引言

油罐車在石油運(yùn)輸中扮演著重要的角色，但當(dāng)前傳統(tǒng)的油罐車施封方式以及當(dāng)前采用的一些電子簽封方式已經(jīng)無法滿足企業(yè)的需求。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起和發(fā)展給予石油運(yùn)輸行業(yè)良好的發(fā)展契機(jī)。所謂物聯(lián)網(wǎng)，是指將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)將溝通從任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人之間的溝通連接擴(kuò)展到人與物和物與物之間的溝通連接。成品油罐車智能管理系統(tǒng)就是將RFID、傳感器、GPS等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過信息處理和無線通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于成品油的運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、配送等各個(gè)環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)作和高效率優(yōu)化管理，更好地降低成本,提高服務(wù)水平。

成品油罐車智能管理系統(tǒng)在業(yè)界第一次提出定位電子簽封（專利技術(shù)產(chǎn)品），以實(shí)現(xiàn)車輛的全程動(dòng)態(tài)監(jiān)控，油品數(shù)質(zhì)量的自動(dòng)交接，以及車輛運(yùn)距、車輛行駛路線的管理等功能。定位電子簽封的提出和實(shí)現(xiàn)，大大提高了石油運(yùn)輸企業(yè)的運(yùn)營(yíng)工作效率和安全管理水平，可有效地實(shí)現(xiàn)信息的快速、準(zhǔn)確、方便傳遞。

1系統(tǒng)概述

成品油罐車智能管理系統(tǒng)主要由全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和電子簽封系統(tǒng)構(gòu)成，可通過GPRS實(shí)時(shí)無線傳遞油罐車的位置和狀態(tài)信息。圖1所示是成品油罐車智能管理系統(tǒng)的整體框圖。整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)是在省公司設(shè)立中心控制服務(wù)器，在配送中心設(shè)立客戶端，在油罐車上安裝定位電子簽封等配套設(shè)備。當(dāng)車輛進(jìn)入指定的油庫(kù)或加油站時(shí)，由指定人員持授權(quán)卡進(jìn)行解封（施封）操作，系統(tǒng)將定位信息、操作人員信息、授權(quán)卡信息、解封（施封）指令信息、時(shí)間信息等上傳到服務(wù)器進(jìn)行核對(duì)并儲(chǔ)存，核實(shí)通過后，再將指令發(fā)送到車載終端并實(shí)施指令動(dòng)作。中心授權(quán)人員也可通過GPRS遠(yuǎn)程遙控進(jìn)行施封（解封）。全系統(tǒng)采用全封閉的防爆模式，電磁鎖機(jī)殼、主機(jī)機(jī)殼、線路鋪設(shè)等全部采用防爆設(shè)計(jì)，融合了探頭式和鎖式兩種功能，采取雙保險(xiǎn)的形式。

本系統(tǒng)從根本上解決了傳統(tǒng)簽封存在的諸多問題，既可以解決重復(fù)投資、大工作量等問題，又可以提供實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史回放等定位管理能力。

圖1  成品油罐車智能管理系統(tǒng)整體框圖

2系統(tǒng)工作流程

圖2所示是成品油罐車智能管理系統(tǒng)的工作流程圖。

圖2 成品油罐車智能管理系統(tǒng)工作流程圖

2.1正常巡檢流程

車載終端每隔60s（1~300s可調(diào)）采集一次時(shí)間、定位、運(yùn)行狀態(tài)等信息，并通過GPRS上傳至中心服務(wù)器，服務(wù)器將上傳數(shù)據(jù)解析后存入數(shù)據(jù)庫(kù)保存。

2.2施封流程

油罐車在指定油庫(kù)（由ERP和GPS確定）裝油并計(jì)量完畢，或者是在加油站卸油完畢后，由指定人員持授權(quán)施封卡刷卡，車載終端將刷卡卡號(hào)、刷卡時(shí)間、GPS信息、車載終端編號(hào)、車輛信息打包上傳至中心服務(wù)器核對(duì)并保存，核實(shí)通過后，便將相應(yīng)的指令發(fā)送到車載終端，由車載終端控制相關(guān)的電磁閥門關(guān)閉，以完成施封。

2.3解封流程

油罐車到達(dá)指定油庫(kù)或加油站（由ERP和GPS確定）后,由指定人員持授權(quán)解封卡刷卡，車載終端將刷卡卡號(hào)、刷卡時(shí)間、GPS信息、車載終端編號(hào)、車輛信息打包上傳至中心服務(wù)器核對(duì)并保存，核實(shí)通過后，將相應(yīng)的指令發(fā)送到車載終端，由車載終端控制相關(guān)的電磁閥門打開，完成解封。

2.4報(bào)警流程

在施封狀態(tài)下，對(duì)任意一個(gè)閥門進(jìn)行操作，都將在10ms內(nèi)觸發(fā)主機(jī)進(jìn)行聲光報(bào)警。車載終端將時(shí)間、定位信息、車輛、報(bào)警信息等上傳至中心服務(wù)器，中心服務(wù)器接收、保存并發(fā)送報(bào)警信息給客戶端，客戶端啟動(dòng)聲音報(bào)警通知調(diào)運(yùn)人員調(diào)查處理。系統(tǒng)報(bào)警后，由調(diào)運(yùn)人員對(duì)車輛傳回的信息進(jìn)行分析,確認(rèn)報(bào)警原因后，由物流中心車輛監(jiān)管人員通過客戶端發(fā)送指令給車載主機(jī)后，方可取消報(bào)警。

3系統(tǒng)的功能特點(diǎn)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成品油罐車智能管理系統(tǒng)和以往的電子簽封產(chǎn)品相比較，有許多新的特點(diǎn)。

3.1GPS模塊

利用GPS的定位功能，高頻率采集車載終端數(shù)據(jù)，最低可以每秒上傳1條GPS數(shù)據(jù)，然后通過優(yōu)化算法過濾無效數(shù)據(jù)，將行駛路線以數(shù)據(jù)表格的形式體現(xiàn)出來，進(jìn)行運(yùn)距計(jì)算及運(yùn)行線路的展示。通過實(shí)地多點(diǎn)測(cè)量，不同的兩輛車連續(xù)行駛200km后，所讀取的里程表數(shù)值與系統(tǒng)計(jì)算數(shù)值相差不到800m，完全滿足對(duì)運(yùn)距管理的高精度需求。另外，成品油罐車智能管理系統(tǒng)還可以提供車輛行駛路線提前訂制功能，在實(shí)際運(yùn)行過程中，車輛若偏離指定的行駛路線，則將實(shí)施客戶端報(bào)警。

基于GPS的精確定位技術(shù)和服務(wù)器強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,可使得成品油罐車智能管理系統(tǒng)只有在油庫(kù)、加油站等特定位置才能進(jìn)行施封和解封操作。所有施封和解封指令的下達(dá)全部由省公司服務(wù)器完成，任何人（除指定的管理人員外）都無法對(duì)封簽狀態(tài)轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制。系統(tǒng)能提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，可代替所有人工分析，將可能出現(xiàn)的違規(guī)操作全部交由軟件進(jìn)行自動(dòng)分析和處理。

3.2GPRS模塊

系統(tǒng)可將GPS信息、刷卡信息、閥門及罐口開關(guān)狀態(tài)、車輛運(yùn)行狀態(tài)、簽封狀態(tài)、車載主機(jī)狀態(tài)、攝像頭、車載液位儀等數(shù)據(jù)全部通過GPRS實(shí)時(shí)上傳至中心服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、集中管理，數(shù)據(jù)及報(bào)警信息對(duì)管理及監(jiān)管人員公開透明，不存在徇私舞弊的隱患。

3.3射頻模塊

可通過射頻模塊將物理簽封與射頻技術(shù)融合到一起開發(fā)射頻簽封。使用射頻簽封將長(zhǎng)期不使用的閥門或者可能偷盜油的地方一次性施封，利用手持機(jī)讀取簽封中加密的射頻芯片數(shù)據(jù)，并集中到省公司數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一保存，采取定期或者不定期的形式對(duì)簽封及車輛進(jìn)行強(qiáng)制檢查，故可達(dá)到類似油庫(kù)巡警系統(tǒng)的功能，同時(shí)也增強(qiáng)了對(duì)車輛巡檢的管理功能。施封卡和解封卡均采用先進(jìn)的射頻卡，理論上無法進(jìn)行復(fù)制，即使卡被復(fù)制，也只能在油庫(kù)及加油站特定區(qū)域內(nèi)使用，因刷卡時(shí)間、地點(diǎn)、車輛在數(shù)據(jù)庫(kù)中存有記錄，會(huì)很快被發(fā)現(xiàn)。系統(tǒng)可對(duì)封簽操作人員進(jìn)行詳細(xì)的區(qū)分，不同崗位的不同人員，不同加油站及油庫(kù)的施解封卡不通用，例如A站的卡無法在B站或者油庫(kù)操作，油庫(kù)的卡也無法在加油站操作。封簽的使用與配送出庫(kù)計(jì)劃相關(guān)聯(lián)，只有配送單對(duì)應(yīng)的加油站才能進(jìn)行解封操作，非配送目的站無法進(jìn)行解封。

3.4動(dòng)態(tài)監(jiān)控模塊

利用成熟的GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))和GPRS(通用無線分組通信業(yè)務(wù))可實(shí)現(xiàn)車輛的全程集中監(jiān)控，并將全省所有的油庫(kù)及加油站在地圖上進(jìn)行標(biāo)注管理，對(duì)車輛運(yùn)行軌跡以及運(yùn)距的動(dòng)態(tài)跟蹤和實(shí)時(shí)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)運(yùn)距管理，確保運(yùn)距的準(zhǔn)確性，從而確保二次物流運(yùn)費(fèi)的精確計(jì)算。通過車載液位儀監(jiān)控靜態(tài)下的油高、溫度等信息，達(dá)到取消手工計(jì)量的目的。系統(tǒng)中的車載攝像頭與油口探頭聯(lián)動(dòng)，一旦發(fā)生非法開啟，攝像頭會(huì)自動(dòng)抓拍圖像并上傳省公司服務(wù)器，或者在任意時(shí)間由客戶端發(fā)送指令進(jìn)行圖像抓拍。成品油罐車智能管理系統(tǒng)將車輛運(yùn)行狀態(tài)、軌跡、配送計(jì)劃完成情況，以及油庫(kù)及加油站的實(shí)時(shí)庫(kù)存等信息集中到統(tǒng)一的平臺(tái)上進(jìn)行大屏幕集中展示，管理十分方便，并可服務(wù)于二次物流優(yōu)化調(diào)度，更好地提高經(jīng)營(yíng)管理水平。

3.5安全防爆模塊

本車載系統(tǒng)采用全封閉模式，電磁鎖機(jī)殼和主機(jī)機(jī)殼全部采用防爆設(shè)計(jì)。定位電子簽封融合了探頭式和鎖式兩種功能,采取雙保險(xiǎn)的形式，即使探頭或者鎖發(fā)生故障，司機(jī)也無法偷油。探頭式采用物理接觸式探頭，高低電平檢測(cè)時(shí)間差在20ms以內(nèi)，從而徹底解決了霍爾元件會(huì)受檢測(cè)時(shí)間、強(qiáng)磁場(chǎng)及溫度影響的問題。配線全部采用不銹鋼防爆波紋管穿套且單向安裝，整套系統(tǒng)無對(duì)外接口，無縫隙，管路中間任何部位都無法用工具卸開，配線采用屏蔽線加上外套的不銹鋼波紋管(一層網(wǎng)管、一層波紋管)，從而形成了三道屏蔽，從根本上杜絕了不法司機(jī)的破壞以及外界設(shè)備的干擾。除此之外，車載系統(tǒng)還采用斷電報(bào)警、低壓報(bào)警、過壓保護(hù)、電源整流橋、溫控監(jiān)測(cè)及保護(hù)等多重保護(hù)措施。隨機(jī)配備的備用電源在外接電源斷電的情況下仍可保證系統(tǒng)正常使用12小時(shí)以上，且一旦發(fā)生主機(jī)斷電或者低壓等非正常情況，系統(tǒng)就會(huì)向中心服務(wù)器發(fā)送報(bào)警信息，并在客戶端同時(shí)報(bào)警，以便使管理人員能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題。

4結(jié)語

成品油罐車智能管理系統(tǒng)可應(yīng)用在石油、石化等大型油罐車的運(yùn)輸管理過程中，通過在成品油罐車上安裝定位電子簽封、監(jiān)控主機(jī)、液位儀等設(shè)備，在運(yùn)輸公司及配送中心安裝終端管理軟件，在物流中心架設(shè)服務(wù)器并安裝總管理軟件,為油品配送相關(guān)管理人員安裝監(jiān)控客戶端，可實(shí)現(xiàn)油罐汽車和配送油品的全程實(shí)時(shí)監(jiān)管。成品油罐車智能管理系統(tǒng)利用GPS精確定位技術(shù)和GPRS無線通信技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)車輛運(yùn)行距離、運(yùn)行路線的全程動(dòng)態(tài)管理，保證配送過程中的油品安全，還可減輕操作和管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量,提高工作效率，同時(shí)強(qiáng)化油罐車運(yùn)輸安全數(shù)質(zhì)量的管理。

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