一种分体式预付费水表管理方法及其系统
摘要文本
本发明具体提供一种分体式预付费水表系统及其管理方法。本发明的系统包括基表、微处理器、发射模块和射频模块,基表至少包括计量模块、检测模块和阀门模块;微处理器分别与发射模块、射频模块、计量模块、检测模块和阀门模块进行交互;射频模块包括MF1射频单元和红外单元;发射模块包括NB‑IoT单元和天线单元,NB‑IoT单元通过天线单元实现与物联网平台的交互;天线单元还连接有加密模块;计量模块用于获取水流数据;检测模块包括分离检测单元;检测模块还包括攻击检测单元;阀门模块基于微处理器的指令执行对应操作。通过加密模块实现对与物联网平台的交互的信息进行加密或者解密,提高了水表与物联网平台之间的数据传输的安全。
申请人信息
- 申请人:西安旌旗电子股份有限公司
- 申请人地址:710077 陕西省西安市高新区丈八六路11号
- 发明人: 西安旌旗电子股份有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种分体式预付费水表管理方法及其系统 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311729490.4 |
| 申请日 | 2023/12/15 |
| 公告号 | CN117437722B |
| 公开日 | 2024/3/8 |
| IPC主分类号 | G07F15/06 |
| 权利人 | 西安旌旗电子股份有限公司 |
| 发明人 | 段铁红; 胡刚; 刘乐盈; 李金玲; 王超辉; 郭永峰; 师创荣 |
| 地址 | 陕西省西安市高新区丈八六路11号 |
专利主权项内容
1.一种预付费水表管理方法,其特征在于,所述方法应用于分体式预付费水表系统,所述系统包括基表、微处理器、发射模块以及射频模块,所述基表至少包括计量模块、检测模块以及阀门模块,所述发射模块包括NB-IoT单元和天线单元,所述NB-IoT单元通过天线单元实现与物联网平台的交互,所述天线单元还连接有加密模块,所述检测模块包括分离检测单元以及攻击检测单元,所述方法至少包括以下步骤:所述检测模块获取基表的当前状态数据以及环境磁场强度数据,并对获取到的数据进行分析,选择性地向微处理器发出检测信号;所述微处理器响应于检测模块的检测信号,控制指示单元执行告警操作,并控制阀门模块执行关阀操作;所述微处理器获取水表的数据,并将所述数据发送至加密模块,其中,所述水表的数据至少包括所述水表的运行数据、故障信息以及操作日志;所述加密模块将所述数据输入至训练好的加密解密模型中,得到加密数据包,所述加密数据包至少包括已经加密处理的数据以及调用码;所述微处理器将所述加密数据包发送至NB-IoT单元,所述NB-IoT单元基于加密数据包通过所述天线单元传输至物联网平台;“所述检测模块获取基表的当前状态数据以及环境磁场强度数据,并对获取到的数据进行分析,选择性地向微处理器发出检测信号”包括:所述分离检测单元获取基表的当前状态数据,并且,所述攻击检测单元获取环境磁场强度数据;基于获取到的数据进行分析,判断是否出现所述基表与其余模块呈分离状态和所述水表受到磁攻击;若出现所述基表与其余模块呈分离状态,则所述分离检测单元向所述微处理器发出基表分离信号;和,若出现所述水表受到磁攻击,则所述攻击检测单元向所述微处理器发出受攻击信号;基于获取到的数据进行分析,判断是否出现所述基表与其余模块呈分离状态和所述水表受到磁攻击包括:若所述当前状态数据中的基表与所述水表的其余模块之间的距离数据超过预设距离阈值,则判断所述基表与其余模块呈分离状态;和,若获取到的环境磁场强度数据超过预设的磁场强度阈值,则判断所述水表受到磁攻击;所述方法还包括:所述NB-IoT单元通过天线单元接收所述物联网平台的加密指令数据包,所述加密指令数据包至少包括已经加密的执行指令以及调用码;所述NB-IoT单元将所述接收到的加密指令数据包发送至微处理器;所述微处理器将所述加密指令数据包发送至加密模块,所述加密模块将所述加密指令数据包输入至训练好的加密解密模型中,得到所述执行指令,所述加密模块将所述执行指令反馈至所述微处理器;所述微处理器基于所述执行指令控制与所述执行指令对应的模块执行对应操作;“所述加密模块将所述数据输入至训练好的加密解密模型中,得到加密数据包”之前,所述方法还包括以下步骤对所述加密解密模型进行训练:获取加密训练样本集以及解密训练样本集,所述加密训练样本集至少包括多组待加密的数据样本以及所述数据样本对应的位置编号,所述解密训练样本集至少包括多组待解密的加密样本,所述加密样本至少包括已经加密的执行指令以及调用码;获取当前时间以及所述模型内预存的当前的验证系数数据库,其中,所述验证系数数据库内的验证系数与各个时间一一对应;基于所述多组待加密的数据样本、所述数据样本对应的位置编号以及当前时间,得到已经加密的多组数据样本以及各个数据样本对应的调用码,并基于已经加密的数据样本以及所述数据样本对应的调用码组成加密数据包;或者,基于所述多组待解密的加密样本以及当前的验证系数数据库,得到各个加密样本对应的执行指令;所述“基于所述多组待加密的数据样本、所述数据样本对应的位置编号以及当前时间,得到已经加密的多组数据样本以及各个数据样本对应的调用码,并基于已经加密的数据样本以及所述数据样本对应的调用码组成加密数据包”包括:基于所述多组待加密的数据样本、所述数据样本对应的位置编号、当前时间,得到已经加密的多组数据样本以及各个数据样本对应的调用码,其中,所述调用码至少依次由时间数位、位置数位、随机码数位以及与加密对应的事项码组成;基于所述已经加密的数据样本以及所述数据样本对应的调用码组成加密数据包;所述“基于所述多组待解密的加密样本以及当前的验证系数数据库,得到各个加密样本对应的执行指令”包括:基于所述多组待解密的加密样本中的调用码,获取所述调用码中时间数位对应的时间、与执行指令对应的位置编号、随机码以及与解密对应的事项码;基于各个随机码以及验证系数数据库中与各个时间所对应的验证系数,得到各个加密样本的验证码;基于各个加密样本的验证码对各个加密样本进行解密,得到各个加密样本对应的执行指令,其中,所述执行指令至少包括与加密样本对应的执行事项以及与执行事项对应的位置编号;所述方法还包括:所述射频模块响应于射频卡的感应信号或者控制设备的操作指令,将所述感应信号或者操作指令发送至所述微处理器;所述微处理器基于所述感应信号或者操作指令选择性地控制各个模块执行对应操作。