专利名称：一种卡机联接加油机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有扩展性强、支持多种支付方式且能通过以太网方式与后台管理系统进行数据交互的卡机联接加油机。
背景技术：
目前市场上使用的绝大部分加油机是采用51系列单片机作为核芯的加油机。在行业发展初期，以简单的电子控制取代机械控制，曾经大大提高计量精度和工作效率。随着技术发展和市场需求变化，市场要求高端加油设备具有高性能、多功能以及智能化特点，而 51系列芯片受处理速度和资源的限制，在扩展整合方面往往力不从心，难以达到市场新的要求。这样不仅使得新技术的应用受到限制，同时也从根本上限制了加油机功能的扩充。目前，中国国内有20余家加油机生产厂商，每一厂家生产的加油机在通讯协议以及传输介质(如RS-422、RS-485、电流环等)上各不相同，甚至有些厂家不同型号的加油机在通讯协议和传输介质上也不尽相同。为了实现后台系统与不同厂家或者不同类型的加油机的联接，那么就需要后台为每个厂家或每个型号的加油机定制不同程序以保证通讯的准确性。同时采用串行通信方式，也无法满足高速、大数据量传输的要求。IT技术的迅速发展，很大程度上改变了人们的消费习惯，现金消费和银行卡、IC 卡等电子消费的方式相比，后者将更具有竞争力。而加油机作为销售的前端将直接面对消费习惯改变的人，这就需要不断改变加油机端的支付方式，来满足人们消费习惯的改变。目前市场上广泛使用的加油机为卡机联动加油机和普通税控燃油加油机。虽然国内已有卡机联动加油机，也支持IC卡加油，但是其是通过改造加油机主板嵌入卡模块，从而完成IC卡对加油机各种加油操作的控制，操作方式不灵活，不能够方便的支持其他各种类型的卡片。 同时其支付和油机控制采用1条通讯线路传输，安全性也得不到很好的保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种卡机联接加油机，采用ARM微处理器作为核芯，使用 Linux系统或WinCE系统开发设计，将油机控制和支付功能分散，通过支付控制板和后台支付系统配合完成IC卡、银行卡交易的在线支付，油机控制板和后台控制系统相结合，完成实时加油操作和对油机的控制。本发明所述的卡机联接加油机由油机控制板、支付控制板、转换控制板、音频输出端子、打印机、密码键盘、税控主板、读卡器、显示屏、转换控制板、断电保护装置、加油数据存储器、电源板、后台支付系统、后台控制系统；加油数据存储器嵌入油机控制板，加油数据存储器大小为64M，存储1万笔交易；支付控制板通过RS232接口与油机控制板连接，支付控制板通过以太网与后台支付系统连接；读卡器与支付控制板通过RS232接口相连；密码键盘通过RS232接口与油机控制板相连；电源板与油机控制板、读卡器、支付控制板、显示屏、税控主板和打印设备连接；税控主板提供I/O接口，通过TTL接口与转换控制板连接； 转换控制板通过RS232接口与油机控制板连接；音频设备通过音频输入端子与油机控制板连接，断电保护装置通过RS232接口与油机控制板连接；油机控制板通过以太网与后台控制系统连接；油机控制板通过并行接口或VGA可自由连接打印机、音频设备、显示设备、密码键盘。卡 机联接加油机可通过支付控制板连接读卡器。读卡器采用多模式读卡器，能支持IC卡、银行卡、非接触式卡。卡机联接加油机可通过转换控制板将税控主板提供的TTL接口转换为标准的 RS232接口。卡机联接加油机的油机控制板可将获取的油机协议数据转换成标准的网络数据进行传输。卡机联接加油机支付控制板可通过RS232接口与油机控制板进行通讯。油机控制板可将支付控制板发送的预授权或其他与油机有关的指令转换为税控主板能够识别的指令。同时为了保证操作流程的准确性，油机控制板还需将油机状态信息传递给支付控制板， 保证卡支付操作的正常进行。卡机联接加油机与后台系统(含后台控制系统和后台支付系统)的通讯方式采用以太网方式进行，其中油机控制板与后台控制系统相连；支付控制板与后台支付系统相连。 在卡片预授权加油时，支付控制板将卡片的可用余额、可用加油量以及一些其他的限制信息通知后台支付系统，后台支付系统与后台控制系统根据卡片限制信息将执行结果返回给支付控制板和油机控制板，授权加油机的交易，在卡片后支付交易时，支付控制板读取卡片内信息，将卡片限制信息上送至后台支付系统，后台支付系统根据上送结果，与后台控制系统协同完成对加油交易进行支付。卡机联接加油机的断电保护装置与油机控制板相连，若检测到市电中断，断电保护装置则将该信号迅速传输给油机控制板，油机控制板立刻向税控主板发送停止加油的指令，以保证最后一笔交易可靠完成。密码键盘通过RS232与油机控制板相连；同时密码键盘的外壳及按键通过接地线与油机的接地线相连，这样就可以保证用户在进行键盘输入的过程中就可以轻松的将自身所携带的电荷释放掉。显示设备可通过并口或VGA 口与油机控制板相连，显示设备可采用点阵屏、真彩屏或者触摸屏。卡机联接加油机采用模块化设计方式，各个模块可以随意裁减或增加。如只保留电源板以及税控主板(含外设)则为普通税控燃油加油机；去掉支付控制板和IC卡读卡器后，则为网络加油机。卡机联接加油机除具有现有技术加油机的基本功能外还具有以下功能特征1.各类卡片的支持卡机联接加油机通过支付控制板连接各种不同类型的读卡器来方便实现各类型卡片的支付。根据卡片类型的不同可分为预授权和后支付2种流程。2.打印功能一般加油机上配置的打印机均是采用固定模式打印，而卡机联接加油机为了合理利用打印资源，从以下2个方面对打印功能进行了提升1)选择打印当支付完毕后，用户可以根据需要选择打印或者直接退卡。2)打印联数可配置可以配置打印1联或2联(一联为用户存根；一联为加油站存根)。3.脱机交易和日志存储卡机联接加油机利用油机控制板中的存储器，能够至少存储10000笔脱机交易和 7天的通讯日志。有益效果1.卡机联接加油具有高性能、多功能的特点、外设配置灵活、扩展整合便捷，为加油站拓展新业务提供了强有力的平台。2.卡机联接加油机与后台控制系统的传输采用标准的通讯协议(经过油机控制主板的转换)，大大增强了加油机的通用性，提升了加油机本身的价值。3.卡机联接加油机可支持多种类型卡片加油，可以吸引更多的消费者，提升加油站的核心竞争力。
图1卡机联接加油机结构示意图。图2预授权加油流程图。图3后支付加油流程图。
具体实施方案卡机联接加油机的具体实施方案将结合附图作进一步描述。如图1所示，本发明所述的卡机联接加油机由油机控制板、支付控制板、转换控制板、音频输出端子、打印机、密码键盘、税控主板、读卡器、显示屏、转换控制板、断电保护装置、加油数据存储器、电源板、后台支付系统、后台控制系统；加油数据存储器嵌入油机控制板，加油数据存储器大小为64M，存储1万笔交易；支付控制板通过RS232接口与油机控制板连接，支付控制板通过以太网与后台支付系统连接；读卡器与支付控制板通过RS232接口相连；密码键盘通过RS232接口与油机控制板相连；电源板与油机控制板、读卡器、支付控制板、显示屏、税控主板和打印设备连接；税控主板提供I/O接口，通过TTL接口与转换控制板连接；转换控制板通过RS232接口与油机控制板连接；音频设备通过音频输入端子与油机控制板连接，断电保护装置通过RS232接口油机控制板连接；油机控制板通过以太网与后台控制系统连接；油机控制板通过并行接口或VGA可自由连接打印机、音频设备、显示设备、密码键盘。在卡机联接加油机中油机控制板和支付控制板均为卡机联接加油机的核心部件。 油机控制板主要能够完成协议转换、油机通讯控制、状态监控以及打印等功能；支付控制板主要能够完成各类卡片的支付处理和支付通讯控制等功能。油机控制板提供100M以太网口、USB接口、RS232接口、键盘接口、显示设备接口、音频输入接口等；支付控制板提供100M 以太网口、RS232接口。卡机联接加油机的油机控制主板由嵌入式主板提供对油机加油控制，处理器 (CPU)采用EP9315-IBZ芯片组，其基于ARM920T内核，内带MMU、16KB的指令cache和16KB 的数据cache和Maverick Crunch数学协处理器；主频200MHz，系统总线IOOMHz ；NAND Flash存储器采用三星K9F1208R0C，容量64M。支付控制板采用自主开发的硬件电路与软件单元实现卡支付控制管理。打印机采用UP-AJ58AH-D或UP-AJ58AH-A，支持多种接口，串行接口(RS-232C兼容)波特率9600/19200bps (可通过控制命令切换)；
密码键盘可采用KMY3501B，产品通过PCI国际认证优质不锈钢冲压成型密码键盘，防水、防尘、防暴、防钻(入侵)、防拆、防泄露、防监听、防置换，密钥、程序及敏感数据拆封自毁，支持DES和Triple DES算法标准RS-232和标准USB 2. 0接口；
读卡器采用日本ICM350-3R1170或创自CRT-350多模读卡器。能对IC卡/RF卡 /磁卡读写，其应用领域范围广，包括自助终端、电子钱包、ATM等，磁头寿命200万次，能支持50万次插拔卡操作，支持串行接口 ；音频设备采用科尔乐的W3S-02-40B，其功率4W，便于安装；断电保护装置采用APC BK500Y-CH或者山特C1K/C1KS的UPS，提供不间断电源，在市电中断情况下，停止加油，完成交易生成与支付。卡机联接加油机加油及支付流程如下所述考虑到中国加油站的实际运营情况，卡机联接加油机的工作模式包括三种自助模式、非自助模式、脱机模式。加油机自身能够完成工作模式的切换。自助模式下，有卡才能加油，无卡不能加油，且卡片的支付方式采用预授权方式。 流程如图2所示，具体操作如下1.将IC卡插入卡机联接加油机的读卡器中，读卡器读取IC卡信息；2.选择IC卡钱包类型，选择要使用的加油枪，选择授权的方式(定金额、定量、无限制)，卡机联接加油机向后台支付系统发送验卡请求；3.后台支付系统向后台控制系统请求指定加油枪的油品信息；4.后台控制系统向后台支付系统返回油品信息；5.后台支付系统向卡机联接加油机返回验卡结果；6.卡机联接加油机对IC卡进行灰锁操作，并将灰锁结果发送到后台支付系统；7.后台支付系统请求后台控制系统授权指定加油枪；8.后台控制系统将授权结果发送到后台支付系统；9.在加油枪授权成功后，返回授权成功的消息到卡机联接加油机，此时便可提枪加油。非自助模式下，有卡、无卡均能加油，且卡片的支付方式既可采用预授权的方式， 也可采用后支付的方式。预授权的加油流程如图2所示，后支付的加油流程如图3所示，具体操作流程如下1.完成1笔加油后，将IC卡插入卡机联接加油机的读卡器中；2.输入加油枪号，卡机联接加油机向后台支付系统请求该枪全部未结交易；3.后台支付系统询问后台控制系统全部未结交易；4.后台控制系统将未结交易送到后台支付系统；5.后台支付系统将未结交易返回给卡机联接加油机；6.选择要支付的交易，卡机联接加油机向后台支付系统请求后支付；7.后台支付系统接收到支付请求，向后台控制系统发送支付请求；8.后台控制系统将交易返回后台支付系统；9.后台支付系统返回卡机联接加油机可以支付的通知；10.卡机联接加油机对IC卡进行扣款，并将扣款结果发送给后台支付系统；11.后台支付系统将交易结果发送给后台控制系统；
12.后台控制系统通知后台支付系统交易完成；
13.后台支付系统通知卡机联接加油机交易完成，卡机联接加油机打印交易小票， 并弹卡。脱机模式，为一种异常情况，此时加油机不受后台管理系统的控制，可自行加油， 且在此模式下无法使用卡进行支付。
权利要求
1.一种卡机联接加油机，由油机控制板、支付控制板、转换控制板、音频输出端子、打印机、密码键盘、税控主板、读卡器、显示屏、转换控制板、断电保护装置、加油数据存储器、电源板、后台支付系统、后台控制系统；其特征在于加油数据存储器嵌入油机控制板，加油数据存储器大小为64M，存储1万笔交易；支付控制板通过RS232接口与油机控制板连接， 支付控制板通过以太网与后台支付系统连接；读卡器与支付控制板通过RS232接口相连； 密码键盘通过RS232接口与油机控制板相连；电源板与油机控制板、读卡器、支付控制板、 显示屏、税控主板和打印设备连接；税控主板提供I/O接口，通过TTL接口与转换控制板连接；转换控制板通过RS232接口与油机控制板连接；音频设备通过音频输入端子与油机控制板连接，断电保护装置通过RS232接口油机控制板连接；油机控制板通过以太网与后台控制系统连接；油机控制板通过并行接口或VGA可自由连接打印机、音频设备、显示设备、 密码键盘。
2.根据权利要求1所述的卡机联接加油机，其特征在于加油机控制板通过支付控制板连接读卡器，读卡器采用多模式读卡器，能支持IC卡、 银行卡、非接触式卡。
3.根据权利要求1所述的卡机联接加油机，其特征在于油机控制板通过RS232接口与转换控制板连接，转换控制板通过TTL接口与税控主板连接，油机控制板将获取的油机协议数据转换成标准的网络数据进行传输。
4.根据权利要求1所述的卡机联接加油机，其特征在于支付控制板通过RS232接口与油机控制板进行通讯，加油机控制板将支付控制板发送的预授权或其他与油机有关的指令转换为税控主板能够识别的指令，同时为了保证操作流程的准确性，油机控制板还需将油机状态信息传递给支付控制板，保证卡支付操作的正常进行。
5.根据权利要求1所述的卡机联接加油机，其特征在于油机控制板与后台控制系统相连；支付控制板与后台支付系统相连，在卡片预授权加油时，支付模块将卡片的可用余额、可用加油量以及一些其他的限制信息通知后台支付系统，后台支付系统与后台控制系统根据卡片限制信息将执行结果返回给支付控制板和油机控制板，授权加油机的交易；在卡片后支付交易时，支付模块读取卡片内信息，将卡片限制信息上送至后台支付系统，后台支付系统根据上送结果，与后台控制系统协同完成对加油交易进行支付。
6.根据权利要求1所述的卡机联接加油机，其特征在于断电保护装置与油机控制板相连，若检测到市电中断，断电保护装置则将该信号迅速传输给油机控制板，油机控制板立刻向税控主板发送停止加油的指令，以保证最后一笔交易可靠完成。
7.根据权利要求1所述的卡机联接加油机，其特征在于密码键盘通过RS232与油机控制板相连；同时密码键盘的外壳及按键通过接地线与油机的接地线相连，用户在进行键盘输入的过程中可以轻松的将自身所携带的电荷释放掉。
8.根据权利要求1所述的卡机联接加油机，其特征在于显示设备可通过并口或VGA 口与油机控制板相连，显示设备可采用点阵屏、真彩屏或者触摸屏。
9.根据权利要求1所述的卡机联接加油机，其特征在于卡机联接加油机采用模块化设计方式，各个模块可以随意裁减或增加，只保留电源板和税控主板为普通税控燃油加油机；去掉支付控制板和IC卡读卡器后为网络加油机。
全文摘要
本发明涉及一种卡机联接加油机；支付控制板通过RS232接口与油机控制板连接，支付控制板通过以太网与后台支付系统连接；读卡器与支付控制板通过RS232接口相连；密码键盘通过RS232接口与油机控制板相连；税控主板提供I/O接口，通过TTL接口与转换控制板连接；转换控制板通过RS232接口与油机控制板连接；音频设备通过音频输入端子与油机控制板连接，断电保护装置通过RS232接口油机控制板连接；油机控制板通过以太网与后台控制系统连接；油机控制板通过并行接口或VGA可自由连接打印机、音频设备、显示设备、密码键盘；本设备具有高性能、多功能的特点、外设配置灵活、扩展整合便捷，为加油站拓展业务提供了平台。
文档编号B67D7/04GK102372245SQ201010249009
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月5日 优先权日2010年8月5日
发明者和冬梅, 孔伟伟, 尚而凡, 朱斌, 祝军, 程晓春, 许涛, 钱志军, 马晓鸿, 黄志涛, 龚斌 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 北京中陆咨询有限公司