电表水表攻击方法预防 来源于中国预付费仪表网[图]_神奇小小鹿_新浪博客
 
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"、""等非常规外力使仪表停止计量或减慢计量,以达到不交费或少交费的目的,并且是不留痕迹或难以取证的。

    1 电磁式电能表
    电磁式电能表有着100多年的历史,除体积、功耗较大外,其性能稳定、可靠、寿命长,目前国内尚大量使用。
    1.1存在的问题
    由于电磁式电能表有机械旋转部件,也叫"机械表",其运动原理与"电动机"类似,电磁线圈中通过的电流越大(用电多)"转子"旋转越快,反之则慢。
    1.2技术漏洞
    由于电能表是在磁场的相互作用下实现计量的,如果电能表暴露安装,容易受到外部强磁场的影响,造成计量变慢或不计量。
    1.3被攻击的部位
    如果使用"放置在电能表的上部或侧面,将造成电表不转或转慢。
    1.4解决问题的方法
    室内安装需安装在体积较大的铁箱内并加锁,或将电表出户、集中封闭安装。

    2 电子式电能表


    电子式电能表是现代电子科技发展的产物,由于没有运动部件,也叫"静止式电能表"或"固态电能表",其体积小、精度高、成本低,国内外开始大规模应用,并最终将取代机械电能表。
    2.1存在的问题
    电子式电能表分"字轮计数器电能表"和"全电子电能表"。其电子电路部分容易遭到雷电等干扰而损坏,寿命较机械电能表要短。
    2.2技术漏洞
    电子电能表使用字轮计数器的目的,就是因为电子电能表容易出现故障,一旦出现故障,机械的字轮计数器数据可以用做结算的依据,但字轮计数器是一个简易的步进马达,容易受到外部磁场的干扰。
    全电子电能表不使用字轮计数器,而使用LED或LCD等电子显示器,一旦出现故障,计量数据将无法显示,所以全电子电能表应用较少。
    2.3被攻击的部位
    对于字轮计数器的电子电能表,如果使用""放置在电能表的上部或侧面,字轮计数器将永远不可能再计量。
    对于使用LED或LCD等电子显示器的全电子电能表,如果使用""在显示器等薄弱部位放电,有可能造成不再计量或显示。
    2.4解决问题的方法
    室内安装需安装在体积较大的铁箱内并加锁,或将电表出户、集中封闭安装。

 

  1 湿式旋翼式水表
    湿式旋翼式水表,有着100多年的历史,除计量精度和灵敏度较差外,其性能稳定、可靠、寿命长,目前国内尚大量使用。
    "湿式"的概念是,整个计量部分全部存在于水中,有别于后来发展的"干式"水表。
    1.1相关说明
  如果水表内的齿轮轴是"铁磁材料"的,容易受到外部"磁场"的干扰,使计量变慢。如果采用全塑料齿轮结构,就不存在漏洞和隐患。
    目前社会上有一种骗局:在全塑料机芯普通湿式水表内"做手脚",在水表内部安装一些铁磁材料,然后在市场上兜售"磁铁",很多人上当,以为买个磁铁就可以使水表变慢,实际上,现在生产的全塑料机芯是不受外部磁场影响的。
    1.2存在的问题
    过去的水表外壳基本都是由铸铁制造的,在使用铝塑管改造管道后,铸铁表壳会造成供水的二次污染。
    虽然使用铜材制造外壳可以减少供水的二次污染,但由于铜价过高,使制造成本提高。
    1.3解决问题的方法
    使用xx塑料制造水表外壳,可以解决供水二次污染问题。

    2 干式旋翼式水表


    "干式"是指水表的计数器部分不在水中,保持干燥状态,而"旋翼"部分在水中。两部分通过隔离的磁铁传递动作,所以也叫"磁传水表"。这种水表灵敏度高,计数器不会受到水垢等污染出现显示不清读数困难的问题。
    2.1存在的问题
    由于"旋翼"和"计数器"之间是依靠"磁铁"传递数据的,所以当磁铁的磁场衰减后,会造成"旋翼"和"计数器"之间依靠"磁铁"传递的数据不同步,也就是"丢转"。如果在管道中有铁屑等物质,会吸附在"旋翼"端的磁铁上,使旋转变慢,造成计量失准。
    2.2技术漏洞
    由于"旋翼"和"计数器"之间是依靠"磁铁"传递数据的,所以容易受到外部强"磁场"的干扰,造成不计量或计量减慢。
    虽然一些厂家使用了磁屏蔽罩,可以在一定程度上避免""的干扰,但对于""是无能为力的。
    2.3被攻击的部位
    使用""放置在水表的上部或侧面,计数器将永远不可能再计量。
    2.4解决问题的方法
    室内安装需安装在体积较大的铁箱内并加锁,或将水表出户、集中封闭安装。

 

 

  1 机械式IC卡电表


    机械式IC卡电表,是在电磁式普通电表基础上加装预付费控制电路实现的。
    1.1存在的问题
    由于IC卡电表要由用户操作插卡,因此就不能将IC卡电表全封闭安装,必然要留一个IC卡插卡口,对于早期的IC卡电表,通过PCB板可以将内部电路引出暴露在外,如果使用高压发生器向PCB板放电,将造成电表控制电路死机,但切断装置一直保持接通状态。
    1.2技术漏洞
    IC卡控制电路受到外部高压干扰,一定造成内部控制电路死机,无法执行切断动作,也不可能再从机械电表采样核减数据,xx失去预付费控制作用。
    为了减少电表功率消耗,IC卡电表普遍采用的是"磁保持继电器"做为线路切断装置,而"磁保持继电器"是磁性部件,非常容易遭到外部磁场的干扰。
    1.3被攻击的部位
    在IC卡卡口插入一个PCB板,用高压发生向PCB板放电,将造成系统死机,控制功能失效,而用户切断装置并不切断。
    如果使用""放置在电能表对应""位置的上部或侧面,移动磁体,可以非常容易地控制""的通或断,即使因未交费而被切断,也可以用此方法控制"磁保持继电器"接通。
    1.4解决问题的方法
  采用遥控充值方式(红外、射频)并封闭安装。

    2 电子式IC卡电表
    电子式IC卡电能表采用全电子电路的计量、收费一体化装置。
    2.1存在的问题
    机械式IC卡电能表在预付费控制电路失效后,仍然可以依靠机械电能表部分计量并累计。而全电子IC卡电能表,一旦受到攻击造成系统瘫痪,将伴随计量和显示功能失效。
    其它问题诸如IC卡卡口、“磁保持继电器”等,与机械式IC卡电能表存在的问题相同。
    2.2解决问题的方法
    采用遥控充值方式(红外、射频)并封闭安装。

    3 伟华专利解决问题的方法
    集中封闭安装,使用远传充值控制方式,用户无须知道电表安装的位置,通过室内仪表控制器就可实现查询和充值,达到"、"的目的。

 

 

  1 湿式IC卡水表


    IC卡水表技术难度很大,主要是因为水表内的水压较大,对整个仪表的密封性能要求极其严格,特别是切断控制装置,其性能受到水压影响较大。
    1.1IC卡水表的组成
    a流量传感器:一般都是采用磁敏"干簧管"密封在塑料件中,然后与水表齿轮上的小磁铁相互作用,将水表机芯机械数据转换成电子数据送给控制电路。
    为防止外部磁场的干扰,现在的IC卡水表,至少要有两个或两个以上的"干簧管",其中一个作为"数据传感器"用,其它作为"防磁传感器",一旦得到防磁传感器的信号,控制电路将关闭阀门。
    b切断阀门:早期的IC卡水表多使用"先导阀"作为切断装置,这种阀门开启的行程很小,所以造成水表"压损"过大,影响流量。另外其工作原理是依靠很小的"先导孔"实现的,特点是开关阀门的速度较快,控制力需求小,但如果供水管道内有杂质将"先导孔"堵塞,阀门就会失去控制作用,所以这类阀门逐渐淘汰。
    现在的IC卡水表,开始广泛使用"电机阀",即由马达带动各类阀门实现开关动作。这类阀门受水压的影响小,但开关的时间都在若干秒以上,缺点是速度较慢。
    c控制电路:由于整个控制电路要长期带电工作,并且要工作若干年,所以电路的功耗不能太大。降低功耗的方式之一是降低供电电压,而一旦供电电压降低下来,控制电路的抗干扰能力就会大大降低。
    d数据交换:目前大多数的IC卡水表仍然使用接触式IC卡,所以水表上必须有一个用来插卡的卡口。由于IC卡卡口的存在,一旦遭到来自外部的干扰,控制电路必然死机,因为要节约电能,控制电路不可能使用监控装置。另外,卡口的存在,给在潮湿环境下工作的水表密封带来困难。
    e仪表供电:目前IC卡水表基本上都采用内置锂电池给系统供电,并被密封在水表中,存在更换电池的后顾之忧。
    1.2存在的问题及隐患
    a高压发生器干扰:内藏锂电池的IC卡水表,最怕的是通过卡口的高压干扰,如果在卡口内插入PCB板将内部电路引出,再向PCB板放电,水表的控制电路一定死机,如果此前阀门是开启的,那么阀门就永远是接通的
    b高强度磁场干扰:水表的阀门控制装置都是磁性的,如果用"高强度稀土磁体"放置在对应内部阀门磁性装置(电磁阀线圈或马达)的外壳旁边,可以人为控制阀门动作。如果是电磁线圈,外部强磁体可以任意开启或关闭阀门;如果是马达控制的阀门,可以利用这类阀门运行时间长的缺点,使马达不再动作(外部磁场将使内部的马达无法转动),如果此前阀门是开启的,那么阀门就永远是接通的
    c将电池消耗怠尽:用高强度磁体吸附在对应内部马达的外壳体上,使内部马达不能转动,同时用磁体放置在水表上,防磁传感器收到干扰信号后,控制电路就会执行关闭阀门动作,而马达此时不能动作,但线圈中在大量消耗着电流,如果干扰持续将会xx消耗掉内藏锂电池的能量,最终使IC卡水表失效,但阀门是不会关闭的,阀门就永远是接通的

    2 外部可由用户更换普通电池的IC卡水表
    这类水表尚在开发过程中,其中使用"浮动式球阀"和"法拉电容"等新元件是这类水表的重要标志。
    用户更换电池时,依靠内部的"法拉电容"存储的能量,实现对阀门的关闭,是这种水表的设计宗旨,目的是解决内藏锂电池IC卡水表存在更换电池后顾之忧问题的。
    但是,这种方案并没有解决外部强磁铁控制内部阀门马达的问题,当外部强磁体控制了内部马达动作后,阀门将永远不可能关闭了,因为在磁铁干扰的同时,已经卸掉了外部电池。
    此外,由于IC卡卡口、电池接口都是容易遭到攻击部位,这类水表都没有很好地解决。

    3 干式IC卡水表
    "干式"是指水表的计数器部分不在水中,保持干燥状态,而"旋翼"部分在水中。两部分通过隔离的磁铁传递动作,所以也叫"磁传水表"。这种水表灵敏度高,计数器不会受到水垢等污染出现显示不清读数困难的问题。
    在干式水表上加装传感器可以不考虑密封问题,防磁传感器也可以用来对"磁传轴"进行防护,所以多数厂家都乐于采用干式水表做IC卡水表。
    除干式水表本身存在的问题以外,控制部分同样存在与湿式水表相同的问题。

    4解决问题的方法
    特别说明:虽然有些厂家试图采用RF卡(射频卡、非接触IC卡)解决接触式IC卡卡口暴露问题,但仍然存在更换电池后顾之忧问题、价格昂贵问题、控制阀门的马达受外部强磁场干扰问题。
    伟华集团水表经历了IC卡水表、代码交换、无源预付费三个发展阶段。
    IC卡水表存在四个主要问题:IC卡卡口被攻击问题、更换电池后顾之忧问题、价格昂贵问题、控制阀门的马达受外部强磁场干扰问题。
    代码交换水表专利:解决了IC卡卡口被攻击问题,取消IC卡卡口,以封闭的按键输入预付费数据。但仍然存在更换电池后顾之忧问题、价格昂贵问题、控制阀门的马达受外部强磁场干扰问题。
    无源预付费水表专利:使用外部电能预置字轮计数器正转,然后开启阀门;用水计量时,字轮倒转,剩余为0时,阀门关闭,从而彻底解决了上述四个问题。
    全塑料集成水表专利:为适应集中安装,降低水表成本,满足直供水或纯净水的供应计量,在单体全塑料水表的基础上,4表位集成水表可实现远程集中控制。

    5伟华远程智能控制水表
    此水表是在IC卡水表基础上,率先实现使用外部电池,可由用户自行更换。采用"浮动式球阀"和"法拉电容"等新元件,并可靠地解决了通过IC 卡卡口、电池接口攻击内部电路的问题,也成功地解决了外部强磁铁干扰阀门电机问题,并且远程控制距离可达到500米以上。

    6水表专利声明:上述问题的解决方案,伟华专利集团均拥有独立的知识产权保护,希望使用上述专利技术的单位请注意,尊重法律,切勿侵权。
    A IC卡水表快速关闭阀门专利
    B IC卡水表防高压攻击专利
    C 二次成型塑料水表专利

 



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