摘要:目前,卡式电表均采用预付费模式,解决了收费难的问题,为大多数用户接受。卡式电表使用SAM对机制,使用内部认证、外部认证来实现相互认证,使用MAC来保证数据传递的不被修改,确保了交易的安全性。卡式电表欠费的断电方式主要有三种,立即断电、告警断电显得比较生硬,常常使用户措手不及,并给用户带来损失。柔性断电方案,给用户一定的缓冲,方便了用户,是人性化断电方式。
关键词:卡式电表;预付费卡式电表;柔性断电;卡交易安全
中图分类号:TB663文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)014(C)-0225-02
目前,卡式电表均采用预付费模式,解决了收费难的问题,受到供电部门欢迎;方便了用户,为大多数用户接受。卡式电表欠费的断电方式主要有三种:立即断电;告警断电;柔性断电。立即断电、告警断电显得比较生硬,常常使用户措手不及,并给用户带来损失。柔性断电方案,给用户一定的缓冲,方便了用户,是人性化断电方式。卡式电表能确保卡交易的安全性。
一、预付费卡式电表的应用
(一)预付费卡式电表的简介
简单来说预付费卡式电表是以电表卡作为电能量值数据传输介质,在电表中加入负荷控制部分等功能模块,从而实现电量抄收和电量结算的智能型电表。
(二)卡式电表的应用模式
1、卡式电表均采用预付费模式,解决了收费难的问题,受到供电部门欢迎;方便了用户,为大多数用户接受。预付费方式的卡式电表,主要有如下几种:(1)单费率电度预付费(单费率计量,全部时间内均减单一电度)。(2)单费率金额预付费(单费率计量,全部时间内均每消耗一单位电量则减单一固定金额)。(3)复费率金额预付费(复费率计量,不同时段内按时段每消耗一单位电量则减不同单价金额)。(4)复费率等效电度预付费(复费率计量,不同时段内按时段每消耗一单位电量则减不同等效电度值)。
这种预付费方式可大面积解决抄表问题,能防止用户欠费,又不改变供电局现有工作流程,是卡式电表的较好的一种应用模式。
2、抄表决算。卡式电表不一定用于“预付费”,也可用于抄表决算模式,抄表决算模式主要有如下两种:(1)单费率抄表决算(单费率计量,电表显示表底数)(2)复费率抄表决算(复费率计量,电表显示尖峰平谷时段、循显尖峰平谷电量)
这两种模式电表到月决算日后提示“请插卡抄表”,插卡显示上月已用电量,插卡成功后显示“抄取电量”。用户到供电营业部门交款结算后再将卡插入电表,显示消失;如果到下一结算日仍未结算,电表停止供电。
(三)预付费卡式电表的优越性
(四)预付费卡式电表的断电方式
预付费卡式电表的断电方式主要有三种:立即断电、告警断电柔性断电。立即断电、告警断电显得比较生硬,许多用户表装在表箱内且不易观察或者不知道告警,彻底断电常常使用户措手不及,并给用户带来损失,不够人性化。柔性断电方案,给用户一定的缓冲,方便了用户,是人性化断电方式。
二、电表卡交易安全及卡相关问题
(一)电表卡交易安全
电表使用的卡,最早为存储卡(也称电钥匙),后为逻辑加密卡,但这两种卡前一种无安全措施,后一种极易破译,这两类卡除逻辑加密卡在物业小区范围内仍在使用外,已基本处于淘汰之中;在较大区域使用的电表卡,目前均为CPU卡,CPU卡使用SAM对机制,使用内部认证、外部认证来实现相互认证,使用MAC来保证数据传递的不被修改,确保了交易的安全性。
1、安全性。CPU卡采用密钥管理机制,实现了电能表生产和电能表运营管理的分离,认证过程通过加密算法进行动态运算,在实际应用中被破译和攻击的可能性极小。同时CPU卡电能表中安装有ESAM模块,安全性由CPU卡和ESAM模块进行相互认证,与电能表内的微控制器无关。这样即实现系统的管理性只与发卡方或管理方有关,而与电能表生产厂家无关。
2、兼容性。CPU卡的数据信息传输方式遵循ISO7816-3国际标准,CPU卡内芯片升级时无须对预付费电能表内的微控制器程序进行改动,这是存储卡和逻辑加密卡所不能实现的。
3、可扩展性。由于CPU卡采用文件方式对数据进行存储,并采用密钥管理机制,可实现预付费电能表、预付费水表、预付费燃气表、预付费热量表一卡通。
4、规范性。CPU卡相关的操作系统满足金融卡规范,故CPU卡可很方便的实现收费管理与银行金融系统的接轨。
(二)卡交换信息的时间
卡表的大规模使用的经验证明:卡表故障率的60%以上为插卡故障。因此,为保证大幅度减少插卡故障,要求用户卡工作过程分段进行,卡工作过程中完成一段,作段完成标记,各段未完成的,结果不生效,下次插入后均可从中断处进行;以实现快速数据交换;返写数据可分多段进行,次要返写数据不全,应不影响卡交易。实际运用证实:要求用户卡插卡完成交易时间小于2秒,方可大幅度降低插卡故障率。
三、预付费卡式电表基本功能
(1)电能计量功能。采用专用数字计量电路,能精确计量单相有功绝对值电量。(2)过电流保护功能。对用户负荷进行动态实时监控,在设定的持续时间内,当负荷超过设定阈值后,卡式表能自动拉闸断电,用户可选择插卡后自动恢复供电。(3)剩余电量报警功能。电表内设有报警电量,当剩余电量小于报警电量时,将第一次警告停电,提醒用户去购电;如用户仍然不购电,当剩余电量为零时,拉闸继电器就会自动切断用户用电。(4)背光控制功能。卡式电表的液晶屏能清晰地显示电表的数据,便于在黑暗环境下观察电表。(5)记忆功能。当供电线路停电时,剩余电能量及其他信息不应丢失。(6)辨伪功能。使用非指定IC卡或介质时,电表不能接受甚至停止工作。(7)叠加功能。电能表内预置的剩余电量数与新购的电量数能叠加。(8)数据返写功能。每次购电卡插入预付费电表中,预付费电表不仅能将新购电量写入表内,同时还能将表内用电信息返写到电能卡内,供售电者监督用电情况。返写信息包括:表内剩余电量,使用电量,非法用电标志等。(9)卡口防攻击功能。采用特有的保护电路设计,同时强化了预付费电表卡口防多种攻击的能力(如卡口短路、卡口高压静电、卡口直/交流电压攻击等),具有较强的抗干扰能力,大幅度降低了受到攻击而损坏的可能性。(10)扩充功能。表内留有标准的通讯接口,方便用户定制集抄功能。可通过低压电力线载波、无线等多种方式来实现集中抄表功能。
四、卡式电表的技术特点
(1)表内置微电脑和固化程序,可以自动完成电能采集,电量计算和实时处理,剩余电能显示,电卡读写,断电控制等多种功能。(2)电卡采用专用先进的技术,电卡数据采取集成电路结构与密码结合加密方式,数据安全可靠,不可破译并具有长寿命、携带方便的特点,可循环使用十万次以上。配置的卡座可承受十万次以上的插拔动作。(3)电表使用专用电能计量芯片,其工作方式稳定可靠,抗干扰能力强,可防止潜动产生的误脉冲。(4)在任何时候电源全部掉电时,所有数据会被存储在表内固态存储器中,数据保持可达十年以上。(5)一表一卡,用户电卡只能在自己的表上使用,在其他的表上不起作用。
预付费卡式电表实现了售电的安全性及功能的齐备实用性。为电力部门的收费带来了极大的方便和收益。随着电力系统的发展和广大电力客户观念的转变,“电是商品”已深入人心,卡式电表有望全面普及,具有广泛的应用前景。
皖北煤电万锦置业公司所属的10余个分公司生活社区已经90%以上安装卡式电表,收费方式采用的是:单费率金额预付费(单费率计量,全部时间内均每消耗一单位电量则减单一固定金额),断电方法采用柔性断电,即剩余电量10度时警告停电,这是提示用户该购电了,此时用户仍然可以反插电表用剩余的电量,有足够的时间去购电;如仍然不购电,当剩余电量为零时,会自动断电。这种人性化供电方式深受广大居民用户的好评。并且预付费卡式电表的安全性和准确性较高,皖北煤电万锦置业公司自从应用预付费卡式电表后,一方面解决了抄表问题,极好的节约了人力资源;另一方面又能防止用户欠费,杜绝偷、漏电现象,提高了电费的收缴率,电费收缴率达到100%。
作者单位:皖北煤电集团万锦置业公司