与机电阀连通的流量计制造技术

一种包括通信装置(14)、认证装置以及第一通信接口(15)的流量计(1)，该通信装置被布置成接收外部打开或关闭命令，以打开或关闭适合包括在安装在流量计(1)附近的切断单元(3)中的机电阀(4)，认证装置被布置成认证包括打开或关闭命令的控制帧，第一通信接口(15)被布置成经由无线链路将控制帧和电能两者传送到切断单元(3)的第二通信接口(20)，该电能适合于为切断单元(3)的第二通信接口(20)供电。为切断单元(3)的第二通信接口(20)供电。为切断单元(3)的第二通信接口(20)供电。

【技术实现步骤摘要】
与机电阀连通的流量计


[0001]本专利技术涉及流量计的领域，并且更准确地涉及位于流量计附近的出于选择性地切断或重建流体供应目的的控制阀。

技术介绍

[0002]流体分配网络包括经由流量计连接到流体消耗设施的管道。
[0003]众所周知，切断单元安装在流量计附近的管道上，通常位于流量计的下游(即在设施侧，而不是分配网侧上)。这种切断单元通常包括机电阀，其被控制用于选择性地切断或重建对设施的流体供应。
[0004]对于水表，机电阀可被激活以切断供应，例如，当检测到漏水时，或者当房屋预计在一定时间内保持空置时，例如在搬家后。
[0005]为了避免每次机电阀被打开或关闭时都需要操作员干预，需要能够远程控制阀门。
[0006]这种远程控制需要安全，以便防止恶意个体欺诈性地致动机电阀。此外，用于获取远程控制信号的切断单元中使用的通信装置必须消耗很少的电能，因为切断单元由一个或多个电池供电，并且它需要在不更换(诸)电池的情况下具有较长的寿命。
[0007]专利技术目的
[0008]本专利技术的目的是安全地传送远程打开或关闭命令，以打开或关闭包安装在流量计附近的切断单元中包括的机电阀，同时限制该切断单元的电能消耗。

技术实现思路

[0009]为了实现这一目的，提供了一种包括通信装置、认证装置以及第一通信接口的流量计，该通信装置被布置成接收外部打开或关闭命令，以打开或关闭适合包括在安装在流量计附近的切断单元中的机电阀，认证装置被布置成认证包括打开或关闭命令的控制帧，第一通信接口被布置成经由无线链路将控制帧和电能两者传送到切断单元的第二通信接口，该电能适合于为切断单元的第二通信接口供电。
[0010]本专利技术的流量计的认证装置用于认证控制帧，并且从而使得打开或关闭切断单元的机电阀的命令的传输是安全的。切断单元的第二通信接口由流量计的第一通信接口供电，使得传送控制帧不会增加切断单元的电力消耗。应该观察到，传输控制帧和操作机电阀不需要人员在场。
[0011]还提供了如上所述的流量计，其中第一通信接口被布置成将控制帧写入到切断单元的存储器中，并读取切断单元的存储器中的确认帧。
[0012]还提供了如上所述的流量计，其中认证装置被布置成至少部分地加密控制帧。
[0013]还提供了如上所述的流量计，其中认证装置被布置成使用具有对称加密密钥的加密算法，该对称加密密钥被存储在流量计的存储器和切断单元的存储器中。
[0014]还提供了如上所述的流量计，其中该加密算法是使用Galois计数器操作模式
(GCM)的高级加密标准(AES)加密算法。
[0015]还提供了如上所述的流量计，其中第一通信接口被布置成接收可以由带到流量计附近的移动设备传送的密钥更改帧，该流量计被布置成解密密钥更改帧，并用密钥更改帧中包括的新对称加密密钥来替换存储在流量计的存储器中的对称加密密钥。
[0016]还提供了如上所述的流量计，其中控制帧包括控制帧计数器的当前值，该当前值在每次控制帧由流量计传送到切断单元时递增。
[0017]还提供了一种适合被安装在流量计附近的切断单元，该切断单元包括：
[0018]·
机电阀；
[0019]·
存储器；
[0020]·
第二通信接口，其被布置成经由无线链路接收控制帧并将其存储在存储器中，该控制帧包括用于打开或关闭机电阀的打开或关闭命令，第二通信接口还被布置成接收经由无线链路传送的电能，并由此被供电；
[0021]·
处理器组件，其被布置成获取存储器中的控制帧，解密控制帧并从中提取打开或关闭命令，以使机电阀打开或关闭，并在存储器中写入确认帧。
[0022]还提供如上所述的切断单元，其中处理器组件将默认地处于待机模式，并且第二通信接口被布置成当第二通信接口接收到电能时产生用于激活处理器组件的激活信号。
[0023]还提供了如上所述的切断单元，其中加密算法的对称加密密钥被存储在切断单元的存储器中，处理器组件被布置成通过使用该对称加密密钥来解密控制帧。
[0024]还提供了如上所述的切断单元，其中第二通信接口被布置成接收可以由带到切断单元附近的移动设备传送的密钥更改帧，处理器组件被布置成解密密钥更改帧，并用密钥更改帧中包括的新对称加密密钥来替换存储在切断单元的存储器中的对称加密密钥。
[0025]还提供了一种测量系统，其包括如上所述的流量计和如上所述的切断单元。还提供了一种用于传送打开或关闭命令以打开或关闭包括在位于流量计附近的切断单元中的机电阀的传输方法，该传输方法由如上所述的流量计的处理器组件执行，并且该方法包括以下步骤：
[0026]·
获取打开或关闭命令；
[0027]·
认证包括打开或关闭命令的控制帧；
[0028]·
使第一通信接口经由无线链路将控制帧和电能两者传送到切断单元的第二通信接口，该电能适合为切断单元的第二通信接口供电。
[0029]还提供了一种计算机程序，其包括使如所述的流量计的处理器组件执行上述传输方法的步骤的指令。
[0030]还提供了一种计算机可读存储介质，其上记录有上述计算机程序。
[0031]还提供了如上所述由流量计的处理器组件执行的密钥更改方法，对称加密密钥被存储在流量计的存储器中，并且该方法包括以下步骤：
[0032]·
获取由带到流量计附近的移动设备传送的密钥更改帧，该密钥更改帧包括新对称加密密钥，并使用存储在流量计的存储器中的对称加密密钥来加密；
[0033]·
解密密钥更改帧；
[0034]·
用新对称加密密钥来替换存储在流量计的存储器中的对称加密密钥。
[0035]还提供了一种计算机程序，其包括使如上所述的流量计的处理器组件执行上述密
钥更改方法的步骤的指令。
[0036]还提供了一种计算机可读存储介质，其上记录有如上所述的计算机程序。
[0037]本专利技术可以鉴于以下对于本专利技术的特定非限定性实施例的描述而被更好地理解。
附图说明
[0038]参考附图，其中：
[0039][图1]图1示出了本专利技术的信息系统、远距(LoRa)网关、水表和切断单元；
[0040][图2]图2示出了切断单元；
[0041][图3]图3示出了图1的实体之间的命令、帧和消息的交换；
[0042][图4]图4示出了针对切断单元的机电阀的控制帧；
[0043][图5]图5示出了确认帧；
[0044][图6]图6示出了密钥更改帧。
具体实施方式
[0045]参照图1和图2，在该示例中，本专利技术的流量计包括安装在配水网的管道2上并用于测量设施的耗水量的水表1。
[0046]切断单元3被安装在水表1附近的管道2上。例如，水表1与切断单元3之间的距离L可在1厘米(cm)到10cm的范围中。切断单元3包括机电阀4，该阀被用于选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包括通信装置(14)、认证装置以及第一通信接口(15)的流量计(1)，所述通信装置(14)被布置成接收外部打开或关闭命令，以打开或关闭适合包括在安装在所述流量计(1)附近的切断单元(3)中的机电阀(4)，所述认证装置被布置成认证包括所述打开或关闭命令的控制帧(30)，所述第一通信接口(15)被布置成经由无线链路将所述控制帧(30)和电能两者传送到所述切断单元(3)的第二通信接口(20)，所述电能适合于为所述切断单元(3)的所述第二通信接口(20)供电。2.如权利要求1所述的流量计，其特征在于，所述第一通信接口(15)被布置成将所述控制帧写入到所述切断单元(3)的存储器(23)中，并读取所述切断单元(3)的所述存储器(23)中的确认帧(40)。3.如任一前述权利要求所述的流量计，其特征在于，所述认证装置被布置成至少部分地加密所述控制帧。4.如权利要求3所述的流量计，其特征在于，所述认证装置被布置成使用具有对称加密密钥的加密算法，所述对称加密密钥被存储在所述流量计的存储器(17)和所述切断单元(3)的所述存储器(23)中。5.如权利要求4所述的流量计，其特征在于，所述加密算法是使用GCM操作模式的AES加密算法。6.如权利要求4所述的流量计，其特征在于，所述第一通信接口(15)被布置成接收能由带到所述流量计(1)附近的移动设备传送的密钥更改帧(50)，所述流量计(1)被布置成解密所述密钥更改帧(50)，并用所述密钥更改帧(50)中包括的新对称加密密钥来替换存储在所述流量计(1)的所述存储器(17)中的对称加密密钥。7.如任一前述权利要求所述的流量计，其特征在于，所述控制帧(30)包括控制帧计数器的当前值，所述当前值在每次由所述流量计将控制帧传送到所述切断单元时递增。8.一种适合被安装在流量计(1)附近的切断单元(3)，所述切断单元包括：
·
机电阀(4)；
·
存储器(23)；
·
第二通信接口(20)，其被布置成经由无线链路接收控制帧(30)并将其存储在所述存储器(23)中，所述控制帧(30)包括用于打开或关闭所述机电阀(4)的打开或关闭命令，所述第二通信接口还被布置成接收经由所述无线链路传送的电能，并由此被供电；
·
处理器组件(21)，其被布置成获取所述存储器(23)中的所述控制帧，解密所述控制帧并从中提取所述打开或关闭命令，以使所述机电阀打开或关闭，并在所述存储器(23)中写入确认帧；
·
加密算法的对称加密密钥被存储在所述切断单元(3)的所述存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：萨基姆通讯能源及电信联合股份公司，
类型：发明
国别省市：