国内外加油机计量性能和功能对比分析

方 强 黄振宇/广东省计量科学研究院

0 引言

燃油加油机是用于为机动车添加燃油的一种液体体积测量系统。从目前的技术发展来看，加油机集成了流量测量、机械、电子、软件、电磁兼容等多种技术，具有较高的科技含量；同时，加油机作为一种交易用的计量器具，包含了计量性能、作弊控制、安全防护、节能环保、贸易结算等多方面的要求。因此，加油机的技术监管和计量管理，对交易公平、环境安全、公共安全具有重要的现实意义。

目前，世界上大多数国家对于加油机的监管标准主要都参考了国际法制计量组织的建议文件OIML R117[1]及R118[2]。本文调研了澳大利亚[3-5]、美国[6]、欧盟[7]和中国[8,9]的加油机技术监管标准，从计量性能要求、软件防作弊功能、试验方法以及新型功能四个方面，对这些标准中的具体要求进行了比较与总结。

1 计量性能

加油机的计量性能主要包括最大允许误差、流量比、最小被测量、最小体积变量、付费金额误差等。

表1列举了上述国家和地区对加油机计量性能的要求，可见大部分国家对于加油机的计量性能要求比较一致。值得注意的是，我国为了更好地保障消费者的权益，对加油机的最大允许误差要求为±0.3%，在国际上也是要求最为严格的国家之一[10]。而按照国际建议文件OIML R117的要求以及其他各国的通常规定，对加油机的体积测量重复性一般要求取为最大允许误差的2/5，则我国目前所规定的0.15%的重复性似应修改为0.12%较为合适。

2 防作弊功能

各国对加油机的软件及测量数据普遍具有严格的保密要求。由于加油机上安装的一般为基于电子芯片的嵌入式软件，开放程度和管理难度相对较低，普遍采用了铅封、密码访问控制等方式对关键软硬件进行保护；同时，还采用具有足够容量与可靠性的存储装置，对加油机内部的程序修改、数据修改等事件进行记录。这种保护数据安全的方式，从事前预防与事后追溯两方面同时入手，可以比较有效地防止加油机中的计量软件或数据遭到修改或破坏。

而在具体的要求与细节上，各国则具有不同的操作方法。如澳大利亚与欧盟，都要求生产商在为加油机申请型式评价时，所提供的技术资料中应该包含对软硬件的逻辑功能描述、软件版本号、软件标识等信息，计量技术机构在进行型式评价时可以根据这些资料进行符合性试验，在后续的周期检定过程中也可以通过检查软件版本号、检查修改记录等方式来保证当前所使用的软件与得到型式批准的软件的一致性。由于不同生产厂商所采用的软硬件架构并不一致，这种监管方法对计量机构的技术水平提出了比较高的要求。

表1 部分国家对加油机计量性能的要求

相对而言，我国所采用的税控防作弊系统，是由国家计量机构通过发布规程的方式统一规定了基本的技术要求，并且由少数几家具有资质的企业进行生产，只要采用的系统方案足够安全，就可以从源头上控制防作弊功能的安全性与有效性，同时也降低了型式评价的难度与工作量。但是，任何软件系统都不可能是完全没有漏洞的，这种统一设计与安装的方式，在一定程度上也增大了计量管理机构本身所承担的风险。而且随着加油机本身的技术发展，将会逐渐增加温度补偿、电子支付等新功能，而目前的防作弊系统对这些功能并未考虑，可能会不支持新的功能，甚至妨碍加油机的技术发展与交易公平。因此，在现有的技术基础上，我国的加油机防作弊系统仍然需要进一步的研发与升级，以适应新的技术需求，预防可能出现的风险[11]。

3 试验项目

各国对加油机的具体要求不尽相同，因此对于具体的试验项目也有很大区别。根据所调研的标准内容，各国对加油机普遍执行“型式批准+周期检定”的管理模式。在型式批准方面，各国所要求的试验项目基本上都与OIML R117一致，包括体积准确度试验、工作稳定性试验、最小被测量试验、流量中断试验、环境试验、电磁兼容试验、油气分离试验及软管内容积变化试验等内容。在进行型式批准的准确度试验时，需要在6个流量点上进行试验。

在周期检定方面，澳大利亚具有最严格的试验要求，需要对体积准确度、付费金额准确度、预置准确度、回零功能等超过10个项目进行试验，包括我国在内的其他国家则主要是对体积示值及付费金额进行检定即可。对于后续检定的检定周期，除我国要求为6个月，其他国家均要求为1年。周期检定的流量试验点一般规定为2个。

可见，与其他国家相比，我国对于加油机的型式评价试验规定比较完善，但是在出厂检验、后续周期检定和使用中检验时所要求的试验与检查项目相对偏少，可能难以有效监控每一台在用加油机的性能情况。适当增加出厂检验或周期检定时的检查、试验项目，如指示装置检查、回零装置检查、预置准确度试验等，则可以更有效保证加油机的计量性能，防止计量不准、交易作弊等现象的发生。

4 新型功能

随着加油机技术的发展，近年来国外产品中逐渐出现了温度补偿、自助服务等新功能，而OIML建议文件及国外标准均已把这些功能纳入到监管之中。国内市场上的加油机，目前已有部分产品具有这些功能，但我国的标准与规程中尚未进行明确规定。以下简要分析国外标准对这两个功能部分的技术要求。

4.1 转换计算功能

目前对燃油的计量方法主要以体积测量为主，但体积量很容易受到温度、压力等液体参数的影响，在不同工况下得到不同的结果。其中最为明显的是液体温度对体积的影响，如汽油的温度每变化1℃则体积变化0.1%。此外，在批发等场合下可能会采取按质量结算的方法，需要根据被测液体的密度将体积测量结果换算为质量。针对这种情况，一些较先进的加油机在管道中安装相应的传感器或测量仪器对被测油液的温度、压力或密度进行测量，并且使用专门的转换计算装置，或者在加油机的计数器中增加转换计算的专用程序，按照相关标准中的计算公式进行自动的转换计算，得到标准状况（如20℃，1 atm）下的测量结果。

自动转换计算的优点是可以把不同测量状态下的测量结果统一起来，有利于保证计量准确和交易公平，是今后加油机技术发展的一大趋势。例如，针对油温的补偿功能在某些国家（加拿大、比利时）已经作为强制要求具备的功能。需要注意的是，经过转换计算后的示值作为交易中的付款依据，属于受法制计量管理的主示值，因此在国外的技术标准中对此项功能有比较严格的监管，并且特别强调在指示装置中必须有清楚的标识，对原始测量结果与补偿后的测量结果进行区别；在交易后打印的发票中也应该把标准温度、油品实际温度、转换计算所使用的系数和参考标准等信息予以说明。而在我国的标准和规程中，尚未对转换计算功能提出技术要求和管理办法，而且明确规定了加油机的指示装置必须显示工况下的体积量，客观上是禁止了加油机具备转换计算的功能，这种情况亟需改变[12]。

4.2 自助服务功能

目前，欧美很多国家已经出现了自助式加油站，允许顾客自助购买燃油。加油机作为交易终端，顾客在加油机上输入加油量等信息完成加油操作，通过现金、刷卡等方式进行支付。自助加油机与安装在加油站内或者服务中心的中央控制系统连接，由该系统对交易信息进行记录、管理。从已整理的加油机技术标准来看，国外对于自助加油机最基本的要求是：加油机上的指示装置刻度间隔与中央控制系统的示值刻度间隔应一致，并且两者给出的测量结果不应有偏差，并且，中央控制系统应该能够显示所连接加油机的工作状态。此外，在OIML R117建议文件中对于自助加油机还有一些详细的要求，包括对打印装置、终端加油机内的临时存储装置、交易授权、中央控制系统的数据记录要求等等。这些技术要求需要经过型式评价试验进行确认，并且纳入周期检定项目中。

在国内，大部分加油站已经实现了通过中央管理系统对站内多台加油机的交易进行控制，部分地区也开始设立无人服务的自助式加油机。但在国家标准与检定规程中，没有明确提到自助式加油机的概念，也没有对其所需要的特别要求和试验方法进行规定。目前对加油机的型式评价与周期检定，都只是针对单台加油机进行，对加油机与中央管理系统之间的信息传输、数据安全等还缺乏监管，在计量管理上可能存在风险。

5 结论

从各国加油机技术标准对比结果来看，我国对于加油机计量准确度的要求比其他国家更为严格，而且在税控、防作弊等涉及交易安全的功能上都处于比较先进的水平。但是，与国际建议文件以及其他国家的标准相比，我国的标准与规程在自助加油、温度补偿等新技术领域内都处于完全空白的状态，缺乏任何的指导与监管；而实际情况是具有这些新功能的加油机产品已经开始在市场上销售和使用，标准、规程中的规定远远落后于现实的监管需要，可能存在一定的风险。计量管理机构应该参考国际建议文件以及发达国家的标准，同时考虑国内的实际情况，积极研究和开展标准文件的完善工作；同时积极提高自身的技术能力，主动应对加油机新技术、新设备、新功能所提出的新型检测要求。

[1]OIML R117-1. Dynamic measuring systems for liquids other than water. Part 1: Metrological and technical requirements[S]. 2007.

[2]OIML R118. Testing procedures and test report format for pattern evaluation of fuel dispensers for motor vehicles[S]. 1995.

[3]NMI R117-1. Measuring systems for liquids other than water[S].2004.

[4]NMI R117-2. Testing procedures and test report format for pattern examination of fuel dispensers for motor vehicles and constituent elements [S]. 2004.

[5]NMI V2-1. Uniform test procedures for the veri fi cation, certi fi cation and in-service inspection of fuel dispensers. Part 1: Other than LPG dispensers [S]. 2008.

[6]NIST handbook 44. Speci fi cations, tolerances, and other technical requirements for weighing and measuring devices [S]. 2009.

[7]Annex MI-005. Measuring Systems for the Continuous and Dynamic Measurement of Quantities of Liquids Other than Water. Directive 2004/22/EC on measuring instruments [S].

[8]全国流量容量计量技术委员会. JJG 443-2006.[S]. 北京：中国计量出版社，2006.

[9]中国航天科技集团公司. GB/T 9081-2008. [S]. 北京：中国标准出版社，2008.

[10]黄惠民, 李俊良. 亚太地区加油机、LPG加气机检定的技术要求及基本现状[J]. 中国计量, 2006, (4): 43-44.

[11]黄振宇. 国内外对加油机计量软件安全的监管手段比较[J]. 计量与测试技术, 2010, 37(2): 1-2.

[12]黄振宇, 方强. 加油机温度补偿的必要性及技术方案[J]. 中国计量,2009, (12): 98-99.