自动加油控制管理系统的实现

杨锡太

(天津港物资供应有限责任公司 天津300451)

自动加油控制管理系统的实现

杨锡太

(天津港物资供应有限责任公司 天津300451)

自动控制加油管理系统的实现提升了某公司现有的加油管理模式，实现了流动机械设备的“无纸化”加油流程。自动控制加油管理系统利用工业控制计算机，创新性引入无线付油车辆实时监控、台时数和里程数即时改变密码、里程表和台时表检测、实时单车考核，其中能够根据当前台时数和里程数改变密码、实时查询单车油耗为系统的创新点。该系统为自主设计、技术领先，具有极大的推广价值。

自动控制 工业控制计算机 密码 自主设计

0 引 言

天津港物资供应有限责任公司是天津港内主营燃料供应的专业化公司。拥有6座橇装式加油装置和7座加油站以及现场流动式加油设备。公司加油站员工每天需要为数百部流动机械设备和固定式机械设备进行加油。传统的加油系统不仅需要加油站员工每天通过加油票统计每辆车的加油数量、里程数、台时数，还需要将数据手工输入电脑进行统计，造成加油效率低下、人工工时占用较多、人工成本较大、不能实时监控现场加油情况、不能实时考核司机节油情况等缺点。

该公司的自动加油控制管理系统不仅应具备一般社会加油站的自助加油功能，更应符合港口生产作业特征，具备符合(集团)公司各个生产企业的特点，在自助加油的同时采集、处理、分析、远传车辆信息数据，为生产作业提供保障。

1 系统功能设计要求

1.1 基本要求

自动加油控制管理系统的基本功能是代替人工加油，即在没有人为控制的情况下实现系统自助加油，实现对车辆当前运行信息的采集、处理、分析和远传。加油机实现自动付油，减少加油工的操作环节；实现司机自助加油，最大化降低加油过程中的人工操作、人工统计，降低加油作业的人工成本，减少每次加油时的数据录入环节。同时，根据现场作业条件要求，实现在付油监控室实时监控现场加油情况。

1.2 无线车辆远传和实时监控的设计要求

公司同时拥有安装于现场的6座橇装式加油装置和7部流动式加油车辆，需要每天到(集团)公司所属的各个大型装卸公司，堆场，机械队，陆、航运队为数百辆流动机械设备和固定式机械设备进行现场加油，设备量大、加油量多。与加油站有线传输方式不同，流动加油车辆无法使用有线设备进行数据传输，而在生产作业加油中，为实现无人自助加油，需要实现在加油设备付油监控室现场监控实时加油情况的功能。

1.3 随时改变密码功能设计要求

由于流动机械设备和固定式机械设备的司机较多，身份识别卡容易丢失，因此使用身份识别卡需要具有密码功能，防止不明身份人员利用丢失的身份识别卡进行自助加油，避免因为身份识别卡丢失造成的燃油盗加、丢失现象。要求身份识别卡具有较高安全性的密码，无法被人破译。为提高密码难度，密码应可以随时间、条件等因素改变。因此，每辆车拥有自己独一无二的随车密码，既不能被破译，也能够随时随地改变，这成为设计的一大难点。

1.4 实时单车考核功能设计要求

自动加油控制管理系统在实际运行时应能够及时处理车辆运行情况、运行数据、运行状态，及时发现车辆出现的问题，不仅实现加油功能，也能够排除问题，做到早发现、早解决，避免车辆问题扩大化。同时，可以计算历史车辆里程单耗和台时单耗，避免因司机操作造成的燃油过度消耗，对司机驾驶起到指导作用。

2 自动加油控制管理系统功能实现

2.1 基本功能设计实现

为实现自动加油控制管理系统完全代替手工书写油票，记录车辆里程数或台时数，应首先对公司所属的6座橇装式加油装置和7部流动式加油车辆进行升级改造，在原有设备基础上增加工业控制计算机，对数据进行采集、处理、分析、远传。在监控室构建中继计算机处理器，接收加油现场采集的加油数据。通过现场加油设备与公司计算机已经架设的信息通讯电缆，将现场加油设备中继计算机处理器与公司储存数据处理器连接，传输数据。利用中继计算机处理器对加油数据进行处理、计算、排序，然后将数据传输至已经构建的燃化供应部，达到两个系统间的信息互通。升级改造后的流动式加油设备数据传输结构如图1所示。

为保证加油设备身份识别的可靠性，选用当前可靠性较高的射频卡作为身份识别标志，做到一车一卡。

图1 流动式加油设备数据传输结构Fig.1Data transmission structure of movable fuel servicing equipment

2.2 无线车辆远传和实时监控功能实现

流动式加油设备数据的远传和实现需要借助于无线网络。为实现加油车辆数据远传，当车辆在燃化供应部门较近范围时，选用工业WiFi作为数据传输媒介。WiFi传输数据的形式具有成本较低、速度较快、可靠性较高等优点。而工业WiFi可传输数据范围较小，无法满足天津港物资供应有限责任公司的各个流动式加油设备地点与燃化供应部门之间的数据传输，因此在加油车辆远离燃化供应部门时，选用GPRS作为数据传输的媒介。GPRS作为数据传输形式具有距离远、范围大等优点。为提高实时监控效率，实施考核的内容，流动机械设备和固定机械设备司机加油时需要将当前里程数或台时数输入到加油车辆的工业控制计算机中，工业控制计算机将当前里程数或台时数和单车加油数量一并通过WiFi或GPRS手段传输到燃化供应部门，燃化供应部门此时可以对现场加油数量进行实时监控，保证加油流程的安全生产，确保了全方位监控无死角，在机械设备自助加油的同时实现实时监控。

2.3 随时改变密码功能实现

为实现身份识别卡的加密，作为身份识别的射频卡应具备密码功能。由于公司流动、固定机械设备的司机较多，射频身份识别卡容易丢失，因此射频身份识别卡需要具有高级别的密码功能，防止不明身份人员利用丢失的射频卡进行自助加油。为提高射频卡密码破译难度，自行设计的自动加油控制管理系统的射频卡应具有随时改变的能力。通过对加油过程控制的探索，发现流动机械设备每次加油数量与两次加油间隔的里程数或台时数具有较高关联性，而工业控制计算机存储器容量只有128,kb，无法满足记忆所有流动机械设备前次里程数或台时数的要求，因此单纯借助工业控制计算机的存储器和运算器无法实现使用间隔里程数或台时数形成即时密码。此功能的实现成为自动加油控制管理系统的一大难点，因而拥有即时改变密码的校验功能，具有极强的推广意义。

设置固定密码和随时密码两部分，固定密码由身份识别卡所属车辆的3位编码号组成，随时密码根据车辆运行里程数或台时数的5位数字组成，共计8位数字。随时密码的形成方式为：根据机械设备性能推断，流动机械设备、固定机械设备的耗油量与设备运行里程数或台时数成正比，即每次加油与前次加油之间间隔应在一定范围内。自动加油控制系统将此范围通过有线传输至固定的橇装式加油设备的加油机、工业控制计算机，或无线传输至流动式加油设备的工业控制计算机上。而每次加油时，机械设备司机输入的里程数或台时数不仅传送到燃化供应部门控制室，也通过射频卡读写器写入射频卡中，并与上次射频卡中的数据进行比对，比对结果小于定值并且大于0，方可进行加油，否则就不予加油。

具体实例：某流动机械设备编码号为A；在燃油注满情况下，经过长期实践摸索认证，可运行最大里程为B；上次加油时记录在身份识别卡中的里程数或台时数为C；司机输入工业控制计算机的密码数为D。经过工业控制计算机计算：当D＜A×100,000＋C时，工业控制计算机拒绝为设备加油；当D＞A×100,000＋B＋C时，工业控制计算机拒绝为设备加油；当A×100,000＋C＜D＜A×100,000＋B＋C时，工业控制计算机同意为设备加油。

2.4 里程表和台时表检测功能实现

为利用自动加油控制系统对机械设备里程表和台时表功能进行检测，经过对加油过程调研，研究出利用里程数或台时数，借助自动加油控制系统检测里程表和台时表的方法。

在每次加油过程中，流动机械设备司机需要提枪后输入本次加油时的里程数或台时表数，工业控制计算机可以通过读取射频卡中上次保存的里程数或台时数数据得知上一次加油时的数据，工业控制计算机可以将本次数据与上次数据比对，若两次数据相等，则说明里程表或台时表损坏，工业控制计算机通过液晶屏显示“里程表损坏”或“台时表损坏”告知司机故障，避免故障长时间无法排查，致使车辆运行数据统计失误和保养不及时，降低对车辆性能的影响。

此方法的研究表明，自动加油控制系统也具有对流动机械设备仪表进行检测的能力。

2.5 实时单车考核功能实现

利用加油时输入的里程数或台时表数，通过有线或无线设备远传到燃化供应部门控制室，该控制室可以利用计算机计算出本次加油与上次加油期间的里程单耗或台时单耗，与历史里程单耗和台时单耗比较，得出当前车的耗能效率比和本班司机的节能意识与能力，为公司节能减排提供数据支持，为各装卸公司和物流仓储公司的机械队和陆、航运队管理人员有效控制流动机械运营成本提供依据。工业控制计算机可以对历史数据进行比较，若差距较大，则会报警并通过远传系统传到加油现场的工业控制计算机，工业控制计算机通过液晶屏报警，告知现场人员及时排查，做到早发现、早修理，力求将车辆问题迅速解决。此功能的实现保证了机械设备的正常运行。

3 自动化加油控制管理系统实现的特点和意义

自动化加油控制管理系统是公司对过去人工记录加油方式的提升和改造。与人工记录加油方式相比，自动化加油控制管理系统能够实时监控现场加油情况，减少人工进行的油票统计，节约人力成本，实现加油系统的无纸化办公；能够通过科学的计算方法得出单车运营考核内容，为公司生产车辆的降本增效提供有效保障；能够实现射频加油卡密码随里程数或台时表数即时改变，避免因加油射频卡丢失造成的燃油丢失；能够利用历史数据监测里程表和台式表故障，保证运行检测万无一失；能够利用现代工业控制计算机对加油生产进行实时监控和单车考核，为生产过程优化提供支持；能够在记录加油数据时录入流动机械设备运行里程数或台时数，实现对加油量和单车耗油单耗的校核；能够与手机微信系统进行数据交互，随时随地查询加油数据。

自动化加油控制管理系统的实现提高了生产效率，加强了企业生产付油的管理模式，最终满足了设计运行稳定、可靠性好、加油便捷、管理方便、抗干扰能力强、适合公司加油实际工况的要求。同时，改变了陈旧的机械计数式加油机功能单一、整个加油过程需要人工直接干预的现状，增加了即时改变密码、里程表和台式表性能检测、即时单车考核等功能，使劳动强度大、工作效率低的简单重复加油工作转变为快捷高效的形式。自动化加油系统改变了公司原先的油票加油方式，实现了加油工序的无纸化办公，通过对自动加油管理系统功能的创新性改造，开创了全国自动加油管理系统的先河。

4 结 语

总之，自动化加油控制系统大大提升了流动机械设备的加油效率，集成了现代化工业控制计算机的统计功能，响应了我国的“金卡”工程。该系统为公司生产作业提供了便利，通过创新性加入各种功能，突破并创造了在全国范围内技术领先、方案明确的自动化管理系统。

［1］ 潘丽华. 2004年中国IC卡市场综述[J]. 卡市场，2005(3)：25-29.

［2］ 王爱英. IC卡入门技术[M]. 北京：清华大学出版社，1998.

［3］ 李云，任建平. 加油站自动化管理系统的设计[J]. 机械工程与自动化，2007(6)：123-124.

The Realization of an Automatic Refueling Control Management System

YANG Xitai
(Tianjin Port Material Supply Co.，Ltd.，Tianjin 300451，China)

The implementation of automatic control gas management system has improved a company’s existing gas management mode and realized the “paperless” refueling process for mobile machinery equipments.Using industrial control computer，the system innovatively introduces technologies including wireless real-time monitoring of oil-loading vehicles，instant password change for work hour and mileage，odometer and table detection，real-time single vehicle assessment.Among all，the changing of password as per current work hour and mileage and real time remote inquiry of fuel consumption of single vehicle are highlights of the system.Featuring independent design and leading technology，it has a remarkable promotion value.

auto-control；industrial control computer；password；independent design

TP23

：A

：1006-8945(2016)04-0071-03

2016-03-23