一种电能表应用升级方法、电能表及系统与流程

本申请涉及电能表技术领域，尤其涉及一种电能表升级方法、电能表及系统。

背景技术：

随着电力计量技术的发展以及新一代电能表的应用普及，为电力计量系统的管理提供更多新的可能性，新一代电能表将基于ir46标准，将法制计量功能和非法制管理功能进行分离，这就为远程升级管理功能提出了要求。

然而，虽然电能表远程升级的实现为电力计量系统的管理提供了极大的便利，但同时也为不法分子利用电能表的远程升级机制实施攻击提供了便利，给电力计量系统带来了巨大的安全隐患，因此如何提高电能表系统的安全性已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请提供了一种电能表应用升级方法、电能表及系统，用于实现提高电能表系统的安全性的发明目的。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种电能表应用升级方法，包括：

电能表响应于台区终端发送的电能表应用升级请求消息，根据预先接收到的升级文件证书中的升级使能有效时间与当前时间进行比对，若所述当前时间与所述升级使能有效时间限定的时间范围匹配，则向所述台区终端发送升级反馈消息，以获取存储在所述台区终端的升级文件，其中，所述升级使能有效时间为通过应用管理中心根据所述台区终端和所述电能表之间的通信传输速率，结合所述升级文件的大小计算出的预计传输时间，并根据所述预计传输时间和预设的升级触发时间得到的；

所述电能表根据获得的所述升级文件进行应用升级。

优选地，所述升级文件的配置过程具体包括：

计量自动化主站根据接收到的电能表档案信息，根据所述电能表档案信息，结合预设的电能表档案信息与待升级应用的对应关系，确定与所述电能表档案信息对应的待升级应用的应用信息，并将所述应用信息发送给所述应用管理中心，使得所述应用管理中心根据所述应用信息生成对应的升级文件，以便将所述升级文件发送给所述电能表所属的台区终端，所述电能表档案信息包括：电能表的地址信息和配置信息。

优选地，所述配置信息具体包括：硬件配置信息和软件版本信息。

优选地，所述升级文件证书的配置过程具体包括：

所述应用管理中心根据接收到所述应用信息，生成升级文件，所述升级文件包含有与所述应用信息一一对应的应用；

所述应用管理中心根据所述升级文件，生成升级文件证书，并将所述升级文件证书传输给所述台区终端和所述电能表，以便于所述台区终端和所述电能表根据所述升级文件证书进行升级，其中，所述升级文件证书包括：所述应用信息和所述升级使能有效时间。

优选地，所述电能表接收到的升级文件证书之后还包括：

所述电能表根据所述升级文件证书包含的应用信息，结合预设的应用信息与配置信息的配置支持关系，确定所述电能表与所述升级文件的配置支持结果，并将所述台区终端反馈所述配置支持结果。

优选地，所述电能表根据获得的所述升级文件进行应用升级之前还包括：

所述电能表对接收到的所述升级文件进行文件完整性校验，并反馈文件传输结果。

本申请第二方面提供了一种电能表，包括：

升级请求消息响应单元，用于响应于台区终端发送的电能表应用升级请求消息，根据预先接收到的升级文件证书中的升级使能有效时间与当前时间进行比对，若所述当前时间与所述升级使能有效时间限定的时间范围匹配，则向所述台区终端发送升级反馈消息，以获取存储在所述台区终端的升级文件，其中，所述升级使能有效时间为通过应用管理中心根据所述台区终端和所述电能表之间的通信传输速率，结合所述升级文件的大小计算出的预计传输时间，并根据所述预计传输时间和预设的升级触发时间得到的；

应用升级单元，用于根据获得的所述升级文件进行应用升级。

优选地，还包括：

配置支持判定单元，用于根据所述升级文件证书包含的应用信息，结合预设的应用信息与配置信息的配置支持关系，确定所述电能表与所述升级文件的配置支持结果，并将所述台区终端反馈所述配置支持结果。

优选地，还包括：

文件完整校验单元，用于对接收到的所述升级文件进行文件完整性校验，并反馈文件传输结果。

本申请第三方面提供了一种电能表应用升级系统，包括：应用管理中心、计量自动化主站、台区终端以及如本申请第二方面所述的电能表；

所述应用管理中心与所述计量自动化主站通信连接，所述计量自动化主站通过所述台区终端与所述电能表通信连接；

所述计量自动化主站根据接收到的电能表档案信息，根据所述电能表档案信息，结合预设的电能表档案信息与待升级应用的对应关系，确定与所述电能表档案信息对应的待升级应用的应用信息，并将所述应用信息发送给所述应用管理中心，使得所述应用管理中心根据所述应用信息生成对应的升级文件，以便将所述升级文件发送给所述电能表所属的台区终端，所述电能表档案信息包括：电能表的地址信息和配置信息；

所述应用管理中心用于根据接收到所述应用信息，生成升级文件，所述升级文件包含有与所述应用信息一一对应的应用，以及根据所述升级文件，生成升级文件证书，并将所述升级文件证书传输给所述台区终端和所述电能表，以便于所述台区终端和所述电能表根据所述升级文件证书进行升级，其中，所述升级文件证书包括：所述应用信息和所述升级使能有效时间。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供的一种电能表应用升级方法，包括：电能表响应于台区终端发送的电能表应用升级请求消息，根据预先接收到的升级文件证书中的升级使能有效时间与当前时间进行比对，若所述当前时间与所述升级使能有效时间限定的时间范围匹配，则向所述台区终端发送升级反馈消息，以获取存储在所述台区终端的升级文件，其中，所述升级使能有效时间为通过应用管理中心根据所述台区终端和所述电能表之间的通信传输速率，结合所述升级文件的大小计算出的预计传输时间，并根据所述预计传输时间和预设的升级触发时间得到的；所述电能表根据获得的所述升级文件进行应用升级。

本申请利用根据升级文件计算得到的升级使能有效时间，通过以该升级使能有效时间所限定的时间范围作为电能表开放软件升级权限的时间范围，只有在升级使能有效时间内允许对电能表的系统进行应用升级，并阻截在升级使能有效时间外对电能表系统的篡改攻击行为，从而提高电能表系统的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请提供的一种电能表应用升级方法的第一个实施例的流程示意图；

图2为本申请提供的一种电能表应用升级方法的第二个实施例的流程示意图；

图3为本申请提供的一种电能表的结构示意图；

图4为本申请提供的一种电能表应用升级系统的系统架构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种电能表应用升级方法、电能表及系统，用于实现提高电能表系统的安全性的发明目的。

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请第一个实施例提供了一种电能表应用升级方法，包括：

步骤101、电能表响应于台区终端发送的电能表应用升级请求消息，根据预先接收到的升级文件证书中的升级使能有效时间与当前时间进行比对，若当前时间与升级使能有效时间限定的时间范围匹配，则向台区终端发送升级反馈消息，以获取存储在台区终端的升级文件，其中，升级使能有效时间为通过应用管理中心根据台区终端和电能表之间的通信传输速率，结合升级文件的大小计算出的预计传输时间，并根据预计传输时间和预设的升级触发时间得到的；

步骤102、电能表根据获得的升级文件进行应用升级。

通过本申请实施例提供的电能表应用升级方法，在实施电能表升级时，由电能表所属的台区终端响应于上位设备下发的升级执行指令或预设的升级程序而向电能表发送电能表应用升级请求消息，使得电能表在收到该电能表应用升级请求消息后作出相应的响应动作，具体包括：根据预先接收到的升级文件证书中的升级使能有效时间与当前时间进行比对，若当前时间符合升级使能有效时间所限定的时间范围，则向台区终端发送升级反馈消息，以获取存储在台区终端的升级文件，并根据获取到的升级文件对电能表进行应用升级，若当前时间不符合升级使能有效时间所限定的时间范围，则不进行升级。

其中，本实施例提供的升级使能有效时间可以理解为是电能表开放升级过程的持续时间，通常与报文长度和通信介质的传输速率有关。该升级使能有效时间由应用管理中心生成，20k以下普通小文件包60～120分钟，64k为180分钟，依此类推。

本申请实施例利用根据升级文件计算得到的升级使能有效时间，通过以该升级使能有效时间所限定的时间范围作为电能表开放软件升级权限的时间范围，只有在升级使能有效时间内允许对电能表的系统进行应用升级，并阻截在升级使能有效时间外对电能表系统的篡改攻击行为，从而提高电能表系统的安全性。

以上为本申请提供的一种电能表应用升级方法的第一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种电能表应用升级方法的第二个实施例的详细说明。

请参阅图2，在上述的第一个实施例的基础上，本申请第二个实施例提供的一种电能表应用升级方法。

更具体地，第一个实施例中提及的升级文件，其配置过程具体包括：

计量自动化主站根据接收到的电能表档案信息，根据电能表档案信息，结合预设的电能表档案信息与待升级应用的对应关系，确定与电能表档案信息对应的待升级应用的应用信息，并将应用信息发送给应用管理中心，使得应用管理中心根据应用信息生成对应的升级文件，以便将升级文件发送给电能表所属的台区终端，电能表档案信息包括：电能表的地址信息和配置信息。

更具体地，配置信息具体包括：硬件配置信息和软件版本信息。

更具体地，第一个实施例中提及的升级文件证书，其配置过程具体包括：

应用管理中心根据接收到应用信息，生成升级文件，升级文件包含有与应用信息一一对应的应用。

应用管理中心根据升级文件，生成升级文件证书，并将升级文件证书传输给台区终端和电能表，以便于台区终端和电能表根据升级文件证书进行升级，其中，升级文件证书包括：应用信息和升级使能有效时间；

具体为，应用管理中心根据接收到从计量自动化主站收到的应用信息，则可以根据这些应用信息，确定电能表升级所需的应用程序，并根据这些应用程序生成对应的升级文件，再根据该升级文件生成相应的升级文件证书。

本实施例还通过将升级文件证书发送给台区终端和电能表，根据升级文件证书，使得台区终端和电能表可以按照相同的升级使能有效时间进行升级。

基于相同的升级使能有效时间，使得在正常的电能表升级过程中，台区终端能够更准确地在电能表的升级使能有效时间内向该电能表发起电能表应用升级请求消息，以进一步提高电能表升级任务的执行精确度。

更具体地，电能表接收到的升级文件证书之后还包括：

步骤1001、电能表根据升级文件证书包含的应用信息，结合预设的应用信息与配置信息的配置支持关系，确定电能表与升级文件的配置支持结果，并将台区终端反馈配置支持结果。

需要说明的是，当电能表接收到应用管理中心发送的升级文件证书后，可以先根据升级文件证书包含的应用信息，结合预设的应用信息与配置信息的配置支持关系，判断本电能表的配置是否支持升级文件证书中的应用，例如，本电能表的硬件配置是否能支持上述应用的执行，以及本电能表的已有的应用软件版本是否大于或等于升级文件证书中的应用软件版本等，然后向台区终端反馈配置支持结果，若该配置支持结果为不能支持，则停止对该电能表的升级，若该配置支持结果为能支持，则继续后续的步骤，以完成升级。

更具体地，电能表根据获得的升级文件进行应用升级之前还包括：

步骤1002、电能表对接收到的升级文件进行文件完整性校验，并反馈文件传输结果。

需要说明的是，在电能表根据获得的升级文件进行应用升级之前，还可以先对接收到的升级文件进行文件完整性校验，当确定升级文件为完整的，再进行升级，若升级文件不完整，则可以发送升级失败告警，逼并终止本次升级。

以上为本申请提供的一种电能表应用升级方法的第二个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种电能表的一个实施例的详细说明。

请参阅图3，本申请第三个实施例提供了一种电能表，包括：

升级请求消息响应单元301，用于响应于台区终端发送的电能表应用升级请求消息，根据预先接收到的升级文件证书中的升级使能有效时间与当前时间进行比对，若当前时间与升级使能有效时间限定的时间范围匹配，则向台区终端发送升级反馈消息，以获取存储在台区终端的升级文件，其中，升级使能有效时间为通过应用管理中心根据台区终端和电能表之间的通信传输速率，结合升级文件的大小计算出的预计传输时间，并根据预计传输时间和预设的升级触发时间得到的；

应用升级单元302，用于根据获得的升级文件进行应用升级。

优选地，还包括：

配置支持判定单元3001，用于根据升级文件证书包含的应用信息，结合预设的应用信息与配置信息的配置支持关系，确定电能表与升级文件的配置支持结果，并将台区终端反馈配置支持结果。

优选地，还包括：

文件完整校验单元3002，用于对接收到的升级文件进行文件完整性校验，并反馈文件传输结果。

以上为本申请提供的一种电能表的一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种电能表应用升级系统的一个实施例的详细说明。

请参阅图4，本申请第四个实施例提供了一种电能表应用升级系统，包括：应用管理中心11、计量自动化主站12、台区终端13以及如本申请第三个实施例提及的电能表14；

应用管理中心11与计量自动化主站12通信连接，计量自动化主站12通过台区终端13与电能表通信连接14；

计量自动化主站12用于根据接收到的电能表档案信息，根据电能表档案信息，结合预设的电能表档案信息与待升级应用的对应关系，确定与电能表档案信息对应的待升级应用的应用信息，并将应用信息发送给应用管理中心11，使得应用管理中心11根据应用信息生成对应的升级文件，以便将升级文件发送给电能表14所属的台区终端13，电能表档案信息包括：电能表的地址信息和配置信息；

应用管理中心11用于根据接收到应用信息，生成升级文件，升级文件包含有与应用信息一一对应的应用，以及根据升级文件，生成升级文件证书，并将升级文件证书传输给台区终端和电能表，以便于台区终端13和电能表14根据升级文件证书进行升级，其中，升级文件证书包括：应用信息和升级使能有效时间。

需要说明的是，本申请提供的电能表应用升级系统的实施原理可以参照以下内容：

1)应用管理中心发布app信息给到计量自动化主站，包含app名称、版本号等；

2)计量自动化主站向台区终端发送检索本台区表计档案命令；

3)台区终端收到请求后向之连接的所有电能表进行抄读，并将读到的所有电能表档案信息包括表地址/硬/软件备案版本信息打包上送计量自动化主站；

4)计量自动化主站选取适用于该台区的app，并发送终端id及表地址给应用管理中心，发起升级请求；

5)应用管理中心生成数字证书，证书中设计一个“升级使能有效时间”，是用于控制电能表打开升级过程的持续时间，防止外部恶意攻击，通常与报文长度和通信介质的传输速率有关。这个有效时间由应用管理中心生成，20k以下普通小文件包60～120分钟，64k为180分钟，依此类推；

6)应用管理中心将按照自动化系统提供的台区终端id地址来打包“证书+升级文件包”并发给计量自动化主站。所有归属于本台区(路由)终端下的按表地址索引将证书打包在自描述区；

7)计量自动化主站将“证书+升级文件包”下发至台区终端；

8)台区终端实施对每个电能表的升级安装，并获取所有电能表升级成功/失败信息给主站；

更具体地，台区终端实施升级的过程可以参照以下流程：

台区终端接收到计量自动化主站的升级文件包，开始启动台区内的电能表软件升级；台区终端解包证书文件，按照证书中的电能表地址，点对点发送至相应电能表；电能表收到证书文件后，由电能表管理单元解析并点对点回应是否支持升级；台区终端收到不支持升级的电能表信息，上报至计量自动化主站；台区终端解包升级包并通过广播、组播或点对点方式传输升级文件；电能表收到升级文件后，由管理单元检验升级文件完整性并回复传输情况；台区终端读取文件传输情况，并进行断点续传，直到完成升级文件的全部传输；台区终端对电能表设置升级程序的激活时刻，即立即激活，或者在未来某个时间点激活；电能表管理单元等待激活时刻到达后，立即进行程序升级，并生成相应事件记录。

9)计量自动化主站将升级结果返回给应用管理中心，升级过程结束。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。