[发明专利]一种基于射频加密技术的低压互感器防伪系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于射频识别技术领域，具体涉及一种基于射频加密技术的低压互感器防伪系统和方法。

背景技术

在我国，电力用户较为多元化，部分用户为了追求高额利润，利用各种手段破坏或干扰电力计量设备正常工作而进行窃电。其中，更换低压互感器，改变互感器铭牌等方法是较常用的窃电方法。为了防止窃电事件的频繁发生，低压互感器防伪技术的研究至关重要。电子标签在低压互感器上的应用能够及时发现非授权者对低压互感器的伪造和非法破坏，是低压互感器的重要防伪技术之一。现阶段，基于电子标签的低压互感器防伪技术工作原理为在低压互感器中植入射频电子标签，对低压互感器赋以唯一的身份标识，定期通过标签读写设备对互感器进行巡检或信息查询，从而实现低压互感器的防伪。

目前，大多数互感器上应用的电子标签由于具有功耗低、存储空间和计算能力受限等特点，无法进行一些复杂的密码运算，使得设备信息很容易被非法破译，并且某些电子标签很容易从互感器上分离出来，这使得互感器被非法伪造或更换的风险仍然存在。因此，现有基于电子标签的互感器防伪技术在一定程度上存在着安全缺陷，防伪效果达不到预期目标。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于射频加密技术的低压互感器防伪系统和方法，根据射频电子标签ID与低压互感器相关信息通过SM7加密算法计算出对应的低压互感器校验码以便在整个生命周期中能够对低压互感器进行唯一识别验证，此外防伪系统中的射频电子标签为拆装易损、具有数据加密、身份认证、位置传感等功能的电子标签，防伪效果较传统系统更好。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种基于射频加密技术的低压互感器防伪系统，所述防伪系统包括射频电子标签、标签读写设备、低压互感器和后台管理系统；所述射频电子标签安装在低压互感器上，所述标签读写设备通过RFID射频信号与射频电子标签进行信息交互，并通过通信信道与所述后台管理系统进行信息交互。

所述标签读写设备将射频电子标签相关信息和低压互感器相关信息上传给后台管理系统，后台管理系统根据业务应用情况将接收到的信息分类存储，并根据实际业务需要将执行命令信息、射频电子标签参数设置信息、标签读写设备参数设置信息以及标签读写设备维护信息下发给标签读写设备，标签读写设备对射频电子标签执行相应的操作。

所述标签读写设备与射频电子标签之间交互的信息包括射频电子标签相关信息、低压互感器相关信息和用于身份认证和信息加密的随机数；

所述射频电子标签相关信息包括射频电子标签ID；低压互感器相关信息包括低压互感器ID、低压互感器校验码、互感器性能参数和互感器运行状态；

所述通信信道包括USB数据通信信道、GPRS无线通信信道和RS485通信信道。

所述射频电子标签包括天线、射频模块、主控模块和信号探测线。

所述射频模块包括第一供电模块、时钟模块、谐振模块、调制模块、解调模块和复位模块；

所述第一供电模块为射频电子标签供电；

所述时钟模块为射频电子标签提供时钟；

所述谐振模块用于产生传输RFID射频信号的基波；

所述调制模块用于将射频电子标签发送给标签读写设备的射频电子标签相关信息、低压互感器相关信息、用于身份认证和信息加密的随机数与基波融合，调制成标签读写设备可接收频率的RFID射频信号；

所述解调模块用于将标签读写设备发送给射频电子标签的执行命令信息和射频电子标签参数设置信息解调成射频电子标签可接收频率的RFID射频信号；

所述复位模块用于实现射频电子标签的上电复位和下电复位。

所述主控模块包括逻辑加密电路、EEPROM存储模块、位置传感模块、MCU模块和ID标识模块；

所述逻辑加密电路用于完成抗冲突控制、CRC校验、MAC校验、低压互感器校验码计算、数据加密以及双向身份认证控制；

所述EEPROM存储模块用于存储低压互感器相关信息；

所述位置传感模块用于识别射频电子标签的地理位置；

所述MCU模块用于对逻辑加密电路、EEPROM存储模块、位置传感模块和ID标识模块进行控制；

ID标识模块用于存储射频电子标签ID。

所述逻辑加密电路包括随机数发生器，支持SM7加密算法，用于实现低压互感器相关信息的加/解密运算、射频电子标签与标签读写设备的三重身份认证、存取权限控制和通信信道加密传输安全控制；