一种基于生物特征认证的费控手持抄表终端的制作方法

本实用新型涉及电力系统费控管理技术领域，特别涉及一种基于生物特征认证的费控手持抄表终端。

背景技术：

在计量自动化费控管理体系中，由于现场环境的复杂性，现场可能出现计量自动化主站与智能电能表之间通信异常、导致费控业务操作失败的情况。费控手持抄表终端内置安全模块，可对采集信息和操作指令进行加密处理、提供安全保护，通过预获取费控业务指令、离线实现计量自动化主站与智能电能表之间的业务流程，有效提高应急保障能力。

与传统手持抄表终端相比，费控手持抄表终端涉及到费控业务指令，如拉合闸等。同时，费控手持抄表终端具有控制功能，根据国家发改委《电力监控系统安全防护规定》(2014)和国家能源局《电力监控系统安全防护总体方案》(2015)等文件中的有关规定，其安全防护措施应该更加严格。然而，由于供电局配备的费控手持抄表终端数量有限，在实际使用中，可能存在多名工作人员共用一个账号及密码的情况，无法对使用者的身份进行有效管理，存在安全隐患。

因此，如何在现有费控手持抄表终端的多人应用背景下提高费控手持抄表终端的安全性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于生物特征认证的费控手持抄表终端，用于在现有费控手持抄表终端的多人应用背景下提高费控手持抄表终端的安全性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于生物特征认证的费控手持抄表终端，包括：

用于采集生物特征信息的采集单元，分别与计量自动化主站和费控电能表连接的通信单元，报警单元，以及分别与所述采集单元、所述通信单元和所述报警单元连接的、用于在所述生物特征信息验证通过后控制所述通信单元进行通信、在所述生物特征信息验证不通过时控制所述报警单元进行报警的主控单元。

可选的，所述采集单元具体包括摄像头、麦克风和指纹传感器中的至少一种。

可选的，所述摄像头具体为ov07725-v28a。

可选的，所述麦克风具体为lmv1032up-06/nopb。

可选的，所述指纹传感器具体为mbf310。

可选的，所述通信单元具体包括用于与所述计量自动化主站通信连接的上行通信单元，以及用于与所述费控电能表通信连接的下行通信单元；

其中，所述上行通信单元包括usb接口模块、gprs通信模块和cdma通信模块中的至少一种；

所述下行通信单元包括红外接口模块和rs485模块中的至少一种。

可选的，所述报警单元具体为蜂鸣器。

可选的，所述报警单元具体为发光二极管。

可选的，所述主控单元具体为msp430f1232ipwr。

可选的，所述采集单元具体包括多个采集模块，还包括与所述主控单元连接的用于切换各所述采集模块的按键电路。

本实用新型提供的基于生物特征认证的费控手持抄表终端，包括用于采集生物特征信息的采集单元，分别与计量自动化主站和费控电能表连接的通信单元，报警单元，以及分别与采集单元、通信单元和报警单元连接的、用于在生物特征信息验证通过后控制通信单元进行通信、在生物特征信息验证不通过时控制报警单元进行报警的主控单元，通过生物特征验证代替账号密码验证，可以在多个用户共用同一费控手持抄表终端的情况下确定每个用户的身份，有效避免没有权限的用户盗用账号密码进而盗用费控手持抄表终端，并在发生盗用的情况下通过报警单元进行报警，保证费控手持抄表终端的安全应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种基于生物特征认证的费控手持抄表终端的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种基于生物特征认证的费控手持抄表终端的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种基于生物特征认证的费控手持抄表终端的电路图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种基于生物特征认证的费控手持抄表终端，用于在现有费控手持抄表终端的多人应用背景下提高费控手持抄表终端的安全性。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种基于生物特征认证的费控手持抄表终端的结构示意图。

如图1所示，本实用新型实施例提供的基于生物特征认证的费控手持抄表终端包括：

用于采集生物特征信息的采集单元101，分别与计量自动化主站和费控电能表连接的通信单元102，报警单元103，以及分别与采集单元101、通信单元102和报警单元103连接的、用于在生物特征信息验证通过后控制通信单元102进行通信、在生物特征信息验证不通过时控制报警单元103进行报警的主控单元104。

在具体实施中，采集单元101包括用于采集生物特征信息的传感器，用于将采集到的生物特征信息转换为电信号发送至主控单元104，主控单元104再将电信号解码得到生物特征信息，与预存的合法用户的生物特征信息进行对比以判断生物特征信息验证是否通过。

采集单元101具体可以包括摄像头、麦克风和指纹传感器中的至少一种。

通信单元102具体包括用于与计量自动化主站通信连接的上行通信单元，以及用于与费控电能表通信连接的下行通信单元；

其中，上行通信单元包括usb接口模块、gprs通信模块和cdma通信模块中的至少一种；

下行通信单元包括红外接口模块和rs485模块中的至少一种。

报警单元103具体可以采用蜂鸣器，还可以采用发光二极管。

可以理解的是，本实用新型实施例提供的基于生物特征认证的费控手持抄表终端还包括用于分别与主控单元104连接的接收密码输入的键盘、用于显示密码、费控业务指令、业务流程等信息的显示单元和电池单元等，具体应用方式可以参考现有技术。其中，通过键盘接收密码输入并验证的方式可以与采集单元101接收生物特征信息验证的方式并存，但不能作为验证通过的必要条件。

主控单元104验证生物特征信息是否通过的流程具体可以参考现有的费控手持抄表终端中验证密码是否通过的流程。主控单元104在验证生物特征信息通过，即该生物特征信息属于预存的合法用户的生物特征信息时，控制通信单元102实现获取费控业务指令、离线实现计量自动化主站与费控电能表之间的业务流程等工作；如果生物特征信息验证不通过，属于未存的生物特征信息，则控制报警单元103发出报警信息以提示工作人员费控手持抄表终端被盗用。

本实用新型实施例提供的基于生物特征认证的费控手持抄表终端，包括用于采集生物特征信息的采集单元，分别与计量自动化主站和费控电能表连接的通信单元，报警单元，以及分别与采集单元、通信单元和报警单元连接的、用于在生物特征信息验证通过后控制通信单元进行通信、在生物特征信息验证不通过时控制报警单元进行报警的主控单元，通过生物特征验证代替账号密码验证，可以在多个用户共用同一费控手持抄表终端的情况下确定每个用户的身份，有效避免没有权限的用户盗用账号密码进而盗用费控手持抄表终端，并在发生盗用的情况下通过报警单元进行报警，保证费控手持抄表终端的安全应用。

图2为本实用新型实施例提供的另一种基于生物特征认证的费控手持抄表终端的结构示意图。

在上述实施例的基础上，在另一实施例中，为给用户提供多样化选择，本实用新型实施例提供的基于生物特征认证的费控手持抄表终端中的采集单元101具体包括多个采集模块，且该基于生物特征认证的费控手持抄表终端还包括与主控单元104连接的用于切换各采集模块的按键电路201。

在具体实施中，多个采集模块可以为同一类型也可以为不同类型，各采集模块采集到的生物特征信息可以以“和”的方式进行生物特征信息验证，也可以以“或”的方式进行生物特征信息验证，前者可以进一步提高用户身份验证的可靠性，后者可以给用户提供多样化选择。

在上述实施例中提到，采集单元101可以包括摄像头、麦克风和指纹传感器，相应的，按键电路201可以包括三个按键，分别对应摄像头、麦克风和指纹传感器，用户按下其中一个按键，由对应的采集模块(摄像头、麦克风或指纹传感器)接收相应的生物特征信息并传递给主控单元104。

图3为本实用新型实施例提供的一种基于生物特征认证的费控手持抄表终端的电路图。

在上述实施例的基础上，在另一实施例中，本实用新型实施例提供一种可应用于具体实施的基于生物特征认证的费控手持抄表终端的结构示意。

如图3所示，本实用新型实施例提供的基于生物特征认证的费控手持抄表终端包括采集单元101、通信单元102(图3中未画)、主控单元104和按键电路201。采集单元101包括摄像头、麦克风和指纹传感器三个采集模块。报警单元103包括蜂鸣器电路和指示灯电路。

摄像头具体采用ov07725-v28a，麦克风具体采用lmv1032up-06/nopb，指纹传感器具体采用mbf310，主控单元104具体采用msp430f1232ipwr。

摄像头ov07725-v28a采用数字接口，通过d0～d9引脚与msp430f1232ipwr连接以输出灰度图像信号，msp430f1232ipwr直接通过gpio口来读取数据。ov07725-v28a的href信号线连接电容c10和电阻r10以进行滤波，以避免引起行中断和场中断不稳定。

lmv1032up-06/nopb的输入端input与喇叭连接，lmv1032up-06/nopb的输出端output与msp430f1232ipwr的p2.0/aclk/a0引脚连接。

mbf310的intr引脚与msp430f1232ipwr的p1.7/ta2/tdo/tdi引脚连接，mbf310的scs引脚与msp430f1232ipwr的p3.0/ste0/a5引脚连接，mbf310的miso引脚与msp430f1232ipwr的p3.1/simo0引脚连接，mbf310的mosi引脚与msp430f1232ipwr的p3.2/somi0引脚连接，mbf310的slck引脚与msp430f1232ipwr的p3.3/uclk0引脚连接。

蜂鸣器电路采用tmb12a05型号的蜂鸣器，第一端通过电阻r7与msp430f1232ipwr的p2.0/aclk/a0引脚连接，第二端接地。

指示灯电路采用1n4448型号的发光二极管，阳极端通过电阻r6与msp430f1232ipwr的p2.5/rosc引脚连接，阴极端接地。

按键电路201包括三条分别与电源vcc和msp430f1232ipwr连接的按键支路，分别设有开关sw1、sw2、sw3，各开关与电源vcc的连接端分别通过电阻r5、r3、r4接地。

为进一步说明本实用新型实施例提供的基于生物特征认证的费控手持抄表终端以助于实际应用，下面对上述实施例中的费控手持抄表终端的一种使用方式进行说明：

s101：在抄表员到现场打开费控手持抄表终端的开关后，费控手持抄表终端的显示单元上显示：“请按键选择认证方式：1人脸认证2声纹认证3指纹认证，按确认键结束”；

s102：接受抄表员根据登记的认证方式通过按键电路201进行的按键选择，若按键1，则跳转至步骤s103；若按键2，则跳转至步骤s104；若按键3，则跳转至步骤s105；

s103：启动摄像头捕获抄表员的人脸图像，在显示单元上显示获取的人脸图像并提示“请对准摄像头”；若在15s内读取成功，则进入步骤s106；否则，则进入步骤s107；

s104：启动麦克风捕获抄表员声纹信息，进一步的，可以由主控单元104随机产生5位数字在显示单元上显示，由抄表员进行读取并在显示单元上显示“录音中”的字样；若在15s内读取成功，则进入步骤s106；否则，则进入步骤s107；

s105：启动指纹传感器接收抄表员在指纹采集装置上输入的指纹信息，并在显示单元上显示“指纹读取中”字样；若在15s内读取成功，则进入步骤s106；否则，则进入步骤s107；

s106：主控单元104根据采集模块的类型对接收到的生物特征信息进行匹配认证，若认证成功，则进入步骤s108；若认证失败且累计超过三次，则进入步骤s107；若认证失败且累计小于或等于三次，则进入步骤s101；

s107：启动蜂鸣器和发光二极管进行报警，并锁死费控手持抄表终端，30分钟后跳转至步骤s101；

s108：验证成功，抄表员可使用费控手持抄表终端继续作业。

以上对本实用新型所提供的基于生物特征认证的费控手持抄表终端进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明都是与其它实施例的不用之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列的要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。