嵌有信息安全管理模块的IC卡智能电能表制造技术

本发明专利技术公开了一种嵌有信息安全管理模块的IC卡智能电能表，其包括信息安全管理模块，所述信息安全管理模块包括处理器、第一数据接口、第二数据接口与FLASH存储器，处理器分别接入第一数据接口、第二数据接口与FLASH存储器，所述信息安全管理模块通过IC卡读取模块与售电管理系统进行数据交换时进行身份认证，保证了两者通信的合法性，IC卡智能电能表终端主控制器必须通过信息安全管理模块才能与外部进行通信；利用不同的密钥可实现电力公司分级管理的权限设置，且采用3DES/AES多级加密方式，并可通过信息安全管理模块上的程序下载口实时升级密钥，避免密钥泄漏所带来的风险；同时发明专利技术可保证能源公司在终端电能表控制上的独立性，且不受外界制约。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能电能表，更具体的说，本专利技术主要涉及一种嵌有信息安全管理模块的IC卡智能电能表。
技术介绍
近年来，随着电子技术及其相关技术的不断发展，并在IC卡智能电能表上得到了广泛的运用，市场上出现了多种品牌的IC卡智能电能表。电力公司为了方便使用与管理，开始采用IC卡智能电能表，并在此基础上构建自己的管理系统。由于同一电力公司可能采用多种品牌的IC卡智能电能表,各生产厂家单独掌握着IC卡智能电能表的管理方法,不同品牌IC卡智能电能表使用不同的管理系统、操作设备、传输介质、管理口令、操作方式，造成各电力公司在技术上没有IC卡智能电能表的控制权，IC卡智能电能表可以脱离电力公司的管理系统，信息被任意修改，使用状态被控制，造成某个用户或多个用户不用付费就可以使用电力，电力公司存在着IC卡智能电能表失控的风险。各IC卡智能电能表生产厂家在安全技术、数据交换技术上的水平参差不齐，各自开发的控制管理技术以及管理系统也不相同，安全性保障上也无法满足要求，导致部分产品在信息管理的安全性、信息交换的可靠性上存在风险，加密、解密技术应用不合理，导致部分用户可以通过相应的技术手段，获取传输介质中的数据进行分析，破译加密算法及数据协议，从而编写出相应配合IC卡智能电能表使用的程序，脱离电力公司的管理系统任意出售电量，电力公司存在着IC卡智能电能表和管理系统同时失控的风险。因此有必要针对上述问题，对现有IC卡智能电能表做进一步的改进，即专利技术一种嵌有信息安全管理模块的IC卡智能电能表，实现信息安全管理。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于针对上述不足，提供一种嵌有信息安全管理模块的IC卡智能电能表，以期望解决现有技术中的IC卡智能电能表及其管理系统的信息安全管理得不到保证等问题，消除电力公司运营中信息安全管理的风险。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案:本专利技术所提供的一种嵌有信息安全管理模块的IC卡智能电能表，包括计数模块、继电器、IC卡智能电能表终端主控制器与存储器，所述计数模块分别接入电能表上的电源输入端与IC卡智能电能表终端主控制器，用于对用电量进行计量，并将计量值输出至IC卡智能电能表终端主控制器，所述继电器分别接入电能表上的电源输入端与电源输出端，所述IC卡智能电能表终端主控制器通过继电器控制电路接入继电器,用于由IC卡智能电能表终端主控制器控制继电器的闭合与断开，所述存储器也接入IC卡智能电能表终端主控制器，所述IC卡智能电能表中还包括信息安全管理模块，所述信息安全管理模块包括处理器、第一数据接口、第二数据接口与FLASH存储器，所述处理器分别接入第一数据接口、第二数据接口与FLASH存储器， 其中:所述第一数据接口接入IC卡信息交换模块，用于执行IC卡智能电能表与IC卡信息交换模块的唯一数据通信，并在接收到来自于IC卡信息交换模块的外部数据时将其传输至处理器；所述FLASH存储器用于存储信息安全管理模块中的控制及文件管理程序；所述第二数据接口接入IC卡智能电能表终端主控制器，用于执行处理器与IC卡智能电能表终端主控制器之间的数据通信，所述IC卡智能电能表终端主控制器用于按照处理器的指令执行相应的表端操作；所述处理器用于在接收到来自于第一数据接口的外部数据时，对写入外部数据的售电管理系统进行身份认证，判断是否获取该外部数据中的加密数据包，并根据数据中包含的事务通过第二数据接口向IC卡智能电能表终端主控制器发送相应的操作指令。作为优选，进一步的技术方案是:所述处理器用于在接收到来自于第一数据接口的外部数据时，根据外部数据对写入外部数据的售电管理系统进行身份认证，当认证结果判断为合法时，则对加密数据包进行解密及完整性校验，反之则复位初始状态；数据完整性校验通过后，对数据的有效性进行验证，反之则复位初始状态；数据有效 性验证通过后，对数据中包含的事务进行预处理，并通过第二数据接口从IC卡智能电能表终端主控制器中获取相应的返回信息，将所述返回信息加密后通过第一数据接口返回给IC卡信息交换模块，当得到有效确认后则将预处理结果予以认可且储存相关的操作信息，并向IC卡智能电能表终端主控制器发送操作指令；反之则放弃预处理结果或作缓存处理。更进一步的技术方案是:所述FLASH存储器内预置有协议限制条件与多个不同的密钥程序，用于在信息安全管理模块分别与售电管理系统中不同分级的子系统进行数据交换时，处理器根据外部数据的加密密钥与FLASH存储器中预置的多个密钥程序相比较，从而认证售电管理系统的身份，并在加密数据包解密及完整性校验通过后，根据协议限制条件验证数据在当前身份下的有效性，判断是否对数据中的事务进行预处理。更进一步的技术方案是:所述的信息安全管理模块中还包括EEPROM存储器，所述EEPROM存储器也接入处理器，用于存储处理器对IC卡智能电能表终端主控制器的相关操作信息，以及处理器对外部数据中事务的预处理结果。更进一步的技术方案是:所述处理器为可执行加密算法的中央处理器或单片机。更进一步的技术方案是:所述的第一数据接口为IC卡接口。更进一步的技术方案是:所述的第二数据接口至少为USART串行接口、SPI串行接口或I2C串行接口当中的任意一种。更进一步的技术方案是:所述的信息安全管理模块还包括加密模块，所述加密模块接入处理器，用于对信息安全管理模块与售电管理系统、IC卡智能电能表终端主控制器数据交换的多级加解密，并辅助处理器获取售电管理系统的数据加密密钥进行身份认证。更进一步的技术方案是:所述的加密模块通过AES (密码学中的高级加密标准，英文Advanced Encryption Standard的简称)或3DES(三重数据加密算法,英文Triple DataEncryption Algorithm)的方式进行数据加解密。更进一步的技术方案是:所述存储器用于存储来自于信息安全管理模块转发的预售电量数据信息，所述IC卡智能电能表终端主控制器还通过液晶显示电路与液晶显示屏相连接，用于由IC卡智能电能表终端主控制器依照计数模块中的计量值扣除存储器中存储的预售电量数据信息初始值，并通过液晶显示电路在液晶显示屏上呈现；所述智能电能表中还包括蜂鸣器，所述IC卡智能电能表终端主控制器通过余量判别电路接入蜂鸣器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果之一是:通过在IC卡智能电能表中嵌入信息安全管理模块，使其通过IC卡信息交换模块与售电管理系统进行数据交换时进行身份认证，保证了两者通信的合法性，IC卡智能电能表终端主控制器必须通过信息安全管理模块才能与外部进行通信；利用不同的密钥可实现电力公司分级管理的权限设置，且采用3DES/AES多级加密方式，使得密钥的安全性较高，并可通过信息安全管理模块上的程序下载口实时升级密钥，避免密钥泄漏所带来的风险；通过内置的数据校验程序，保证传输的数据真实、准确、完整。同时本专利技术所提供的一种嵌有信息安全管理模块的IC卡智能电能表结构简单，通过内部的信息安全管理模块可无缝接入供电管理系统，实现IC卡智能电能表的分散制造，统一管理，应用范围广阔，且保证了电力公司在终端电能表控制上的独立性，不受外界的制约。附图说明图1为用于说明本专利技术一个实施例中的IC卡智能电能表结构框图；图2为用于说明本专利技术一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌有信息安全管理模块的IC卡智能电能表，包括计数模块、继电器、IC卡智能电能表终端主控制器与存储器，所述计数模块分别接入电能表上的电源输入端与IC卡智能电能表终端主控制器，用于对用电量进行计量，并将计量值输出至IC卡智能电能表终端主控制器，所述继电器分别接入电能表上的电源输入端与电源输出端，所述IC卡智能电能表终端主控制器通过继电器控制电路接入继电器，用于由IC卡智能电能表终端主控制器控制继电器的闭合与断开，所述存储器也接入IC卡智能电能表终端主控制器，其特征在于：所述IC卡智能电能表中还包括信息安全管理模块，所述信息安全管理模块包括处理器、第一数据接口、第二数据接口与FLASH存储器，所述处理器分别接入第一数据接口、第二数据接口与FLASH存储器，其中：所述第一数据接口接入IC卡信息交换模块，用于执行IC卡智能电能表与IC卡信息交换模块的唯一数据通信，并在接收到来自于IC卡信息交换模块的外部数据时将其传输至处理器；所述FLASH存储器用于存储信息安全管理模块中的控制及文件管理程序；所述第二数据接口接入IC卡智能电能表终端主控制器，用于执行处理器与IC卡智能电能表终端主控制器之间的数据通信，所述IC卡智能电能表终端主控制器用于按照处理器的指令执行相应的表端操作；所述处理器用于在接收到来自于第一数据接口的外部数据时，对向IC卡写入外部数据的售电管理系统进行身份认证，判断是否获取该外部数据中的加密数据包，并根据数据中包含的事务通过第二数据接口向IC卡智能电能表终端主控制器发送相应的操作指令。...

【技术特征摘要】
1.一种嵌有信息安全管理模块的IC卡智能电能表，包括计数模块、继电器、IC卡智能电能表终端主控制器与存储器，所述计数模块分别接入电能表上的电源输入端与IC卡智能电能表终端主控制器，用于对用电量进行计量，并将计量值输出至IC卡智能电能表终端主控制器，所述继电器分别接入电能表上的电源输入端与电源输出端，所述IC卡智能电能表终端主控制器通过继电器控制电路接入继电器，用于由IC卡智能电能表终端主控制器控制继电器的闭合与断开，所述存储器也接入IC卡智能电能表终端主控制器，其特征在于:所述IC卡智能电能表中还包括信息安全管理模块，所述信息安全管理模块包括处理器、第一数据接口、第二数据接口与FLASH存储器，所述处理器分别接入第一数据接口、第二数据接口与FLASH存储器，其中: 所述第一数据接口接入IC卡信息交换模块，用于执行IC卡智能电能表与IC卡信息交换模块的唯一数据通 信，并在接收到来自于IC卡信息交换模块的外部数据时将其传输至处理器； 所述FLASH存储器用于存储信息安全管理模块中的控制及文件管理程序； 所述第二数据接口接入IC卡智能电能表终端主控制器，用于执行处理器与IC卡智能电能表终端主控制器之间的数据通信，所述IC卡智能电能表终端主控制器用于按照处理器的指令执行相应的表端操作； 所述处理器用于在接收到来自于第一数据接口的外部数据时，对向IC卡写入外部数据的售电管理系统进行身份认证，判断是否获取该外部数据中的加密数据包，并根据数据中包含的事务通过第二数据接口向IC卡智能电能表终端主控制器发送相应的操作指令。2.根据权利要求1所述的嵌有信息安全管理模块的IC卡智能电能表，其特征在于:所述处理器用于在接收到来自于第一数据接口的外部数据时，根据外部数据对向IC卡写入外部数据的售电管理系统进行身份认证，当认证结果判断为合法时，则对加密数据包进行解密及完整性校验，反之则复位初始状态； 数据完整性校验通过后，对数据的有效性进行验证，反之则复位初始状态； 数据有效性验证通过后，对数据中包含的事务进行预处理，并通过第二数据接口从IC卡智能电能表终端主控制器中获取相应的返回信息，将所述返回信息加密后通过第一数据接口返回给IC卡信息交换模块，当得到有效确认后则将预处理结果予以认可且储存相关的操作信息，并向IC卡智能电能表终端主控制器发送操作指令；反之则放弃预处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵泽华，吴岳飞，
申请(专利权)人：成都秦川科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：