三、復(fù)費(fèi)率與實(shí)時(shí)時(shí)鐘

    復(fù)費(fèi)率

    目前各地區(qū)使用的卡式電表基本上都是單費(fèi)率電度預(yù)付費(fèi)方式，但隨著居民用電在電力供應(yīng)中所占比例的提高，新增電力供應(yīng)趕不上電力需求的增長，國家電力政策的指向，都需要我們考慮大面積使用復(fù)費(fèi)率計(jì)量方式。

    隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，單費(fèi)率CPU卡式電表與復(fù)費(fèi)率CPU卡式電表在電表成本上相差己越來越小，若使用單片機(jī)設(shè)計(jì)，兩者器材成本相差約20元（一片時(shí)鐘芯片，一塊鋰電池）；使用電表芯片設(shè)計(jì)，兩者器材成本相差約13元（芯片己內(nèi)含時(shí)鐘芯片，僅差一塊鋰電池），兩者的產(chǎn)品可靠性相差不大（使用芯片時(shí)一樣），僅生產(chǎn)調(diào)試時(shí)會有差別。

    若使用復(fù)費(fèi)率CPU卡式電表，普通居民無論單/復(fù)費(fèi)率計(jì)量均可使用相用的電表，便于管理和收費(fèi)，兩種用戶可方便地進(jìn)行轉(zhuǎn)換。復(fù)費(fèi)率CPU卡式電表可以設(shè)置成單費(fèi)率CPU卡式電表，需要轉(zhuǎn)換為復(fù)費(fèi)率CPU卡式電表時(shí)，僅需在銀行改寫用戶卡相關(guān)文件即可，反之則需更換電表，造成較大浪費(fèi)。

    目前，國內(nèi)己有遼寧、安徽、江蘇、上海、浙江、福建、重慶、湖北等多個省市開始或大規(guī)模將居民用表改為復(fù)費(fèi)率表，其中上海至2004年年底己超過400萬戶，這樣，作為卡式電表的設(shè)計(jì)和制造者必須考慮將其設(shè)計(jì)成復(fù)費(fèi)率計(jì)量方式。

    據(jù)安徽、上海、江蘇、浙江等省市大批量裝表的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，復(fù)費(fèi)率zui少要設(shè)置峰、平、谷三種費(fèi)率，時(shí)段數(shù)要大于等于8，時(shí)段表數(shù)應(yīng)大于等于2。

    實(shí)時(shí)時(shí)鐘的走時(shí)與調(diào)校

    推行復(fù)費(fèi)率表zui關(guān)鍵的是要保證時(shí)鐘的可靠性及全溫范圍內(nèi)的時(shí)鐘精度，根據(jù)安徽、上海、江蘇、浙江等省市大批量裝表的經(jīng)驗(yàn)，必須要求電表時(shí)鐘部份使用硬件時(shí)鐘、實(shí)施時(shí)鐘溫度自動補(bǔ)償，時(shí)鐘精度在全溫范圍內(nèi)年誤差在120秒之內(nèi)（該要求己超過當(dāng)前國標(biāo)要求），達(dá)到此要求，可以確保復(fù)費(fèi)率表大面積運(yùn)用的成功。

    實(shí)施電表的時(shí)鐘溫度自動補(bǔ)償：要求每只電表出廠前檢測秒時(shí)鐘相對不同溫度的誤差（差和溫飄差）并作相關(guān)記錄并轉(zhuǎn)為修正參數(shù)存入本只表中，當(dāng)工作時(shí)，電表自動進(jìn)行溫度測量，依據(jù)測量結(jié)果挑選合適的參數(shù)修正秒脈沖，使時(shí)間值在全溫范圍內(nèi)年誤差控制在某一范圍內(nèi)（例如120秒/年），此方法能確保減小電表運(yùn)行期間的走時(shí)誤差。

    某些公司使用部份電表的修正值平均數(shù)組來代替每只表的修正值，無法實(shí)現(xiàn)每只電表的*補(bǔ)償，從而無法達(dá)到應(yīng)有時(shí)鐘精度；但經(jīng)過出廠前修正過的帶溫度補(bǔ)償?shù)臅r(shí)鐘芯片可以達(dá)到上述要求（例如美信的DS3231）。

    我們認(rèn)為，現(xiàn)行時(shí)鐘調(diào)校方法存在如下問題：

    安全性：a） 目前時(shí)鐘調(diào)校是使用紅外抄表器發(fā)送時(shí)間/日期數(shù)據(jù)護(hù)給電表；發(fā)送者可以修改抄表器時(shí)間/日期，導(dǎo)致修改電表時(shí)間/日期。b） 傳送數(shù)據(jù)只含一組固定明文密鑰，極易破譯或截獲，造成非法偽造日期/時(shí)間。c） 使用廣播較時(shí)不含密鑰，雖有較時(shí)范圍限制，仍可使用多次廣播較時(shí)方法實(shí)現(xiàn)非法修改時(shí)間/日期。

    準(zhǔn)確性：一般抄表器時(shí)間誤差為±20ppm，溫度誤差可為±100ppm，再加上人工對抄表器校時(shí)的誤差，輸出的時(shí)間經(jīng)常會誤差到幾分鐘級別，再加上電表時(shí)鐘走時(shí)誤差，導(dǎo)致電表時(shí)間誤差很大，這樣將無法保證正確的復(fù)費(fèi)率計(jì)量。

    因此，我們建議的改進(jìn)方案如下：

    a） 密文較時(shí)：電表禁止原來的明文/密鑰（紅外或其它通訊口）較時(shí)，改為密文較時(shí)，方法為：電表和電表較時(shí)器中均裝入一塊ESAM芯片（卡表可用卡表的ESAM芯片），駐留一個不可讀的基礎(chǔ)較時(shí)密鑰（128Bit）；較時(shí)時(shí)，電表較時(shí)器先呼喚電表，電表從ESAM芯片中取一隨機(jī)數(shù)明文發(fā)給電表較時(shí)器，同時(shí)此隨機(jī)數(shù)用基礎(chǔ)校時(shí)密鑰進(jìn)行加密（DES或SSF33），得到本次解密密鑰；電表較時(shí)器取出時(shí)間/日期值用加密密鑰（本次加密密鑰生成方法同電表本次解密密鑰）進(jìn)行加密（加密方法同電表），得到時(shí)間/日期密文發(fā)給電表，電表解密后核對格式和校驗(yàn)核，對則接受修改本表時(shí)間/日期。此種方法每次密鑰不同，無法破澤，確保時(shí)間/日期傳遞過程無法偽造和修改。廣播較時(shí)時(shí)，主機(jī)呼喚群表，主動發(fā)隨機(jī)數(shù)，群表不再發(fā)隨機(jī)數(shù)，但用與隨機(jī)數(shù)相對應(yīng)的密鑰來解密文（方法同單表密文較時(shí)），這樣，每次解密密鑰也不相同。本方案不增CPU卡式復(fù)費(fèi)率電表任何硬件成本。

    b） GPS提供不可更改高精度時(shí)間/日期值：新開發(fā)的電表較時(shí)器時(shí)間/日期值*來源于GPS模塊，操作者不可更改和插入，確保時(shí)間/日期的高精度準(zhǔn)確和*。 

    四、紅外及其它集抄通訊

    絕大多數(shù)己裝的卡式電表，均未加裝紅外及集抄通訊接口，只是增加了“檢查卡”，用于抄錄電表數(shù)據(jù)和相關(guān)狀態(tài)。我們認(rèn)為：“檢查卡”在實(shí)際使用中不如紅外抄表器（供電部門己有大量配置）來得方便和貯存的數(shù)據(jù)容量大，而現(xiàn)在電表上的紅外通訊口成本很低。

    卡式電表本身是脫網(wǎng)設(shè)備，若能通過其它網(wǎng)絡(luò)聯(lián)至*主機(jī)，則將發(fā)揮較大的作用，因此，我們認(rèn)為，卡式電表加裝通訊口是必要的。

    對于卡式電表，我們建議預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)接口（建議為帶光耦TTL電平RS232），規(guī)定該標(biāo)準(zhǔn)接口的點(diǎn)位、信號規(guī)范、插接件，規(guī)定表內(nèi)預(yù)留空間及相關(guān)尺寸，便于增加通訊模塊與各種網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接（RS485、載波、有線電視HFC網(wǎng)、或ADSL、GPRS、SMS、IP等），*只需更換通訊模塊即可組成各種集抄網(wǎng)。

    在有兩個串口的情況下，紅外、集抄標(biāo)準(zhǔn)串口通訊波特率應(yīng)能獨(dú)立設(shè)置。

    另外，紅外、串口通訊（特別是寫命令）應(yīng)充分考慮信息安全，僅使用清零密鑰、編程密鑰、對時(shí)密鑰，錯誤7次以上鎖死的方式是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須采用密文或明文+MAC傳遞，僅按645規(guī)約實(shí)施通訊己不能滿足現(xiàn)實(shí)的要求。

    五、欠費(fèi)斷電及柔性斷電方式

    目前的卡表，斷電一般有如下兩種方式：

    *類：立即斷電 電表欠費(fèi)開始立即斷電。

    第二類：告警斷電 告警斷電，插卡恢復(fù)供電，欠費(fèi)*斷電。

    顯然，第二類為未欠費(fèi)卻有跳閘，明顯違反《電力法》。*類顯得比較生硬，當(dāng)許多用戶表裝在表箱內(nèi)且不易觀察時(shí)，斷電常常使用戶措手不及，并給用戶帶來損失，不夠人性化；因此，建議各卡表公司采用第三類斷電方式：

    第三類：柔性斷電 單費(fèi)率計(jì)量、無時(shí)鐘時(shí)方式 

    a.欠費(fèi)可透支M度電量斷電。

    b.欠費(fèi)可透支M元金額斷電。

    復(fù)費(fèi)率計(jì)量、不與時(shí)鐘相關(guān)方式

    c.欠費(fèi)可透支M度電量斷電。

    d.欠費(fèi)可透支M度等效電度值斷電。

    e.欠費(fèi)可透支M元金額斷電。

    復(fù)費(fèi)率計(jì)量、與時(shí)鐘/日期相關(guān)方式

    f.欠費(fèi)可透支N日用電后斷電。

    g.欠費(fèi)節(jié)假日不斷電。

    上述柔性斷電除g外可采取欠費(fèi)后繼續(xù)透支和欠費(fèi)時(shí)斷電，插入用戶卡記錄透支標(biāo)記后開始透支兩種方案。實(shí)施中a~f六種中只能選一，g可加入或不加入。