智能电能表的新一代“身份证”
编者按： 摘要：目前，智能电网已进入全面建设阶段。智能电能表作为智能用电环节的重要节点，承载着智能电网安全稳定运行所需的信息采集、数据分析、指令下发、指令执行等功能。推广高安全电子封印并建设计量设备电子封印管理系统对于提升智能电能表自动化管理效率、促进电网产业技术升级具有重要意义。本文在介绍计量设备电子封印管理系统组成及功能的基础上，对电子加密封印特性、工作原理、工作流程进行了详细阐述，为电网设备智能化管理提供了典型解决方案，该方案对于其他行业同样具有极强的推广意义。 编者按：智能电能表是构建智能电网的重
(3)业务系统
业务系统是与实现营销的数据交互系统，实现对电子封印数据的下发、上传、绑定等功能。主要由通信前置、系统管理应用、营销资产管理接口三个服务构成，如图2所示。
其中，通信前置主要负责远程连接操作掌机和身份验证功能，执行规约通信管理、操作权限管理、对时管理、操作记录管理等，可以支持掌机的远程升级。系统管理应用服务主要实现了电子封印资产化、计量设备资产的全生命周期管理，从入库、领用、施封、巡检、拆封、报废整个生命周期，对其进行全程跟踪，应用服务分为电子封印管理、计量资产管理、掌机及卡证管理、工单管理、组织结构管理、系统角色权限管理几个部分。营销接口主要为管理系统与营销系统之间的封印工单数据进行交互提供数据通道。
2 基于RFID技术的电子封印
2.1 电子封印应用场景
电子封印的诞生，为提高电力计量设备资产的智能化管理水平，满足生产调度一体化平台的建设需求，实现高安全、易追溯的全生命资产管理系统提供了技术支撑。
电子封印将RFID芯片与具有防撬结构的卡扣式封印体实现了完美的组合，确保每一个封印的绝对唯一性和不可伪造性。采用电子封印对计量设备进行施封，有效解决了普通封印和塑料封印带来的易漏检、易复制、难以统计等问题，实现了对计量设备从检定、安装、巡检、抽检到报废等环节的全生命周期管理。
如图3所示[4-5]，智能电能表依据封印的不同使用环节安装4枚封印，分别为表厂封、检定封、模块封及安装封。其中，表厂封是由电能表的制造单位在出厂时所安装的;检定封是电能表在设备室内完成检测后安装的，对于需要加载通信模块的电能表在安装通信模块后要施加模块封，这两枚封印一般由省级计量中心施封;在电能表安装到户工作后需要由电力公司施加安装封。
根据国网公司企业标准《电能计量封印技术规范》[6]，电能计量装置需按照防伪等级选取封印类型，对于智能电能表而言部分封印可采用电子式封印。由于普通封印和电子封印在成本上差别较大，而封印成本依照环节要由表厂、省级计量中心或电力公司分别承担，因此目前主流方案是安装封采用电子封印(检定封也有采用电子封印)，其他封印均采用普通封印。在封印的不同使用环节，使用不同的电子封印一方面保证了各环节单位对流程的控制和把关，另一方面保证了智能电能表全生命周期的可追溯性和可管理性。
2.2 电子封印特性
加装了电子封印的智能电能表具有以下特性和优势：
(1)封印防伪：电子封印设计中采用了带国密算法的RFID芯片，保证一封一密，实现了高级别防伪功能[7];
(2)封印防拆：电子封印体采用ABS 材质一次注塑成型，坚固耐用，抗腐蚀能力强，卡扣式设计使得封印启封或受外力拆除时会破坏到天线或芯片，电子封印将无法识别;
(3)数据安全：电子封印内置安全算法，序列号唯一;通过建立密钥管理系统，只有通过双向认证后方可进行读写操作，保证数据信息的安全性;
(4)自动化管理：封印采用上下卡扣形式，可采用流水线进行自动化施封、打码、写入信息等流程;同时管理中采用手持机、读写器、密码机等硬件设备，实现安全的数据传递、智能化的数据管理及信息化的设备管理;
(5)有利于环保：一方面电子封印产品本身脱离传统铅材料，采用环保工艺和材料;另一方面使用手持机通过无线传送的形式进行数据读写，通过USB接口向系统传送信息，做到无纸化，提高了信息准确性，降低了人力成本。
关键词： 智能电网 智能电能表 电子封印 国密算法 201411
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