本发明属于电能表检定技术领域,特别是涉及到一种用于费控智能电能表的电能计量装置检定方法。
背景技术:
智能电能表作为智能电网建设的重要基础设备,对于电网实现信息化、数字化、自动化和互动化具有重要支撑作用。目前,检定智能电能表时,由于缺少一种可靠而有效的方法,往往忽略对智能电能表费控功能的测试验证。
因此,现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是:提供一种用于费控智能电能表的电能计量装置检定方法用于解决传统设备无法对智能电能表费控功能进行检定的技术问题。
一种用于费控智能电能表的电能计量装置检定方法,包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行,
步骤一、将费控智能电能表信息录入检定系统并保存;
步骤二、把费控智能电能表放到检定系统的检定挂表位置;
步骤三、检定系统的电机将电能表压接到固定位置,使电能表接入检定系统;
步骤四、检定系统对电能表的电能计量装置进行远程身份认证,认证通过后分别进行以下检定并将检定数据存储至检定系统;
①、检定系统对电能表进行钱包初始化;
②、检定系统对电能表进行远程参数更新;
③、检定系统对电能表进行密钥更新;
④、检定系统对电能表进行远程控制;
步骤五、取下检定后的电能表;
步骤六、将存储在检定系统的检定数据导出保存。
所述费控智能电能表信息为电能表的安全模块的序列号。
所述步骤四中电能表远程身份认证的具体方法为:
a)检定系统读取电能表中安全模块的序列号作为分散因子;
b)电能表使用分散因子对安全模块内嵌的密钥进行分散,产生过程密钥;
c)检定系统使用过程密钥对从主站中获得的随机数ⅰ通过国密sm1算法进行加密得到密文ⅰ;
d)检定系统比较密文ⅰ与接收的电能表发送的报文中的密文,
密文ⅰ与密文不一致,检定系统显示身份认证错误标识,检定系统从安全模块中读取电能表安全模块芯片中产生的随机数ⅱ,电能表返回随机数ⅱ和安全模块的序列号,并向检定系统发送电能表挂起信号;
密文ⅰ与密文一致,认证通过,检定系统再从安全模块中读取电能表安全模块芯片中产生的随机数ⅱ,返回随机数ⅱ和安全模块的序列号,身份认证操作完成,并保存身份认证数据至检定系统,电能表启动身份认证时效倒计时装置。
所述步骤四的步骤①中电能表钱包初始化的具体方法为:
a)电能表发送自身的本地表/远程表信息给检定系统,检定系统接收到的信息为本地表信息,判定该电能表为本地费控电能表,进行步骤b,
检定系统接收到的信息为远程表信息,判定该电能表为远程费控电能表,显示非本地费控电能表标识,跳转到步骤g;
b)电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间为0,电能表向检定系统发送身份认证超时信号,检定系统显示身份认证超时标识,跳转到步骤g,电能表返回电能表远程身份认证步骤,重新进行身份认证,
电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间大于0,电能表向检定系统发送身份认证正常信号,进行步骤c;
c)电能表读取安全模块中的密钥状态信息,密钥状态信息均为0,电能表判断密钥为测试密钥,并将判断结果发送给检定系统,进行步骤d,
密钥状态信息不均为0,电能表判断密钥为非测试密钥,并发送密钥状态检定错误信息发送给检定系统,跳转到步骤g;
d)检定系统读取电能表中钱包初始化命令中的购电次数,购电次数为0,进行步骤e,购电次数不是0,检定系统显示钱包初始化失败标识,跳转到步骤g;
e)检定系统对电能表的安全模块中钱包文件进行预置;
f)检定系统下发电能表初始化命令,进行电能表初始化;
g)钱包初始化操作结束,并保存钱包初始化数据至检定系统。
所述钱包文件包括剩余金额和购电次数。
所述步骤四的步骤②中远程参数更新的具体方法为:
a)检定系统向接收到电能表挂起信号的挂表位显示参数更新失败标识,跳转到步骤e,
检定系统对接收到身份认证正常信号的挂表位进行步骤b;
b)电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间为0,电能表向检定系统发送身份认证超时信号,检定系统显示身份认证超时标识,跳转到步骤e,电能表返回电能表远程身份认证步骤,重新进行身份认证,
电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间大于0,电能表向检定系统发送身份认证正常信号,进行步骤c;
c)电能表读取安全模块中的密钥状态信息,密钥状态信息均为1,电能表判断密钥为正式密钥,检定系统对正式密钥进行mac校验,校验通过,进行步骤d,校验错误,检定系统显示校验错误标识,跳转到步骤e;
d)检定系统对电能表进行参数设置;
e)远程参数更新操作结束,并保存远程参数更新数据至检定系统。
所述步骤四的步骤③中密钥更新的具体方法为:
a)电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间为0,电能表向检定系统发送身份认证超时信号,检定系统显示身份认证超时标识,跳转到步骤h,电能表返回电能表远程身份认证步骤,重新进行身份认证,
电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间大于0,电能表向检定系统发送身份认证正常信号,进行步骤b;
b)电能表读取安全模块中的密钥状态信息,密钥状态信息均为1,电能表判断密钥为正式密钥,检定系统对正式密钥进行mac校验,校验通过,进行步骤c,校验错误,检定系统显示校验错误标识,跳转到步骤h;
c)检定系统对比密钥更新命令中的密钥总条数与电能表中的密钥总条数,总条数一致,进行步骤d,
总条数不一致,检定系统显示密钥总条数不一致标识,跳转到步骤h;
d)检定系统对比密钥更新命令中各条密钥的密钥状态位,状态位均一致,进行步骤e,
状态位不一致,检定系统显示状态位不一致标识,跳转到步骤h;
e)检定系统根据密钥编号确定密钥保存位置并保存密钥;
f)密钥总条数一致、密钥编号信息完整以及密钥状态一致,检定系统判定收集到的密钥齐全,进行步骤g,
密钥总条数不一致、密钥编号信息不完整或密钥状态不一致,检定系统判定收集到的密钥不齐全,跳转到步骤h;
g)检定系统逐条更新电能表安全模块中的密钥,同时更新对应密钥的状态位;
h)密钥更新操作结束,并保存密钥更新数据至检定系统。
所述步骤四的步骤④中远程控制的具体方法为:
a)检定系统向接收到电能表挂起信号的挂表位显示远程控制失败标识,跳转到步骤f,
检定系统对接收到身份认证正常信号的挂表位进行步骤b;
b)电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间为0,电能表向检定系统发送身份认证超时信号,检定系统显示身份认证超时标识,跳转到步骤f,电能表返回电能表远程身份认证步骤,重新进行身份认证,
电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间大于0,电能表向检定系统发送身份认证正常信号,进行步骤c;
c)电能表读取安全模块中的密钥状态信息,密钥状态信息均为1,电能表判断密钥为正式密钥,检定系统对正式密钥进行mac校验,校验通过,进行步骤d,校验错误,检定系统显示校验错误标识,跳转到步骤f;
d)检定系统对比电能表当前时间和远程控制命令的有效截止时间,电能表当前时间超过远程控制命令的有效截止时间,检定系统显示远程控制命令失效标识,跳转到步骤f,
电能表当前时间不超过远程控制命令的有效截止时间,进行步骤e;
e)按照远程控制命令执行远程控制操作;
f)远程控制操作结束,并保存远程控制数据至检定系统。
通过上述设计方案,本发明可以带来如下有益效果:
本发明设计科学、操作便捷、准确可靠,实现对电能计量装置或仪器设备进行期间核查,能够有效保证电能量值传递准确、可靠的,进一步保证智能电能表费控实施的安全、稳定、可靠,提升远程控制的成功率。
具体实施方式
一种用于费控智能电能表的电能计量装置检定方法,包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行,
步骤一、将费控智能电能表信息录入检定系统并保存;
步骤二、把费控智能电能表放到检定系统的检定挂表位置;
步骤三、检定系统的电机将电能表压接到固定位置,使电能表接入检定系统;
步骤四、检定系统对电能表的电能计量装置进行远程身份认证,认证通过后分别进行以下检定并将检定数据存储至检定系统;
①、检定系统对电能表进行钱包初始化;
②、检定系统对电能表进行远程参数更新;
③、检定系统对电能表进行密钥更新;
④、检定系统对电能表进行远程控制;
步骤五、取下检定后的电能表;
步骤六、将存储在检定系统的检定数据导出保存。
所述费控智能电能表信息为电能表的安全模块的序列号。
所述电能表的安全模块为嵌入式安全控制模块esam。
所述步骤四中电能表远程身份认证的具体方法为:
a)检定系统读取电能表中安全模块的序列号;
b)电能表使用分散因子对安全模块内嵌的密钥进行分散,此处的分散因子为电能表中安全模块的序列号,产生过程密钥;
c)检定系统使用过程密钥对从主站中取得的8字节随机数ⅰ进行加密得到密文ⅰ,加密的具体方法是国密sm1算法;
d)检定系统比较密文ⅰ与接收的来自电能表报文中的密文是否相等,
相等则认证通过,检定系统再从安全模块中读取从电能表的esam芯片中产生的新的4字节随机数ⅱ,返回随机数ⅱ和安全模块的序列号,跳转到步骤e;
不相等,检定系统显示远程身份认证错误标志;
e)身份认证操作完成,并保存身份认证数据至检定系统,电能表启动身份认证时效倒计时装置,所述身份认证数据包括认证通过的数据和认证失败及其失败原因的数据。
所述步骤四的步骤①中电能表钱包初始化的具体方法为:
a)电能表发送自身的本地表/远程表信息给检定系统,检定系统接收到的信息为本地表信息,判定该电能表为本地费控电能表,进行步骤b,
检定系统接收到的信息为远程表信息,判定该电能表为远程费控电能表,显示非本地费控电能表标识,跳转到步骤g;
b)电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间为0,电能表向检定系统发送身份认证超时信号,检定系统显示身份认证超时标识,跳转到步骤g,电能表返回电能表远程身份认证步骤,重新进行身份认证,
电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间大于0,电能表向检定系统发送身份认证正常信号,进行步骤c;
c)电能表读取安全模块中的密钥状态信息,密钥状态信息均为0,电能表判断密钥为测试密钥,并将判断结果发送给检定系统,进行步骤d,
密钥状态信息不均为0,电能表判断密钥为非测试密钥,并发送密钥状态检定错误信息发送给检定系统,跳转到步骤g;
其中,电能表对表内的秘钥是有判断的,电能表的esam中有秘钥状态文件,电能表会读取esam中的秘钥状态进行判断,如果秘钥状态位都为0,判断为测试密钥,如果秘钥状态位都为1,判断为正式秘钥;
d)检定系统读取电能表中钱包初始化命令中的购电次数,购电次数为0,进行步骤e,购电次数不是0,检定系统显示钱包初始化失败标识,跳转到步骤g;
e)检定系统对电能表的安全模块中钱包文件进行预置,所述钱包文件包括剩余金额和购电次数;
f)检定系统下发电能表初始化命令,进行电能表初始化;
g)钱包初始化操作结束,并保存钱包初始化数据至检定系统,所述钱包初始化数据包括钱包初始化成功数据和钱包初始化失败及其失败原因的数据。
所述步骤四的步骤②中远程参数更新的具体方法为:
a)检定系统向接收到电能表挂起信号的挂表位显示参数更新失败标识,跳转到步骤e,
检定系统对接收到身份认证正常信号的挂表位进行步骤b;
b)电能表身份认证时效倒计时装置一般设置为5分钟或10分钟,电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间为0,电能表向检定系统发送身份认证超时信号,检定系统显示身份认证超时标识,跳转到步骤e,电能表返回电能表远程身份认证步骤,重新进行身份认证,
电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间大于0,电能表向检定系统发送身份认证正常信号,进行步骤c;
c)电能表读取安全模块中的密钥状态信息,密钥状态信息均为1,电能表判断密钥为正式密钥,检定系统对正式密钥进行mac校验,校验通过,进行步骤d,校验错误,检定系统显示校验错误标识,跳转到步骤e;
d)检定系统对电能表进行参数设置;
e)远程参数更新操作结束,并保存远程参数更新数据至检定系统,所述远程参数更新数据包括远程参数更新成功数据和远程参数更新失败及其失败原因的数据。
所述步骤四的步骤③中密钥更新的具体方法为:
a)电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间为0,电能表向检定系统发送身份认证超时信号,检定系统显示身份认证超时标识,跳转到步骤h,电能表返回电能表远程身份认证步骤,重新进行身份认证,
电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间大于0,电能表向检定系统发送身份认证正常信号,进行步骤b;
b)检定系统对正式密钥进行mac校验,校验通过,进行步骤c,校验错误,检定系统显示校验错误标识,跳转到步骤h;
c)检定系统对比密钥更新命令中的密钥总条数与电能表中的密钥总条数,总条数一致,进行步骤d,
总条数不一致,检定系统显示密钥总条数不一致标识,跳转到步骤h;
d)检定系统对比密钥更新命令中各条密钥的密钥状态位,状态位均一致,进行步骤e,
状态位不一致,检定系统显示状态位不一致标识,跳转到步骤h;
e)检定系统根据密钥编号确定密钥保存位置并保存密钥;
f)密钥总条数一致、密钥编号信息完整以及密钥状态一致,检定系统判定收集到的密钥齐全,进行步骤g,
密钥总条数不一致、密钥编号信息不完整或密钥状态不一致,检定系统判定收集到的密钥不齐全,跳转到步骤h;
g)检定系统逐条更新电能表安全模块中的密钥,同时更新对应密钥的状态位;
h)密钥更新操作结束,并保存密钥更新数据至检定系统,所述密钥更新数据包括密钥更新成功数据和密钥更新失败及其失败原因的数据。
所述步骤四的步骤④中远程控制的具体方法为:
a)检定系统向接收到电能表挂起信号的挂表位显示远程控制失败标识,跳转到步骤f,
检定系统对接收到身份认证正常信号的挂表位进行步骤b;
b)电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间为0,电能表向检定系统发送身份认证超时信号,检定系统显示身份认证超时标识,跳转到步骤f,电能表返回电能表远程身份认证步骤,重新进行身份认证,
电能表身份认证时效倒计时装置所剩时间大于0,电能表向检定系统发送身份认证正常信号,进行步骤c;
c)检定系统对正式密钥进行mac校验,校验通过,进行步骤d,校验错误,检定系统显示校验错误标识,跳转到步骤f;
d)检定系统对比电能表当前时间和远程控制命令的有效截止时间,电能表当前时间超过远程控制命令的有效截止时间,检定系统显示远程控制命令失效标识,跳转到步骤f,
电能表当前时间不超过远程控制命令的有效截止时间,进行步骤e;
e)按照远程控制命令执行远程控制操作;
f)远程控制操作结束,并保存远程控制数据至检定系统,所述远程控制数据包括远程控制成功数据和远程控制失败及其失败原因的数据。