專利名稱：煤氣遠程抄表系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤氣遠程抄表系統，具體的說是一種連接安全區 和危險區設備。
背景技術：
現在的無線自動抄表系統一般采用無線工作頻率為433.92MHz，該頻 率接收范圍小， 一般100-300m之間，本系統采用GPRS/CDMA形式，利 用移動通信和聯通范圍廣、高效率等特點進行遠程傳送。部分系統也釆用 GPRS/CDMA形式進行遠程傳送，但是由于在無線傳送不連續性，服務器 端不能解析不完整的數據傳送包。另外，其它系統都不能解決現場抄流量 修正儀表的數據和控制輸入輸出(DI、 DO、 AI、 AO)自由拓展性，所以 遠不能滿足燃氣現場控制的要求，沒有實現真正意義上的監控。
常用的遠程抄表系統大都針對SCADA系統進行i殳計，其工作流程及 原理如下
1、 采集流量計儀表模塊(EK)、采集流量計儀表模塊(CORUS)等 模塊通過RS485、 RS232、 RS422等接口分別按照相關的流量計修正儀表 協議獲取流量計的壓力、溫度、工況流量、表況流量等用戶需要的數據。
2、 小型的PLC獲取現場輸入信息(Di、 Ai),通過編寫梯形圖程序， 有效的控制現場輸出信息(Do、 Ao)。
3、 上述兩步獲得的有效數據，通過Modbus總線傳送給GSM模塊(主)。
4、 GSM模塊(主)通過Modbus總線獲得子模塊的數據后，經過獨 特的加密(適合單片機的加密算法)后通過GPRS/CDMA無線網絡上傳至 SCADA計算機系統。
5、 SCADA計算機系統獲得Gsm模塊(主)的數據后，經過解密、 數據分析后以OPC-server的形式提供給本身SCADA系統和其它支持OPC 的SCADA系統使用，便于聯網，實現更大的系統。
上述的抄表系統存在著數據包傳輸誤差的問題，使公司入戶抄表困 難、抄表效率低、準確度不高。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種煤氣遠程抄表系統，解決常用抄表系統 存在著數據包傳輸誤差的問題，使公司入戶抄表困難、抄表效率低、準確 度不高。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現
一種煤氣遠程抄表系統，包括GSM主模塊和與GSM主模塊連接的釆 集流量計儀表模塊EK、采集流量計儀表模塊CORUS、 PLC模塊、隔離電 源模塊，GSM主模塊以OPC-SERVER的形式與SCADA計算機系統連接， 其中GSM主模塊進行GPRS/CDMA傳輸時，加密基于KEELOQ算法，其 特征在于，所述隔離電源模塊的本安電源安置在隔爆箱內部。
SCADA計算機系統獲得GSM模塊的數據后，經過解密、數據分析后 以OPC-SERVER的形式提供給本身SCADA系統和其它支持OPC的 SCADA系統使用，便于聯網，實現更大的系統。
本實用新型的優點在于采用了 GPRS/CDMA有效的進行遠程傳送，利 用加密技術成功的解決了 GPRS/CDMA通信過程中不完整的數據包的情 況。另外，利用模塊化的設計成功的解決現場采集修正儀表的數據和輸入 輸出(DI、 DO、 AI、 AO)自由拓展性；能夠為燃氣現場監控提供很好的 方案。供電方式采用隔爆電源和本安電源模塊供電模塊靈活性滿足現場實 際需要。


下面根據附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。 圖1是常用的煤氣遠程抄表系統的電路結構框圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型公開的煤氣遠程抄表系統，包括GSM主模 塊和與GSM主模塊連接的釆集流量計儀表模塊EK、釆集流量計儀表模塊 CORUS、 PLC模塊、隔離電源模塊，GSM主模塊通過MODBUS總線與釆 集流量計儀表模塊EK、釆集流量計儀表模塊CORUS、 PLC模塊連接。所述隔離電源模塊的本安電源安置在隔爆箱內部，GSM主模塊以 OPC-SERVER的形式與SCADA計算機系統連接，其中GSM主模塊進行 GPRS/CDMA傳輸時，加密基于KEELOQ算法，儀表端需要經過與主機的 學習才能與主機進行通信，學習的過程中儀表端把序列號SN、加密密鑰 EN—KEY送給主機，主機產生隨機數，主機對每一個儀表端設置一片 EEPROM,用以存儲儀表端序列號SN、加密密鑰EN—KEY和16位隨機數 據。具體采用一下步驟
A、 儀表端把序列號SN、加密密鑰EN—KEY、 16位隨機數保存在儀 表端FLASH中；
B、 儀表端把有效數據進行校驗，獲得16位的CSR[15:0],然后把16 位CSR[15:0]隨機插入16位CSR[31:16]中，形成32位的CSR[31:0];
C、 用64位的加密密鑰EN—KEY[64:0]去加密32位的CSR[31:0]得到 32位的CRYP密文；
加密機制為首先定義一個非線性表，這個非線性表有5位輸入 NLF—IN[4:0]， 一位輸出NLF—OUT。它在CSR[31:0]中間隔均勻地取固定5 位:i0.il.i2.i3.i4,通過非線性產生一個輸出碼NLFJ3UT;這一位輸出碼 NLF—OUT再與EN—KEY中的15位.CSR中的2位進行異或運算后輸出第一位 輸出碼CRYP[O];每輸出一位后，EN—KEYCSR分別進行移位，EN—KEY作循 環移位，CRYP[O]作為CSR移位的輸入；重復上述步驟直到輸出32位 CRYP[0:31 ]。依此法，即使32bit的校驗碼CSR中只有一位發生變化，用KEELOQ 加密算法得到的CRYP密文也會有50。/。以上的數據位(16bit)發生變化。
D、 主機端獲得儀表端發送的數據進行CRC校驗，然后重復步驟B的 算法得到密文進行比較，如果沒有錯誤則證明接收儀表端發送的數據包正 確。
SCADA計算機系統獲得GSM模塊的數據后，經過解密、數據分析后 以OPC-SERVER的形式提供給本身SCADA系統和其它支持OPC的 SCADA系統使用，便于聯網，實現更大的系統。本實用新型的優點在于采用了 GPRS/CDMA有效的進行遠程傳送，利 用加密技術成功的解決了 GPRS/CDMA通信過程中不完整的數據包的情 況。另外，利用模塊化的設計成功的解決現場采集修正儀表的數據和輸入 輸出(DI、 DO、 AI、 AO)自由拓展性；能夠為燃氣現場監控提供很好的 方案。供電方式采用隔爆電源和本安電源模塊供電模塊靈活性滿足現場實 際需要。
權利要求1、一種煤氣遠程抄表系統，包括GSM主模塊和與GSM主模塊連接的采集流量計儀表模塊EK、采集流量計儀表模塊CORUS、PLC模塊、隔離電源模塊，GSM主模塊以OPC-SERVER的形式與SCADA計算機系統連接，其中GSM主模塊進行GPRS/CDMA傳輸時，加密基于KEELOQ算法，其特征在于，所述隔離電源模塊的本安電源安置在隔爆箱內部。
2、 根據權利要求1所述的煤氣遠程抄表系統，其特征是，GSM主模 塊通過MODBUS總線與采集流量計儀表模塊EK、采集流量計儀表模塊 CORUS、 PLC模塊連接。
3、 根據權利要求1所述的煤氣遠程抄表系統，其特征是，主機對每 一個儀表端設置一片EEPROM，用以存儲儀表端序列號SN、加密密鑰 EN KEY和16位隨機數據。
專利摘要本實用新型公開一種煤氣遠程抄表系統，包括GSM主模塊和與GSM主模塊連接的采集流量計儀表模塊EK、采集流量計儀表模塊CORUS、PLC模塊、隔離電源模塊，其中GSM主模塊進行GPRS/CDMA傳輸時，加密基于KEELOQ算法，儀表端需要經過與主機的學習才能與主機進行通信，學習的過程中儀表端把序列號SN、加密密鑰EN_KEY送給主機，主機產生隨機數，本實用新型的優點在于采用了GPRS/CDMA有效的進行遠程傳送，利用加密技術成功的解決了GPRS/CDMA通信過程中不完整的數據包的情況。另外，供電方式采用隔爆電源和本安電源模塊供電模塊靈活性滿足現場實際需要。
文檔編號G08C17/00GK201345159SQ200820199089
公開日2009年11月11日 申請日期2008年12月30日 優先權日2008年12月30日
發明者吳慶彬, 徐曉明 申請人:無錫虹葉騰文電子科技有限公司