CN105550815A - 一种ic卡移动加油车加油数据实时采集管理*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种IC卡移动加油车加油数据实时采集管理***，其包括：北斗/GPS定位模块、加油数据采集模块、IC卡接口模块、GPRS/3G通信模块、数据存储模块、人机交互模块、打印机、电源模块、CPU控制模块。本发明具有车辆定位数据采集、加油数据采集、IC卡数据采集一体采集的优势，便于油量使用监控。因此，本发明可用于大型露天矿山企业内部车辆移动加油管理，针对此类企业作业区域广、工程机械和运输车辆作业强度高、流动性大，作业地点、行驶路线不固定、需要随时随地通过移动加油车补充油料等特点，实现对矿区内移动加油车行驶路线和油料供给状况进行实时监控。

Description

一种IC卡移动加油车加油数据实时采集管理***

技术领域

本发明涉及加油管理技术领域，尤其涉及一种IC卡移动加油车加油数据实时采集管理***。

背景技术

对于大型露天矿山企业，由于工作区域广、工程机械和运输车辆作业强度高、流动性大，且作业地点、行驶路线不固定，需要随时随地通过加油车补充油料。企业需要对矿区内作业车辆行驶路线和油料使用状况进行监控，以便合理调度、科学管理，降低企业经营成本，尤其是对通过移动加油车的油料补给状况进行监控管理。同时，加油车属于危险品运输车辆，必须安装卫星定位装置，进行实时监控。

目前，国内尚无集成北斗车辆定位、无线数据传输和加油数据实时采集的成熟、定型产品以及基于此类产品的加油数据实时采集管理***。部分研发产品具有该类型产品局部功能，如汽车行驶记录仪、无线刷卡器、车载加油机、固定式IC卡加油机、加油站油料管理***等，设计上也并非针对矿山企业特殊作业环境下的应用，并且缺乏一个有效的后台支持***。

现有技术都存在以下问题：缺乏车辆定位数据采集、加油数据采集、IC卡数据采集、无线通信的衔接、融合；定位方式单一(GPS)；缺乏防止IC卡串用、盗用功能。

发明内容

本发明提供一种IC卡移动加油车加油数据实时采集管理***，具有车辆定位数据采集、加油数据采集、IC卡数据采集一体采集的优势，便于油量使用监控。

一种IC卡移动加油车加油数据实时采集管理***，其安装于移动加油车上，该***包括：北斗/GPS定位模块、加油数据采集模块、IC卡接口模块、GPRS/3G通信模块、数据存储模块、人机交互模块、打印机、电源模块、CPU控制模块；

北斗/GPS定位模块，通过BD2、GPS两种定位方式获取移动加油车的位置；

加油数据采集模块，采集移动加油车的车载加油机流量计的脉冲信号，且当加油数据采集模块采集到10个以上脉冲信号来时，发送启动信号至CPU控制模块；同时将该脉冲信号转换成加油量信息，然后根据该加油量信息换算成计费信息，最终将加油量信息和计费信息发送至CPU控制模块；其中在转换成加油量信息之前先对脉冲信号进行剔除尖峰脉冲信号、滤除高频载波信号的处理，获得流量脉冲计数信号，然后对流量脉冲计数信号进行加窗平滑处理；

IC卡接口模块，读取正在加油的作业车辆所绑定的IC卡信息，并将该IC卡信息发送至CPU控制模块；

GPRS/3G通信模块，实时传输CPU控制模块接收的IC卡信息、加油量信息和计费信息；

数据存储模块，用于本地记录CPU控制模块接收的IC卡信息、加油量信息和计费信息；

人机交互模块，通过加油界面显示IC卡信息、加油量信息和计费信息，同时通过操作人员能够实现加油界面的手动进入或手动退出，对本***的手动控制；其中，加油界面包括加油时间、加油地点的经纬度、加油总量、当前加油量、单价、当前加油金额；

打印机，用于现场打印IC卡信息、加油量信息和计费信息；

电源模块，用于对本***的各个部分进行供电；

CPU控制模块，CPU控制模块接收到加油数据采集模块的启动信号后控制人机交互模块的待机界面的之前加油量信息和计费信息的数值自动归零，然后CPU控制模块控制待机界面显示为加油界面，并在该加油界面上显示本次作业的IC卡信息、加油量信息和计费信息；同时将本次作业的IC卡信息、加油量信息和计费信息通过GPRS/3G通信模块发送至后台管理***。

进一步的，每升油对应25个脉冲信号。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

该发明具有车辆定位数据采集、加油数据采集、IC卡数据采集一体采集的优势，便于油量使用监控。因此本发明可用于大型露天矿山企业内部车辆移动加油管理，针对此类企业作业区域广、工程机械和运输车辆作业强度高、流动性大，作业地点、行驶路线不固定、需要随时随地通过移动加油车补充油料等特点，实现对矿区内移动加油车行驶路线和油料供给状况进行实时监控。车载终端可兼顾国家对危险品运输车辆监控管理的法规要求，一体化程度高。配合后台管理***，可实现合理调度、科学管理，有效降低企业经营成本，市场前景广阔。

附图说明

图1为本发明的应用实施例示意图；

图2为本发明的功能框图；

图3为本发明的前面板示意图；

图4为本发明的后面板示意图；

图5为本发明的控制程序流程图；

图6为本发明的应用中的后台管理***示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，一种IC卡移动加油车加油数据实时采集管理***，其安装于移动加油车上，该***包括：北斗/GPS定位模块、加油数据采集模块、IC卡接口模块、GPRS/3G通信模块、数据存储模块、人机交互模块、打印机、电源模块、CPU控制模块；

北斗/GPS定位模块，通过BD2、GPS两种定位方式获取移动加油车的位置；

加油数据采集模块，采集移动加油车的车载加油机流量计的脉冲信号，并将该脉冲信号转换成加油量信息，然后根据该加油量信息换算成计费信息，最终将加油量信息和计费信息发送至CPU控制模块；其中在转换成加油量信息之前先对脉冲信号进行剔除尖峰脉冲信号、滤除高频载波信号的处理，获得流量脉冲计数信号，然后对流量脉冲计数信号进行加窗平滑处理；

IC卡接口模块，读取正在加油的作业车辆所绑定的IC卡信息，并将该IC卡信息发送至CPU控制模块；

GPRS/3G通信模块，实时传输CPU控制模块接收的IC卡信息、加油量信息和计费信息；

数据存储模块，用于本地记录CPU控制模块接收的IC卡信息、加油量信息和计费信息；

人机交互模块，通过加油界面显示IC卡信息、加油量信息和计费信息，同时通过操作人员能够实现加油界面的手动进入或手动退出，对本***的手动控制；其中，加油界面包括加油时间、加油地点的经纬度、加油总量、当前加油量、单价、当前加油金额；

打印机，用于现场打印IC卡信息、加油量信息和计费信息；

电源模块，用于对本***的各个部分进行供电；

CPU控制模块，当加油数据采集模块采集到10个以上脉冲信号来时，发送启动信号至CPU控制模块，CPU控制模块控制人机交互模块的待机界面的之前加油量信息和计费信息的数值自动归零，然后CPU控制模块控制待机界面显示为加油界面；同时将本次作业的IC卡信息、加油量信息和计费信息通过GPRS/3G通信模块发送至后台管理***。

其中，每升油对应25个脉冲信号。

本发明所要解决的问题是为拥有大量工程作业机械和内部运输车辆的企业，如大型露天矿山企业，。该***是集车辆北斗卫星定位、IC卡信息检测、加油数据采集和无线数据传输为一体的标准单锭尺寸车载装置，安装在流动加油车上，作业车辆所绑定的IC卡信息、实时加油数据和流动加油车位置信息通过3G或GPRS网络发送到Internet，与远程在线的后台管理主机通过点对点网络通讯传输，后台管理中心实时接收、存储不同车辆的加油数据，定期分类、汇总，生成统计报表，为企业提供管理依据，避免乱加油、偷油等现象的发生，提高运营效率、降低企业运营成本。

本***又可称之为北斗车载加油数据实时采集传输终端，是该***的采集前端，采集移动加油车的卫星定位数据、受油车IC卡信息、实时加油数据并进行数据融合，通过GPRS或3G无线方式发送至后台管理中心实时显示和处理。该终端基于ARM嵌入式***设计，按功能划分主要包括主控模块、人机接口模块、通信模块、北斗/GPS定位模块、IC卡模块、加油数据采集模块和电源模块组成，如图3至图4所示。

上述CPU控制模块实现各个模块的信息交互，确保各个模块协调工作，负责控制器和***器件的初始化和控制。

上述北斗/GPS定位模块采用BD2/GPS兼容芯片，通过BD2、GPS两种定位方式获取移动加油车的位置，可保障终端定位的可靠性和准确性。

上述加油数据采集模块采集处理加油车车载加油机流量计的脉冲信号，转换生成加油量信息，并可换算成计费信息。流量计脉冲信号通常为高电平有效的方波信号，由于车载电源不稳定、设备接地不良及其他线路串扰等原因会产生尖峰脉冲和高频毛刺。加油数据采集模块程序首先进行采样数据预处理，判断并剔除大的尖峰脉冲信号，再用一个匹配设计的数字低通滤波器滤除高频载波信号，获得有效的流量脉冲计数信号，最后再对脉冲计数进行加窗平滑处理，进一步减少信号干扰造成的误判。通过上述设计，加油数据采集模块可保证加油量信息采集有效准确。

上述IC卡接口模块用于读取正在加油的作业车辆所绑定的IC卡信息，包括ID号、余额等信息。

上述3G或GPRS通信模块用于进行通信，实时传输采集到的各种数据。

上述数据存储模块用于本地记录加油数据及相关信息。

上述人机交互模块便于移动加油车上操作人员实现对***简单便捷控制、特殊情况下对***的紧急操作及告警信号指示。此外终端还具有打印功能，可现场打印加油信息。

上述电源模块用于对整个终端***供电，采用智能化电源管理方案，支持12V或24V直流供电，宽电压输入，满足车载使用条件

如图5所示，终端的工作流程为采集移动加油车加油机流量计输出的油料流量脉冲信号、受油车辆绑定的IC卡信息和移动加油车自身位置信息，进行数据整合，根据不同的工作状态将数据通过3G或GPRS无线网络发送至后台处理中心。

本发明的应用实现内容如下：

(1)停车加油(有10个以上加油脉冲来时)时，待机界面自动显示为加油界面。当车辆行走或刷IC卡把加油量扣费1分钟后(此期间显示最终加油结果，若加油量已扣费采用加油量和数字0交替闪烁方式表示，加油金额和IC卡余额交替显示。若未扣费行走，保持正常显示，产生声光告警)，并已经打印完加油结果时，自动退出加油界面，回显原来的待机界面。

(2)加油界面时按“上”“下”键或“C”键也可退出加油界面。当不加油时在其它待机界面下按“上”“下”键也可调出加油界面，最后一笔已刷卡扣费的加油量也是采用加油量和数字0交替闪烁方式表示，加油金额和IC卡余额交替显示。若不闪烁，说明未刷卡扣费，这时还可进行刷卡扣费，并生成一条加油记录，发到后台。

(3)当前无论处于什么界面，当停车时且有加油脉冲输入时(比如来10个脉冲以上，防止伪脉冲干扰。当前脉冲数还是要记录)，进入加油界面，界面里当前加油量自动归零，加油金额也归零。

(4)加油界面包括加油时间、加油地点的经纬度、加油总量(8位加小数点2位，需要存到内存里)、当前加油量(4位加小数点后2位)、单价(每公升价格，3位加小数点2位)、当前加油金额(4位加小数点后2位)。单价由后台中心站装订到加油车记录仪上，或靠记录仪面板的上下键按钮设定。

(5)加油时，加油总量与当前加油量和加油金额随着流量计输出的脉冲不断递增。

(6)当加油枪停止加油，加油总量与当前加油量和加油金额的数字显示不变。***IC卡，若IC卡余额不足，发出提示音，显示IC卡当前余量(当前加油金额与IC卡余额交替闪烁)，提示换其它IC卡，若余额充足则自动扣费。这时发出已扣费提示音，已加油量和数字0交替闪烁，当前加油金额与IC卡扣费后油量余额交替显示。此时生成一笔加油记录，该记录仪的加油记录内容包括受油车辆绑定的IC卡ID(或车牌号，如挖机55、装机68、小车188等，或车载终端ID号)、加油时间、加油地点经纬度、总累计加油量、当前加油量、加油金额、单价等。

(7)若加完油未刷IC卡扣费，且移动加油车启动行走，产生声光告警，提示未刷IC卡。刷IC加油卡，或按“C”键，告警清除，待机界面回到原界面。若是按“C”键清除，产生一条非正常加油记录，记录内容同上，但受油IC卡ID为一特殊数字。

(8)加油记录本地可存1000条以上(满足多天加油)，当3G/GPRS组网为在线状态的话，及时上传到后台中心数据库对应列表。该记录存到对应移动加油车车牌号下、并记录对应驾驶员IC卡身份识别(用作加油员的“机号”识别)。

(9)当3G/GPRS本地网络中断多日或车载终端通信模块损坏，还可通过面板按键，调出未发往中心站的历史记录，便于人工抄报。通过人工报表，添加到中心站后台数据库里。

回显加油记录包括当前往回数第几笔/脱机总笔数，时间、加油地点经纬度、受油车ID、加油量、金额等。

(10)具有自动打印功能，每生成一笔加油记录，控制打印机打印一条。

(11)具有给定日累、月累(油量和金额)的查看功能。

(12)具有流量系数设定功能，如每升油多少脉冲。当前默认为每升25个脉冲

(13)当受油车IC卡不在现场，可用加油员IC卡先加油，再通过双方确认后，在后台数据库作调整。这时用加油员IC卡时，打印机再多打印一条记录单，留给被加油车司机确认。

本发明具有防止IC卡串用、盗用的功能，具体内容如下：

(1)移动加油车主要给工程机械车辆加油，此类车辆均都安装有油箱油位传感器，若此油位不变，或变化量差距大，说明有偷油嫌疑，同时判断加油车与受油车卫星定位卫星是否靠近，否则后台对该IC卡加油记录标记为异常。

(2)若是其它柴油车辆使用IC卡加油，看对应车GPS定位是否靠近。

(3)若无其它车辆GPS定位靠近，说明异常。

(4)再就是根据该IC卡宿主车的耗油量和行驶里程数来判断。

移动加油车加油数据实时采集***应用实施例如图1所示。图1中的后台管理***可以实现对加油车车载终端设备发送的定位信息、受油车辆IC卡信息和受油车辆加油信息接收、存储，根据不同车辆加油数据，定期分类、汇总，生成统计报表，为企业提供管理依据，避免乱加油、偷油等现象的发生，提高运营效率、降低企业运营成本。该后台管理***架构分层设计，采用面向对象的软件设计和实现方法，同时采用基于组件设计的理念和技术。从纵向架构层面上，软件***提供硬件解析层、数据访问层、应用层和表示层四大层面。在每个大层面上又包含若干小层面的抽象、影射、实现和封装。采用这种设计最大限度的降低了软件的耦合性，具有较高的可靠性、可维护性和可升级性，可通过配置实现不同的功能。

软件的总体设计如图6所示：硬件解析层：负责完成与移动加油车车载终端的通信，实现加油车车辆位置、受油车IC卡信息和加油数据实时采集。数据层：主要进行加油车辆位置管理，受油车辆分类、处理，用户信息和配置信息管理，以及信息数据库维护管理等，采用Access数据库实现。应用层：包括用户管理、位置状态管理、状态管理、配置管理和报表管理。用户管理：负责对使用管理***的用户进行合理的管理与约束，主要功能包括用户身份认证、用户权限鉴别、用户操作记录等；位置状态管理：加油车的位置、状态信息，并可对状态进行分析分类，存储和查询；状态管理：发现、显示异常状态；配置管理：***的设置，终端参数设置和修改、上报地址的修改；报表管理：依据用户信息，定期分类、汇总并生成月度、季度、年度或特定时段的统计报表，并可打印输出。图形用户界面：接收应用软件传送来的数据，在电子地图上显示加油车的位置、状态和异常报警等信息。地图采用网络地图，可实现任意放大、缩小、漫游及信息查询。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种IC卡移动加油车加油数据实时采集管理***，其特征在于，安装于移动加油车上，该***包括：北斗/GPS定位模块、加油数据采集模块、IC卡接口模块、GPRS/3G通信模块、数据存储模块、人机交互模块、打印机、电源模块、CPU控制模块；

北斗/GPS定位模块，通过BD2、GPS两种定位方式获取移动加油车的位置；

加油数据采集模块，采集移动加油车的车载加油机流量计的脉冲信号，且当加油数据采集模块采集到10个以上脉冲信号来时，发送启动信号至CPU控制模块；同时将该脉冲信号转换成加油量信息，然后根据该加油量信息换算成计费信息，最终将加油量信息和计费信息发送至CPU控制模块；其中在转换成加油量信息之前先对脉冲信号进行剔除尖峰脉冲信号、滤除高频载波信号的处理，获得流量脉冲计数信号，然后对流量脉冲计数信号进行加窗平滑处理；

IC卡接口模块，读取正在加油的作业车辆所绑定的IC卡信息，并将该IC卡信息发送至CPU控制模块；

GPRS/3G通信模块，实时传输CPU控制模块接收的IC卡信息、加油量信息和计费信息；

数据存储模块，用于本地记录CPU控制模块接收的IC卡信息、加油量信息和计费信息；

人机交互模块，通过加油界面显示IC卡信息、加油量信息和计费信息，同时通过操作人员能够实现加油界面的手动进入或手动退出，对本***的手动控制；其中，加油界面包括加油时间、加油地点的经纬度、加油总量、当前加油量、单价、当前加油金额；

打印机，用于现场打印IC卡信息、加油量信息和计费信息；

电源模块，用于对本***的各个部分进行供电；

CPU控制模块，CPU控制模块接收到加油数据采集模块的启动信号后控制人机交互模块的待机界面的之前加油量信息和计费信息的数值自动归零，然后CPU控制模块控制待机界面显示为加油界面，并在该加油界面上显示本次作业的IC卡信息、加油量信息和计费信息；同时将本次作业的IC卡信息、加油量信息和计费信息通过GPRS/3G通信模块发送至后台管理***。

2.如权利要求1所述的IC卡移动加油车加油数据实时采集管理***，其特征在于，每升油对应25个脉冲信号。