非接触式IC卡自助加油系统_技术报告_接触式ic卡实验报告
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非接触式IC卡自助加油系统
技术报告
目 录
一、系统简述
二、加油系统功能
三、主要技术指标
3.1 加油机 3.2 GPRS DTU
四、主要创新点
五、推广应用前景
一、系统简述
路由器防火墙GPRS基站信息中心服务器加油站集线器集线器集线器电脑电脑电脑路队加油机加油机加油机
集线器与中心通过无线VPN连接。加油时将员工卡插入加油机中进行加油，加油交易临时存储在加油机中，每隔一段时间，集线器自动向中心服务器进行一次呼叫，建立连接后将加油交易传到中心服务器的数据库中。各路队通过接入内网的计算机对加油记录进行查询。
二、加油系统功能
1.加油机功能
加油站由加油装置、DPOS装置和集线器组成。主要组件应能符合如下的功能需求：
（1）卡机联动功能 IC卡加油机是凭IC卡加油的加油机，不插IC卡不能加油。（2）信息验证功能
DPOS装置可以读取公交员工卡中存储的加油授权信息并做以下判断： A.卡片是否是油机能够识别的卡片？ B.卡片是否灰卡？ C.卡片是否在黑名单中？
D.卡片所允许油品代码是否与当前油品相符？ E.允许加油次数是否不限制或大于0？ F.允许加油数量是否大于0？
如果不能通过检测，应给予相应提示；如果能通过检测，则显示“允许加油公升数”和“允许加油次数”并等待用户加油。
（3）自动结算功能
IC卡加油机在加油过程中自动计算金额，自动从IC卡中扣除。（4）防透支功能。
IC卡储油量以升为单位，加油卡上余额不足所需油料时，加油机拒绝启泵加油。加油至IC卡上规定的最少油量时，加油机自动停机写卡。
（5）防误操作功能。
在加油过程中拔卡，加油机将自动停机并提示插回IC卡。如不插回卡，此卡则被锁住。加油过程中，加油机键盘操作无效。
（6）定时传送功能
加油过程中，IC卡加油机将卡号、车号、加油量、加油金额、卡内余额等加油交易记录保存在加油机中，并且将这些数据定时通过集线器传送到中心服务器上。
（7）自动脱机功能。
当集线器与中心的通讯出现故障时，IC卡加油机能自动脱机，并能独立进行加油作业，保存数据，待通讯恢复正常后，继续回到联机工作状态。
（8）自动接收中心下发的信息的功能
集线器自动检测是否有来自中心的油站基本信息、油品油价信息、黑白名单更新信息、卡片密钥信息，一旦收到则将其转发到油机中。
（9）加油累计数读取功能。
通过加油站管理机可随时读取加油机的加油累计数。（10）单价修改功能。
可通过加油站管理机修改油品单价。（11）提示功能。
IC卡加油机任一步操作，在显示窗口上均有中文提示。（12）断电保护功能。
IC卡加油机内均装有充电电池，停电时充电电池对数据存储器芯片提供维持电流，使加油机内的加油交易记录数据不会丢失。
2.中心管理功能
中心服务器拥有一个公司VPN网络内的固定IP地址。在服务器中，由数据传输处理模块和接口模块构成成为后台管理系统。实现将上传数据传递到特定数据库中和把需要下发的信息发送到站点油机的功能。
（1）自动接收数据功能
通讯模块不断检测通讯端口，一旦发现有交易数据上传，则将其保存在后台管理系统数据库中。
（2）下发数据功能
每当有油站基本信息、油品油价信息、黑白名单更新信息、卡片密钥信息等信息需要下发时，将数据提交给后台管理系统，由后台管理系统将数据打包，通过通讯端口下传到集线器中，并由集线器下载到油机中。
（3）数据查询功能
中心服务器安装有B/S结构的加油数据查询软件，通过任何一台接入内网的计算机，均可对加油交易明细数据等各种数据进行查询。
三、主要技术指标
3.1 加油机
加油机
1.加油机应具备以下基本性能：(1)可靠工作温度范围：-20℃～+55℃。(2)可靠工作相对湿度范围：20%～90%。(3)电源适应范围：单相220VAC(30% 50/60Hz)。(4)抗电强度符合GB4943-1995中5.3的规定。
(5)防爆性能：符合GB/T9081-1998《机动车燃油加油机》中防爆性能的要求。
3.2 GPRS DUT
GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构，这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此，现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。
GPRS理论带宽可达171.2Kbit/s，实际应用带宽大约在40～100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP连接，可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。
GPRS是一种新的移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP或X.25服务。GPRS采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。
本系统所采用的H7118 GPRS DTU（Data Termination Unit）有如下性能：使用RS232/422/485接口，高性能、工业级，外置式，适用于使用环境恶劣的各种工业监控、交通管理、水文、气象、煤矿安全监控等应用。1.H7118 GPRS DTU特点：
(1)透明数据传输：H7118 GPRS DTU直接提供RS-232/422/485接口，为用户的数据设备提供透明传输通道。
(2)无需后台计算机支持：普通GPRS Modem通常需要附着在PC机上虚拟拨号上网，利用PC机的资源进行数据收发和协议转换，H7118 GPRS DTU内置自动网络连接和协议处理模块，无需后台计算机支持。(3)点对点、点对多点、对等、实时数据传输：H7118 GPRS DTU可以实现点～点、点～多点、中心～多点的对等数据传输，传输时延一般小于1秒。
(4)永远在线：H7118 GPRS DTU一开机就能自动附着到GPRS网络上，并与您的数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据。(5)按流量计费：H7118 GPRS DTU一直在线，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时，不收费用。
(6)高速传输：GPRS网络的传输速度最快将达到160Kbps，速率的高低取决于移动运营商的网络设置，根据中国移动的网络情况，目前可提供20～40Kbps的稳定数据传输。
(7)组网简单、迅速、灵活：H7000移动数据通信系统可以不依赖于运营商交换中心的数据接口设备，通过Internet网络随时随地的构建覆盖全中国的虚拟移动数据通信专用网络。2.H7118 GPRS DTU主要功能(1)基本功能 ：
A.使用方便、灵活、可靠 B.支持双频GSM/GPRS C.符合ETSI GSM Phase 2+标准 D.数据终端永远在线 E.实时时钟
F.支持A5/1&A5/5加密算法(2)增强功能 ：
A.透明数据传输与协议转换 B.支持多数据中心 C.支持点对点、点对多点、中心对多点对等数据传输 D.短消息数据备用通道(选项)E.STK卡特殊功能配置
F.支持RS-232/422/485或以太网接口 G.支持音频接口，方便维护操作 H.系统配置和维护接口
I.通过Xmodem协议进行软件升级
J.支持图形界面远程配置与维护(由数据中心集中管理)K.支持空中软件升级(选项)L.自诊断与告警输出
M.抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求 N.极好的低温和高温工作性能(-30～+70ºC)(3)支持虚拟数据专用网 3.H7118 GPRS DTU技术指标(1)音频 ：
A.支持通话或紧急呼叫
B.支持全速率，增强全速率和半速率 C.支持回声抑制和噪声消除功能(选项)D.支持双音多频(DTMF)(2)GPRS数据： A.GPRS Cla 2CS4 C.符合SMG31bis技术规范(3)接口 ：
A.天线接口：50Ω/MMCX 阴头 B.SIM卡：3V/5V C.串行数据接口：TTL电平 RS-232(DCE)RS-422/485 D.串行数据接口速率：300到115,200 bits/s E.配置接口：RS-232 F.话音接口：耳机和麦克风 G.告警输出接口：电平输出(4)供电 ：
A.电压：+7.5～+26VDC(可定制+5VDC)B.功耗：最大工作电流：450mA@+5VDC 空闲时：25mA@+5VDC(5)其他参数：
A.尺寸：83.5x47x17.5(不包括天线和安装件)B.重量：120g C.工作环境温度：-30～+70ºC D.储存温度：-40～+85ºC E.相对湿度：95%(无凝结)
四、主要创新点
（一）采用卡机联动方式，使用公交ＩＣ卡作为加油卡。
本项目开发的专用加油机DPOS装置，采用非接触式ＩＣ卡读写技术，实现加油机卡机联动加油方式。该DPOS可接受济南公交公司已经发放的ＩＣ卡（非接触逻辑加密卡）作为加油卡，以保持与济南公交公司现有系统的兼容性。
（二）加油流程的改变
将现行加油流程（路单作为载体，油站加油员加油并记录加油量，每月进行汇总的方式）改变为公交员工卡为载体，从调度机上获得加油指令后，到加油站进行自助加油，加油数据实时传送到信息平台，可以及时数据汇总和分析的方式。
（三）GPRS数据传输模式
课题组根据济南公交在各路队设加油站，油机较少、油品单一的实际情况，开发基于无线传输技术（ＧＰＲＳ）的数据传输控制器，数据传输控制器安装在加油点的营业室，可实时自动采集加油机的加油交易数据并上传到总公司信息平台，还可以定时接收管理中心需要下发的黑名单卡、油枪油品等控制信息下载到加油机DPOS中。
（四）公交IC卡的二次开发
针对刷卡加油的应用，课题组对公交员工卡重新进行了扇区设计，确定三个扇区为物资系统及自助加油系统使用，设计了独立的读写密钥，并与现有消费系统相兼容。
五、推广应用前景
油料支出是公交公司最大的成本支出，油料管理是保证前方运营的根本因素之一。我公司目前所采用传统的人工加油方式，具有加油效率低、空驶里程大、人员占用多、管理不方便、工作效率低下、现金找零困难、伪造油票等缺点。随着车辆、线路的逐步增加，加油点必须不断增建，流程和管理上的矛盾变得日益突出，因此需要运用先进的科学技术，优化加油流程，提高工作效率，降低人工成本，提升管理水平，建立一套基于信息化技术的油料管理系统。
油量管理加油系统的实施，改变了传统流程。实现了加油站的自动化，方便加油管理，加快加油速度，提高工作效率和油站效益；并且电脑化账务管理，记账准确及时，减少了因现金交易而带来的诸多不便。以前加油流程是填写领料单、出油、核对油票，一切流程都需要人工来完成，而现在使用IC卡到各加油站加油，加油的一切信息都显示在软件后台，大大减低了人力投入和效率的提高。此系统缩短了加油结算时间，财务人员可及时统计出公交车辆耗油情况，管理人员可以随时查看油料信息，这些信息并为管理人员提供管理决策。通过计算机管理网络系统，管理者可随时掌握加油站各种油品的收、发、存、售等信息。实现了实用性强、安全性好、系统保密性高的原则。
相信随着油量管理系统的正式启用，一定会大大的增强加油效率，提高管理水平，为公交的营运做出强有力的保障。
