STS网络预付费系统
(整理)基于STS的预付费代码表及售电系统69263393
项目名称：基于STS的预付费代码表及售电系统一、研究目标本课题研究分析当前国内预付费表与基于STS的预付费代码表及售电系统的差别，提出适用于国内的整套预付费系统的完整解决方案。
(1)本项目研发的代码式电能表及其售电通过南非STS协会的认证，使得本产品可以兼容其他通过协会认证的产品，解决当前IC卡电能表不能兼容的问题。
(2)代码式电能表网络售电系统的建立，解决当前不能在线收费、随时购电的问题。
(3)代码式电能表可以采用一体和分体式的方案，解决不同地区的抄表难题。
(4)本项目的推广，可以节省生产成本，便于管理。
二、国内外研究现状1. 国内外研究水平的现状和发展趋势；国内在本技术领域的研究属于刚刚起步，只有少数十几家电表公司在做该产品的研发和应用，但是由于市场和推广的原因，目前尚未大规模应用。
其经验值得借鉴，但是要配合南方的特色进行大量研究和调整，制定相关行业规范，促进技术成熟和新解决方案的推广。
2. 国外研究机构对本项目的研究情况；国外已经涉及到本技术领域的研究，走的比较前列，到目前为止，在国外本技术已经得到了广泛的应用，从最初的南非到后来的发达国家和发展中国家，有超过2000万只符合STS标准的电能表安装在40多个国家的500多个电力公司。
但是其研究成果并不能直接用于国内，国内需要针对以上应用场景进行研究和试验出符合我国国情的解决方案。
意义及必要性：预付费电能表就是具有用户先买电后用电特点的一种特殊的电能表。
它具有当用户电量用完时，具有继电器自动断开，用户不能用电的功能，用户购电后，继电器又可以自动闭合继续供用户使用的特点，这样就很好的解决了供电部门收费难的问题。
写卡式预付费电能表已广泛得到应用，但其仍然存在以下问题：1）兼容性问题：不同的IC卡、不同的加密方式、不同的供应商都采用不同的卡表，难以兼容，客户扩展性差。
2）成本问题：每台预付费电表都需要使用IC卡，存在使用成本问题。
3）购电问题：客户必须到电力公司指定的营业点购电，受路程和时间限制，购电成本较高。
预付费售电系统PPT最新版
无介质通讯
STS国际通用标准 64位DES加密 可多平台协作 多数事务自动化处理 SmartPM1100
SmartPM1100网络架构
售电点 管理处
Ethernet 以太网 租户建筑
Smart PM1100 售电平台
服务器+数据库 TCP/IP 专网
RS485
…
对接第三方 缴费平台
SmartPM1100 管理平台
SmartPM1100
物业报表管理
物业报表
按照业主物业管理需求，通过对数据库查询和统计， 生成各类物业报表，方便业主进行统一管理和考核。
用途： 公示张贴 考核管理 物业文档管理
当月缴费记录汇总表 用户电度余量汇总表 低电度/断电用户汇总表 用电情况报告 异常用电情况汇总表 变更情况统计表
SmartPM1100
低电量管理案例
欠费 告警 断电
人性化多阶梯提醒，欠费自动拉闸，缴费自动上电
事件：电表合闸上电 提醒：充电100度，恢复供电
提醒：
提醒： 余额10度, 请充值 余额0度，将断电
（日期 ）
事件：电表拉闸断电
（电度 kWh）
提醒：赊欠电量-10度，自动断电
SmartPM1100
② 反接接触记录 ③ 旁路检查记录 ④ 失压检查记录 ⑤ 掉电检查记录
SmartPM1100
SmartPM1100优势
防窃电更容易
① 主站系统与现场电表实时在线，业主可实时监测租户用电情况； 及时了解异常用电 ② 电表有多种防窃电监测，如开盖监测、过流监测、反接监测、旁 路监测等，这些事件可及时被主站采集并报警给业主，业主可及 时进行现场监察，确认窃电行为； ③ 租户用电数据被完整抄读并保存，然后以曲线、表格等方式分析 租户用电行为，提供租户用电异常分析。
STS售电系统培训
4
学习大纲
1.基本认识 2.简单探讨
3.认识代码表规范
4.代码表应用 5.代码表售电系统架构 6.讨论互相学习
5
简单探讨---预付卡
1.生活中的预付费例子： 高速公路收费卡、公交卡、购物卡、各类有储值功能的会员卡。
2.其实这些都是没有货币流通性强： 不能存到银行，不能用于其他投资，而资金量巨大；变成不能用的 民间闲置资金；也只有我国社会主义特色的中国特有的 黄牛党 来，打包 在打包，转卖再转卖成，使之流通。 3.被提前消费，换来方便消费： 有了各种预付卡，我们消费方便，实际上在你早已消费掉，很多是 不能退的不能转让的，你早晚需要用掉；相反资本一方早已提前获利，甚 至用于继续投资或者扩大投资……
10
TOKEN
2035 6935 2541 2362 9654
代码式电表的用法非常简单，就是通过电表上的键盘向电表中输入 TOKEN，完成相应的功能。同一个TOKEN是不能输入两次的,TOKEN的 使用有一定的时间性。 这组代码里还有密钥标签、时间标签、电表地址、以及其他数据 信息，在开发文档里有详细的介绍。
是STS分配给其会员具有唯一性的识别标识。 使用时体现为KMF，需要载入到安全模块(CM)中使用， 依据安全模块编号以及SGC申请，并使用它贯穿了电表的几 乎全部操作过程。
20
密钥的使用
电表生产厂家的默认密钥是不能售电的，只有电力公司的密钥才可以售电。 密钥也是电表与TOKEN之间进行身份核对的关键因素。 密钥和安全模块都是对代码式电表使用上安全性的一种保障措施。 密钥更改： 为什么更改电表密钥？ 更改电表密钥是使电表中的公司信息编号与电力公司的信息编号相同，只 有这样，电力公司的TOKEN才能输入到电表中，被接受。
预付费系统使用说明(客户)
预付费系统使用指南V1.02013 年5 月目录一、创建账户 (1)二、计费价格设置 (2)三、注册新用户 (3)四、开户充值 (4)五、销售 (5)六、充值修改 (6)七、用户补卡 (7)八、换表 (8)九、制作工具卡 (9)十、查询功能 (10)十一、卡片类型及功能 (10)一、创建账户操作步骤：登录预付费系统后依次选择“账户管理→创建账户→选择仪表类型→子表号”根据实际情况填写限购量、预存量、透支量等信息，如图1所示。
图1注：1.创建账户完成以后会弹出“您要为该帐户添加一个价格吗？”，选择“是”，将进入价格管理菜单，选择“否”，退出创建账户菜单。
2.创建账户时设置的子表号应不一致，在预付费系统中可以同时创建4个账户。
3.不同维护码账户内制作的卡片不可以交换刷表，若混刷表则表会提示警示信息（详见表或块说明）。
4.账户创建完成后，销售时不需要再创建账户，可直接开户销售。
二、计费价格设置价格管理界面，如图2所示。
图2操作步骤：登录预付费系统后进入“价格管理”菜单，选择“添加价格”，填入相应的价格信息即可增加新的价格。
当需要根据实际情况对此价格进行调整、修改、删除操作时，可以直接进入“价格管理”中，选择“调整价格”、“修改价格”、“删除价格”选项进行对应操作。
“调整价格”：可调整已存在的价格信息。
选中对应需要调整的价格，点击“调整价格”，然后修改相应信息，点击“确认”即可。
“修改价格”：可修改已存在的价格信息。
选中对应需要修改的价格，点击“修改价格”，然后修改相应信息，点击“确认”即可。
“删除价格”：可删除已存在的价格信息。
若该价格未被用户所使用，可选中需要删除的价格，点击“删除价格”，点击“确认”即可删除。
若该价格已被用户使用，则不能删除价格。
每个账户可以有多个价格，例如居民用水价格和商业用水价格（居民用电价格或商业用电价格），可在“价格管理”内分别创建对应的价格信息，开户时在开户界面的“价格类型”选择对应价格进行开户。
预付费系统功能的介绍
STS预付费系统功能的应用1、开户：用电类型系统默认是居民生活用电，如果是商业用户可以选择一般商业用电。
赊欠门限值系统默认为0.00，报警金额A为20.00，报警金额B为10.00。
赊欠门限值与报警金额可根据用户的需求更改。
一般工厂生产都会在单相表内设置居民生活用电的电价，在三相表内设置一般商业用电的电价。
如果要修改则在预付费开户界面选择一种用电类型，到下装界面下装到表内。
比如单相表有可能是一般商业用电，三相表有可能是农业用电。
以下界面是费率电价批量下装界面，如果所需修改电价的表比较多或者地区电费调整，可以用这个界面。
2、购电，这个过程可以由主站完成，也可以由带易付宝的POS机完成，以后还可能会由ATM机，银行柜台，充值网站来完成。
3、电量下装。
购电完成后，在预付费电量下装界面的未下装购电记录中会产生一条购电记录。
15分钟后该条购电记录会自动下装到表里。
若要快速下装则选中任务单号，选择下装。
（这15分钟的下装时间是用作冲正的，就是操作错误产生的购电记录，要在该记录下装到表前修改。
等表计下负电量功能实现了就可以取消这等待时间。
）4、查询余额。
购电记录下装到表内之后可以召读表内的剩余金额，看看有没有变化。
5、下装记录查询：可以选择查询的时间段，查询该户在这段时间的充值情况。
下面介绍下其余的各个功能模块。
6、拉合闸。
如果电表在保电状态，则拉合闸没效果。
电表出厂一般会设置成保电状态，调试完成启用预付费后就需要解除保电状态。
赊欠门限值一般设置为0，即欠费就跳闸。
但是短信报警值可以自己设置。
在日常业务，配电网终端维护里面，选择集中器，则右边有批量保电设置界面。
选择相应的采集器或者电表，点筛选，选中表计则可以设置。
在批量保电设置界面的旁边有批量拉合闸设置界面。
7、剩余金额查询。
剩余金额分为日初余额与当前剩余金额。
日初余额为主站配置的抄表任务，在凌晨与表码一起抄读上来的。
（1）单户的日初余额。
8、状态与信息设置的数据导出。
IEC-PAS 62055-41 STS 协议规范
Edition 1.0
2003-09
Electricity metering – Payment metering systems – Part 41: Standard Transfer Specification
PUBLICLY AVAILABLE SPECIFICATION
Page i
Copyright © 2003, STS; 2003, IEC
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
ELECTRICITY METERING – PAYMENT METERING SYSTEMS –
Part 41: Standard Transfer Specification
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any misinterpretation by any end user.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
IC卡预付费蒸汽计量 思达特 预付费流量控制系统
防盗型非接触IC卡预付费计量控制系统1. 前言能否更有效的实现城市集中供热的计量收费管理，一直是科研人员和供热企业研究和探讨的课题。
尤其是作为供热企业的热电厂、热力公司与作为用热大户的厂矿企业、事业单位、住宅小区之间的生产生活用热贸易计量收费系统，由于贸易额较大，在许多地方如果解决不好，很容易引起纠纷。
我公司引进新加坡的先进生产技术，结合广大能源企业多年的应用经验和中国石油大学科研人员的设计经验，研制成功了一款专为供热贸易计量收费量身定做的新型防盗计量系统——ST901B型IC卡（非接触式）预付费计量系统。
该系统适合对各种能源（热水、蒸汽、燃气）的流量热量计量与收费。
2. 系统构成与功能ST901B型IC卡（非接触式）预付费计量系统由中心站客户收费及查询系统、中心站远程数据监控系统（高端客户）、客户端计量控制箱、客户端现场流量计、客户端阀门控制系统组成。
2．1 中心站客户收费及查询系统包括收费微机、发卡机、客户查询机、客户收费查询软件一套。
上位机软件功能包括：（1） 发卡、充值、查询等基本功能。
（2） 补卡、擦除（回收用户卡，生成新卡）功能。
（3） 可以根据用户需要设定热量/流量单位等，方便操作的需要。
（4） 报表打印功能。
（5） 直观形象：每次充值自动调出该用户的所有充值记录信息，方便核对。
演示图如下：1. IC充值系统登录界面：2. IC充值系统主界面3. IC卡充值查询2.2中心站远程数据监控系统（高端客户-远程监控用户）供热企业可将IC卡预付费式计量系统联网，系统可通过光缆、无线电台、GPRS/CDMA、以太网等多种通讯方式实现组网。
用户可根据实际情况进行选择一种或几种方式混合组网。
中心站可自建或委托我方代管服务器（需方可在任何地方凭帐户与密码登陆查询相关管网运行情况），系统可实时显示用户的各种参数，诸如：管网压力、温度、流量、累积、热量、密度、掉电时间、卡的余量、阀门的开关状态等，若客户有特殊需求可要求我公司软件定制。
付费系统国际标准及其安全体系研究
付费系统国际标准及其安全体系研究徐人恒;杜博;依溥治;曲井致;关靓【摘要】符合STS协议的电能表已经在全球近100个国家得到应用,相关的系列标准正在被转化成IEC 62055标准,该系列标准涵盖了付费系统、用户信息系统、售电系统、令牌介质、预付费电能表和存在于这些实体中的接口等内容.本文对IEC 62055国际标准体系框架进行了研究并对标准传输规范(STS)进行了解析,STS 规范了实用化的设备和编码,用于售电系统内使用的加密密钥的安全管理(产生、保存、补救和传递),着重研究了STS中传输令牌(Token)的加密流程和加密算法,以及预付费电能表的售电方式和密钥管理体系的安全性.%The electric energy meters conformed to the STS protocol have been applied in almost 100 countries.The relevant system standards have been transformed into IEC 62055 series standards.IEC 62055 series standards contain payment system,consumer information system,power sellingsystem,Token,prepayment meters and the interfaces in the substance.This paper researches the systematic framework of IEC 62055 and analyzes standard transfer specification (STS),the STS standardizes the practical equipment and code,and is used for the safety management including producing,storage,remedy and delivery of the key in the power selling system.This paper mainly studies the encryption process and encryption algorithm of Token and the security of the electricity vending method of prepayment meters and the key management system.【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2017(054)010【总页数】6页(P123-128)【关键词】IEC62055标准;标准传出规范;付费系统;传输令牌【作者】徐人恒;杜博;依溥治;曲井致;关靓【作者单位】哈尔滨电工仪表研究所,哈尔滨 150028;哈尔滨电工仪表研究所,哈尔滨 150028;哈尔滨电工仪表研究所,哈尔滨 150028;哈尔滨电工仪表研究所,哈尔滨150028;黑龙江大学信息科学与技术学院,哈尔滨 150080【正文语种】中文【中图分类】TM9330 引言1993年，南非电力公司（ESKOM）制订了 STS（Standard Transfer Specification）标准传输规范。
基于STS的预付费代码表及售电系统69263393
项目名称：基于STS的预付费代码表及售电系统一、研究目标本课题研究分析当前国内预付费表与基于STS的预付费代码表及售电系统的差别，提出适用于国内的整套预付费系统的完整解决方案。
(1)本项目研发的代码式电能表及其售电通过南非STS协会的认证，使得本产品可以兼容其他通过协会认证的产品，解决当前IC卡电能表不能兼容的问题。
(2)代码式电能表网络售电系统的建立，解决当前不能在线收费、随时购电的问题。
(3)代码式电能表可以采用一体和分体式的方案，解决不同地区的抄表难题。
(4)本项目的推广，可以节省生产成本，便于管理。
二、国内外研究现状1. 国内外研究水平的现状和发展趋势；国内在本技术领域的研究属于刚刚起步，只有少数十几家电表公司在做该产品的研发和应用，但是由于市场和推广的原因，目前尚未大规模应用。
其经验值得借鉴，但是要配合南方的特色进行大量研究和调整，制定相关行业规范，促进技术成熟和新解决方案的推广。
2. 国外研究机构对本项目的研究情况；国外已经涉及到本技术领域的研究，走的比较前列，到目前为止，在国外本技术已经得到了广泛的应用，从最初的南非到后来的发达国家和发展中国家，有超过2000万只符合STS标准的电能表安装在40多个国家的500多个电力公司。
但是其研究成果并不能直接用于国内，国内需要针对以上应用场景进行研究和试验出符合我国国情的解决方案。
意义及必要性：预付费电能表就是具有用户先买电后用电特点的一种特殊的电能表。
它具有当用户电量用完时，具有继电器自动断开，用户不能用电的功能，用户购电后，继电器又可以自动闭合继续供用户使用的特点，这样就很好的解决了供电部门收费难的问题。
写卡式预付费电能表已广泛得到应用，但其仍然存在以下问题：1）兼容性问题：不同的IC卡、不同的加密方式、不同的供应商都采用不同的卡表，难以兼容，客户扩展性差。
2）成本问题：每台预付费电表都需要使用IC卡，存在使用成本问题。
3）购电问题：客户必须到电力公司指定的营业点购电，受路程和时间限制，购电成本较高。
毕业设计基于STS协议的智能电能表设计
题目：基于STS协议的智能电能表设计学院:专业:学号:学生姓名:指导教师:日期:摘要为有效地解决上门抄表和收费难问题，并提高抄表效率，避免错抄。
本设计采用“客户先购电，后用电”的电力营销模式，增强了电能表管理由手工抄表向自动化管理过渡的过程安全保障度，并且用户的购电信息实行微机管理，方便进行查询、统计、收费及打印票据等。
采用国际通用转换STS标准，既促进国内电能计量系统的变革，又符合国际预付费电能表行业的发展潮流，解决了目前预付费电能表售电系统标准不统一的弊端。
在实现电能准确计量的基础上，又能进行预付费，且成本低廉。
因此，本设计的STS单相一体式预付费键盘表具有广阔的市场应用前景。
STS单相一体式预付费键盘表是一种新型的全电子式电能表，它以MSP430F4793为核心，系统主要由测量单元、数据处理单元等组成，具有电能计量、信息储存及处理、实时监测、自动控制以及带有完备的通信接口，支持双向计量、自动采集、冻结、控制、监测等功能。
阐述了系统的误差校正、电能计量等设计，探讨了系统软件的的抗干扰设计。
该电表能计量当前总有功、当前余额、瞬时电压、瞬时电流、瞬时功率，并且有STS预付费、液晶显示、事件记录、光电通讯、声光报警、继电器控制等功能。
实际运行表明，预付费单相电能表读写稳定、抗干扰能力强、数据传递可靠、管理实时便捷，计量与管理功能满足国际国内有关标准的要求。
关键词：STS；预付费电能表；键盘表；MSP430-4793AbstractTo effectively solve meter reading, electricity fee retrieving, and improve meter reading efficiency and avoid the wrong copy. The single phase prepaid energy meter which based on STS adopts the power market model of "Buy first, Use later". This model enhance the security level for meter management from manual to automated meter reading, and implement the computer to manage the user’s information, in order to facilitate query, statistics, fees and printing paper and so on. The intermational standards STS promotion the domestic energy metering system changes but also meet the international prepaid energy meter industry trends, and solve the current energy meter prepaid vending system standards are not uniform. In achi- achieving accurate measurement of electrical energy, based on accurate real-time screening but also a variety of stealing behavior, and low cost. Thus, STS single-phase prepaid keyboard table has a broad market prospect.Single-phase prepaid keyboard table which based on STS is a new fully electronic power meter, and it takes MSP430-4973 as the core. the system mainly by the measuremnt unit,the data processing unit and other components, with power measurement, information storage and processing, real-time monitoring, automatic control and communication interface with the complete support of two-way metering, automatic collection, freezing, control, monitoring and other functions. Describes the system error correction, energy metering, such as design, system software of the anti-jamming design.The table can measure Comulative Energy, Balance Credit, V oltage rms, Current rms, Currently Power Consumed, and own STS pre-paid, LCD display, event recording, optical communication, alarm and relay control functions.Practical operation shows that the single-phase prepaid energy meter read and write stability, anti-interference ability, reliable data transmission, management, and convenient real-time, measurement and management capabilities to meet the relevant international and domestic standards.Key words:STS; Prepayment meter; Keyboard tables; MSP430-4793目录绪论 (1)1 STS预付费电能表的整体设计系统概述 (3)1.1系统设计的基本要求 (3)1.2外观及显示设计的基本要求 (3)1.2.1 液晶显示屏内容及要求 (3)1.2.2 预付费键盘式电能表外形图说明 (3)1.2.3 预付费键盘式电能表的整体外观设计与安装要求 (4)1.2预付费键盘式电能表整体功能 (5)2 STS预付费键盘式电能表系统构成与工作原理 (7)2.1概述系统的构成 (7)2.2系统的总体设计 (7)2.3电能表的工作原理 (8)2.4电能表的功能设计 (9)3 STS预付费键盘式电能表的硬件设计 (11)3.1信号调理与采集单元 (11)3.1.1 前端输入信号调理单元 (11)3.1.2 信号采集单元 (13)3.2信息管理单元 (15)3.2.1 电能表的嵌入式信息处理芯片 (15)3.2.2 信息管理单元硬件电路 (15)3.2.3 显示及检测报警单元 (17)3.3电源管理单元 (18)3.3.1 电源类型的选择 (19)3.3.2 系统电源的工作原理及硬件电路图 (20)3.4硬件电路设计中的抗干扰措施 (21)3.4.1 电路抗干扰设计 (22)3.4.2 PCB板抗干扰设计 (22)4 单相电子式预付费电能表的软件设计 (24)4.1单片机的开发工具 (24)4.2单片机资源分配 (24)4.2.1 ROM空间的分配 (25)4.2.2 RAM空间的分配 (25)4.3主程序设计 (26)4.4误差校正 (26)4.4.1 误差来源 (26)4.4.2 误差校正的工作原理 (27)4.4.3 误差软件调整的实现 (29)4.5电能计量及预付费程序设计 (30)4.6软件设计中的抗干扰措施 (31)5 通信协议概述 (33)5.1IEC62056-41通信规约 (33)5.2IEC62056-21通信规约 (34)5.3通信接口硬件设计 (35)5.4通信接口软件设计 (35)6 单相电子式预付费电能表的测试与工程实现 (37)6.1功能测试 (37)6.1.1 采集模块调试 (37)6.2性能测试 (38)6.2.1准确度要求试验 (38)6.2.2气候影响试验 (38)6.2.3电气要求试验 (38)6.2.4电磁兼容试验 (39)6.3工程实现 (39)结束语 (40)参考文献 (41)致谢 (43)附录A 短码表 (44)附录B 软件流程图 (46)附录C 硬件抗干扰设计实验 (50)附录D 事件测试状态及显示 (51)附录E 硬件电路图 (52)绪论随着国民经济的不断发展,电力已经成为国家的最重要能源。
STS网络预付费方案实施要点
STS网络预付费系统实施要点1.集抄集抄部分是STS网络预付费实施的基础。
在集抄部分，建立了电网层级结构、集中器和表计等的基础档案，并将电表的抄表参数下装到集中器中。
集抄能够准确及时的抄读到电表的表码、剩余金额等数据，表示STS网络预付费已经有了稳定的通讯基础，主站、集中器和表计之间可以很好的进行通讯和数据交互。
2.预付费的启动预付费正式启动之前，需要做一些初始的准备工作：1)预付费的开户对于要实施STS网络预付费的用户，需要进行开户，主要是确定一些用户预付费需要的基本参数，包括用户的费率电价、STS安全验证需要的STS类型、DSN，报警需要的赊欠门限、报警金额1、报警金额2等参数。
为了方便操作，可以批量进行开户。
2)预付费费率电价的下装启动预付费前，费率电价必须下装到电表中。
不同用电类型的用户可能费率电价不同，在开户时必须仔细核对。
下装到表内后，表内就会按照给定的费率电价进行电费的扣减，所以这个参数很重要。
主站可以召读和设置每个用户的费率电价，可批量操作。
在正式启动预付费前，应保证表内的费率电价是正确无误的。
3)预付费预置处理某个用户台区从电表安装到现场，到正式实施预付费，可能会一段不确知长短的时间。
电表安装使用后，电表的剩余金额就会根据表内的费率电价从0开始扣减，这段时间表内的费率电价如果是不正确的，那剩余金额的扣减也一定是不正确的。
另外在这段期间，用户按照原来的缴费方式缴纳电费，那就是说表内扣除的剩余金额实际上有一部分用户可能是已经付过费的。
在预付费正式启动时，需要将启动前表内的剩余金额清为0，这样可以保证在预付费启动后，表内的剩余金额按照正确的费电价从0开始扣减。
具体的处理方法是，选择一个日期，作为预付费启动的日期，要保证该日期时，电表内已设定正确的费率电价，同时可抄读到该日0点的冻结表码与冻结剩余金额。
营销相关部门根据该日集抄抄读到的该日0点冻结表码，与用户结清前面的费用。
然后在系统中，进行预付费预置处理，即依据抄读到的该日0点冻结剩余金额，模拟购电，生成一条相应的预置处理交易，该交易记录下装到表内后，可以冲抵掉表内该日的0点冻结剩余金额部分，这样预付费就从该日0点正式启动。
sts标准
sts标准
STS标准是国际标准协会(ISA)开发的预付费系统传输规范。
它定义了用于在售电系统和电表之间传输信息的安全规范技术框架。
STS标准的主要目标是：
●确保不同预付费系统制造商系统组件之间的互操作性
●保护预付费系统免受未经授权的访问和篡改
STS标准定义了以下核心安全功能：
●认证：确保通信双方的身份
●加密：保护通信内容的机密性
●完整性：保护通信内容的完整性
●非抵赖性：确保通信的不可否认性
STS标准还定义了以下安全机制：
●密钥管理：管理通信双方使用的密钥
●身份验证：验证通信双方的身份
●数据完整性检查：验证通信内容的完整性
●消息认证码(MAC)：生成用于保护通信内容完整性的值
它有助于确保预付费系统的安全性和可靠性。
基于STS代码式预付费用电管理系统
作者： 张祖荣;江智添;李豪;罗建;吴冲作者机构： 广东电网公司佛山供电局出版物刊名： 科技传播页码： 214-216页年卷期： 2012年 第23期主题词： 电能表 预付费 代码式 STS 用电管理 系统摘要：STS(Standard Transfer Specification)即标准传输协议,是国际标准协会认可和发布的国际标准,最先在南非发展,2005年被国际标准协会标准化为IEC62055,其主要是为电能表加解密及预付费等功能的实现提供参考依据。
STS代码式预付费电能表即根据此标准协议传输购电代码、加密解密、密钥管理等一系列预付费管理相关指令。
支持STS协议的电能表有密钥唯一、代码唯一、校验唯一等特征,保证代码的唯一性和安全性。
采用该方法进行电能管理,可以避免印制和购买IC卡的成本,通过打印或短信的形式,用户即可获得购电代码,自行完成购电充值,或者通过网络传输STS代码来完成充值。
基于STS代码式预付费用电管理系统,在常规的用电管理系统基础上,加上了针对STS的代码式预付费电能表的特色的管理功能。
基本的系统架构由预付费电表、GPRS采集器和主站系统组成,预付费电表负责电能计量、过载保护、恶性负责检测等;GPRS采集器与预付费电表通过本地485等通讯方式连接,负责电表和主站的远程通讯中介,可以抄读电表数据,传输Token、告警信息等;主站平台负责售电、管理用户和售电数据、生成各种统计报表、打印Token或者通过远程通讯方式(GPRS、SMS等)发送Token到GPRS采集器。
并且,系统可以根据实际情况,对于要求简单的用户,由用户决定是否选择使用GPRS采集器。
基于STS代码式预付费用电管理系统分单机版、网络版、平台版,以适应不同用户的需要。
本文重点介绍网络版基本架构和功能以及网上售电系统说明。
预付费系统优势
预付费系统优势在如今的互联网时代，越来越多的公司或服务提供商选择采用预付费系统来管理其客户的付款事务。
预付费系统指的是在客户使用这些服务之前，需要先向服务提供商付款，这样可以便于管理和控制收益，也更方便用户管理自己的消费和资金。
优势一：资金管理更加精确采用预付费系统，可有效管理资金的流向，确保收入的精确账务，为企业或服务提供商费用核算提供有效的手段。
服务提供商可以明确统计其客户余额情况，根据客户使用服务的情况来确定服务的收入，客户可以更加精确地管理他们的资金，确保服务费用的充足。
这种管理方式将会更有助于企业的运营，增强资产的管理和控制。
优势二：易于管理服务预付费系统可以方便管理用户的消费，对于服务提供商而言，用户的消费意味着其服务的使用情况。
通过预付费系统，服务提供商可以有效掌握客户的消费情况，根据不同的客户消费情况来调整其服务策略，为不同的客户提供不同的服务，使得服务的流程更加人性化，打造出贴心服务的氛围。
优势三：提升客户体验对于用户而言，预付费系统也给他们带来了更多的优势。
首先，预付费不需要提供银行卡或其他在线支付的信息，为用户提供了更加安全和便捷的服务。
其次，通过预付费系统，用户可以自由掌握自己的消费情况，从而使用户更加意识到自己花费的真实情况，提升了消费的自我意识和消费的体验。
优势四：掌握更多用户信息通过预付费系统，服务提供商可以收集很多有关客户的信息，如客户的姓名、地址、邮箱、电话号码、消费习惯等。
这些信息可以为服务提供商提供有效的参考，根据不同的客户信息来调整其服务策略，以尽可能满足不同客户的需求，让客户获得更好的服务体验，更好的附加价值。
优势五：提高企业的信誉度通过预付费系统，服务提供商可以提高其企业形象的信誉度，客户不用支付任何能影响自己信用度的手续费或滞纳金等额外费用，这将带给企业更多的客户信任和良好口碑，为企业在竞争激烈的市场中获得更大的优势。
综上所述，预付费系统不仅方便了企业服务的管理，也提升了客户的购买体验，而且还提高了企业的信誉度。
STS网络预付费系统解决方案(终稿)
HOLLEY-AMR/AMI电力智能化信息采集管理系统STS网络预付费解决方案目录一、系统综述 (3)二、HOLLEY-AMR/AMI网络预付费管理系统整体构架 (3)三、系统功能及主要售电方式 (4)1、主要功能 (4)2、目前主要售电方式： (5)1）、营业厅售电 (5)2）、掌机售电 (6)3、可扩充售电方式： (6)1）、移动POS机售电（需要与POS机制定接口规范） (6)2）、刮刮卡售电（需要与自助终端制定接口规范） (6)四、移动POS预付费方案 (7)1、应用背景 (7)2、POS机及相关费用预算 (7)3、移动POS预付费系统特点 (7)4、移动POS系统的安全性 (8)5、移动POS预付费系统构架图 (8)6、移动POS终端功能 (8)7、移动POS预付费系统运行流程 (9)8、POS机主站管理系统说明 (9)9、支持多种票据打印 (10)10、支持外接设备 (10)五、刮刮卡预付费方案 (10)1、应用背景 (10)2、需要配套设备费用预算 (11)3、刮刮预付费系统的特点 (11)4、刮刮卡预付费系统构架图 (11)5、刮刮卡预付费系统说明 (11)六、系统组网方式 (13)1、应用模式1：全载波方式 (14)2、应用模式2：半载波方式 (15)3、应用模式3：全无线方式 (16)4、应用模式4：半无线方式 (17)七、系统组网设备介 (19)1、CWZ040-1J/CWW040-1J数据集中器 (19)2、C（W）Z040-1H采集器 (20)3、DTSD545(6)/DSSD535(6)三相多功能表 (20)4、DDZY285-A/Z型单相费控智能电能表 (21)一、系统综述《HOLLEY-AMR/AMI 智能网络预付费管理系统》是华立仪表集团股份有限公司为国内外电力公司为用电需求侧提出的最优电能解决技术方案，此方案是智能电网时代的未来的发展方向。
本技术方案是汲取第一、二、三代有卡售电的优点，使用国际通用的加密算法，遵循IEC 62055-41标准，结合本公司长期从事网络预付费集中抄表管理系统的开发和运行管理经验，融合低压居民小区、农村、大用户、商业用户、厂矿企业、学校等使用要求，集电费远程网络预购电、售电、营业结算、电费划拨、人性化售电服务、电能量自动抄表、异常用电监测催费管理等为一体的综合解决方案。
STS网络预付费系统使用手册
STS网络预付费系统使用手册目录1.根本参数维护 (4)1.1.电能表类型定义 (4)1.2.采集方案设置 (5)1.3.电表规约下装值定义 (8)1.4.预付费电价方案建立 (8)2.配电网采集模型 (10)2.1.集中器建档 (10)2.2.表计档案建立 (10)3.配电网终端维护 (12)3.1.集中器运行参数下装 (12)3.2.电表参数下装 (12)3.3.随机抄表 (14)集中器一级的随机抄表 (14)表计一级的随机抄表 (15)3.4.拉合闸 (16)3.5.保电 (16)3.6.集中器对时 (16)4.STS预购电 (17)4.1.操作节点的查询与搜索 (18)4.2.树节点台区用户一级的功能项 (20)批量剩余金额查询 (20)批量开户 (21)预付费预置 (22)批量预付费下装 (24)预付费日报表 (26)费率电价下装 (27)批量报警设置 (28)拉合闸 (29)保电设置 (30)抄表异常统计 (30)控制命令导出 (31)报警阀值计算 (32)统计对应 (33)4.3.树节点表计一级功能 (34)开户 (34)购电 (35)调剂处理 (36)预付费下装 (36)拉合闸 (37)预付费查询 (37)下装记录查询 (38)剩余金额查询 (39)下装费率电价 (39)命令导出 (40)4.4.其他层级的相关功能项 (41)售电查询 (41)售电统计 (42)预付费统计 (43)5.前置运行管理 (45)5.1.前置运行状态管理 (45)5.2.前置远程参数更新 (46)6.事项报警 (47)6.1.集中器事件 (47)6.2.需要通知居民用户的报警事项 (50)6.3.居民用户剩余电量缺乏的报警 (51)1.根本参数维护1.1.电能表类型定义一般的设置可参照下面所列的几种情况，具体使用时视实际情况更改相关参数，对于集中器通过485来抄读的表计，需要指定波特率，一般为1200bps，集中器下挂表的相关系数参照以以下图中的设置即可，注意电表通信规约要填写正确。
一种基于NB-IoT的STS预付费燃气表[实用新型专利]
![一种基于NB-IoT的STS预付费燃气表[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/65ef546db9d528ea80c7798b.png)
专利名称：一种基于NB-IoT的STS预付费燃气表
专利类型：实用新型专利
发明人：李建炜,常兴智,张军,李磊,罗长荣,李晓雄,王龙龙申请号：CN201920783187.5
申请日：20190528
公开号：CN210091298U
公开日：
20200218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种基于NB‑IoT的STS预付费燃气表，包括燃气基表和智能控制器，所述燃气基表包括计量气体的机芯和控制气体流通的电机阀，所述的智能控制器包括微处理器模块、NB‑IoT通信模块、流量采集模块、电源管理模块、时钟模块、存储器模块、STS解码器模块。
本实用新型的燃气表采用NB‑IoT通讯方式与能源管理系统进行交互，用户远程缴费成功后，能源管理系统会下发充值任务。
申请人：宁夏隆基宁光仪表股份有限公司
地址：750001 宁夏回族自治区银川市银川(国家级)经济技术开发区光明路25号
国籍：CN
代理机构：北京弘权知识产权代理事务所(普通合伙)
更多信息请下载全文后查看。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
IEC 62055-52 电能测量-付费售电系统.第52部分:标准传输规范(STS). 直接本地连接双程虚拟令牌载波的物理层协议
STS协议参考模型
6.3.2 传输格式
图2 字符传输格式 字符传输格式包含1 个起始位，7个数据位，1个偶校验位和一个停止位。见图2 7位ASCII字符位编号见表2 表2 一个7位字符号位编码
元 TCT 令牌数据 ID记录 PRN记录
格式 2个数字 66位 36/33个数字 正文
引用参考 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5
TCDU中数据项 6.1.2 令牌数据 此为从令牌载波中的令牌数据66位二进制格式。为同一数据项作为TCDU中从POS至令牌 载波接口
项
格式
引用参考
令牌数据
格式 18个数字 4个数字或1个数字
IEC62055-41引用参考 6.1.2 6.1.11
TCT EA SGC TI KRN
指示此电能表PAN关联令牌载波类型 指示此电能表PAN关联加密算法 指示此电能表PAN关联供电组 指示此电能表PAN关联费率索引 指示此电能表PAN密匙修正编号
2个数字 2个数字 6个数字 2个数字 1个数字
引用参考
5.1.2 5.1.3
ID记录
PRN记录
36/33个数字
正文
5.1.4
5.1.5
5.1.4 ID记录 可选标识数据在付费电能表ID卡或连同令牌数据的令牌载波上编码。 可选ID记录包括表2中的数据项。 表2 ID记录中的数据项
元素 电能表PAN 截至日期 文本 符合ISO标识付费电能表原始账户号 标识数据的可选截至日期作为在一个付费电能表ID卡或 令牌载波上编码（见5.2.3） 格式 18个数字 4个数字或1个数字 IEC62055-41引用参考 6.1.2 6.1.11
5 POS 至令牌载波接口：物理层协议 5.1 TCDU 5.1.1 TCDU中的数据项 TCDU 为一个数据接口至物理层协议并由表1中数据项组成。 表1 TCDU中数据项 5.1.2 TCT 指示令牌载波类型上（见IEC 62055-41 条款6.1.3）令牌数据编码。
元
TCT 令牌数据
格式
2个数字 66位
STS网络预付费系统介绍
目录
1
2
预付费系统的现状分析
STS标准及其算法介绍 STS网络预付费解决方案 STS网络预付系统典型应用平台介绍 终端产品介绍 典型应用案例
3
4 5 6
1
国内预付费系统的现状分析
预付费电能表发展概况
STS方式不传统预付费比较
比较项目
安全性能
逻辑加密卡
操作时核对卡中的密码，但只进行 一次认证，无其他的保护措施，安 全性能较低
TCT EA SGC TI
指示此电能表PAN关联令牌载波类型 指示此电能表PAN关联加密算法 指示此电能表PAN关联供电组 指示此电能表PAN关联费率索引
2个数字 2个数字 6个数字 2个数字
6.1.3 6.1.5 6.1.6 6.1.7
KRN
指示此电能表PAN密匙修正编号
1个数字
6.1.8
POS 至令牌载波接口：物理层协议 5.1 TCDU 5.1.1 TCDU中的数据项 TCDU 为一个数据接口至物理层协议并由表1中数据项组成。 表1 TCDU中数据项
6.1.3 6.1.5 6.1.6 6.1.7 6.1.8
表A.1 购买合同和投标中应注明项目
条款 ID记录 内容 是否售电系统需要在令牌载波中记录一个ID。 选项： 在令牌载波中使用ID记录 在令牌载波中不使用ID记录（为现行办法） 引用参考 5.1.4
截至日期
如果ID记录被使用在令牌载波中，其后时候那些记录应实施一个截至 日期 选项： 截至日期将不被使用（为现行办法） 截至日期被使用
充值TOKEN:充值TOKEN64位待处理数据是被上位机软件采用 3DES加密算法后的密文数据，通过存贮在EEPROM中的密钥对 其解密后, 解密其明文数据格式为: 充值TOKEN组成: 类号 子类号 随机数 Token辨识号 数量 CRC校验 2bits 4bits 4bits 24bits 16bits 16bits 0 0 ----数据串6项数据：token类型号、系统加密时的随机数、token辨识 码（Token Identifier TID)、购买电量值、CRC校验码，类号是解 密之前提取，当类号与子类号均为0时，传递变量值为所购电量值。
类号 （00）
子类号 （0000）
随机数 （1011）
TID （6DA159）
传递值 （0064）
CRC码 （45B6）
电费购买卡
购买日期 2006/8/30
购买时刻 9:29:20
购买电量 100kWh
TID(辩识号)是STS协议中的重要数据成分，表示购买TOKEN时刻最初时刻距最初时刻
（1993/1/1,00:00:00）的时间（以分钟为单位） 协议要求表计预留存储50个记录的空间用来保存最新的TID，表计根据此记录来判断（ 令牌购电）的有效性 若TOKEN中TID已存在于记录中，表计提示“USED”拒绝接受； 若TID早于50多记录中的任一条，表计提示OLD,拒绝接收。 为避免TID重复，STS规定若同一分钟内出售多条TOKEN中，将从第二条开始， 按购买顺序依次将TID将1，再生成TOKEN（新）然后POS还原其实的TID，存储备份数据 当类号 子类号均为0时，传递变量值为所购买的电量，单位为100Wh，数据的转换规则为 t=10e×m, e=0 ……………………………………………………………………. ①
充值方式
营业厅充值
营业厅充值
人工成本
IC卡制作等成本，售卡补卡只能通 过营业厅，需要读写设备
IC卡制作等成本，售卡补卡 只能通过营业厅，需要读写 设备 国网大量使用
应用情况
安全性能低，所以较少使用
STS网络预付费系统应用前景
集中自劢化 抄表
异常用电行 为实时监测
STS协议由南非的ESKOM国家电力公司提出;现已成为IEC标 准:IEC62055
位 起始位 数据位0 数据位 1 数据位2 数据位 3 数据位4 数据位 5 数据位 6 校验位 停止位
值 0 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0 1 1
语法 串行位流开始符 字符号最低有效位 字符号 字符号 字符号 字符号 字符号 字符号最高有效位 如果数据位0至6包括和二进制1’s偶数 如果数据位0至6包括和二进制1’s奇数 串行位流结束符
协议参考类型
APDU 应用层数据单元，数据接口至应用层协议 TCDU 令牌载波数据单元，数据接口至物理层协议
图 1 STS协议栈物理层
STS是一个在一个POS和一个付费电能表间使用一个令牌载波作为传输介质的 安全数据传输协议。当物理层协议处理在各种类型令牌载波上的令牌数据实际 加密时，应用层协议处理令牌，加密过程和功能均在IEC 62055-41中有所规定。 （见图1） IEC 62055此部分规定了一个物理层协议处理在一个数字令牌载波，一个磁卡 令牌载波和IEC62055-41中规定的相关应用层协议操作上的令牌数据实际编码。 物理传输令牌载波设备其他类型，如：数字，磁卡，存储卡，存储键，都在 IEC 62055-5x系列标准中有相关规定。 一个更完整的STS参考模型说明和从POS应用程序至电能表应用程序的数据 流均可在IEC62055-41 条
5.1.4
PRN记录
是否售电系统需要在令牌载波中打印记录 选项： 不打印PRN记录 打印PRN记录（提供售电系统信息）
5.1.5
磁卡ID记录
是否售电系统在磁卡载波中需要使用ID记录（记录2） 选项： 在磁卡令牌载波中使用ID记录 在磁卡令牌载波中不使用ID记录（为43;∑(214×10(n-1)), t=10 n=1
e>0 ……………………………………………………………………. ②
式中，高两位（15-16为数据E；低4位（0-14）为基数M （例当E=3，M=0X3FFFF,用户购电量为1820162.4KWH
子类号 0 1 2 3
类号 0 充值 充值 充值 充值
水 电 气 时间
1 初始化测试
2 最大功率设置 清除充值 设置费率 密钥设置（低32 位）
3
4
5 6 7 8-10 11-15
充值 金额
密钥设置（高32 位）
清除事件 水表文件 最大机终端功率 和不年数据 保留 自定义
设置
密钥设置低32位 密钥设置高32位 3DES算法 64位 KEY DATA MODEl STS协议中可用TOKEN分三类充值，初始化/测试，管理一串加密TOKEN（20 个BCD码），依据STS协议进行进制转换，获得一位十六进制数（66位二进制 数），将循环冗余检验码（末位两字节）除外的50位二进制数扩充到7个字节 （高位补零），进行CRC校验。 若表计计算得到的校验码与POS（预电）下传的校验码（加密TOKEN的末两 字节）一致，其中表号是在进行解密操作之前就被提取出来了的，购电数据的 处理过程如图示
图3 服务器协议流程图
图A.1 ID请求处理功能服务器状态图
读命令处理功能服务器状态图
写命令处理功能服务器状态图
Electricity metering – 电量测量 Payment metering systems – 付费测量系统 Part 41: 41节： Standard Transfer Specification 标准传输规范
20位BCD码（键入...） 12873154141029668781
转换后得66位二进制数 0B2A6A17C82EC17AD
被加密的64位二进制数据 B2A6A17C82EC17AD
表中存储的密钥 1234567890123456