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(tái)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(guó)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(kāi)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(shí)核對(duì)卡中的密碼，但只進(jìn)行一次認(rèn)證，無(wú)其他的保護(hù)措施，安全性能較低用戶(hù)和IC卡之間需要雙方的密鑰相互認(rèn)證通過(guò)STS進(jìn)行加密，進(jìn)行一對(duì)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(jì)只能唯一使用，充值方式營(yíng)業(yè)廳充值營(yíng)業(yè)廳充值95598系統(tǒng)，移動(dòng)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(guò)營(yíng)業(yè)廳，需要讀寫(xiě)設(shè)備IC卡制作等成本，售卡補(bǔ)卡只能通過(guò)營(yíng)業(yè)廳，需要讀寫(xiě)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(guó)網(wǎng)大量使用國(guó)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(dòng)化抄表異常用電行為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)STS協(xié)議由南非的ESKOM國(guó)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(gè)銷(xiāo)售系統(tǒng)POS和一個(gè)符合STS電能付費(fèi)電能表之間購(gòu)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(cè)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T(mén)OKEN令牌IEC62055-51電能測(cè)量電能測(cè)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(gè)銷(xiāo)售系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)此局部定義了一個(gè)銷(xiāo)售系統(tǒng)POS和一個(gè)符合和一個(gè)符合STS電能付費(fèi)電能表之電能付費(fèi)電能表之間購(gòu)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(gòu)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(lèi)令牌載波類(lèi)型，如數(shù)字卡和磁卡，在各類(lèi)令牌載波類(lèi)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(lèi)令牌載波類(lèi)型，如數(shù)字卡和磁卡，在付費(fèi)電能表物理層協(xié)議中來(lái)自令牌載波的令各類(lèi)令牌載波類(lèi)型，如數(shù)字卡和磁卡，在付費(fèi)電能表物理層協(xié)議中來(lái)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(kāi)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(kāi)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)局部將在銷(xiāo)售合同中做出規(guī)定。見(jiàn)附錄的產(chǎn)品符合此國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)局部將在銷(xiāo)售合同中做出規(guī)定。見(jiàn)附錄A。圖 1 STS協(xié)議棧物理層 協(xié)議參考類(lèi)型協(xié)議參考類(lèi)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(gè)在一個(gè)POS和一個(gè)付費(fèi)電能表間使用一個(gè)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(lèi)型令牌載波上的令牌數(shù)據(jù)實(shí)際加密時(shí)，應(yīng)用層協(xié)議處理令牌，加密過(guò)程和功能均在IEC 62055-41中有所規(guī)定。見(jiàn)圖1IEC 62055此局部規(guī)定了一個(gè)物理層協(xié)議處理在一個(gè)數(shù)字令牌載波，一個(gè)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(lèi)型，如：數(shù)字，磁卡，存儲(chǔ)卡，存儲(chǔ)鍵，都在IEC 62055-5x系列標(biāo)準(zhǔn)中有相關(guān)規(guī)定。一個(gè)更完整的STS參考模型說(shuō)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(gè)數(shù)字5.1.2令牌數(shù)據(jù)66位5.1.3

7、ID記錄36/33個(gè)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(gè)數(shù)據(jù)接口至物理層協(xié)議并由表為一個(gè)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(lèi)型上見(jiàn)指示令牌載波類(lèi)型上見(jiàn)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(shí)付費(fèi)電能表原始賬戶(hù)號(hào)18個(gè)數(shù)字6.1.2截至日期標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的可選截至日期作為在一個(gè)付費(fèi)電能表ID卡或

8、令牌載波上編碼（見(jiàn)5.2.3）4個(gè)數(shù)字或1個(gè)數(shù)字6.1.11TCT指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)令牌載波類(lèi)型2個(gè)數(shù)字6.1.3EA指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)加密算法2個(gè)數(shù)字6.1.5SGC指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)供電組6個(gè)數(shù)字6.1.6TI指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)費(fèi)率索引2個(gè)數(shù)字6.1.7KRN指示此電能表PAN密匙修正編號(hào)1個(gè)數(shù)字.4 ID記錄記錄可選標(biāo)識(shí)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(gè)數(shù)字5.1.2令牌數(shù)據(jù)66位5.1.3ID記錄36/33個(gè)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(gè)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T(mén)CDU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(shí)付費(fèi)電能表原始賬戶(hù)號(hào)18個(gè)數(shù)字6.1.2截至日期標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的可選截至日期作為在一個(gè)付費(fèi)電能表ID卡或令牌載波上編碼（見(jiàn)5.2.3）4個(gè)數(shù)字或1個(gè)數(shù)字6.1.11TCT指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)令牌載波類(lèi)型2個(gè)數(shù)字6.1.3EA指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)加密算法2個(gè)數(shù)字6.1.5SGC指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)供電組6個(gè)數(shù)字6.1.6TI指示此電能表PAN關(guān)聯(lián)費(fèi)率索引2個(gè)數(shù)字6.1.7KRN指示此電能表PAN密匙修正編號(hào)1個(gè)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(gè)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(shí)候那些記錄應(yīng)實(shí)施一個(gè)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(gòu)置合同和投標(biāo)中應(yīng)注明工程IEC 62055-52 電能測(cè)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(yǔ)法

12、起始位0串行位流開(kāi)始符數(shù)據(jù)位00-1字符號(hào)最低有效位數(shù)據(jù)位 10-1字符號(hào)數(shù)據(jù)位20-1字符號(hào)數(shù)據(jù)位 30-1字符號(hào)數(shù)據(jù)位40-1字符號(hào)數(shù)據(jù)位 50-1字符號(hào)數(shù)據(jù)位 60-1字符號(hào)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(gè)起始位，7個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)偶校驗(yàn)位和一個(gè)停止位。見(jiàn)圖27位ASCII字符位編號(hào)見(jiàn)表2表表2 一個(gè)一個(gè)7位字符號(hào)位編碼位字符號(hào)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(qǐng)求處理功能效勞器狀態(tài)圖請(qǐng)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(xiě)命令處理功能效勞器狀態(tài)圖Electricity metering 電量測(cè)量電量測(cè)量Payment metering systems 付費(fèi)測(cè)量系統(tǒng)付費(fèi)測(cè)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(guó)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T(mén)OKEM令牌0000繼電器測(cè)試顯示用電量密鑰版本號(hào)費(fèi)率索引號(hào)子類(lèi)號(hào)類(lèi)號(hào)01230充值 水

14、初始化測(cè)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(shí)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(lèi)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(lèi)充值，初始化/測(cè)試，管理一串加密TOKEN20個(gè)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(gè)字節(jié)高位補(bǔ)零，進(jìn)行CRC校驗(yàn)。假設(shè)表計(jì)計(jì)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(hào)是在進(jìn)行解密操作之前就被提取出來(lái)了的，購(gòu)電數(shù)據(jù)的處理過(guò)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(guò)存貯在EEPROM中的密鑰對(duì)其解密后, 解密其明文數(shù)據(jù)格式為:充值TOKEN組成:類(lèi)號(hào) 子類(lèi)號(hào) 隨機(jī)數(shù) Token辨識(shí)號(hào) 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(lèi)型號(hào)、系統(tǒng)加密時(shí)的隨機(jī)數(shù)、token辨識(shí)碼Token Identifier TID)、購(gòu)置電量值、CRC校驗(yàn)碼，類(lèi)號(hào)是解密之前提取，當(dāng)類(lèi)號(hào)與子類(lèi)號(hào)均為0時(shí)

16、，傳遞變量值為所購(gòu)電量值。TID(辯識(shí)號(hào))是STS協(xié)議中的重要數(shù)據(jù)成分，表示購(gòu)置TOKEN時(shí)刻最初時(shí)刻距最初時(shí)刻1993/1/1,00:00:00的時(shí)間以分鐘為單位協(xié)議要求表計(jì)預(yù)留存儲(chǔ)50個(gè)記錄的空間用來(lái)保存最新的TID，表計(jì)根據(jù)此記錄來(lái)判斷令牌購(gòu)電的有效性假設(shè)TOKEN中TID已存在于記錄中，表計(jì)提示“USED拒絕接受；假設(shè)TID早于50多記錄中的任一條，表計(jì)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(kāi)始，按購(gòu)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(chǔ)藏份數(shù)據(jù)當(dāng)類(lèi)號(hào) 子類(lèi)號(hào)均為0時(shí)，傳遞變量值為所購(gòu)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(hù)購(gòu)電量為類(lèi)號(hào)子類(lèi)號(hào)控制字廠(chǎng)號(hào)CRC校驗(yàn)碼2bits 4bits36bits8bits16bits10-11-10保留擴(kuò)展用保留保留-111-15用戶(hù)自定義自定義0-99-2初始化/測(cè)試TOKEN初始化/測(cè)試TOKEN是唯一不被加密的數(shù)串中，無(wú)需解密操作，用于廠(chǎng)家在電能表出廠(chǎng)前的性能檢測(cè)STS協(xié)議已經(jīng)定義了 測(cè)試模式，由控制字的相應(yīng)位置1來(lái)標(biāo)識(shí)，仍剩下的23個(gè)控制位尚未定義，留作來(lái)

18、擴(kuò)展使用，測(cè)試模式定義為下表在子類(lèi)為0；控制位為1時(shí)，表位測(cè)試項(xiàng)是“繼電器開(kāi)/合測(cè)試。子類(lèi)號(hào)為11-15時(shí)，用戶(hù)可自定義測(cè)試項(xiàng)，但廠(chǎng)號(hào)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(mén)對(duì)表計(jì)進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。STS協(xié)議在電量管理方面定義了六個(gè)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(lèi)號(hào)子類(lèi)號(hào)隨機(jī)數(shù)TOKEN辨識(shí)號(hào)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(guò)程是一個(gè)加密表計(jì)信息的過(guò)程，電能表信息包括：表地址，所在電力局局號(hào)，所在地區(qū)認(rèn)證碼，密鑰類(lèi)型，密鑰有效性等，密鑰直接由STS協(xié)會(huì)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(guó)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(guò)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(gè)國(guó)家運(yùn)行,國(guó)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_(kāi)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(huì)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(guó)南非，到后來(lái)的西方興旺國(guó)家和開(kāi)展中國(guó)家。目前已經(jīng)運(yùn)行的就有3000多萬(wàn)的只符合STS標(biāo)準(zhǔn)的電能表已經(jīng)安裝在將近40個(gè)國(guó)家的電力公司。STS在網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)中的優(yōu)勢(shì)？STS解釋?zhuān)?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(lái)的技術(shù)開(kāi)展。STS預(yù)付費(fèi)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，是用于定義可用額度對(duì)電能表進(jìn)行充值的過(guò)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(kāi)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。提供密鑰加密技術(shù)提供分級(jí)密鑰，電力公司自行管理平安密鑰，每個(gè)TOKEN，電表、售電點(diǎn)和整個(gè)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)都有不同的平安級(jí)別的保護(hù)。加密體系平安可靠，從技術(shù)上減少對(duì)該系統(tǒng)的的攻擊。多重體系保證了該系統(tǒng)的及時(shí)更新。該標(biāo)準(zhǔn)體系的產(chǎn)品獲得了STS協(xié)會(huì)的的認(rèn)證充碼值在網(wǎng)絡(luò)傳遞過(guò)程中平安可靠。即使重復(fù)傳遞，對(duì)于表計(jì)而言只是接收一次，而且同一碼值內(nèi)包含了表號(hào)信息，僅對(duì)特定表計(jì)有效。目前本公司在歐洲及亞洲許多國(guó)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(gè)廠(chǎng)商之間的的產(chǎn)品互用性， 電

22、力公司可以向各個(gè)廠(chǎng)商之間進(jìn)行采購(gòu)； 電力公司不必為系統(tǒng)運(yùn)行的平安性擔(dān)憂(yōu)； 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(shì)？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(chǎng)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(chǎng)商的初始化公開(kāi)密鑰，主要用于生產(chǎn)過(guò)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(chǎng)時(shí)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(chǎng)家的密鑰，屬于第三方的中立機(jī)構(gòu)。電能表生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)廠(chǎng)家必須參加STS協(xié)會(huì)，并且由STS協(xié)會(huì)分配廠(chǎng)家地址，負(fù)責(zé)無(wú)法接入系統(tǒng)。SGC-供電組，類(lèi)似于各級(jí)營(yíng)銷(xiāo)管理部門(mén)STSA(STS協(xié)會(huì))-負(fù)責(zé)電能表生產(chǎn)廠(chǎng)商及供電組的會(huì)員申請(qǐng)及受理加密卡生產(chǎn)廠(chǎng)家系統(tǒng)售電加密卡生產(chǎn)廠(chǎng)家，效勞器安裝一個(gè)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(dòng)無(wú)線(xiàn)POS機(jī)售電點(diǎn)。柜臺(tái)售電ATM機(jī)營(yíng)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(mén)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(wú)論是售電側(cè)的密鑰還是電表的密鑰的生成和傳遞過(guò)程都采用密文方式，在任何狀態(tài)下密鑰都是不會(huì)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(guò)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(hào)、密鑰版本號(hào)、費(fèi)率索引號(hào)、SGC和密鑰類(lèi)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(gè)售電系統(tǒng)沒(méi)有根密鑰，外界無(wú)法通過(guò)密鑰來(lái)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(wú)縫升級(jí)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(kāi)密鑰和運(yùn)行狀態(tài)下的私鑰模式，電表廠(chǎng)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(guò)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(hào)TI 密鑰期滿(mǎn)編號(hào)KEN 密鑰類(lèi)型號(hào)KT 密鑰版本號(hào)KRN STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)表STS加密解密過(guò)程加密密鑰代碼主站地區(qū)號(hào)密鑰碼口令電表密鑰代碼電表表號(hào)解密密鑰代碼1834 6872 5731 6814 132420位充值碼密鑰KEY中心電表表號(hào) KWh(金額)時(shí)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(chǎng)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(kāi)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(chǎng)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(guò)程中采用了3DES加密算法。u 充值碼的生成采用STA的專(zhuān)用加密算法，STA算法類(lèi)似于DES加密算法，廠(chǎng)商置換

27、表也是由STSA協(xié)會(huì)來(lái)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T(mén)OKEM令牌令牌 STS協(xié)議中可用TOKEN分三類(lèi)充值，初始化/測(cè)試，管理一串加密TOKEN20個(gè)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(gè)字節(jié)高位補(bǔ)零，進(jìn)行CRC校驗(yàn)。 假設(shè)表計(jì)計(jì)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(hào)是在進(jìn)行解密操作之前就被提取出來(lái)了的，購(gòu)電數(shù)據(jù)的處理過(guò)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(tái)區(qū)臺(tái)區(qū)/單元

28、樓單元樓/低壓商戶(hù)線(xiàn)損分析低壓商戶(hù)線(xiàn)損分析需求側(cè)管理需求側(cè)管理用戶(hù)個(gè)人網(wǎng)站用戶(hù)個(gè)人網(wǎng)站用電信息用電信息繳費(fèi)信息繳費(fèi)信息在線(xiàn)充值在線(xiàn)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(bào)警報(bào)警基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)接口服務(wù)接口服務(wù)采集服務(wù)采集服務(wù)報(bào)表服務(wù)報(bào)表服務(wù)報(bào)警服務(wù)報(bào)警服務(wù)圖形服務(wù)圖形服務(wù)計(jì)算服務(wù)計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)：應(yīng)用服務(wù)：IIS/ASP.net，.Net Framework數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)（數(shù)據(jù)庫(kù)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(tái)繳費(fèi)營(yíng)業(yè)廳自助終端銀行網(wǎng)點(diǎn)移動(dòng)POS刮刮卡充值個(gè)人網(wǎng)上營(yíng)業(yè)廳移動(dòng)POS手

29、機(jī)短信固定電話(huà)在線(xiàn)支付支付寶各類(lèi)網(wǎng)銀手機(jī)短信固定電話(huà) 適用區(qū)域多樣化1適用于傳統(tǒng)的老城區(qū)。營(yíng)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(yíng)業(yè)廳、銀行繳費(fèi)2適用于廣大農(nóng)村地區(qū)營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)較少，傳統(tǒng)繳費(fèi)方式困難，通過(guò)個(gè)人網(wǎng)上營(yíng)業(yè)廳，移動(dòng)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(lè)于接受新鮮事物，通過(guò)支付寶等各類(lèi)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(dòng)下裝手動(dòng)下裝自動(dòng)下裝自動(dòng)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(chǎng)設(shè)備 報(bào)警

30、方式多樣化用戶(hù)發(fā)生欠費(fèi)或其他異常時(shí)，通過(guò)短信模塊或者短信機(jī)發(fā)送報(bào)警信息到相關(guān)責(zé)任人用戶(hù)發(fā)生欠費(fèi)或其他異常時(shí)，通過(guò)郵件服務(wù)器發(fā)送Email報(bào)警信息到相關(guān)責(zé)任人用戶(hù)發(fā)生欠費(fèi)或其他異常時(shí)，通過(guò)電話(huà)撥號(hào)進(jìn)行自動(dòng)語(yǔ)音提醒相關(guān)責(zé)任人個(gè)人網(wǎng)上營(yíng)業(yè)廳，提供給居民用戶(hù)上網(wǎng)自助查詢(xún)用電信息及在線(xiàn)充值60STS網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)架構(gòu) 分級(jí)分線(xiàn)路的供用電管理與分析(各級(jí)網(wǎng)損/各級(jí)線(xiàn)損)； 各級(jí)計(jì)量裝置的實(shí)時(shí)監(jiān)控(包括表計(jì)/PT/CT等)； 各級(jí)用電異常信息的實(shí)時(shí)報(bào)警、遙測(cè)、遙控； 基于網(wǎng)絡(luò)管理的預(yù)付費(fèi)售購(gòu)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(jì)量/考核用表) ；AMR集抄系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè): 系統(tǒng)采用

31、一體化平臺(tái)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(dòng)化系統(tǒng) 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng) 大用戶(hù)負(fù)控系統(tǒng) 大用戶(hù)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(gè)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(jì)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(hù)服務(wù)（異常信息、用電情況客戶(hù)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(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)接口與電力營(yíng)銷(xiāo)系

32、統(tǒng)接口分類(lèi)躉售電量接入分類(lèi)躉售電量接入用戶(hù)信息接入用戶(hù)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(chǎng)系統(tǒng)用電現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)有序用電控制（功控、時(shí)控）有序用電控制（功控、時(shí)控）購(gòu)電控、本地預(yù)付費(fèi)、遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)購(gòu)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(tái)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)一體化系統(tǒng)平臺(tái)預(yù)付費(fèi)售電，購(gòu)電預(yù)付費(fèi)售電，購(gòu)電網(wǎng)內(nèi)各級(jí)計(jì)量裝置管理網(wǎng)內(nèi)各級(jí)計(jì)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(jì)分析數(shù)據(jù)輔助決策統(tǒng)計(jì)分析輸電網(wǎng)，配電網(wǎng)各級(jí)線(xiàn)損分析輸電網(wǎng)，配電網(wǎng)各級(jí)線(xiàn)損分析網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)庫(kù)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)庫(kù)平臺(tái)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(bào)表平臺(tái)報(bào)表

33、平臺(tái)系統(tǒng)檔案管理系統(tǒng)檔案管理一體化應(yīng)用平臺(tái)一體化應(yīng)用平臺(tái)負(fù)荷預(yù)測(cè)等其他應(yīng)用負(fù)荷預(yù)測(cè)等其他應(yīng)用u通信方式多樣化：支持光纖/撥號(hào)/GPRS/GSM/SMS等多種通訊方式同時(shí)工作u規(guī)約支持多樣化:支持多種規(guī)約類(lèi)型終端、電表同時(shí)接入u通信支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳功能：對(duì)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(bào)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(jí)、提供第三方廠(chǎng)家遠(yuǎn)程維護(hù)自身產(chǎn)品u支持轉(zhuǎn)發(fā)定時(shí)抄表：對(duì)于自帶存儲(chǔ)功能的電表，主站可通過(guò)終端轉(zhuǎn)發(fā)方式直接采集電表數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算效勞功能及特點(diǎn)： 按系統(tǒng)計(jì)算方案實(shí)現(xiàn)所有計(jì)量點(diǎn)分、時(shí)、日、月的電量統(tǒng)計(jì)分析 實(shí)現(xiàn)所有分析對(duì)象的分、時(shí)、日、月的電量統(tǒng)計(jì)分析，準(zhǔn)確及時(shí)的完成線(xiàn)損分析結(jié)果的計(jì)算 計(jì)算過(guò)程中考慮換表、換CT、電量修正、旁路代、主備表替換、滿(mǎn)度歸零等因素 針對(duì)10kV送電線(xiàn)路，考慮扣除高供低計(jì)用戶(hù)變壓器損耗，結(jié)果能夠表達(dá)真實(shí)的線(xiàn)路損耗 報(bào)表要求： 語(yǔ)意型報(bào)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(bào)表日?qǐng)?bào)、月報(bào)、季報(bào)等 電量、表碼、曲線(xiàn)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(bào)表、操作記錄，打印時(shí)間可調(diào)整設(shè)定 網(wǎng)絡(luò)報(bào)表、報(bào)表效勞器、歷史報(bào)表、WEB報(bào)表： 網(wǎng)絡(luò)上多個(gè)節(jié)點(diǎn)制作的報(bào)表存儲(chǔ)到報(bào)表效勞器中、共享 可以方