一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的系统及方法与流程

本发明涉及远程通信控制，是一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的系统及方法。

背景技术：

1、计量自动化主站(计量主站)是一种数据自动采集、传输和实时监控系统，具备采集终端数据、监控电能质量、有序用电、远程费控、峰谷分时电价实施等功能。计量主站主要业务包括智能电能表数据采集、远程费控、参数下发等，主要原理为：计量主站下发任务报文给终端，终端将报文转发给路由模块，路由模块将报文转发给配套载波模块，载波模块将报文转发给电表，电表接收并执行报文后返回响应报文，并逐级向上将响应报文转发至主站。

2、采集终端(集中器)是计量自动化主站的中心管理设备和控制设备，负责定时读取计量终端数据、传送系统命令、数据通讯、事件记录等功能。

3、智能电表(智能电能表)是以微处理器应用和网络通信技术为核心的智能化仪表，具有自动计量/测量、数据处理、双向通信和功能扩展等能力，能够实现双向计量、远程/本地通信、实时数据交互、多种电价计费、远程费控、电能质量监测、水气热表抄读等功能。

4、为执行峰谷分时电价政策，电网公司需要远程设置智能电能表费率参数，当智能电能表数量较多时，计量主站并发压力较大，执行电价下发任务时，需要中断采集任务执行，影响采集成功率，通过主站直接设置台区智能电能表参数的方式，采集成功率较低。

技术实现思路

1、为了解决或者改善当智能电能表数量较多时，计量主站并发压力较大，执行电价下发任务时，需要中断采集任务执行，影响采集成功率，通过主站直接设置台区智能电能表参数的方式，采集成功率较低的问题，本发明提供了一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的系统及方法，具体技术方案如下：

2、本发明提供一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的系统，包括智能电能表，还包括：计量主站、采集终端以及加密服务器；

3、计量自动化主站主要用于作为任务的调度和发起方，通过无线公网和采集终端通信；

4、采集终端作为计量自动化主站和智能电能表之间交互的桥梁，具备执行主站采集任务、参数设置任务、转发主站命令、记录台区关键事件的功能；

5、智能电能表作为用户电能计量设备，所述智能电能表与终端通信，具备电能计量、存储冻结和事件记录、执行终端下发的参数设置命令的功能；

6、加密服务器用于记录计量自动化主站下发的任务内容，并处理采集终端的加密请求。

7、优选的，计量自动化主站通过采集终端执行透传命令，依托加密服务器同智能电能表进行身份认证，认证成功后，将会话密钥保存在主站数据库。

8、优选的，计量自动化主站能够依托历史电能量数据初步筛选符合要求的智能电能表。

9、本发明还提供一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的方法，基于上文所述的一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的系统，包括以下步骤：

10、计量自动化主站通过采集终端执行透传命令，依托加密服务器同智能电能表进行身份认证，认证成功后，将会话密钥保存在主站数据库；

11、计量自动化主站通过采集终端执行透传命令，依托采集终端与计量自动化主站的平均时效，自动设置台区智能电能表会话时效门限；

12、计量自动化主站向加密服务器下发智能电能表会话密钥信息；

13、计量自动化主站向加密服务器下发参数设置任务；

14、计量自动化主站向采集终端下发参数设置任务；

15、采集终端根据计量自动化主站配置的任务，向加密服务器获取密文数据，同时下发给智能电能表，智能电能表将执行结果响应发送给终端，终端生成任务执行结果；

16、采集终端将任务执行结果上报给计量自动化主站，计量自动化主站还能够选择主动召测任务执行结果，计量主站根据执行结果生成新的任务单，按照前述步骤迭代执行。

17、优选的，计量自动化主站向加密服务器下发智能电能表会话密钥信息，智能电能表会话密钥信息的内容包括：“终端地址”、“电表地址”、“会话密钥”以及“密钥有效期”。

18、优选的，计量自动化主站向加密服务器下发参数设置任务，任务内容包括：“终端地址”、“电表地址”、“任务单号”、“执行内容”以及“任务有效期”，“执行内容”根据业务需求分为设置类和操作类，“任务有效期”和“会话失效门限”值保持一致。

19、优选的，计量自动化主站向采集终端下发参数设置任务，任务内容包括：“电表地址”、“任务单号”、“执行内容”、“任务有效期”、“任务优先级”，任务数据项的含义与计量自动化主站向加密服务器下发参数设置任务中的任务数据项相同，采集终端根据“任务优先级”实现任务调度，高优先级的任务应该优先执行。

20、优选的，获取密文数据的方式包括：采集终端将“电表地址”、“任务单号”、“执行内容”发送给加密服务器，加密服务器依据主站配置的任务单信息，校验采集终端请求的内容是否合法，如果非法则回复错误；如果合法，则根据任务内容生成645密文数据，发送给采集终端。

21、优选的，采集终端能够在会话密钥失效前，自行规划电表的密文发送时刻，并且针对失败表计可以多次尝试，提高执行成功率。

22、本发明的有益效果为：

23、1、本发明改进了传统主站透传设置智能电能表参数的任务执行模式，原方案为主站通过终端转发设置命令，终端只是被动转发报文，在通信不稳定情况下，设置智能电能表参数成功率不高，对主站的依赖程度较高，影响主站采集任务执行，短时密集任务执行，对带宽要求也比较高，且无法充分发挥终端的计算能力。

24、2、新方案通过升级集中器程序，优化了参数设置任务的交互流程，主站只需要和智能电能表建立1次身份认证，参数设置过程可由终端自行完成，终端可根据网络特点，灵活选择任务调度逻辑和执行时刻。增加加密服务器，缓存会话密钥，并对终端请求的任务数据进行校验，避免了非法终端篡改智能电能表参数，限制终端权限，保证了用电设备的安全性。终端可以一次性缓存多只智能电能表的多组密文报文，选择合适的时机发送给智能电能表，提高了执行效率，避免了终端采集任务的终端，导致智能电能表电能量数据采集成功率较低。

技术特征：

1.一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的系统，包括智能电能表，其特征在于，还包括：计量主站、采集终端以及加密服务器；

2.根据权利要求1所述的一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的系统，其特征在于：计量自动化主站通过采集终端执行透传命令，依托加密服务器同智能电能表进行身份认证，认证成功后，将会话密钥保存在主站数据库。

3.根据权利要求1所述的一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的系统，其特征在于：计量自动化主站能够依托历史电能量数据初步筛选符合要求的智能电能表。

4.一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的方法，其特征在于，基于权利要求书1-3所述的一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的系统，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的方法，其特征在于：计量自动化主站向加密服务器下发智能电能表会话密钥信息，智能电能表会话密钥信息的内容包括：“终端地址”、“电表地址”、“会话密钥”以及“密钥有效期”。

6.根据权利要求4所述的一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的方法，其特征在于：计量自动化主站向加密服务器下发参数设置任务，任务内容包括：“终端地址”、“电表地址”、“任务单号”、“执行内容”以及“任务有效期”，“执行内容”根据业务需求分为设置类和操作类，“任务有效期”和“会话失效门限”值保持一致。

7.根据权利要求4所述的一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的方法，其特征在于：计量自动化主站向采集终端下发参数设置任务，任务内容包括：“电表地址”、“任务单号”、“执行内容”、“任务有效期”、“任务优先级”，任务数据项的含义与计量自动化主站向加密服务器下发参数设置任务中的任务数据项相同，采集终端根据“任务优先级”实现任务调度，高优先级的任务应该优先执行。

8.根据权利要求4所述的一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的方法，其特征在于：获取密文数据的方式包括：采集终端将“电表地址”、“任务单号”、“执行内容”发送给加密服务器，加密服务器依据主站配置的任务单信息，校验采集终端请求的内容是否合法，如果非法则回复错误；如果合法，则根据任务内容生成645密文数据，发送给采集终端。

9.根据权利要求8所述的一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的方法，其特征在于：采集终端能够在会话密钥失效前，自行规划电表的密文发送时刻，并且针对失败表计可以多次尝试，提高执行成功率。

技术总结
本发明属于远程通信控制技术领域，尤其涉及一种基于采集终端远程设置电能表费率参数的系统及方法，包括智能电能表，还包括：计量主站、采集终端以及加密服务器；计量自动化主站主要用于作为任务的调度和发起方，通过无线公网和采集终端通信；采集终端作为计量自动化主站和智能电能表之间交互的桥梁，具备执行关键事件的功能；本发明改进了传统主站透传设置智能电能表参数的任务执行模式，原方案为主站通过终端转发设置命令，终端只是被动转发报文，在通信不稳定情况下，设置智能电能表参数成功率不高，对主站的依赖程度较高，影响主站采集任务执行，短时密集任务执行，对带宽要求也比较高，且无法充分发挥终端的计算能力。

技术研发人员：周政雷,杨舟,陈俊,唐利涛,张智勇,徐植,李刚,潘学华,陈珏羽,韦航
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15