STS预付费电能表的远程升级方法技术

本发明专利技术公开了一种STS预付费电能表的远程升级方法，包括主站发送包含加密的STS令牌码的通信帧；STS预付费电能表进行认证；主站发送升级文件信息帧；STS预付费电能表判断自身软件程序是否需要升级；主站分多次发送升级文件据帧，发送完成后再发送校验帧；STS预付费电能表存储升级文件并校验；需要升级的STS预付费电能表对软件程序升级。本发明专利技术通过STS标准令牌码认证的方式保证了STS预付费电能表远程升级的安全性；通过对成熟的标准协议进行扩展，实现了升级触发，文件传送/重发，升级结束等功能，满足了现今日益增长的远程升级需求，减少了升级成本并提升了用户体验，还通过一系列校验、备份机制保证升级功能的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种STS预付费电能表的远程升级方法。
技术介绍
随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，自动化技术已经广泛应用于人们的日常生活中，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。预付费电能表因其具有电量预购、自动断电和合闸、远程数据传输等优点，一经推出即受到了广泛关注，目前已经大范围应用于国内外的电能计量系统。STS标准传输规范（StandardTransferSpecification）是一套安全消息协议，2005年被国际电工委员会标准化为IEC62055-41。STS采用20位数字代码作为信息的传输介质，它可以采用键盘、IC卡、网络通讯等方式将购电、工程维护等信息经过加密后传递到STS预付费电能表中。出于电力系统安全和风险控制的考虑，电能表的软件升级依旧采取人工升级的方式：即派遣工作人员到智能电能表的安装地点，将智能电能表拆装后返厂维修升级或到现场拆除铅封，开表盖并使用专用编程器进行程序烧录。目前有研究使用IC卡的方式（CN103425505）对电能表进行升级，但是此种方法需要维护人员到现场进行维护，且对于没有IC卡功能的电能表采用此种方式会增加硬件成本。还有简单使用通信口对升级文件进行传输的方式（CN104063254），但是此方式有很大的风险，一旦不法分子获取了升级传输的详细通信规约，则他们可以对电能表的软件程序进行任意的修改，这将给电网带来灾难性的后果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种保密性好，风险可控，安全便捷高效的针对STS预付费电能表的远程升级方法。本专利技术提供的这种STS预付费电能表的远程升级方法，包括如下步骤：S1.主站根据已有的STS预付费电能表的密钥，依据STS标准传输规范发送包含加密的STS令牌码的通信帧给STS预付费电能表；S2.STS预付费电能表接收步骤S1所述的通信帧并进行认证；S3.主站发送升级文件信息帧给STS预付费电能表；S4.STS预付费电能表接收步骤S2所述的信息帧并判断自身软件程序是否需要升级：若需要升级则进入升级准备状态，否则不动作；S5.主站分多次将升级文件通过数据帧传输给需要升级的STS预付费电能表，并在数据帧发送完成后发送校验帧；S6.需要升级的STS预付费电能表将接收到的升级文件进行存储，并根据接收的校验帧对存储的升级文件进行校验；S7.需要升级的STS预付费电能表根据校验通过的升级文件对自身的软件程序进行升级，完成STS预付费电能表的远程升级。步骤S2~S6所述的主站与STS预付费电能表之间的通信，采用的通信方式为STS标准传输规范或者《DL/T645-2007多功能电能表通信协议》所定义的通信协议。步骤S1所述的STS令牌码为STS标准传输规范中规定保留给制造商使用的16bit数据信息区段。所述的16bit数据信息区段用于定义STS预付费电能表的允许升级状态时间。步骤S4所述的判断自身软件程序是否需要升级，具体为判断升级程序厂家信息是否与当前电能表厂家匹配、升级程序产品信息是否与当前电能表产品号匹配、升级程序大小是否匹配和升级程序版本与当前程序版本是否匹配：若电能表厂家匹配、产品信息匹配、升级程序大小匹配且升级程序版本与当前版本不一致，则判定STS预付费电能表需要升级；否则判定为不需要升级。步骤S5所述的主站发送升级文件给需要升级的STS预付费电能表，具体为对电能表程序编译出的HEX文件进行转换，将编译出的HEX文件转换为BIN文件格式并对得到的BIN格式文件进行裁剪：删除前16K不升级部分程序和非有效代码段数据，组成新的BIN文件并发送给需要升级的STS预付费电能表。步骤S6所述的对升级文件进行存储和校验，具体为：1）对存储于STS预付费电能表外部存储器的升级程序进行校验，并与主站发送的校验信息进行比对，若比对一致则置需要升级标志并重启，比对不一致则返回失败帧；2）STS预付费电能表重启后检测到升级标志，将外部存储器中的程序写入内部存储器中。步骤S7所述的根据校验通过的升级文件对自身的软件程序进行升级，具体为：A.STS预付费电能表跳转到应用程序入口；B.STS预付费电能表若正常运行，则将新版本的程序备份到外部程序存储器的“当前运行程序备份区”，清除外部程序存储器的“升级程序存储区”，并清除升级允许标志；STS预付费电能表若不能正常运行，则将外部存储器中“当前运行程序备份区”中的程序写入内部存储器，重启后运行。本专利技术提供的这种STS预付费电能表的远程升级方法，通过STS标准令牌码认证的方式保证了STS预付费电能表远程升级的安全性；通过对成熟的标准协议进行扩展，实现了升级触发，升级文件传送/重发，升级结束等功能，满足了现有网络日益增长的远程升级需求，减少了升级成本并提升了用户的用电体验；通过一系列校验、备份机制保证升级功能的稳定性。附图说明图1为本专利技术方法的流程图。图2为本专利技术BIN格式程序文件裁剪前后的对比示意图。具体实施方式如图1所示为本专利技术的方法流程图：本专利技术提供的这种STS预付费电能表的远程升级方法，包括如下步骤：S1.主站根据已保存的STS预付费电能表的密钥，依据STS标准传输规范发送包含加密的STS令牌码的通信帧给STS预付费电能表；所述的STS令牌码为STS标准传输规范中规定保留给制造商使用的16bit数据信息区段；该16bit数据信息区段可以用于定义STS预付费电能表的允许升级状态时间，也可用于定义其他操作；S2.STS预付费电能表接收步骤S1所述的通信帧并进行认证；S3.主站发送升级文件信息帧给STS预付费电能表；S4.STS预付费电能表接收步骤S2所述的信息帧并判断自身软件程序是否需要升级；判断项目包括：判断升级程序厂家信息是否与当前电能表厂家匹配、升级程序产品信息是否与当前电能表产品号匹配、升级程序大小是否匹配和升级程序版本与当前程序版本是否匹配：若电能表厂家匹配、产品信息匹配、升级程序大小匹配且升级程序版本与当前版本不一致，则判定STS预付费电能表需要升级；否则判定为不需要升级，STS预付费电能表不动作；S5.主站分多次将升级文件通过数据帧传输给需要升级的STS预付费电能表，并在数据帧发送完成后发送校验帧；主站在发送升级文件给需要升级的STS预付费电能表时，为了减少通信传输量，对电能表程序编译出的HEX文件进行转换，将编译出的HEX文件转换为BIN文件格式，并对得到的BIN格式文件进行裁剪：删除前16K不升级部分程序和非有效代码段数据，组成新的BIN文件并发送给需要升级的STS预付费电能表；S6.需要升级的STS预付费电能表将接收到的升级文件进行存储，并根据接收的校验帧对存储的升级文件进行校验，具体为：1）对存储于STS预付费电能表外部存储器的升级程序进行校验，并与主站发送的校验信息进行比对，若比对一致则置需要升级标志并重启，比对不一致则返回失败帧；2）STS预付费电能表重启后检测到升级标志，将外部存储器中的程序写入内部存储器中；S7.需要升级的STS预付费电能表根据校验通过的升级文件对自身的软件程序进行升级，完成STS预付费电能表的远程升级。在具体升级时，需要完成如下两个步骤：A.STS预付费电能表跳转到应用程序入口；B.STS预付费电能表若正常运行，则将新版本的程序备份到外部程序存储器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种STS预付费电能表的远程升级方法，包括如下步骤：S1. 主站根据已有的STS预付费电能表的密钥，依据STS标准传输规范发送包含加密的STS令牌码的通信帧给STS预付费电能表；S2. STS预付费电能表接收步骤S1所述的通信帧并进行认证；S3. 主站发送升级文件信息帧给STS预付费电能表；S4. STS预付费电能表接收步骤S2所述的信息帧并判断自身软件程序是否需要升级：若需要升级则进入升级准备状态，否则不动作；S5. 主站分多次将升级文件通过数据帧传输给需要升级的STS预付费电能表，并在数据帧发送完成后发送校验帧；S6. 需要升级的STS预付费电能表将接收到的升级文件进行存储，并根据接收的校验帧对存储的升级文件进行校验；S7. 需要升级的STS预付费电能表根据校验通过的升级文件对自身的软件程序进行升级，完成STS预付费电能表的远程升级。

【技术特征摘要】
1.一种STS预付费电能表的远程升级方法，包括如下步骤：S1.主站根据已有的STS预付费电能表的密钥，依据STS标准传输规范发送包含加密的STS令牌码的通信帧给STS预付费电能表；S2.STS预付费电能表接收步骤S1所述的通信帧并进行认证；S3.主站发送升级文件信息帧给STS预付费电能表；S4.STS预付费电能表接收步骤S2所述的信息帧并判断自身软件程序是否需要升级：若需要升级则进入升级准备状态，否则不动作；S5.主站分多次将升级文件通过数据帧传输给需要升级的STS预付费电能表，并在数据帧发送完成后发送校验帧；S6.需要升级的STS预付费电能表将接收到的升级文件进行存储，并根据接收的校验帧对存储的升级文件进行校验；S7.需要升级的STS预付费电能表根据校验通过的升级文件对自身的软件程序进行升级，完成STS预付费电能表的远程升级。2.根据权利要求1所述的STS预付费电能表的远程升级方法，其特征在于步骤S2~S6所述的主站与STS预付费电能表之间的通信，采用的通信方式为STS标准传输规范或者《DL/T645-2007多功能电能表通信协议》所定义的通信协议。3.根据权利要求1或2所述的STS预付费电能表的远程升级方法，其特征在于步骤S1所述的STS令牌码为STS标准传输规范中规定保留给制造商使用的16bit数据信息区段。4.根据权利要求3所述的STS预付费电能表的远程升级方法，其特征在于所述的16bit数据信息区段用于定义STS预付费电能表的允许升级状态时间。5.根据权利要求1或2所述的STS预付费电能表的远程升级方法，其特征在于步骤S4所述的判断自身软件程序是否需要升级，具体为判断升级程序厂家信息是...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹杨，刘新润，甘建平，夏清文，胡忠勇，
申请(专利权)人：威胜集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43