STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)介紹

1、STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)介紹目錄STS標(biāo)準(zhǔn)及其算法介紹2STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付系統(tǒng)典型應(yīng)用平臺介紹4 STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)解決方案3預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析1典型應(yīng)用案例6終端產(chǎn)品介紹5國內(nèi)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析1預(yù)付費(fèi)電能表開展概況STS方式與傳統(tǒng)預(yù)付費(fèi)比較比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目邏輯加密卡邏輯加密卡CPU卡卡STS密鑰密鑰安全性能操作時核對卡中的密碼，但只進(jìn)行一次認(rèn)證，無其他的保護(hù)措施，安全性能較低用戶和IC卡之間需要雙方的密鑰相互認(rèn)證通過STS進(jìn)行加密，進(jìn)行一對一的加密，每次充值產(chǎn)生的密鑰只能使用一次，而且和表計只能唯一使用，充值方式營業(yè)廳充值營業(yè)廳充值95598系統(tǒng)，移動POS機(jī)，E-BANK,支付寶，ATM機(jī)，短

2、信增值等人工成本IC卡制作等成本，售卡補(bǔ)卡只能通過營業(yè)廳，需要讀寫設(shè)備IC卡制作等成本，售卡補(bǔ)卡只能通過營業(yè)廳，需要讀寫設(shè)備每次充值產(chǎn)生充值打印碼紙，成本低廉，省去人工成本應(yīng)用情況安全性能低，所以較少使用國網(wǎng)大量使用國外廣泛使用STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用前景集中自動化抄表異常用電行為實(shí)時監(jiān)測STS協(xié)議由南非的ESKOM國家電力公司提出;現(xiàn)已成為IEC標(biāo)準(zhǔn):IEC62055IEC 62055-51標(biāo)準(zhǔn)此局部定義了一個銷售系統(tǒng)POS和一個符合STS電能付費(fèi)電能表之間購電和其他管理信息傳輸單元的標(biāo)準(zhǔn)傳輸標(biāo)準(zhǔn)物理層協(xié)議。IEC 62055-52 電能測量-付費(fèi)售電系統(tǒng).第52局部:標(biāo)準(zhǔn)傳輸標(biāo)準(zhǔn)(STS)

3、.直接本地連接雙程虛擬令牌載波的物理層協(xié)議IEC62055-41 協(xié)議預(yù)付費(fèi)電能表與售電管理中心的數(shù)據(jù)依循IEC62055-41的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換協(xié)議通用性好，平安性好STS協(xié)議中穩(wěn)定交換數(shù)據(jù)為TOKEN令牌IEC62055-51電能測量電能測量-付費(fèi)售電系統(tǒng)付費(fèi)售電系統(tǒng).第第51局部局部:標(biāo)準(zhǔn)傳輸標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)傳輸標(biāo)準(zhǔn)(STS).單程數(shù)字卡和磁卡令牌載波的物理層協(xié)議單程數(shù)字卡和磁卡令牌載波的物理層協(xié)議范圍范圍IEC 62055-51標(biāo)準(zhǔn)此局部定義了一個銷售系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)此局部定義了一個銷售系統(tǒng)POS和一個符合和一個符合STS電能付費(fèi)電能表之電能付費(fèi)電能表之間購電和其他管理信息傳輸單元的標(biāo)準(zhǔn)傳輸標(biāo)準(zhǔn)物理層協(xié)議。間

4、購電和其他管理信息傳輸單元的標(biāo)準(zhǔn)傳輸標(biāo)準(zhǔn)物理層協(xié)議。定義為：定義為：各類令牌載波類型，如數(shù)字卡和磁卡，在各類令牌載波類型，如數(shù)字卡和磁卡，在POS物理層協(xié)議中令牌載波上的令牌數(shù)據(jù)編碼物理層協(xié)議中令牌載波上的令牌數(shù)據(jù)編碼。各類令牌載波類型，如數(shù)字卡和磁卡，在付費(fèi)電能表物理層協(xié)議中來自令牌載波的令各類令牌載波類型，如數(shù)字卡和磁卡，在付費(fèi)電能表物理層協(xié)議中來自令牌載波的令牌數(shù)據(jù)解碼。牌數(shù)據(jù)解碼。其主要目的為：付費(fèi)電能表制造商必須接受符合其主要目的為：付費(fèi)電能表制造商必須接受符合STS的令牌，也意味著：的令牌，也意味著：POS系統(tǒng)制造系統(tǒng)制造商必須生產(chǎn)與商必須生產(chǎn)與STS相符合的令牌，且在其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相

5、符合的令牌，且在其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC 62055-41中應(yīng)被讀出。中應(yīng)被讀出。注注1：除了適用電能付費(fèi)系統(tǒng)的開發(fā)，此標(biāo)準(zhǔn)也涵蓋用于其他相關(guān)行業(yè)的令牌，如氣表：除了適用電能付費(fèi)系統(tǒng)的開發(fā)，此標(biāo)準(zhǔn)也涵蓋用于其他相關(guān)行業(yè)的令牌，如氣表，水表。，水表。注注2：符合：符合STS的產(chǎn)品符合此國際標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)局部將在銷售合同中做出規(guī)定。見附錄的產(chǎn)品符合此國際標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)局部將在銷售合同中做出規(guī)定。見附錄A。圖 1 STS協(xié)議棧物理層 協(xié)議參考類型協(xié)議參考類型APDU 應(yīng)用層數(shù)據(jù)單元，數(shù)據(jù)接口至應(yīng)用層協(xié)議TCDU 令牌載波數(shù)據(jù)單元，數(shù)據(jù)接口至物理層協(xié)議 STS是一個在一個POS和一個付費(fèi)電能表間使用一個令牌載波作為傳

6、輸介質(zhì)的平安數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。當(dāng)物理層協(xié)議處理在各種類型令牌載波上的令牌數(shù)據(jù)實(shí)際加密時，應(yīng)用層協(xié)議處理令牌，加密過程和功能均在IEC 62055-41中有所規(guī)定。見圖1IEC 62055此局部規(guī)定了一個物理層協(xié)議處理在一個數(shù)字令牌載波，一個磁卡令牌載波和IEC62055-41中規(guī)定的相關(guān)應(yīng)用層協(xié)議操作上的令牌數(shù)據(jù)實(shí)際編碼。物理傳輸令牌載波設(shè)備其他類型，如：數(shù)字，磁卡，存儲卡，存儲鍵，都在IEC 62055-5x系列標(biāo)準(zhǔn)中有相關(guān)規(guī)定。一個更完整的STS參考模型說明和從POS應(yīng)用程序至電能表應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)流均可在IEC62055-41 條 元格式引用參考TCT2個數(shù)字5.1.2令牌數(shù)據(jù)66位5.1.3

7、ID記錄36/33個數(shù)字5.1.4PRN記錄正文5.1.55 POS 至令牌載波接口：物理層協(xié)議至令牌載波接口：物理層協(xié)議5.1 TCDU5.1.1 TCDU中的數(shù)據(jù)項(xiàng)中的數(shù)據(jù)項(xiàng)TCDU 為一個數(shù)據(jù)接口至物理層協(xié)議并由表為一個數(shù)據(jù)接口至物理層協(xié)議并由表1中數(shù)據(jù)項(xiàng)組成。中數(shù)據(jù)項(xiàng)組成。表表1 TCDU中數(shù)據(jù)項(xiàng)中數(shù)據(jù)項(xiàng)5.1.2 TCT指示令牌載波類型上見指示令牌載波類型上見IEC 62055-41 條款令牌數(shù)據(jù)編碼。條款令牌數(shù)據(jù)編碼。元素文本格式IEC62055-41引用參考電能表PAN符合ISO標(biāo)識付費(fèi)電能表原始賬戶號18個數(shù)字6.1.2截至日期標(biāo)識數(shù)據(jù)的可選截至日期作為在一個付費(fèi)電能表ID卡或

8、令牌載波上編碼（見5.2.3）4個數(shù)字或1個數(shù)字6.1.11TCT指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)令牌載波類型2個數(shù)字6.1.3EA指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)加密算法2個數(shù)字6.1.5SGC指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)供電組6個數(shù)字6.1.6TI指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)費(fèi)率索引2個數(shù)字6.1.7KRN指示此電能表PAN密匙修正編號1個數(shù)字.4 ID記錄記錄可選標(biāo)識數(shù)據(jù)在付費(fèi)電能表ID卡或連同令牌數(shù)據(jù)的令牌載波上編碼?？蛇xID記錄包括表2中的數(shù)據(jù)項(xiàng)。表表2 ID記錄中的數(shù)據(jù)項(xiàng)記錄中的數(shù)據(jù)項(xiàng)元格式引用參考TCT2個數(shù)字5.1.2令牌數(shù)據(jù)66位5.1.3ID記錄36/33個數(shù)字5.1.4PRN記錄正文5.

9、1.5 POS 至令牌載波接口：物理層協(xié)議至令牌載波接口：物理層協(xié)議5.1 TCDU5.1 TCDU5.1.1 TCDU中的數(shù)據(jù)項(xiàng)中的數(shù)據(jù)項(xiàng)TCDU 為一個數(shù)據(jù)接口至物理層協(xié)議并由表1中數(shù)據(jù)項(xiàng)組成。表表1 TCDU中數(shù)據(jù)項(xiàng)中數(shù)據(jù)項(xiàng)項(xiàng)格式引用參考令牌數(shù)據(jù)66位6.1.2令牌擦除Boolean6.1.3驗(yàn)證結(jié)果Boolean6.1.4有效結(jié)果Boolean6.1.5令牌結(jié)果Boolean6.1.6TCDU中數(shù)據(jù)項(xiàng)中數(shù)據(jù)項(xiàng)6.1.2 令牌數(shù)據(jù)令牌數(shù)據(jù)此為從令牌載波中的令牌數(shù)據(jù)66位二進(jìn)制格式。為同一數(shù)據(jù)項(xiàng)作為TCDU中從POS至令牌載波接口 元素文本格式IEC62055-41引用參考電能表PAN符合

10、ISO標(biāo)識付費(fèi)電能表原始賬戶號18個數(shù)字6.1.2截至日期標(biāo)識數(shù)據(jù)的可選截至日期作為在一個付費(fèi)電能表ID卡或令牌載波上編碼（見5.2.3）4個數(shù)字或1個數(shù)字6.1.11TCT指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)令牌載波類型2個數(shù)字6.1.3EA指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)加密算法2個數(shù)字6.1.5SGC指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)供電組6個數(shù)字6.1.6TI指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)費(fèi)率索引2個數(shù)字6.1.7KRN指示此電能表PAN密匙修正編號1個數(shù)字6.1.8ID記錄中的數(shù)據(jù)項(xiàng)記錄中的數(shù)據(jù)項(xiàng)條款內(nèi)容引用參考ID記錄是否售電系統(tǒng)需要在令牌載波中記錄一個ID。選項(xiàng)：在令牌載波中使用ID記錄在令牌載波中不使用ID記錄（為現(xiàn)行辦

11、法）5.1.4截至日期如果ID記錄被使用在令牌載波中，其后時候那些記錄應(yīng)實(shí)施一個截至日期選項(xiàng)：截至日期將不被使用（為現(xiàn)行辦法）截至日期被使用5.1.4PRN記錄是否售電系統(tǒng)需要在令牌載波中打印記錄選項(xiàng)：不打印PRN記錄打印PRN記錄（提供售電系統(tǒng)信息）5.1.5磁卡ID記錄是否售電系統(tǒng)在磁卡載波中需要使用ID記錄（記錄2）選項(xiàng)：在磁卡令牌載波中使用ID記錄在磁卡令牌載波中不使用ID記錄（為現(xiàn)行辦法）5.2.4表A.1 購置合同和投標(biāo)中應(yīng)注明工程IEC 62055-52 電能測量-付費(fèi)售電系統(tǒng).第52局部:標(biāo)準(zhǔn)傳輸標(biāo)準(zhǔn)(STS).直接本地連接雙程虛擬令牌載波的物理層協(xié)議STS協(xié)議參考模型位值語法

12、起始位0串行位流開始符數(shù)據(jù)位00-1字符號最低有效位數(shù)據(jù)位 10-1字符號數(shù)據(jù)位20-1字符號數(shù)據(jù)位 30-1字符號數(shù)據(jù)位40-1字符號數(shù)據(jù)位 50-1字符號數(shù)據(jù)位 60-1字符號最高有效位校驗(yàn)位01如果數(shù)據(jù)位0至6包括和二進(jìn)制1s偶數(shù)如果數(shù)據(jù)位0至6包括和二進(jìn)制1s奇數(shù)停止位1串行位流結(jié)束符6.3.2 傳輸格式傳輸格式圖圖2 字符傳輸格式字符傳輸格式字符傳輸格式包含1 個起始位，7個數(shù)據(jù)位，1個偶校驗(yàn)位和一個停止位。見圖27位ASCII字符位編號見表2表表2 一個一個7位字符號位編碼位字符號位編碼圖圖3 效勞器協(xié)議流程圖效勞器協(xié)議流程圖圖圖A.1 ID請求處理功能效勞器狀態(tài)圖請求處理功能效勞

13、器狀態(tài)圖讀命令處理功能效勞器狀態(tài)圖寫命令處理功能效勞器狀態(tài)圖Electricity metering 電量測量電量測量Payment metering systems 付費(fèi)測量系統(tǒng)付費(fèi)測量系統(tǒng)Part 41:41節(jié)：節(jié)：Standard Transfer Specification標(biāo)準(zhǔn)傳輸標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)傳輸標(biāo)準(zhǔn)IEC62055-41 協(xié)議預(yù)付費(fèi)電能表與售電管理中心的數(shù)據(jù)依循IEC62055-41的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換協(xié)議該協(xié)議由南非的ESKOM國家電力公司提出?，F(xiàn)已成為IEC標(biāo)準(zhǔn)通用性好，平安性好STS協(xié)議中穩(wěn)定交至數(shù)據(jù)為TOKEM令牌0000繼電器測試顯示用電量密鑰版本號費(fèi)率索引號子類號類號01230充值 水

14、初始化測試最大功率設(shè)置1充值 電清除充值2充值 氣設(shè)置費(fèi)率3充值 時間密鑰設(shè)置（低32位）4充值 金額密鑰設(shè)置（高32位）5清除事件6水表文件7最大機(jī)終端功率和不年數(shù)據(jù)8-10保留11-15自定義設(shè)置TOKEN 類別密鑰設(shè)置低32位密鑰設(shè)置高32位3DES算法 64位KEY DATA MODElSTS協(xié)議中可用TOKEN分三類充值，初始化/測試，管理一串加密TOKEN20個BCD碼，依據(jù)STS協(xié)議進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，獲得一位十六進(jìn)制數(shù)66位二進(jìn)制數(shù)，將循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼末位兩字節(jié)除外的50位二進(jìn)制數(shù)擴(kuò)充到7個字節(jié)高位補(bǔ)零，進(jìn)行CRC校驗(yàn)。假設(shè)表計計算得到的校驗(yàn)碼與POS預(yù)電下傳的校驗(yàn)碼加密TOKEN的末

15、兩字節(jié)一致，其中表號是在進(jìn)行解密操作之前就被提取出來了的，購電數(shù)據(jù)的處理過程如圖示充值TOKEN:充值TOKEN64位待處理數(shù)據(jù)是被上位機(jī)軟件采用3DES加密算法后的密文數(shù)據(jù)，通過存貯在EEPROM中的密鑰對其解密后, 解密其明文數(shù)據(jù)格式為:充值TOKEN組成:類號 子類號 隨機(jī)數(shù) Token辨識號 數(shù)量 CRC校驗(yàn)2bits 4bits 4bits 24bits 16bits 16bits 0 0 - - - -數(shù)據(jù)串6項(xiàng)數(shù)據(jù)：token類型號、系統(tǒng)加密時的隨機(jī)數(shù)、token辨識碼Token Identifier TID)、購置電量值、CRC校驗(yàn)碼，類號是解密之前提取，當(dāng)類號與子類號均為0時

16、，傳遞變量值為所購電量值。TID(辯識號)是STS協(xié)議中的重要數(shù)據(jù)成分，表示購置TOKEN時刻最初時刻距最初時刻1993/1/1,00:00:00的時間以分鐘為單位協(xié)議要求表計預(yù)留存儲50個記錄的空間用來保存最新的TID，表計根據(jù)此記錄來判斷令牌購電的有效性假設(shè)TOKEN中TID已存在于記錄中，表計提示“USED拒絕接受；假設(shè)TID早于50多記錄中的任一條，表計提示OLD,拒絕接收。為防止TID重復(fù)，STS規(guī)定假設(shè)同一分鐘內(nèi)出售多條TOKEN中，將從第二條開始，按購置順序依次將TID將1，再生成TOKEN新然后POS復(fù)原其實(shí)的TID，存儲藏份數(shù)據(jù)當(dāng)類號 子類號均為0時，傳遞變量值為所購置的電量

17、，單位為100Wh，數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換規(guī)那么為 t=10em, e=0 . e t=10em+(21410(n-1), e0 . n=1式中，高兩位15-16為數(shù)據(jù)E；低4位0-14為基數(shù)M例當(dāng)E=3，M=0X3FFFF,用戶購電量為類號子類號控制字廠號CRC校驗(yàn)碼2bits 4bits36bits8bits16bits10-11-10保留擴(kuò)展用保留保留-111-15用戶自定義自定義0-99-2初始化/測試TOKEN初始化/測試TOKEN是唯一不被加密的數(shù)串中，無需解密操作，用于廠家在電能表出廠前的性能檢測STS協(xié)議已經(jīng)定義了 測試模式，由控制字的相應(yīng)位置1來標(biāo)識，仍剩下的23個控制位尚未定義，留作來

18、擴(kuò)展使用，測試模式定義為下表在子類為0；控制位為1時，表位測試項(xiàng)是“繼電器開/合測試。子類號為11-15時，用戶可自定義測試項(xiàng)，但廠號必須標(biāo)明3管理TOKEN管理TOKEN跟充值TOKEN一樣，是密文數(shù)據(jù)，用于管理部門對表計進(jìn)行參數(shù)設(shè)計。STS協(xié)議在電量管理方面定義了六個管理項(xiàng)：設(shè)置最大功率限制MAX POWERLIMIT，MPL，去除充值，設(shè)置費(fèi)率，設(shè)置密鑰，去除事件記錄，設(shè)置最大相位，不平衡度限制。類號子類號隨機(jī)數(shù)TOKEN辨識號MPLCRC校驗(yàn)碼2bits4bits4bits24bits16bits6bits20-解密后的設(shè)置MPL的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)如以以下圖示CTC校驗(yàn)DES加密算法密鑰生

19、成體系加密算法信息平安電能表密鑰生成過程是一個加密表計信息的過程，電能表信息包括：表地址，所在電力局局號，所在地區(qū)認(rèn)證碼，密鑰類型，密鑰有效性等，密鑰直接由STS協(xié)會授權(quán)的密鑰管理中心出售，生成工具是獲得了STS認(rèn)證的平安模塊，由此可得到唯一的電能表密鑰STS標(biāo)準(zhǔn)及其算法介紹233 國際標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)傳輸符合IEC62055-41標(biāo)準(zhǔn) 網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)通過遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)電量及金額的下發(fā) 密鑰管理由KMC進(jìn)行統(tǒng)一密鑰管理 運(yùn)行狀況目前海外多個國家運(yùn)行,國內(nèi)在山東萊州試點(diǎn)運(yùn)行STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)概述STS是什么？ STS(Standard Transfer Specification) 技術(shù)已經(jīng)成目前全球?yàn)橐坏拈_放式的

20、預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，該技術(shù)的應(yīng)用獲得STS協(xié)會的授權(quán)，因此也保證了電力公司應(yīng)用的平安性。 到目前為止，STS已經(jīng)在全球得到廣泛的應(yīng)用，從最初的初始國南非，到后來的西方興旺國家和開展中國家。目前已經(jīng)運(yùn)行的就有3000多萬的只符合STS標(biāo)準(zhǔn)的電能表已經(jīng)安裝在將近40個國家的電力公司。STS在網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)中的優(yōu)勢？STS解釋： STS(Standard Transfer Specification) 標(biāo)準(zhǔn)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。 STS技術(shù)是一種基于虛擬介質(zhì)20位數(shù)字的充值碼傳輸信息的預(yù)付費(fèi)方式，適合于未來的技術(shù)開展。STS預(yù)付費(fèi)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，是用于定義可用額度對電能表進(jìn)行充值的過程。STS技術(shù)是一種平安的消息系統(tǒng)用于在

21、售電點(diǎn)與電表之間進(jìn)行傳輸信息。STS是一種開放式的平安傳輸標(biāo)準(zhǔn)，采用IEC6205541標(biāo)準(zhǔn)作為唯一預(yù)付費(fèi)的國際標(biāo)準(zhǔn)。提供密鑰加密技術(shù)提供分級密鑰，電力公司自行管理平安密鑰，每個TOKEN，電表、售電點(diǎn)和整個預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)都有不同的平安級別的保護(hù)。加密體系平安可靠，從技術(shù)上減少對該系統(tǒng)的的攻擊。多重體系保證了該系統(tǒng)的及時更新。該標(biāo)準(zhǔn)體系的產(chǎn)品獲得了STS協(xié)會的的認(rèn)證充碼值在網(wǎng)絡(luò)傳遞過程中平安可靠。即使重復(fù)傳遞，對于表計而言只是接收一次，而且同一碼值內(nèi)包含了表號信息，僅對特定表計有效。目前本公司在歐洲及亞洲許多國家已經(jīng)有了許多典型的應(yīng)用，效果非常好。STS的使用確保了各個廠商之間的的產(chǎn)品互用性， 電

22、力公司可以向各個廠商之間進(jìn)行采購； 電力公司不必為系統(tǒng)運(yùn)行的平安性擔(dān)憂； 電力公司可以進(jìn)行多中選擇；STS在網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)中的優(yōu)勢？STS售電系統(tǒng)密鑰售電系統(tǒng)側(cè)密鑰VDDK (售電默認(rèn)售電默認(rèn)DES密鑰密鑰)生產(chǎn)廠家售電默認(rèn)DES密鑰。VUDK (售電唯一售電唯一DES密鑰密鑰) 售電唯一DES密鑰。預(yù)付費(fèi)密鑰DITK( 解碼器初始化傳輸密鑰解碼器初始化傳輸密鑰)-電能表廠商的初始化公開密鑰，主要用于生產(chǎn)過程DDTK(解碼器默認(rèn)傳輸密鑰解碼器默認(rèn)傳輸密鑰)電能表出廠時的默認(rèn)密鑰，該密鑰由根據(jù)售電加密卡根據(jù)KMC提供的KMF文件生成的密鑰。DUTK(解碼器唯一傳輸密鑰解碼器唯一傳輸密鑰)售電密鑰，供

23、電公司安裝電能表后，由DDTK置換為DUTK的售電密鑰。STS體系的構(gòu)成KMC(密鑰管理中心)-主要是管理各電力公司的分公司及廠家的密鑰，屬于第三方的中立機(jī)構(gòu)。電能表生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家必須參加STS協(xié)會，并且由STS協(xié)會分配廠家地址，負(fù)責(zé)無法接入系統(tǒng)。SGC-供電組，類似于各級營銷管理部門STSA(STS協(xié)會)-負(fù)責(zé)電能表生產(chǎn)廠商及供電組的會員申請及受理加密卡生產(chǎn)廠家系統(tǒng)售電加密卡生產(chǎn)廠家，效勞器安裝一個售電加密卡，所有售電數(shù)據(jù)的加密都由其完成，是系統(tǒng)平安售電運(yùn)行的保證。移動無線POS機(jī)售電點(diǎn)。柜臺售電ATM機(jī)營業(yè)廳自主售電系統(tǒng)。E-BANK-網(wǎng)上售電。刮刮卡-便捷充值碼售電卡。STS密鑰管理系

24、統(tǒng)STS密鑰的平安原那么u 密鑰采用集中控制生成，用電部門不需要額外的投入大量的精力去管理密鑰的生產(chǎn)和管理。每一種密鑰無論是售電側(cè)的密鑰還是電表的密鑰的生成和傳遞過程都采用密文方式，在任何狀態(tài)下密鑰都是不會被明文讀出。u 所有密鑰都有密文傳遞，杜絕數(shù)據(jù)在傳遞過程中出現(xiàn)被跟蹤和破解的可能。u 所有的密鑰都是唯一的密鑰，根據(jù)以上的密鑰管理流程可以看出，密鑰、表號、密鑰版本號、費(fèi)率索引號、SGC和密鑰類型都離散和關(guān)聯(lián)在一起，真正的做到了一表一密鑰，整個售電系統(tǒng)沒有根密鑰，外界無法通過密鑰來威脅系統(tǒng)的平安性。u 靈活系統(tǒng)搭建方案，即可單機(jī)搭建，也可方便無縫升級為網(wǎng)絡(luò)版的售電系統(tǒng)，及銀行聯(lián)網(wǎng)，POS機(jī)，

25、ATM機(jī)方式進(jìn)行售電。u 采用生產(chǎn)狀態(tài)下的公開密鑰和運(yùn)行狀態(tài)下的私鑰模式，電表廠家的和供電系統(tǒng)的平安性完全別離，徹底保證了系統(tǒng)的平安性20位充值碼STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)表STS數(shù)據(jù)傳遞過程密鑰KEY中心STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng) 售電密鑰值 (VDDK/VUDK) 供給組代碼SGC 費(fèi)率索引號TI 密鑰期滿編號KEN 密鑰類型號KT 密鑰版本號KRN STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)表STS加密解密過程加密密鑰代碼主站地區(qū)號密鑰碼口令電表密鑰代碼電表表號解密密鑰代碼1834 6872 5731 6814 132420位充值碼密鑰KEY中心電表表號 KWh(金額)時間，其他數(shù)據(jù)相同密鑰STS密封的密鑰管理系統(tǒng)1834

26、6872 5731 6814 132420位充值碼STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)表工廠默認(rèn)密鑰密鑰管理系統(tǒng)，供電公司，唯一密鑰密鑰KEY中心STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)相同密鑰STS開放的密鑰系統(tǒng)1834 6872 5731 6814 1324加密和解密成為可能STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)表STS密鑰管理中心華立工廠默認(rèn)密鑰keyKEY密鑰中心密鑰管理系統(tǒng)，供電公司，唯一密鑰STS密鑰KEYSTS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)STS密鑰加密算法u STS體系中采用了DES，3DES和STA幾種不同的加密算法。u 在密鑰的傳遞過程中采用了3DES加密算法。u 充值碼的生成采用STA的專用加密算法，STA算法類似于DES加密算法，廠商置換

27、表也是由STSA協(xié)會來控制和管理的。STA 加密算法加密算法STS協(xié)議中交換數(shù)據(jù)為協(xié)議中交換數(shù)據(jù)為TOKEM令牌令牌 STS協(xié)議中可用TOKEN分三類充值，初始化/測試，管理一串加密TOKEN20個BCD碼，依據(jù)STS協(xié)議進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，獲得一位十六進(jìn)制數(shù)66位二進(jìn)制數(shù)，將循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼末位兩字節(jié)除外的50位二進(jìn)制數(shù)擴(kuò)充到7個字節(jié)高位補(bǔ)零，進(jìn)行CRC校驗(yàn)。 假設(shè)表計計算得到的校驗(yàn)碼與POS預(yù)電下傳的校驗(yàn)碼加密TOKEN的末兩字節(jié)一致，其中表號是在進(jìn)行解密操作之前就被提取出來了的，購電數(shù)據(jù)的處理過程如圖示居民網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)子系統(tǒng)居民網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)子系統(tǒng)居民用電綜合管理功能居民用電綜合管理功能臺區(qū)臺區(qū)/單元

28、樓單元樓/低壓商戶線損分析低壓商戶線損分析需求側(cè)管理需求側(cè)管理用戶個人網(wǎng)站用戶個人網(wǎng)站用電信息用電信息繳費(fèi)信息繳費(fèi)信息在線充值在線充值業(yè)務(wù)功能業(yè)務(wù)功能售電售電下裝下裝抄表抄表報警報警基礎(chǔ)服務(wù)平臺基礎(chǔ)服務(wù)平臺接口服務(wù)接口服務(wù)采集服務(wù)采集服務(wù)報表服務(wù)報表服務(wù)報警服務(wù)報警服務(wù)圖形服務(wù)圖形服務(wù)計算服務(wù)計算服務(wù)系統(tǒng)服務(wù)平臺系統(tǒng)服務(wù)平臺應(yīng)用服務(wù)：應(yīng)用服務(wù)：IIS/ASP.net，.Net Framework數(shù)據(jù)庫服務(wù)（數(shù)據(jù)庫服務(wù)（Oracle，SqlServer）操作系統(tǒng)（操作系統(tǒng)（Windows Server） 繳費(fèi)方式多樣化：平臺繳費(fèi)營業(yè)廳自助終端銀行網(wǎng)點(diǎn)移動POS刮刮卡充值個人網(wǎng)上營業(yè)廳移動POS手

29、機(jī)短信固定電話在線支付支付寶各類網(wǎng)銀手機(jī)短信固定電話 適用區(qū)域多樣化1適用于傳統(tǒng)的老城區(qū)。營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)發(fā)達(dá)，中老年人較多，較為保守，喜歡傳統(tǒng)的營業(yè)廳、銀行繳費(fèi)2適用于廣大農(nóng)村地區(qū)營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)較少，傳統(tǒng)繳費(fèi)方式困難，通過個人網(wǎng)上營業(yè)廳，移動POS，手機(jī)短信繳費(fèi)3適用于較發(fā)達(dá)的城市家庭寬帶覆蓋率高，樂于接受新鮮事物，通過支付寶等各類網(wǎng)銀直接繳費(fèi) 下裝方式多樣化設(shè)備異常處理方式，保電投入網(wǎng)絡(luò)異常處理方式特殊處理方式常規(guī)處理方式異常處理異常處理掌機(jī)下裝掌機(jī)下裝手動下裝手動下裝自動下裝自動下裝 組網(wǎng)方式多樣化接口轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換GPRSCDMA以太網(wǎng)以太網(wǎng)ZigbeePLCRS485上行網(wǎng)絡(luò)/下行網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場設(shè)備 報警

30、方式多樣化用戶發(fā)生欠費(fèi)或其他異常時，通過短信模塊或者短信機(jī)發(fā)送報警信息到相關(guān)責(zé)任人用戶發(fā)生欠費(fèi)或其他異常時，通過郵件服務(wù)器發(fā)送Email報警信息到相關(guān)責(zé)任人用戶發(fā)生欠費(fèi)或其他異常時，通過電話撥號進(jìn)行自動語音提醒相關(guān)責(zé)任人個人網(wǎng)上營業(yè)廳，提供給居民用戶上網(wǎng)自助查詢用電信息及在線充值60STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)架構(gòu) 分級分線路的供用電管理與分析(各級網(wǎng)損/各級線損)； 各級計量裝置的實(shí)時監(jiān)控(包括表計/PT/CT等)； 各級用電異常信息的實(shí)時報警、遙測、遙控； 基于網(wǎng)絡(luò)管理的預(yù)付費(fèi)售購電系統(tǒng)； 基于有序用電的控制管理系統(tǒng) 基于全局的抄表系統(tǒng)(包括各計量/考核用表) ；AMR集抄系統(tǒng)平臺建設(shè): 系統(tǒng)采用

31、一體化平臺建設(shè)，統(tǒng)一建模。 整合電力局的系統(tǒng)資源將 輸電網(wǎng)自動化系統(tǒng) 配網(wǎng)自動化系統(tǒng) 大用戶負(fù)控系統(tǒng) 大用戶預(yù)付費(fèi)系統(tǒng) 低壓居民集抄系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)預(yù)付系統(tǒng) 本地卡表系統(tǒng) 等系統(tǒng)整合，建設(shè)為一個電能量管理系統(tǒng)。依照電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型、層次模型以及管理模型設(shè)計軟件構(gòu)架，完全符合電力局的應(yīng)用習(xí)慣。系統(tǒng)可整體建設(shè)，也可分步實(shí)施。電能量綜合信息管理一體化系統(tǒng)電能量綜合信息管理一體化系統(tǒng)供用電管理一體化綜合功能供用電管理一體化綜合功能客戶服務(wù)（異常信息、用電情況客戶服務(wù)（異常信息、用電情況通知、停電通知、指導(dǎo)用電等）通知、停電通知、指導(dǎo)用電等）需求側(cè)管理綜合分析需求側(cè)管理綜合分析與電力營銷系統(tǒng)接口與電力營銷系

32、統(tǒng)接口分類躉售電量接入分類躉售電量接入用戶信息接入用戶信息接入業(yè)務(wù)變更信息接入業(yè)務(wù)變更信息接入電量數(shù)據(jù)導(dǎo)入電量數(shù)據(jù)導(dǎo)入用電現(xiàn)場系統(tǒng)用電現(xiàn)場系統(tǒng)有序用電控制（功控、時控）有序用電控制（功控、時控）購電控、本地預(yù)付費(fèi)、遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)購電控、本地預(yù)付費(fèi)、遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)一體化系統(tǒng)平臺電網(wǎng)結(jié)構(gòu)一體化系統(tǒng)平臺預(yù)付費(fèi)售電，購電預(yù)付費(fèi)售電，購電網(wǎng)內(nèi)各級計量裝置管理網(wǎng)內(nèi)各級計量裝置管理基于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的一體化抄表基于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的一體化抄表數(shù)據(jù)輔助決策統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)輔助決策統(tǒng)計分析輸電網(wǎng)，配電網(wǎng)各級線損分析輸電網(wǎng)，配電網(wǎng)各級線損分析網(wǎng)絡(luò)實(shí)時庫平臺網(wǎng)絡(luò)實(shí)時庫平臺WEB發(fā)布發(fā)布用電異常、事項(xiàng)處理用電異常、事項(xiàng)處理報表平臺報表

33、平臺系統(tǒng)檔案管理系統(tǒng)檔案管理一體化應(yīng)用平臺一體化應(yīng)用平臺負(fù)荷預(yù)測等其他應(yīng)用負(fù)荷預(yù)測等其他應(yīng)用u通信方式多樣化：支持光纖/撥號/GPRS/GSM/SMS等多種通訊方式同時工作u規(guī)約支持多樣化:支持多種規(guī)約類型終端、電表同時接入u通信支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳功能：對于不穩(wěn)定通道，提高數(shù)據(jù)通信成功率，減少重復(fù)通信報文u提供主站間標(biāo)準(zhǔn)接口通信協(xié)議：可協(xié)助實(shí)現(xiàn)終端遠(yuǎn)程維護(hù)、升級、提供第三方廠家遠(yuǎn)程維護(hù)自身產(chǎn)品u支持轉(zhuǎn)發(fā)定時抄表：對于自帶存儲功能的電表，主站可通過終端轉(zhuǎn)發(fā)方式直接采集電表數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)計算效勞功能及特點(diǎn)： 按系統(tǒng)計算方案實(shí)現(xiàn)所有計量點(diǎn)分、時、日、月的電量統(tǒng)計分析 實(shí)現(xiàn)所有分析對象的分、時、日、月的電量統(tǒng)計分析，準(zhǔn)確及時的完成線損分析結(jié)果的計算 計算過程中考慮換表、換CT、電量修正、旁路代、主備表替換、滿度歸零等因素 針對10kV送電線路，考慮扣除高供低計用戶變壓器損耗，結(jié)果能夠表達(dá)真實(shí)的線路損耗 報表要求： 語意型報表工具和電子表格軟件完全兼容 可生成各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)報表日報、月報、季報等 電量、表碼、曲線等數(shù)據(jù)組合輸出，支持?jǐn)?shù)學(xué)運(yùn)算 定點(diǎn)打印日、月報表、操作記錄，打印時間可調(diào)整設(shè)定 網(wǎng)絡(luò)報表、報表效勞器、歷史報表、WEB報表： 網(wǎng)絡(luò)上多個節(jié)點(diǎn)制作的報表存儲到報表效勞器中、共享 可以方