基于CPU卡的預(yù)付費電能表研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著電量需求的日益增加，以往電能表和收費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)便于對用電進行科學(xué)管理，可以減輕電力部門每月抄表、收費所帶來的管理成本和人力浪費。
　　針對國內(nèi)現(xiàn)有電能表存在的不足，本課題研制了一種新型預(yù)付費電能表，具有精度高、體積小、功能多、功耗低、智能化等特點。不僅可以從根本上解決電力部門收費難題，同時便于電力部門執(zhí)行多費率用電、削峰填谷、平衡用電的政策。
　　本文主要研究內(nèi)容

2、包括以下幾個方面：
　　設(shè)計了一種基于CPU卡的預(yù)付費電能表的總體方案。模塊化設(shè)計了電能表的計量、通信等單元，該方案設(shè)計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。
　　設(shè)計了一種電量分時計量與凍結(jié)的實現(xiàn)方案。設(shè)計了存儲器接口電路和硬件時鐘電路，結(jié)合合適的程序可以自動判斷凍結(jié)時間和當(dāng)前時間的費率屬性，進行分時計量和電量凍結(jié)；
　　分析了通信數(shù)據(jù)的安全性，并設(shè)計了安全防護策略。分析了IC卡和電能表通

3、信常見的攻擊方法，設(shè)計內(nèi)部認證和外部認證程序來進行IC卡和電能表的身份的鑒別，設(shè)計線路數(shù)據(jù)保護程序保證數(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。
　　進行了電能表系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計，并分析計量誤差。硬件從電源、PCB板等方面設(shè)計抗干擾，軟件采用看門狗和指令冗余技術(shù)來設(shè)計抗干擾，有效保證電能表的穩(wěn)定性；通過主控芯片的主副時鐘的切換，設(shè)計電能表的低功耗運行，并分析了各個模塊可能產(chǎn)