一种包含供电管理的电子设备认证系统

摘要

本发明涉及一种包含供电管理的电子设备认证系统，具体包括：用户终端、交易终端、电子认证设备、账户服务器和交易服务器，电子认证设备还包括多设备供电管理装置。该供电管理装置包括设备供电输入接口、设备供电输出接口、负载供电输出接口、有线通信总线接口、无线通信天线。通过本发明的设计能够实现用电设备的设备功率、设备启动电流、设备用电量的监控、记录和预警。

权利要求

1.一种包含供电管理的电子设备认证系统，其特征在于，包括：

用户终端、交易终端、电子认证设备、账户服务器和交易服务器；

电子认证设备用于在用户终端与交易终端进行交易或者账户管理时进行保护，具体为在终端交易时，作为交易密码对比和身份认证的设备；在账户管理时，作为账户信息鉴权的设备；

电子认证设备还包括多设备供电管理装置，该设备供电管理装置包含：设备供电输入接口、设备供电输出接口、负载供电输出接口、有线通信总线接口、无线通信天线、总线回路供电开关、负载设备供电开关、设备供电管理电源转换模块、设备供电管理核心处理模块、波形采样模块以及电能计量模块。

2.根据权利要求1所述的包含供电管理的电子设备认证系统，其特征在于，设备供电输入接口，该接口具有L、N、E三个接线端子，分别接供电输入的火线、零线、地线或者上级供电管理装置的设备供电输出接口的L、N、E。

3.根据权利要求1所述的包含供电管理的电子设备认证系统，其特征在于，设备供电输出接口，该接口具有L、N、E三个接线端子，分别接下级供电管理装置的L、N、E。

4.根据权利要求1所述的包含供电管理的电子设备认证系统，其特征在于，负载供电输出接口，该接口具有L、N、E三个接线端子，分别接用电负载设备火线、零线、地线。

5.根据权利要求1所述的包含供电管理的电子设备认证系统，其特征在于，用户终端与交易终端属于相同功能的设备，都是用于数据交互和存储以及提供用户交易和账户管理的界面。

6.根据权利要求1所述的包含供电管理的电子设备认证系统，其特征在于，账户服务器用于存储账户信息以及对应的身份信息和密码信息，并且通过电子认证设备与用户终端或者B进行数据交互，来完成账户信息查询和账户信息修改更新。

7.根据权利要求1所述的包含供电管理的电子设备认证系统，其特征在于，交易服务器用于存储交易内容以及对应的交易对象和来源，并且通过电子认证设备与用户终端进行数据交互，来完成终端之间的用户交易。

8.根据权利要求1所述的包含供电管理的电子设备认证系统，其特征在于，波形采样模块，包括波形采样电压采样电路、第一波形采样电流采样电路、第二波形采样电流采样电路以及基准电源。

9.根据权利要求8所述的包含供电管理的电子设备认证系统，其特征在于，第一波形采样电流采样电路，用于对总线回路分支的电流进行按比例缩放，并将电流信号转换为电压信号，然后将转换后的电压信号输入供电管理核心处理模块进行ADC采样和波形分析。

10.根据权利要求8所述的包含供电管理的电子设备认证系统，其特征在于，第二波形采样电流采样电路，用于对用电负载分支的电流进行按比例缩放，并将电流信号转换为电压信号，然后将转换后的电压信号输入供电管理核心处理模块进行ADC采样和波形分析。

说明书

一种包含供电管理的电子设备认证系统

技术领域

[0001] 本发明涉及终端管理安全领域，特别是涉及一种包含供电管理的电子设备认证系统。

背景技术

[0002] 智能终端设备的广泛应用，以及生活中的经济活动，如账户交易越来越多，用户的各种账户被用于进行各类经济活动当中，然而，在使用账户进行交易或者其他经济活动的过程中，存在密码被盗取从而造成经济损失的风险。犯罪份子会利用各种手段在网上银行、用户终端使用中、银行存取款机等交易行为中盗取账户的密码，并使用密码进入用户账户，将账户中的钱转走或者提取现金，由此给受害人造成较大的损失，也是日常生活中比较关注的重要问题。

[0003] 为了降低上述存在的风险，有一种技术手段是设定不同类型的密码，用户保护不同内容，来提高安全性。其中比较常见的是：为账户设定交易密码和查询密码。其中，查询密码只用于查询账户的相关信息，无法用于取款、转账和汇款等涉及资金流动的活动；交易密码则用于资金的转移和流动的验证。通过设定不同功能的密码，可以降低交易密码的使用频率，减小交易密码被盗的可能性，从而提高账户的安全性。

[0004] 所谓电子支付是指公司或者个人通过电子终端，如智能手机，发出支付操作信号，实现支付交易与资金转移的行为，是基于电子通信而实现的采用数字货币代替物理货币进行支付的付款方式，具有可跨地域支付、不依赖于物理货币、不需找零、方便快捷等优点，用户通过电脑、手机等智能终端即可实现电子支付。

[0005] 由于电子支付的本质是数据交互，在通信传输过程中不可避免地要面临账户信息或者其他交易相关信息的泄露、窃取、篡改及伪造等安全问题，例如，用户将自身账号和支付金额发送给服务器的过程中，如上述数据信息被盗取后，并将收款账号篡改为盗取者的账号再上传给服务器，那么就会窃取用户交易涉及的资金；还有，不法分子通过盗取付款用户的转账请求，获知了用户的身份及密码信息，那么就可以伪造用户的身份上传转账请求，从而盗取用户的资金；上述方式都是日常生活中经常被报道或者用户和银行关注的行为。

[0006] 有部分厂家通过在用电设备前端串接电能计量模块，并且采用PLC可编程控制器进行电能信息数据的远程传输，但是该方式接线复杂、设备众多多、体积大、故障率高，且PLC可编程控制器也具有一定的电能损耗，不合适小用电设备的供电管理。

发明内容

[0007] 本发明提供一种包含供电管理的电子设备认证系统，其特征在于，包括：

[0008] 用户终端、交易终端、电子认证设备、账户服务器和交易服务器；

[0009] 电子认证设备用于在用户终端与交易终端进行交易或者账户管理时进行保护，具体为在终端交易时，作为交易密码对比和身份认证的设备；在账户管理时，作为账户信息鉴权的设备；

[0010] 其中，电子认证设备还包括多设备供电管理装置，该设备供电管理装置包含：设备供电输入接口、设备供电输出接口、负载供电输出接口、有线通信总线接口、无线通信天线、总线回路供电开关、负载设备供电开关、设备供电管理电源转换模块、设备供电管理核心处理模块、波形采样模块以及电能计量模块。

[0011] 其中，设备供电输入接口，该接口具有L、N、E三个接线端子，分别接供电输入的火线、零线、地线或者上级供电管理装置的设备供电输出接口的L、N、E。

[0012] 其中，设备供电输出接口，该接口具有L、N、E三个接线端子，分别接下级供电管理装置的L、N、E。

[0013] 其中，负载供电输出接口，该接口具有L、N、E三个接线端子，分别接用电负载设备火线、零线、地线。

[0014] 优选的，用户终端与交易终端属于相同功能的设备，都是用于数据交互和存储以及提供用户交易和账户管理的界面。

[0015] 优选的，账户服务器用于存储账户信息以及对应的身份信息和密码信息，并且通过电子认证设备与用户终端或者B进行数据交互，来完成账户信息查询和账户信息修改更新。

[0016] 优选的，交易服务器用于存储交易内容以及对应的交易对象和来源，并且通过电子认证设备与用户终端进行数据交互，来完成终端之间的用户交易。

[0017] 优选的，波形采样模块，包括波形采样电压采样电路、第一波形采样电流采样电路、第二波形采样电流采样电路以及基准电源。

[0018] 优选的，第一波形采样电流采样电路，用于对总线回路分支的电流进行按比例缩放，并将电流信号转换为电压信号，然后将转换后的电压信号输入供电管理核心处理模块进行ADC采样和波形分析。

[0019] 优选的，第二波形采样电流采样电路，用于对用电负载分支的电流进行按比例缩放，并将电流信号转换为电压信号，然后将转换后的电压信号输入供电管理核心处理模块进行ADC采样和波形分析。

[0020] 本发明有益的技术效果在于：本发明中涉及的具有电子认证设备的账户交易安全系统，在交易过程中有效地保证了账户和交易信息不被盗取。并且，在发现设备功率和用电量超出了设定的阀值时，自动切断用电设备供电；并且能够在多个设备同时供电运行过程中发现供电回路总线上有谐波信号或者异常尖峰脉冲出现时，进行分析诊断，通过控制开关断开造成问题的用电设备，保护其他用电设备的稳定运行。

附图说明

[0021] 图1为认证系统示意图；

[0022] 图2为多设备供电管理装置结构示意图；

[0023] 图3为多设备供电管理装置详细结构示意图。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0025] 本发明提供一种包含供电管理的电子设备认证系统，如图1所示，具体包括：用户终端、交易终端、电子认证设备、账户服务器和交易服务器。

[0026] 用户终端与交易终端属于相同功能的设备，都是用于数据交互和存储以及提供用户交易和账户管理的界面。用户终端和交易终端一个用来作为交易发起的终端，另一个用来作为接收交易数据的终端。而且都可以用来作为与服务器交互的终端。

[0027] 电子认证设备用于在用户终端与交易终端进行交易或者账户管理时进行保护，具体为在终端交易时，作为交易密码对比和身份认证的设备；在账户管理时，作为账户信息鉴权的设备。电子认证设备还可以不用与用户终端或B进行硬件连接就可以完成认证对比。

[0028] 账户服务器用于存储账户信息以及对应的身份信息和密码信息，并且通过电子认证设备与用户终端进行数据交互，来完成账户信息查询和账户信息修改更新等。另外，账户服务器也与交易服务器进行数据交互，提供交易所需的账户信息中的数据参数，来完成终端之间所需的交易。

[0029] 交易服务器用于存储交易内容以及对应的交易对象和来源，并且通过电子认证设备与用户终端或者交易终端进行数据交互，来完成终端之间的用户交易。另外，交易服务器也与账户服务器进行数据交互，获取交易所需的账户信息中的数据参数，来完成终端之间所需的交易。

[0030] 电子认证设备包括处理模块、网络模块、GPS模块和外接接口。

[0031] 处理模块用来进行密码和身份匹配认证，并将匹配结果同时发送给用户终端和服务器。另外，处理模块也存储与电子认证设备配对的用户终端的标识信息和认证码等信息。处理模块还按照一定时间间隔判断电子认证设备电量。

[0032] 网络模块用来进行通过网络的数据发送和接收，并且将当前电子认证设备连接的网络标识信息发送到处理模块。

[0033] GPS模块用来对电子认证设备进行定位，并把定位信息发送到处理模块。

[0034] 外接接口用来连接用户终端进行数据交互，或者连接电源进行充电。

[0035] 电子认证设备还包括多设备供电管理装置，如图2所示，该设备供电管理装置包含：设备供电输入接口、设备供电输出接口、负载供电输出接口、有线通信总线接口、无线通信天线、总线回路供电开关、负载设备供电开关、设备供电管理电源转换模块、设备供电管理核心处理模块、波形采样模块以及电能计量模块。

[0036] 设备供电输入接口，用于设备供电的输入，设备供电输入后通过两个供电分支分别连接总线回路供电开关和负载设备供电开关；

[0037] 总线回路供电开关，连接设备供电输入接口和设备供电输出接口，用于控制管理装置后续串联的所有的管理装置和用电设备的供电；

[0038] 负载设备供电开关，连接设备供电输入接口和负载供电输出接口，用于控制用电负载设备的供电管理；

[0039] 设备供电输出接口，用于连接后续设备供电的输入；

[0040] 负载供电输出接口，用于连接用电负载设备；

[0041] 设备供电管理电源转换模块，用于管理装置各部分模块的供电；

[0042] 设备供电管理核心处理模块，连接总线回路供电开关和负载设备供电开关，用于进行管理装置及用电负载的供电管理；

[0043] 波形采样模块，连接设备供电管理核心处理模块，通过高速ADC采样对两个供电分支的电压电流进行采样，并由设备供电管理核心处理模块进行电压电流波形分析，判断供电回路是否有异常谐波信号或者异常尖峰脉冲信号出现，并进行异常谐波告警；

[0044] 基准电源，用于波形采样过程中，为电压电流采样电路提供稳定的基准参考电源，提高波形采样分析的精度。

[0045] 电能计量模块，连接设备供电管理核心处理模块，通过电能计量芯片对两个供电分支进行电能统计计量，并记录供电的电流、电压、功率、功率因素；

[0046] 电能计量芯片，用于完成对总线回路分支和用电负载分支所接负载的功率、功率因素、用电量进行统计计算，并通过UART接口将统计计算的结果传输给供电管理核心处理模块。

[0047] 电能计量校正端子，用于输入标准电能信号，对电能计量芯片进行计量校准，提高电能计量的精度。

[0048] 有线通信总线接口，连接设备供电管理核心处理模块的有线通信芯片，用于完成多个供电管理装置之间的有线总线通信，实现供电管理装置的管理数据信息的交互管理；

[0049] 无线通信天线，连接核心处理模块中的无线通信芯片，完成多个供电管理装置之间的无线通信，实现供电管理装置的管理数据信息的交互管理。

[0050] 上述多设备供电管理装置，各个部件具体特征如下：

[0051] 如图3所示，供电管理装置中包括：

[0052] 设备供电输入接口，该接口具有L、N、E三个接线端子，分别接供电输入的火线、零线、地线或者上级供电管理装置的设备供电输出接口的L、N、E；

[0053] 设备供电输出接口，该接口具有L、N、E三个接线端子，分别接下级供电管理装置的L、N、E；

[0054] 负载供电输出接口，该接口具有L、N、E三个接线端子，分别接用电负载设备火线、零线、地线；

[0055] 波形采样模块，包括波形采样电压采样电路、第一波形采样电流采样电路、第二波形采样电流采样电路以及基准电源。

[0056] 其中，波形采样电压采样电路，用于对供电电压进行按比例缩放，并调整电压伏值为0～3V波动，然后将调整后的电压输入供电管理核心处理模块进行ADC采样和波形分析。

[0057] 第一波形采样电流采样电路，用于对总线回路分支的电流进行按比例缩放，并将电流信号转换为电压信号，然后将转换后的电压信号输入供电管理核心处理模块进行ADC采样和波形分析。

[0058] 第二波形采样电流采样电路，用于对用电负载分支的电流进行进行按比例缩放，并将电流信号转换为电压信号，然后将转换后的电压信号输入供电管理核心处理模块进行ADC采样和波形分析。

[0059] 基准电源，用于波形采样过程中，为电压电流采样电路提供稳定的基准参考电源，提高波形采样分析的精度。

[0060] 电能计量模块，包括电能计量分压电路、第一电能计量电流取样电路、第二电能计量电流取样电路、电能计量芯片、电能计量校正端子。

[0061] 其中，电能计量分压电路，用于供电电压信号进行分压输入给电能计量芯片进行电压信号的采集。

[0062] 第一电能计量电流取样电路，用于对对总线回路分支的电流信号进行采样，并由电能计量芯片完成总线回路分支电能的计量。

[0063] 第二电能计量电流取样电路，用于对用电负载分支的电流信号进行采样，并由电能计量芯片完成用电负载分支电能的计量。

[0064] 电能计量芯片，用于完成对总线回路分支和用电负载分支所接负载的功率、功率因素、用电量进行统计计算，并通过UART接口将统计计算的结果传输给供电管理核心处理模块。

[0065] 电能计量校正端子，用于输入标准电能信号，对电能计量芯片进行计量校准，提高电能计量的精度。

[0066] 总线回路供电开关，包括总线回路控制继电器，该总线回路控制继电器受供电管理核心处理模块的IO引脚控制，用于控制总线回路分支的供电开关。

[0067] 负载设备供电开关，包括负载设备控制继电器，该负载设备控制继电器受供电管理核心处理模块的IO引脚控制用于控制负载设备分支的供电开关。

[0068] 无线通信天线，包括SMA天线座，用于将供电管理核心处理模块中的无线通信模块引出的馈线固定在装置的电路板上，同时对外连接天线，以保证装置的无线通信的可靠。

[0069] 有线通信总线接口，包括RS485通信接口，用于将供电管理核心处理模块上RS485芯片和其他管理装置的RS485芯片进行连接，完成供电管理装置间的信息交互，此外，有线通信总线接口还可以包括CAN总线、I2C总线、SPI总线等等其他类型的总线通信接口。

[0070] 供电管理核心处理模块，内部具有CPU处理器、无线通信模块、有线通信芯片，并且利用CPU处理器自带的ADC采样单元完成波形电压采样、总线回路分支电流采样、用电负载分支电流的采样，并进行采样波形的分析处理，以识别是否出现谐波信号或者异常尖峰脉冲问题，同时通过UART通信口和电能计量芯片进行通信，完成两个供电分支的电能计量；

[0071] 设备供电管理电源转换模块，包括AC/DC电源转换模块，将交流AC220V电源转换为DC5V直流电源，给供电管理核心处理模块、电能计量芯片、波形采样电压采样电路、第一、第二波形采样电流采样电路、电能计量电压分压电路、总线回路控制继电器、负载设备控制继电器进行供电。

[0072] 本发明的电能计量芯片采用RN8209单相电能计量芯片，该芯片能够计量两个分支回路的电能，通过采样一路电压信号、两路电流信号进行两个回路电能的计算，能够计算两个分支回路的电流、电压、有功功率、无功功率、功率因素、回路耗电量，并且能够通过电能计量校正端子对计量参数进行校准，该RN8209单相电能计量芯片通过一个UART通信接口和核心处理模块的CPU处理器进行通信，完成两个分支回路的电能统计和电能信息的传输和管理。

[0073] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。