基于CPU卡的預(yù)付費(fèi)電能表研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著電量需求的日益增加，以往電能表和收費(fèi)模式逐漸難以滿足當(dāng)代的用電管理。研究和利用現(xiàn)代化集成電路和智能化技術(shù)便于對(duì)用電進(jìn)行科學(xué)管理，可以減輕電力部門每月抄表、收費(fèi)所帶來的管理成本和人力浪費(fèi)。
　　針對(duì)國內(nèi)現(xiàn)有電能表存在的不足，本課題研制了一種新型預(yù)付費(fèi)電能表，具有精度高、體積小、功能多、功耗低、智能化等特點(diǎn)。不僅可以從根本上解決電力部門收費(fèi)難題，同時(shí)便于電力部門執(zhí)行多費(fèi)率用電、削峰填谷、平衡用電的政策。
　　本文主要研究內(nèi)容

2、包括以下幾個(gè)方面：
　　設(shè)計(jì)了一種基于CPU卡的預(yù)付費(fèi)電能表的總體方案。模塊化設(shè)計(jì)了電能表的計(jì)量、通信等單元，該方案設(shè)計(jì)的電能表具有集成度高、功能多、精度高、抗干擾性好、可靠性高等特點(diǎn)。
　　設(shè)計(jì)了一種電量分時(shí)計(jì)量與凍結(jié)的實(shí)現(xiàn)方案。設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)器接口電路和硬件時(shí)鐘電路，結(jié)合合適的程序可以自動(dòng)判斷凍結(jié)時(shí)間和當(dāng)前時(shí)間的費(fèi)率屬性，進(jìn)行分時(shí)計(jì)量和電量凍結(jié)；
　　分析了通信數(shù)據(jù)的安全性，并設(shè)計(jì)了安全防護(hù)策略。分析了IC卡和電能表通

3、信常見的攻擊方法，設(shè)計(jì)內(nèi)部認(rèn)證和外部認(rèn)證程序來進(jìn)行IC卡和電能表的身份的鑒別，設(shè)計(jì)線路數(shù)據(jù)保護(hù)程序保證數(shù)據(jù)的完整和安全；分析了串口通信可能面臨的攻擊，設(shè)計(jì)硬件編程按鍵和軟件加密相結(jié)合的方法保證數(shù)據(jù)安全。
　　進(jìn)行了電能表系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)，并分析計(jì)量誤差。硬件從電源、PCB板等方面設(shè)計(jì)抗干擾，軟件采用看門狗和指令冗余技術(shù)來設(shè)計(jì)抗干擾，有效保證電能表的穩(wěn)定性；通過主控芯片的主副時(shí)鐘的切換，設(shè)計(jì)電能表的低功耗運(yùn)行，并分析了各個(gè)模塊可能產(chǎn)