专利名称：移动式非接触式加油车辆身份识别卡机联动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属加油站智能信息管理技术领域，具体涉及一种移动式非接触式加油车辆 身份识别卡机联动装置。
背景技术：
随着社会经济的稳步发展和人民生活水平的不断提高，石油成为与人们生活息息相关 的一种战略资源。不论是企事业单位对车辆用油的控制，还是石油销售商、军队对加油站 的管理都在由粗放型向集约型转变。在信息技术风靡全球的今天，计算机技术无疑成为加 油站规范管理、节约成本、提高效益的一种有效手段。
加油机信息管理装置是21世纪油料管理的发展趋势，是信息技术如计算机技术、数 据库技术、自动化技术、智能卡技术、RFID电子标签技术、通信和网络技术等在油料自动 化、智能化管理中的应用。它利用当前得到迅猛发展的信息技术对油料销售、油料配给等 进行实时、高效、智能的监控和管理，从而能极大地降低运行和管理成本、减少投入的浪 费，以最低代价获取最佳的效益效果，因此具有明显的经济、社会效益。
预计在近几年内，随着全国信息化步伐的加快，加油机信息管理装置将逐渐走向油料 资源管理的第一线，并将在管理功能和管理层次方面迈上一个新台阶。
RFID电子标签技术分为有源和无源两类，但它们都有各自的缺陷，比如有源的RFID 电子标签技术无法准确定位车辆位置，而且成本较高，同时需要定期更换电池；无源的RFID 电子标签技术其读卡器功率很高但不能有效的防爆。
企事业单位车辆内部用油的管理目标是
(1) 实现车辆用油管理的全程自动化、信息化、数字化，降低运行和管理成本，甚 至实现加油站无人值守，大幅度降低人力资源的投入。
(2) 最大程度的减少浪费和杜绝油料资源的管理真空和漏洞。 如何从管理的层面最大限度的减少浪费以节约能源；如何能做到车-油的100%对应；
如何做到很好的防爆；如何解决传统人工交易、记账方式带来的管理差错和如何杜绝油料 资源的管理漏洞；如何实现人员、车辆、油料的统一管理等等；都是摆在管理者面前的一 大难题。同时也是研发人员需要去思考的。 发明内容
本实用新型的目的在于提出一种移动式非接触式加油车辆身份识别卡机联动装置。本实用新型提出的移动式非接触式加油车辆身份识别卡机联动装置，由数据通讯控制 CPU1、读写卡人机接口CPU2、实时时钟模块3、数据存储FLASH模块4、计算机通讯模块 5、加油机通讯模块6、读写卡控制模块7、人机接口通讯模块8、车辆绑定IC卡9组成， 其结构如图1所示，其中，数据通讯控制CPU 1通过地址数据总线与实时时钟模块3相联， 数据通讯控制器CPU1通过10端口与数据存储FLASH模块4相联，数据通讯控制CPU1通 过串行通讯口 A与计算机通讯模块5相联，数据通讯控制CPU1通过串行通讯口 B与加油 机通讯模块6相联；加油机通讯模块6通过RS485总线与人机接口 CPU通讯模块8相联， 读写卡人机接口 CPU2通过串行通讯口与人机接口 CPU通讯模块8相联；读写卡人机接口 CPU2通过10端口 C与读写卡控制模块7相联，车辆绑定IC卡9与每辆汽车绑定。 本实用新型中，读写卡控制模块7设有键盘和显示器。 本实用新型中，读写卡控制模块7中的显示器采用电阵液晶显示器。 本实用新型中，读写卡控制模块7中的键盘提供用户各种输入操作的接口。 本实用新型中，读写卡控制模块7是一种可移动的非接触式IC卡读卡器，用于完成与 车辆绑定的IC卡的读写操作。
本实用新型中，数据通讯控制CPU 1是整个控制器的核心处理单元，它负责完成其它 各个模块的调度和功能实现。其最大的特点是，它封装了所有与加油机通讯的通讯协议， 即使在计算机无法工作的情况下也能独立完成整个加油站的控制、数据传输和加油记录存 储等功能，从而可脱机工作(计算机发生故障情况下，亦可独立运行)。这大大降低了系 统对计算机的依赖，不仅最大程度减少了计算机用于数据通讯的工作量，也大大提高了系
统的可靠性。
本实用新型中，读写卡人机接口CPU2是整个控制器的人机接口核心处理单元，它负责 完成控制器的键盘输入、液晶显示、非接触式卡验证读写等功能，并作为RS485接口上的 一个从机与数据通讯控制CPU1进行数据交换。采用单独一块CPU来完成控制器的人机接 口工作，大大减轻了数据通讯控制CPU l的工作量，提高了控制器的工作效率。
本实用新型中，实时时钟模块3为控制器提供实时时钟，在掉电情况下，时钟仍可工 作10年以上。特别是在控制器脱机工作时，利用其实时时钟数据，可以保证加油机加油 数据的完整性。
本实用新型中，数据存储FLASH模块4型号为大容量型数据存储器，它为非易失性存 储器，并含有16M bit的存储容量，主要用来存储各加油机的加油记录、合法卡、黑卡、 灰卡等信息，所存储数据在掉电后不会丢失。计算机无法正常工作时，因存储了合法卡、 黑卡、灰卡等信息，控制器可脱机工作，仍可存储大量加油记录数据，待计算机恢复正常后，通过读取这些存储的加油记录，可保证加油站运行数据的完整性。
本实用新型中，计算机通讯模块5与计算机构成RS485半双工数据通讯链路。计算机
可通过此接口下发各种控制命令，控制器则将各种加油管理数据上传至计算机。在多种串
行接口标准中，RS485接口以其结构简单、通讯速率高、传输距离远、使用的传输线较少，
在长距离通讯时比较经济等诸多优点得到了广泛应用。
本实用新型中，加油机通讯模块6与各加油机构成RS485半双工数据通讯链路。控制
器可通过此模块下发各种控制命令并获得加油机加油记录数据。
本实用新型中，人机接口 CPU通讯模块8用来通过RS485总线与数据通讯控制CPU 1
进行数据交换。
移动式非接触式加油车辆身份识别卡机联动装置是应用IC卡的加油站信息管理系统 中一个核心组成部分。它是与加油机相连的具备车辆身份识别能力的卡机联动装置，它通 过RS485通讯总线与加油机相连，在验证卡的合法性等多个条件下控制加油机允许加油操 作，并将相应交易数据进行存储并上传给管理计算机。
本实用新型工作过程如下
当控制器上电后，数据通讯控制CPU1首先通过加油机通讯模块6与加油机通讯而获 得加油机的控制权，然后对其他各个功能模块进行初始化工作，初始化完成后进行正常的 工作流程(除非用户特殊设定，控制器为卡机联动工作模式，即无有效合法卡，则加油机 不能启动完成加油工作)。读写卡控制模块7对车辆绑定的IC卡读取并进行相关预，如加 油油品吻合度、卡余额是否足够等，当这些验证通过后(否则，不允许此卡进行加油操作)， 读写卡人机接口 CPU2将通过人机接口 CPU通讯模块8、加油机通讯模块6向数据通讯控制 CPU1请求进一步加油认证，此时若管理计算机工作正常，数据通讯控制CPU则通过计算机 通讯模块5请求计算机进行认证。认证通过后，数据通讯控制CPU通过加油机通讯模块6 向加油机发送加油请求信息，允许此卡加油。当某一加油机完成一次加油过程并将加油记 录上传至控制器时，控制器读取通过实时时钟模块3当前实时时钟，形成一条完整的加油 结束数据，并存储于数据存储FLASH模块4内。
本实用新型的特点是
(1) 卡信息存储量大 本实用新型中车辆绑定的IC卡可以存储大量的信息，比如加油的记录、车主的信息、
车辆信息等等。
(2) 精准便于管理
本实用新型对于进入油站的车辆做到对100%的识别，与加油卡匹配之车辆方有权限加油，实现一车一卡进行加油。通过权限管理允许一车对多卡加油。此功能实现之后，可最 大程度上保证加油车辆的合法性，提高用油管理的等级，并能在较大程度上杜绝用油漏洞。
(3) 可靠性高而且成本低
非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障。例
如由于粗暴插卡、非卡外物插入，灰尘或油污导致接触不良等原因造成的故障。此外， 非接触式IC卡表面无裸露的芯片，无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲、损坏等问题， 既便于卡片的印刷，又提高了卡片使用的可靠性。同时无需进行远程监控大大降低了成本 的投入。
(4) 功率小防爆性能好
本实用新型采用了移动式非接触式的车辆身份识别卡及联动装置，其读卡器的发射功 率很低，很好的具有安全防爆的性能。
图1为本实用新型的结构图示。
图中标号1为数据通讯控制CPU， 2为读写卡人机接口CPU， 3为实时时钟模块，4为 大容量数据存储FLASH模块，5为与计算机RS485通讯模块，6为与加油机RS485通讯模 块，7为读写卡控制模块，8为人机接口CPU通讯模块，9为车辆绑定IC卡，A， B分别为 数据通讯控制CPU1的串行通讯口， C为读写卡人机接口 CPU2的10端口 。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本实用新型。
实施例1，管理计算机通过RS485总线与控制器相连，控制器通过RS485总线与加油 机相连。其中，数据通讯控制CPU 1是整个控制器的核心处理单元，型号为Winbond公司 生产的W77E58，读写卡人机接口 CPU 2是整个控制器的人机接口核心处理单元，型号为 Winbond公司生产的W78E516B，实时时钟模块3型号为Dallas公司生产的DS1302，数据 存储FLASH模块4型号为Atmel公司生产的AT45DB161B，计算机通讯模块5型号为Maxim 公司生产的MAX487，加油机通讯模块6型号为Maxim公司生产的MAX487，读写卡控制模 块7为自己研发、人机接口 CPU通讯模块8型号为Maxim公司生产的MAX487、车辆绑定 IC卡为Philips公司的mafile卡。将上述各部件按图1所示方式连接，该领域的技术人 员均能顺利实施。
当控制器上电后，控制器首先通过RS485通讯接口与加油机通讯而获得加油机的控制 权，然后对控制器的各个功能模块进行初始化工作，控制器初始化完毕后进入正常工作流 程。当车辆进入加油区后，利用读写卡模块7对车辆绑定的IC卡进读写认证， 一旦符合条件后进行加油，当加油结束后，并将此完整加油记录写入大容量FLASH存储器，并在管 理计算机工作正常的情况下上传此记录。无需人工进行记录，增强了信息管理的可靠性。
权利要求1、一种移动式非接触式加油车辆身份识别卡机联动装置，由数据通讯控制CPU(1)、读写卡人机接口CPU(2)、实时时钟模块(3)、数据存储FLASH模块(4)、计算机通讯模块(5)、加油机通讯模块(6)、读写卡控制模块(7)、人机接口CPU通讯模块(8)、车辆绑定IC卡(9)组成，其特征在于数据通讯控制CPU(1)通过地址数据总线与实时时钟模块(3)相联，数据通讯控制CPU(1)通过IO端口与数据存储FLASH模块(4)相联，数据通讯控制CPU(1)通过串行通讯口A与计算机通讯模块(5)相联，数据通讯控制CPU(1)通过串行通讯口B与加油机通讯模块(6)相联；加油机通讯模块(6)通过RS485总线与人机接口CPU通讯模块(8)相联，读写卡人机接口CPU(2)通过串行通讯口与人机接口CPU通讯模块(8)相联；读写卡人机接口CPU(2)通过IO端口C与读写卡控制模块(7)相联。
2、 根据权利要求l所述的移动式非接触式加油车辆身份识别卡机联动装置，其特征在 于读写卡控制模块(7)设有键盘和显示器。
3、 根据权利要求2所述的移动式非接触式加油车辆身份识别卡机联动装置，其特征在 于读写卡控制模块(7)上的显示器采用点阵液晶显示器。
4、 根据权利要求l所述的移动式非接触式加油车辆身份识别卡机联动装置，其特征在 于读写卡控制模块(7)采用非接触式IC卡读卡器。
专利摘要本实用新型属加油站智能信息管理技术领域，具体涉及一种移动式非接触式加油车辆身份识别卡机联动装置。由数据通讯控制CPU、读写卡人机接口CPU、实时时钟模块、数据存储FLASH模块、计算机通讯模块、加油机通讯模块、读写卡控制模块、人机接口CPU通讯模块组成，数据通讯控制CPU通过地址数据总线与实时时钟模块相联，数据通讯控制CPU通过IO口线与数据存储FLASH模块相联，数据通讯控制CPU分别通过串行通讯口与计算机通讯模块、加油机通讯模块相联；加油机通讯模块通过RS485总线与人机接口CPU通讯模块相联，读写卡人机接口CPU分别与人机接口CPU通讯模块、读写卡控制模块相联。本实用新型可靠性高，操作方便、快捷，安全防冲突，便于管理。
文档编号G06K7/00GK201233627SQ20082015146
公开日2009年5月6日 申请日期2008年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者吴军辉, 林开颜, 斌 黄 申请人:同济大学