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浅谈立式智能水表的防攻击和防干扰设计
发布时间:2017/8/28   点击次数:130次
立式智能水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。随着我国能源战略方案的实施和小区智能化的要求,传统的上门入户抄表已不能适应社会的需要,所以这种新型IC卡水表以不可阻挡的势头出现的各个新建小区中。立式智能水表除了可对用水量进行记录和电子显示外,还可以按照约定对用水量自动进行控制,并且自动完成水费计算,同时可以进行用水数据存储的功能。
一、对立式智能水表攻击种类
对立式智能水表的攻击主要分为以下几种情况:
振动:用手敲击水表,达到水表出现故障,不走或是少计量,一般用户用手或是垫一厚垫,那么水表从外观上是看不出来机械攻击的。
静电:用电子打火器伸入IC卡口,用打火器产生的静电攻击水表的电子部分,使电子部分损失达到窃水的目地。
磁攻击:用磁石干扰水表的采样部分及传动部分,使水表不计量或是少计量,从而达到窃水的目的。现在市面上也时常出现一些不法的小商贩沿街叫卖窃水器。
水攻击:往卡座加入少许水,让卡座受潮,从而使用户水表的功耗加大或是损坏。
冷冻:水表的使用环境温度不会低于零下40度,但是水表的运输过程中有可能在零下,所以设计过程中也要考虑这方面的原因。同时,用户的水表还要有防拆卸功能,一旦发生拆卸,那即关阀不能用水。
以上几种情况,我们称之为物理攻击。在实际的使用过程中有可能出现,但是对于这样的攻击,很难找到明显的破坏痕迹,所以处理起来非常棘手。
同时现在大家公认的原则是:如果用户的攻击没留下任何痕迹而导致水表损坏,由于无法取证,这样的问题都归于产品设计的缺陷,所以在设计的时候充分考虑,针对各种情况、采取相应的措施,来不断完善产品的可靠性。
二、对立式智能水表的物理性攻击的防范办法
1、对机械结构的攻击处理措施
在水表的机械结构设计中合理地安排计量部分和阀体部分的关系结构是一个关键,例如研究干簧管、磁钢和阀体控制部分的电机的关系,使之结构紧凑,这是一款水表的振震性的关键。
在实际应用中有绝大的多数的用户在使用中发现的不计量的故障多是由于振动导致磁钢同干簧的位置和距离发生了变化而引起,近了或是远了。如果近了,那么干簧管该断开的时候弹不开;远了会不吸合,所以表现在水表上最直接的现象是不能计量,在水表的设计中如果定义成攻击,那么这种情况水表会关阀,导致用户不能用水。
这样的故障现象在立式智能水表生产过程中一般不会体现出来,而是经过运输,安装的过程中出现。如有的水表在用户初装后不开阀、显示攻击、液晶不显示等等。很大的一部是由于运输过程式中造成的,进一步说是生产设计不合理造成的。
所以一般的生产厂家都将采样磁钢直接压铸在齿轮上,尽可能的减速少机械的连接,这不失为一个好办法、好方案。机械的长寿命设计中关键的一项就是结构要简单、尽可能减少传动齿轮的数量,锣钉结构的数量。
那是一个理想状态,实际上是不可能的,但思考的出发点是尽可能将一些部件的功能组合起来,重新设计一款这样的水表,其故障率会大大减少的,也会增加其使用寿命。
在水表的运行过程中,有一些管道振动形成或是人为的振动会引起水表的指针不转,这种现象从原理上消除它是不可行的,但是改变它的结构,使客观存在的组件减少,那么这种现象的会大大减少的。
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