[发明专利]一种安全远程无线抄表计费系统

说明书

一种安全远程无线抄表计费系统，包括：智能电表，数据采集器，协调器，管理系统，协调器创建具有独立网络标识的无线网络，数据采集器加入网络，智能电表从密钥和加密算法匹配表中随机选取一组密钥和加密算法(A)，对用电信息进行第一次加密生成用电信息帧，数据采集器对用电信息帧进行第二次加密形成新的用电信息帧并向协调器发送用电信息帧，如果数据采集器接收到重传请求帧并解析出帧中包含自身网络地址时，则重传用电信息帧，管理系统侦听协调器发送的时隙请求，分配发送时隙，在发送时隙到来时，协调器延迟一段时间后开始发送电信息帧并在时隙结束前结束发送，管理系统对接收到的用电信息帧进行两次解密操作获取用电信息。

技术领域

本发明涉及安全远程抄表计费领域，具体涉及一种安全远程无线抄表计费系统。

背景技术

随着我国电网智能化建设进程的加快以及无线传感器网络技术的发展，出现了许多中电能计量装置和基于无线传感器网络的远程抄表计费系统，但是一方面由于远程抄表计费系统中的数据采集装置和协调器数量的增加，采集上传的数据不断变得庞大，导致通信阻塞，数据丢失，大大影响了电能计费的精确性、实时性和可靠性，另一方面，由于目前电能表，数据采集装置和协调器的通信大多没有考虑到数据传输安全，数据在传输过程中容易被窃取，篡改，使得用户，供电单位蒙受经济损失。

为了满足电力系统服务的实际需要，设计基于无线传感器网络技术的安全远程抄表计费系统将有着十分重要的意义。

发明内容

本发明为克服现有技术中存在的不足，提供了一种智能远程无线抄表计费系统。

本发明解决其技术问题所采用如下技术方案：

一种安全远程无线抄表计费系统，该系统包括：至少一个智能电表，至少一个数据采集器，至少一个协调器，管理系统，其中：

所述智能电表包含：主控制器模块，用于对智能电表各个模块的控制；电源模块，用于为智能电表各模块提供稳定的工作电压、工作电流；存储模块，用于存储智能电表采集到的用户的用电信息、智能电表的工作参数及密钥与加密算法匹配表；显示模块，用于向用户显示智能电表的工作状态以及用电量，电费余额信息；按键模块，用于用户与智能电表间的人机交互；故障检测模块，用于检测智能电表各个模块的工作状态；告警模块，用于智能电表出现异常情况时发出告警提示音；防盗模块，所述防盗模块包含智能电表封装检测单元和智能电表箱开启检测单元，当判断出电表封装或表箱开启时通过告警单元发出告警；数据采集模块，用于采集包含电压、电流、功率、频率、功率因素、相位角以及消耗的电能数据的用电信息；加密模块，用于将待上传的用电信息进行加密；无线传输模块，用于将加密后的用电信息上传到智能电表所属的数据采集器以及从所属的数据采集器接收信息；

所述数据采集器包含：主控制器模块，用于对数据采集器的各个模块的控制；无线传输模块，用于接收智能电表发送的用电信息并上传至协调器以及从协调器接收信息并下发至智能电表；存储模块，用于存储用电信息、协调器下发的信息及密钥与加密算法匹配表；加密模块，用于对接收到的用电信息进行加密；

所述协调器包含：主控制器模块，用于对协调器的各个模块的控制；无线传输模块，用于接收数据采集器发送的用电信息并上传至管理系统以及从管理系统接收信息并下发至数据采集器；存储模块，用于存储用电信息以及管理系统下发的信息；

所述管理系统包含：主控制器模块，用于对管理系统的各个模块的控制；无线传输模块，用于接收协调器发送的用电信息以及向协调器下发信息；解密模块，用于解密接收的加密信息；数据库模块，用于存储信息；监控显示模块，用于实时显示所有智能电表的信息；计费模块，用于对智能电表的用电量进行计费；短消息模块，用于向用户发送电费信息相关的短消息；