一種基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)終端及其監(jiān)測(cè)方法【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)終端及監(jiān)測(cè)方法，屬于能效監(jiān)測(cè)管理領(lǐng)域。本發(fā)明通過(guò)初始化、數(shù)據(jù)采集和校驗(yàn)三個(gè)步驟，在保證能效數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性的同時(shí)，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行CRC計(jì)算，比較CRC計(jì)算結(jié)果是否與初始校驗(yàn)值吻合來(lái)判斷監(jiān)測(cè)終端是否被惡意篡改，以保障能效數(shù)據(jù)的安全。本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)防篡改技術(shù)，定時(shí)進(jìn)行CRC計(jì)算校驗(yàn)，并上報(bào)，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)驗(yàn)證。一旦發(fā)現(xiàn)程序被篡改，立即報(bào)警并終止終端的工作。本發(fā)明在保證能效數(shù)據(jù)的精確性與實(shí)時(shí)性的同時(shí)可有效防止監(jiān)測(cè)終端被非法修改?？朔爽F(xiàn)有監(jiān)測(cè)終端信息安全性不高的缺點(diǎn)。【專利說(shuō)明】一種基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)終端及其監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本發(fā)明涉及能效監(jiān)測(cè)管理領(lǐng)域，尤其涉及一種能效監(jiān)測(cè)終端?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)已成為能源消耗大國(guó)，能源利用效率低于國(guó)際先進(jìn)水平國(guó)家10個(gè)百分點(diǎn)以上，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一些主要部門，如工業(yè)部門、交通部門、建筑部門以及居民，對(duì)能源的利用效率普遍很低，為此，我國(guó)政府高度重視能源戰(zhàn)略發(fā)展和節(jié)能減排工作，提出了能源生產(chǎn)革命、能源消費(fèi)革命、能源技術(shù)革命和能源體制革命，高度支持新能源和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。僅僅簡(jiǎn)單地進(jìn)行節(jié)能改造、設(shè)備更新、新增設(shè)備并不能完成節(jié)能減排的目的。節(jié)能減排是一個(gè)系統(tǒng)工程，需從整體規(guī)劃、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析、反饋控制、設(shè)備改造、電能治理、加強(qiáng)管理等方面綜合考慮，建立一套系統(tǒng)的、科學(xué)的、客觀的、綜合的能源管控系統(tǒng)。而電、水、氣、熱、油等能源消耗都需要通過(guò)能源管控系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，以便為用戶優(yōu)化管理、節(jié)能改造提供決策依據(jù)。[0003]能源管控系統(tǒng)主要由能源計(jì)量設(shè)備、能效監(jiān)測(cè)終端、能效管理終端、能源管控平臺(tái)和通信網(wǎng)絡(luò)組成。而本發(fā)明所針對(duì)的能效監(jiān)測(cè)終端主要用來(lái)將來(lái)自不同能源計(jì)量設(shè)備的不同通信接口和協(xié)議轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的接口和協(xié)議，并進(jìn)行能效數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲(chǔ)。具體而言就是將接口為RS232、RS485、RJ45、4-20mA/0-10V等的設(shè)備接入到現(xiàn)場(chǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)，也可通過(guò)交流采樣計(jì)量功能，直接采集現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備的能效數(shù)據(jù)。[0004]目前的能效監(jiān)測(cè)終端通常只考慮到計(jì)量用電設(shè)備的能效數(shù)據(jù)，而能效數(shù)據(jù)的安全性并沒有考慮到。能效數(shù)據(jù)一旦被篡改，整個(gè)能源管控系統(tǒng)所做出的決策將毫無(wú)疑義。因而，目前急需一種可以防止能效數(shù)據(jù)被篡改的能效監(jiān)測(cè)終端?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0005]為了解決現(xiàn)有能效監(jiān)測(cè)終端的嵌入式軟件(即監(jiān)測(cè)終端軟件)被惡意篡改、能效數(shù)據(jù)的安全性無(wú)法保障的問題，本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)防篡改技術(shù)，提供了一種具有防篡改功能的安全能效監(jiān)測(cè)終端及其監(jiān)測(cè)方法。監(jiān)測(cè)終端的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下。[0006]—種基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，具體能效監(jiān)測(cè)步驟如下:第一步，初始化:對(duì)能效監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行CRC計(jì)算(循環(huán)冗余校驗(yàn)，CyclicRedundancyCheck)，得到初始校驗(yàn)值，并將初始校驗(yàn)值存儲(chǔ)在校驗(yàn)地址段上;將校驗(yàn)地址段上的初始校驗(yàn)值上報(bào);上報(bào)后將該終端與該終端所對(duì)應(yīng)的初始校驗(yàn)值進(jìn)行綁定。這一步中所述的“對(duì)監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行CRC計(jì)算”實(shí)際上就是對(duì)監(jiān)測(cè)終端中CPU模塊中的監(jiān)測(cè)終端軟件進(jìn)行CRC計(jì)算，以確定后面校驗(yàn)中的對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)“初始校驗(yàn)值”。之所以選擇CRC計(jì)算的方式進(jìn)行校驗(yàn)則是由于CRC計(jì)算算法簡(jiǎn)單，耗時(shí)短，而同時(shí)，CRC校驗(yàn)方式的檢錯(cuò)能力強(qiáng)，誤判概率低。能夠在保證校驗(yàn)準(zhǔn)確率的同時(shí)滿足使用中不停進(jìn)行防篡改監(jiān)測(cè)校驗(yàn)的計(jì)算需求。[0007]第二步，數(shù)據(jù)采集:采集諸如電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電能示值、諧波、故障信息等數(shù)據(jù)作為初始能效數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)采集到的初始能效數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，再將計(jì)算得到的負(fù)荷率、能源合格率、能源利用率等能效數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，將初始能效數(shù)據(jù)和計(jì)算得到的能效數(shù)據(jù)上傳。[0008]第三步，校驗(yàn):如還未滿I個(gè)校驗(yàn)及判斷周期則繼續(xù)第一步，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;每經(jīng)過(guò)I個(gè)校驗(yàn)及判斷周期則對(duì)監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行CRC計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與校驗(yàn)地址段上的初始校驗(yàn)值比較;若計(jì)算結(jié)果與初始校驗(yàn)值不一致，或者，如果經(jīng)過(guò)3個(gè)校驗(yàn)及判斷周期后仍沒有進(jìn)行CRC計(jì)算，則報(bào)警，同時(shí)終止能效監(jiān)測(cè);若一致，則發(fā)送正常信息，回到第二步，繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。[0009]其中，CRC計(jì)算和校驗(yàn)地址段的信息都采用庫(kù)文件的形式進(jìn)行封裝，對(duì)外只提供函數(shù)接口。[0010]其中，校驗(yàn)及判斷的周期為I秒。管控平臺(tái)接收監(jiān)測(cè)終端發(fā)送的信息，包括報(bào)警信息、正常信息以及采集的能效數(shù)據(jù)。一旦間隔超過(guò)3秒(S卩3個(gè)校驗(yàn)及判斷的周期)未接收到正常信息，即判斷發(fā)生異常，終止能效監(jiān)測(cè)，并報(bào)警。[0011]為實(shí)現(xiàn)上述方法，本發(fā)明同時(shí)提供一種基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)終端，包括CPU模塊以及與CPU模塊相連的復(fù)位模塊、按鍵模塊、LCD顯示模塊、LED指示燈、時(shí)鐘模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、接口模塊、輸入輸出模塊、計(jì)量芯片模塊，和電源模塊，其特征在于，所述的接口模塊包括RS232接口、RS485接口、RJ45接口、4-20mA/0_10V設(shè)備接口模塊及對(duì)應(yīng)的物理層芯片；CPU模塊通過(guò)接口模塊讀取初始能效數(shù)據(jù)，在對(duì)能效數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，再將計(jì)算得到的能效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，將需要上傳的能效數(shù)據(jù)通過(guò)接口模塊上傳；當(dāng)經(jīng)過(guò)I個(gè)校驗(yàn)及判斷周期時(shí)，對(duì)CPU模塊中的監(jiān)測(cè)終端軟件進(jìn)行CRC計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與校驗(yàn)地址段上的初始校驗(yàn)值比較;若計(jì)算結(jié)果與初始校驗(yàn)值不一致，或者，經(jīng)過(guò)3個(gè)校驗(yàn)及判斷周期后仍沒有進(jìn)行CRC計(jì)算，CPU模塊則通過(guò)接口模塊報(bào)警，同時(shí)終止能效監(jiān)測(cè);若一致，CPU模塊則通過(guò)接口模塊發(fā)送正常信息，然后繼續(xù)讀取能效數(shù)據(jù)并對(duì)能效數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)和上傳。此處，需要上傳的能效數(shù)據(jù)包括初始能效數(shù)據(jù)和計(jì)算后的能效數(shù)據(jù)。具體而言，初始能效數(shù)據(jù)包括電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電能示值、諧波、故障信息等數(shù)據(jù)，計(jì)算得到的能效數(shù)據(jù)包括負(fù)荷率、能源合格率、能源利用率等。[0012]其中，所述的接口模塊中設(shè)有RS485接口，RS485接口由連接CPU的RS485芯片以及與RS485芯片相連的接線端子構(gòu)成;所述的RS485芯片選用SN65HVD3082ED。[0013]其中，所述的接口模塊中，與CPU模塊相連的物理層芯片選用LAN8720A芯片，RJ45接口通過(guò)物理層芯片與CPU模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。[0014]其中，所述的CPU模塊選用STM32F207VE，計(jì)量芯片模塊選用ATT7022E。[0015]其中，所述的輸入輸出模塊包括開關(guān)量輸入模塊和繼電器輸出模塊。[0016]其中，所述的復(fù)位模塊采用SP706SEN;LCD顯示模塊選用GH12864-2602;時(shí)鐘模塊選用RX8025T;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊選用MX25L12835FM21-10G;電源模塊選用PMG05-0512A。[0017]其中，監(jiān)測(cè)終端選擇通過(guò)接口模塊將接口為RS232、RS485、RJ45或4-20mA/0-10V的設(shè)備接入到現(xiàn)場(chǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)采集能效數(shù)據(jù)，或者選擇通過(guò)計(jì)量芯片進(jìn)行交流采樣計(jì)量，直接采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的能效數(shù)據(jù)。能效監(jiān)測(cè)終端設(shè)置的這些接口可以滿足現(xiàn)場(chǎng)中帶有這些通訊接口的溫度、濕度、壓力、流量、電能質(zhì)量、電能表等測(cè)量或計(jì)量設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的需求。且由于有些測(cè)量設(shè)備的接口可以通用，這樣也減輕了監(jiān)測(cè)終端接口部分的負(fù)擔(dān)。通過(guò)選用這些較為通用的接口，使得測(cè)量終端能對(duì)能效數(shù)據(jù)集中收集、處理并統(tǒng)一上報(bào)至管控平臺(tái)。能效數(shù)據(jù)的傳輸與監(jiān)測(cè)更加高效。[0018]本發(fā)明在通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)通訊和交流采樣兩種方式保證能效數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性的同時(shí)，還在CPU模塊中對(duì)監(jiān)測(cè)終端軟件進(jìn)行CRC計(jì)算，通過(guò)比較CRC計(jì)算出的值與初始校驗(yàn)值是否吻合來(lái)判斷能效監(jiān)測(cè)終端是否被惡意篡改，使得能效數(shù)據(jù)的安全性能夠得到保障。[0019]本發(fā)明在復(fù)位模塊采用SP706SEN，LCD顯示模塊選用GH12864-2602，時(shí)鐘模塊選用RX8025T，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊選用MX25L12835FM21-10G，電源模塊選用PMG05-0512A，這些模塊都能夠適應(yīng)本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)能效監(jiān)測(cè)精度以及實(shí)時(shí)性的要求。[0020]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下的有益效果:本發(fā)明區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，采用CRC計(jì)算的方式定時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行校驗(yàn)。本發(fā)明中，由于防篡改監(jiān)測(cè)功能需要對(duì)監(jiān)測(cè)終端的軟件進(jìn)行頻繁的計(jì)算，因而需要盡量壓縮計(jì)算所耗的時(shí)間才能滿足防篡改監(jiān)測(cè)對(duì)實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性的要求，以保證監(jiān)測(cè)終端軟件在被篡改后能夠在極短時(shí)間內(nèi)被CPU模塊監(jiān)測(cè)到。因此，本發(fā)明要求監(jiān)測(cè)算法能夠具有算法簡(jiǎn)單、耗時(shí)短、檢錯(cuò)能力強(qiáng)、誤判概率低等優(yōu)勢(shì)。而CRC校驗(yàn)方式正好能夠滿足這些要求，能夠適用本發(fā)明。[0021]進(jìn)一步的，由于CRC檢驗(yàn)方式檢錯(cuò)能力強(qiáng)、誤判概率很低，監(jiān)測(cè)終端的軟件被篡改后CRC校驗(yàn)計(jì)算出的校驗(yàn)值與初始校驗(yàn)值相同的可能性極低。因而保證初始校驗(yàn)值不被惡意篡改就成為保證校驗(yàn)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。本方法在將監(jiān)測(cè)終端軟件寫入能效監(jiān)測(cè)終端的CPU模塊時(shí)即開辟專門的校驗(yàn)地址段以存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)終端的初始校驗(yàn)值，以便在采集上傳能效數(shù)據(jù)的同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行檢測(cè)、校驗(yàn)。同時(shí)，在初始化步驟中，在得到初始校驗(yàn)后會(huì)上報(bào)至管控平臺(tái)，由管控平臺(tái)將上報(bào)該終端與該終端所對(duì)應(yīng)的初始校驗(yàn)值進(jìn)行綁定，進(jìn)一步對(duì)初始校驗(yàn)值進(jìn)行備份，防止其被惡意篡改。一旦發(fā)現(xiàn)異常立即停止能效監(jiān)測(cè)，確保能效數(shù)據(jù)不被篡改。[0022]同時(shí)，為了防止監(jiān)測(cè)終端被篡改之后，不發(fā)送CRC計(jì)算信息及報(bào)警信息，本發(fā)明在設(shè)計(jì)時(shí)強(qiáng)制CHJ設(shè)置校驗(yàn)及判斷周期。一旦經(jīng)過(guò)3個(gè)強(qiáng)制設(shè)置的校驗(yàn)及判斷周期，而管控平臺(tái)未接收到正常信息，管控平臺(tái)立即判斷能效監(jiān)測(cè)發(fā)生異常，立即控制停止能效監(jiān)測(cè)，以確保能效數(shù)據(jù)以及監(jiān)測(cè)終端的安全性。[0023]進(jìn)一步，為了保證CRC計(jì)算和校驗(yàn)地址段等關(guān)鍵信息不被篡改，保證管控平臺(tái)能夠正確地判斷能效監(jiān)測(cè)終端是否安全工作，CRC計(jì)算和校驗(yàn)地址段這些關(guān)鍵信息在設(shè)計(jì)時(shí)都采用庫(kù)文件的形式進(jìn)行了封裝。開發(fā)人員只能通過(guò)函數(shù)接口獲取其中的信息，而無(wú)法對(duì)這些關(guān)鍵信息進(jìn)行修改。這樣更加強(qiáng)化了對(duì)CRC計(jì)算和校驗(yàn)地址段信息的保護(hù)，保證能效監(jiān)測(cè)終端能夠安全工作而不被篡改。[0024]此外，本發(fā)明在硬件部分設(shè)計(jì)有RS232、RS485、RJ45、4-20mA/0_10V等多種接口。設(shè)計(jì)時(shí)，本發(fā)明通過(guò)選用這些較為通用的接口，使得測(cè)量終端能夠在安裝時(shí)能夠過(guò)通用的接口對(duì)各測(cè)量設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，由能效監(jiān)測(cè)終端集中處理后統(tǒng)一上報(bào)至管控平臺(tái)，使得能效數(shù)據(jù)的傳輸與監(jiān)測(cè)更加高效，且簡(jiǎn)化了管控平臺(tái)的接口設(shè)計(jì)。這些通用的接口可以滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量或計(jì)量設(shè)備接入到現(xiàn)場(chǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)的需求，且部分測(cè)量設(shè)備的接口可以通用。這樣的設(shè)計(jì)也減輕了監(jiān)測(cè)終端接口部分的負(fù)擔(dān)。[0025]進(jìn)一步，本發(fā)明通過(guò)選用STM32F207VE作為CPU模塊，選用ATT7022E作為計(jì)量芯片模塊，可以選用交流采樣計(jì)量功能，直接采集現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備的能效數(shù)據(jù)也可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)采集能效數(shù)據(jù)。在保證安全工作的同時(shí)，本發(fā)明所提供的效監(jiān)測(cè)終端也能夠保證本能效數(shù)據(jù)更精確，實(shí)時(shí)性更好?！靖綀D說(shuō)明】[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的控制流程圖。[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的硬件組成圖。[0028]圖3為能源監(jiān)控系統(tǒng)組成圖。【具體實(shí)施方式】[0029]實(shí)施例一本發(fā)明提供一種基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)方法及能效監(jiān)測(cè)終端。能效監(jiān)測(cè)終端一方面連接各用電設(shè)備和能耗表，能耗監(jiān)測(cè)終端將采集到的能效數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的報(bào)警信息、正常信息上報(bào)給管控平臺(tái)。[0030]其中，基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)終端如附圖1所示，包括CPU模塊101以及與CPU模塊相連的復(fù)位模塊201、按鍵模塊202、LCD顯示模塊203、LED指示燈204、時(shí)鐘模塊205、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊206、接口模塊207、輸入輸出模塊208、計(jì)量芯片模塊209，和電源模塊210，其特征在于，所述的接口模塊包括RS232接口、RS485接口、RJ45接口、4-20mA/0_10V設(shè)備接口模塊及對(duì)應(yīng)的物理層芯片；CPU模塊通過(guò)接口模塊讀取初始能效數(shù)據(jù)，在對(duì)能初始效數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，再將計(jì)算得到的能效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，并將采集的初始能效數(shù)據(jù)(包括電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電能示值、諧波、故障信息)和計(jì)算得到的諸如負(fù)荷率、能源合格率、能源利用率等能效數(shù)據(jù)通過(guò)接口模塊上傳；當(dāng)經(jīng)過(guò)I個(gè)校驗(yàn)及判斷周期時(shí)，對(duì)CPU模塊中的監(jiān)測(cè)終端軟件進(jìn)行CRC計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與校驗(yàn)地址段上的初始校驗(yàn)值比較;若計(jì)算結(jié)果與初始校驗(yàn)值不一致，或者，經(jīng)過(guò)3個(gè)校驗(yàn)及判斷周期后仍沒有進(jìn)行CRC計(jì)算，CPU模塊則通過(guò)接口模塊報(bào)警，同時(shí)終止能效監(jiān)測(cè);若一致，CPU模塊則通過(guò)接口模塊發(fā)送正常信息，然后繼續(xù)讀取能效數(shù)據(jù)并繼續(xù)對(duì)能效數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)和上傳。[0031]CPU模塊在進(jìn)行能效監(jiān)測(cè)時(shí)，具體的能效監(jiān)測(cè)方法步驟如下:能效監(jiān)測(cè)終端程序(自帶CRC校驗(yàn)程序)發(fā)布后，對(duì)附圖3所示的能效檢測(cè)系統(tǒng)中的每一個(gè)能效監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行如下處理:第一步，初始化，對(duì)應(yīng)附圖1中括號(hào)標(biāo)出的三步。本步驟中，對(duì)能效監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行CRC計(jì)算，得到初始校驗(yàn)值，并將初始校驗(yàn)值存儲(chǔ)在校驗(yàn)地址段上;將校驗(yàn)地址段上的初始校驗(yàn)值上報(bào)，并將該終端與該終端所對(duì)應(yīng)的初始校驗(yàn)值進(jìn)行綁定；第二步，數(shù)據(jù)采集，對(duì)應(yīng)附圖1中“采集數(shù)據(jù)、處理、存儲(chǔ)”這一步。本步驟中先采集初始能效數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)采集到的初始能效數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，再將計(jì)算得到的能效數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，將需要上傳的能效數(shù)據(jù)上傳。本步驟中需要上傳的能效數(shù)據(jù)包括初始能效數(shù)據(jù)以及計(jì)算得到的能效數(shù)據(jù)。最開始采集的初始能效數(shù)據(jù)包括電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電能示值、諧波、故障信息等數(shù)據(jù)。計(jì)算得到的能效數(shù)據(jù)包括負(fù)荷率、能源合格率、能源利用率等。[0032]第三步，校驗(yàn)，對(duì)應(yīng)附圖1中的2個(gè)條件選擇模塊。進(jìn)行過(guò)第二步數(shù)據(jù)采集后，如還未滿I個(gè)達(dá)校驗(yàn)及判斷時(shí)間則繼續(xù)第二步，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;每經(jīng)過(guò)I個(gè)校驗(yàn)及判斷時(shí)間則對(duì)監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行CRC計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與校驗(yàn)地址段上的初始校驗(yàn)值比較;若計(jì)算結(jié)果與初始校驗(yàn)值不一致，或者，如果經(jīng)過(guò)3個(gè)校驗(yàn)及判斷周期后仍沒有進(jìn)行CRC計(jì)算，則報(bào)警，同時(shí)終止能效監(jiān)測(cè);若一致，則發(fā)送正常信息，回到第二步，繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。[0033]本實(shí)施例在第一步(附圖1中對(duì)應(yīng)為第二個(gè)方框)中，將使用C語(yǔ)言描述的能效監(jiān)測(cè)方法通過(guò)Jlink工具或遠(yuǎn)程升級(jí)軟件寫入監(jiān)測(cè)終端。寫入時(shí)同時(shí)開辟了專門的校驗(yàn)地址段以存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)終端的初始校驗(yàn)值。這樣，在采集、上傳能效數(shù)據(jù)的同時(shí)，能效監(jiān)測(cè)終端就能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)終端進(jìn)行檢測(cè)、校驗(yàn)。一旦發(fā)現(xiàn)異常立即停止能效監(jiān)測(cè)，確保能效數(shù)據(jù)不被篡改。[0034]而且，為了防止監(jiān)測(cè)終端被篡改之后，CPU模塊不發(fā)送CRC計(jì)算信息及報(bào)警信息，本發(fā)明在設(shè)計(jì)時(shí)強(qiáng)制CHJ設(shè)置校驗(yàn)及判斷周期。一旦超過(guò)3個(gè)強(qiáng)制設(shè)置的校驗(yàn)及判斷的間隔周期，而管控平臺(tái)未接收到正常信息，則立即判斷能效監(jiān)測(cè)發(fā)生異常，并控制停止能效監(jiān)測(cè)，以確保能效數(shù)據(jù)以及監(jiān)測(cè)終端的安全性。[0035]實(shí)施例二將實(shí)施例一中所描述的監(jiān)測(cè)終端采用CRC計(jì)算校驗(yàn)算法以及對(duì)應(yīng)的比較判斷機(jī)制。為了保證CRC計(jì)算和校驗(yàn)地址段等關(guān)鍵信息不被篡改，保證管控平臺(tái)能夠正確地判斷能效監(jiān)測(cè)終端是否安全工作，這些關(guān)鍵信息在設(shè)計(jì)時(shí)都采用庫(kù)文件的形式進(jìn)行了封裝。開發(fā)人員只能通過(guò)函數(shù)接口獲取其中的信息，而無(wú)法對(duì)這些關(guān)鍵信息進(jìn)行修改。[0036]同時(shí)，將第三步中的校驗(yàn)及判斷周期設(shè)置為I秒硬件方面，為了滿足現(xiàn)有用電設(shè)備及電表接入到RS485現(xiàn)場(chǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)的需求，本實(shí)施例進(jìn)一步在硬件部分設(shè)計(jì)有RS232、RS485、RJ45、4-20mA/0-10V等多種接口。本發(fā)明通過(guò)選用這些較為通用的接口，使得測(cè)量終端能夠在安裝時(shí)能夠過(guò)通用的接口對(duì)各測(cè)量設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，由能效監(jiān)測(cè)終端集中處理后統(tǒng)一上報(bào)至管控平臺(tái)，提高能效數(shù)據(jù)的傳輸與監(jiān)測(cè)效率。部分測(cè)量設(shè)備的接口可以通用，這樣的設(shè)計(jì)也減輕了監(jiān)測(cè)終端接口部分的負(fù)擔(dān)。例如，智能電表在安裝時(shí)，可以根據(jù)環(huán)境以及接口使用情況選擇RS232接口或者RS485接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。而其他的溫度、濕度、壓力、流量、電能質(zhì)量等測(cè)量或計(jì)量設(shè)備通常也可以使用這些通用接口將采集到的數(shù)據(jù)上報(bào)至能源監(jiān)控系統(tǒng)中的其他終端。[0037]具體而言，本實(shí)施例在接口模塊中設(shè)有RS485接口，RS485接口由連接CPU的RS485芯片以及與RS485芯片相連的接線端子構(gòu)成；所述的RS485芯片選用SN65HVD3082ED。同時(shí)，接口模塊中，與CHJ模塊相連的物理層芯片選用LAN8720A芯片，RJ45接口通過(guò)物理層芯片與CHJ模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。[0038]同時(shí)，本發(fā)明還通過(guò)選用STM32F207VE作為CPU模塊，選用ATT7022E作為計(jì)量芯片模塊，通過(guò)交流采樣計(jì)量功能，直接采集現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備的能效數(shù)據(jù)，在保證安全工作的同時(shí)，提供更精確、更實(shí)時(shí)的能效數(shù)據(jù)。[0039]在輸入輸出模塊方面，本實(shí)施例同時(shí)設(shè)置了開關(guān)量輸入模塊和繼電器輸出模塊。而在復(fù)位模塊采用SP706SEN;在LCD顯示模塊選用GHl2864-2602;在時(shí)鐘模塊選用RX8025T;在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊選用MX25L12835FM21-10G;在電源模塊選用PMG05-0512A。這些模塊都能夠適應(yīng)本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)能效監(jiān)測(cè)精度以及實(shí)時(shí)性的要求。[0040]本發(fā)明在進(jìn)行CRC計(jì)算時(shí)，計(jì)算的過(guò)程如下:CRC又稱循環(huán)冗余校驗(yàn)，其核心部分是CRC數(shù)據(jù)表格。CRC數(shù)據(jù)表格再配合相關(guān)異或算法，完成CRC計(jì)算。CRC計(jì)算由于采用查表配合抑或運(yùn)算的方式，其計(jì)算過(guò)程將對(duì)于其他校驗(yàn)方式更加簡(jiǎn)單，計(jì)算耗時(shí)短，能夠滿足使用中不停進(jìn)行防篡改監(jiān)測(cè)校驗(yàn)的計(jì)算需求。而同時(shí)，CRC校驗(yàn)方式的檢錯(cuò)能力強(qiáng)，誤判概率低，足以保證校驗(yàn)的準(zhǔn)確率。[0041]其中CRC數(shù)據(jù)表格具體如下:unsignedshortconstcrcl6_table[256]={0x0000,OxCOCl,0xC181,0x0140,0xC301,0x03C0,0x0280,0xC241,0xC601,0x06C0,0x0780,0xC741,0x0500,0xC5Cl，0xC481,0x0440,OxCCOl，OxOCCO,0x0D80,0xCD41,OxOFOO,OxCFCl，0xCE81,0x0E40,OxOAOO,OxCACl，0xCB81,0x0B40,0xC901,0x09C0,0x0880,0xC841,0xD801,0xl8C0,0x1980,0xD941,OxlBOO,OxDBCl，0xDA81,0xlA40,OxlEOO，OxDECl，0xDF81,0xlF40,OxDDOl，OxlDCO，0xlC80,0xDC41,0x1400,0xD4Cl,0xD581,0x1540,0xD701,0xl7C0,0x1680,0xD641,0xD201,0xl2C0,0x1380，0xD341,0x1100，OxDlCl，0xD081,0x1040，OxFOOl，0x30C0,0x3180,0xF141,0x3300,0xF3Cl，0xF281,0x3240,0x3600,0xF6Cl,0xF781,0x3740,0xF501,0x35C0,0x3480,0xF441,0x3C00,OxFCCl，0xFD81,0x3D40,OxFFOl,0x3FC0,0x3E80,0xFE41,OxFAOl，0x3AC0,0x3B80,0xFB41,0x3900,0xF9Cl，0xF881,0x3840，0x2800,0xE8Cl,0xE981,0x2940,OxEBOl,0x2BC0,0x2A80,0xEA41,OxEEOl,0x2EC0,0x2F80,0xEF41,0x2D00,OxEDCl,0xEC81,0x2C40,0xE401,0x24C0,0x2580,0xE541,0x2700,0xE7Cl，0xE681,0x2640，0x2200，0xE2Cl,0xE381,0x2340，OxElOl，0x21C0,0x2080，0xE041,OxAOOl，0x60C0,0x6180,0xA141,0x6300,0xA3Cl,0xA281,0x6240,0x6600,0xA6Cl,0xA781,0x6740,0xA501,0x65C0,0x6480,0xA441,0x6C00,OxACCl，0xAD81,0x6D40,OxAFOl,0x6FC0,0x6E80,0xAE41,OxAAOl，0x6AC0,0x6B80,0xAB41,0x6900,0xA9Cl，0xA881,0x6840，0x7800,0xB8Cl,0xB981,0x7940,OxBBOl,0x7BC0,0x7A80,0xBA41,OxBEOl，0x7EC0,0x7F80,0xBF41,0x7D00,OxBDCl，0xBC81,0x7C40,0xB401,0x74C0,0x7580,0xB541,0x7700,0xB7Cl,0xB681,0x7640,0x7200,0xB2Cl,0xB381,0x7340,OxBlOl,0x71C0,0x7080,0xB041,0x5000,0x90Cl,0x9181,0x5140,0x9301,0x53C0,0x5280,0x9241,0x9601，0x56C0,0x5780,0x9741,0x5500,0x95Cl,0x9481,0x5440,0x9C01,0x5CC0,0x5D80,0x9D41,0x5F00,0x9FCl，0x9E81,0x5E40,0x5A00,0x9ACl,0x9B81,0x5B40,0x9901,0x59C0,0x5880,0x9841，0x8801,0x48C0,0x4980,0x8941,0x4B00,0x8BCl,0x8A81,0x4A40,0x4E00,0x8ECl,0x8F81,0x4F40,0x8D01,0x4DC0,0x4C80,0x8C41,0x4400,0x84Cl,0x8581，0x4540,0x8701,0x47C0,0x4680,0x8641，0x8201，0x42C0,0x4380，0x8341，0x4100，0x81Cl,0x8081，0x4040}；CRC計(jì)算步驟為:(I)將CRC值預(yù)先設(shè)置為OxFFFF。[0042](2)將CRC值與需要計(jì)算的目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行異或，而后取低字節(jié)并代入上述的表格中查表，查表獲得的數(shù)據(jù)與CRC高字節(jié)再次異或，最終得到新的CRC值。[0043](3)將所有參與CRC計(jì)算的數(shù)據(jù)重復(fù)執(zhí)行第(2)步的計(jì)算。[0044](4)最終得到CRC。[0045]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)?！局鳈?quán)項(xiàng)】1.一種基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，具體能效監(jiān)測(cè)步驟如下:第一步，初始化:對(duì)能效監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行CRC計(jì)算，得到初始校驗(yàn)值，并將初始校驗(yàn)值存儲(chǔ)在校驗(yàn)地址段上；將校驗(yàn)地址段上的初始校驗(yàn)值上報(bào)；上報(bào)后將該終端與該終端所對(duì)應(yīng)的初始校驗(yàn)值進(jìn)行綁定；第二步，數(shù)據(jù)采集:采集初始能效數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)采集到的初始能效數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，再將計(jì)算得到的能效數(shù)據(jù)一并進(jìn)行存儲(chǔ)，并將初始能效數(shù)據(jù)和計(jì)算得到的能效數(shù)據(jù)上傳到能效監(jiān)測(cè)平臺(tái)；第三步，校驗(yàn):如還未滿I個(gè)校驗(yàn)及判斷周期則繼續(xù)第一步，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;每經(jīng)過(guò)I個(gè)校驗(yàn)及判斷周期則對(duì)監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行CRC計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與校驗(yàn)地址段上的初始校驗(yàn)值比較;若計(jì)算結(jié)果與初始校驗(yàn)值不一致，或者，如果經(jīng)過(guò)3個(gè)校驗(yàn)及判斷周期后仍沒有進(jìn)行CRC計(jì)算，則報(bào)警，同時(shí)終止能效監(jiān)測(cè);若一致，則發(fā)送正常信息，回到第二步，繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)米集。2.如權(quán)利要求1所述的基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的CRC計(jì)算和校驗(yàn)地址段的信息都采用庫(kù)文件的形式進(jìn)行封裝，對(duì)外只提供函數(shù)接口。3.如權(quán)利要求1所述的基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，第三步中所述的校驗(yàn)及判斷周期為I秒。4.一種基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)終端，包括CPU模塊(101)以及與CPU模塊相連的復(fù)位模塊(201)、按鍵模塊(202)、LCD顯示模塊(203)、LED指示燈(204)、時(shí)鐘模塊(205)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(206)、接口模塊(207)、輸入輸出模塊(208)、計(jì)量芯片模塊(209)，和電源模塊(210)，其特征在于，所述的接口模塊包括RS232接口、RS485接口、RJ45接口、4-20mA/0-1OV設(shè)備接口模塊及對(duì)應(yīng)的物理層芯片；CPU模塊通過(guò)接口模塊讀取初始能效數(shù)據(jù)，在對(duì)能初始效數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，再將計(jì)算得到的能效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，將需要上傳的能效數(shù)據(jù)通過(guò)接口模塊上傳；當(dāng)經(jīng)過(guò)I個(gè)校驗(yàn)及判斷周期時(shí)，對(duì)CPU模塊中的監(jiān)測(cè)終端軟件進(jìn)行CRC計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與校驗(yàn)地址段上的初始校驗(yàn)值比較;若計(jì)算結(jié)果與初始校驗(yàn)值不一致，或者，經(jīng)過(guò)3個(gè)校驗(yàn)及判斷周期后仍沒有進(jìn)行CRC計(jì)算，CPU模塊則通過(guò)接口模塊報(bào)警，同時(shí)終止能效監(jiān)測(cè);若一致，CPU模塊則通過(guò)接口模塊發(fā)送正常信息，然后繼續(xù)讀取能效數(shù)據(jù)并對(duì)能效數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)和上傳。5.如權(quán)利要求4所述的基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，所述的接口模塊中設(shè)有RS485接口，RS485接口由連接CPU的RS485芯片以及與RS485芯片相連的接線端子構(gòu)成;所述的RS485芯片選用SN65HVD3082ED。6.如權(quán)利要求4所述的基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，所述的接口模塊中，與CPU模塊相連的物理層芯片選用LAN8720A芯片，RJ45接口通過(guò)物理層芯片與CPU模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。7.如權(quán)利要求5或6所述的基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，所述的CHJ模塊選用STM32F207VE，計(jì)量芯片模塊選用ATT7022E。8.如權(quán)利要求7所述的基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，所述的輸入輸出模塊包括開關(guān)量輸入模塊和繼電器輸出模塊。9.如權(quán)利要求7所述的基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，所述的復(fù)位模塊采用SP706SEN;LCD顯示模塊選用GHl2864-2602;時(shí)鐘模塊選用RX8025T;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊選用MX25L12835FM21-10G;電源模塊選用PMG05-0512A。10.如權(quán)利要求7所述的基于防篡改技術(shù)的安全能效監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，監(jiān)測(cè)終端選擇通過(guò)接口模塊將接口為RS232、RS485、RJ45或4-20mA/0-10V的設(shè)備接入到現(xiàn)場(chǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)采集能效數(shù)據(jù)，或者選擇通過(guò)計(jì)量芯片進(jìn)行交流采樣計(jì)量，直接采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的能效數(shù)據(jù)?！疚臋n編號(hào)】G08C25/00GK105844901SQ201610342592【公開日】2016年8月10日【申請(qǐng)日】2016年5月23日【發(fā)明人】何金海,管晶,祁同林,戴成濤【申請(qǐng)人】光科技股份有限公司,光一科技股份有限公司,江蘇蘇源光科技有限公司,江蘇蘇源光一科技有限公司