目前我国IC卡电能表及其售电系统发展迅速,但在技术、质量、管理和使用上存在一些不足,集中体现在系统安全性和稳定性不高、通信协议不统一、费率单一、管理不完备等几个方面。本文在对我国电能计量计费系统的现状进行深入分析的基础上,结合电能需求侧管理的发展趋势,完成了带嵌入式安全模块的射频CPU卡复费率电能表及其售电系统的设计,并阐述了本课题的研究的意义以及应用优势。在研究并规划了系统的框架和设计要求的基础上,本文论证并确定了系统的总体方案。在研究了智能卡COS原理、ESAM工作原理、ISO/IEC14443协议原理、DLMS/COSEM协议、数据库实现技术等系统相关理论的基础上,给出了射频CPU卡电能表及售电系统读写器的工作原理和各个模块的电路图。重点对射频CPU卡、ESAM安全模块、MF RC531射频通信模块原理及工作流程进行了研究。整个系统软件设计分为CPU卡电能表底层软件设计和售电管理软件设计。本文详细介绍了两者的软件设计流程和相关算法,重点对CPU卡和ESAM的认证流程、射频读写器的数据流程和售电系统的具体功能进行研究。在CPU卡和电能表数据认证方面采用Rijndael加密算法,并统一使用了DLMS/COSEM电能表数据交换协议。售电系统根据E-R模型建立系统的数据模型,并根据模型来设计数据结构,实现数据库表格。本文采用SQL Server 2000实现了售电系统数据库设计,采用Borland Delphi 7.0平台开发基于C/S模式的售电管理系统软件界面,并利用MSComm控件技术实现售电管理软件与射频读写器之间的接口通信。最后论文总结了软件调试仿真过程中遇到的问题,给出相应的解决方案。对采用后付费模式及分时电价方式的售电系统运行的经济效益做出了分析,对本系统尚存在的问题、有待完善的内容和发展方向进行了探讨。实用表明本系统实现了预先设计的基本功能,系统运行稳定,安全可靠,具有较高的社会推广价值。