加油站电子标签结算系统的制作方法

本实用新型属于电子通信技术领域，具体涉及一种加油站电子标签结算系统。

背景技术：

根据国家规范的相关限制，《加油站作业安全规范》AQ3010–2007规定：

6.2.8站内有人吸烟或使用移动电话时，应立即停止加油。

9.0.2站区内严禁吸烟，不得使用移动通信工具。易燃、易爆区域内，严禁使用手机、BP机，严禁摄相拍照。

由于不能在加油站使用手机等移动通信工具，目前十分普及的手机支付方式难以应用在加油现场中，所以加油站还是采用现金支付方式，缺乏其它的方便快捷的支付手段。

在ETC系统中，OBU放在车上，路边架设路侧单元(RSU)，相互之间通过微波进行通讯，车辆高速通过RSU的时候，OBU和RSU之间用微波通讯，就像我们的非接触卡一样，只不过距离更远(十几米)，频率更高(5.8GHz)，通过的时候，识别真假，获得车型，计算费率，扣除通行费。汽车电子标识，就是在车上安装一个芯片，实现在高速运作状态下识别到车子的电子身份(公安部推行)。OBU和汽车电子标识，这两种芯片都只标识车辆的唯一身份，通过天线可以读取车辆的身份信息，这就为车辆的加油付款提供了一个有利条件。

截至2016年3月28日，全国ETC专用车道1.2万条，人工刷卡(MTC)车道4.9万条，混合车道2647条。主线收费站ETC车道覆盖率约为99％，匝道收费站ETC车道覆盖率约为90.5％。ETC用户突破3200万，较2015年9月底增长820万，月均增加137万，增长率达35％。客车ETC使用率达28％。

与高速收费公路相反，近年来我国非高速公路收费里程在减少。2010年到2013年，我国一级公路收费里程由2.61万公里减少到2.35万公里5，净减0.26万公里，下降10％；二级收费公路里程由5.43万公里减少到3.18万公里，净减2.25万公里，下降41.4％；独立桥梁隧道收费里程由0.09万公里减少到0.08万公里，净减0.01万公里，下降17％。当前，在一级收费公路、二级收费公路、独立桥梁隧道收费中，国内大部分采用停车收费方式，ETC使用率很低。按照《收费公路联网收费技术要求》等相关标准规范的要求，同步建设ETC，并在收费站设置或者预留必要的ETC车道是增强公路交通能力的一项任务，这些类型的收费公路的ETC建设未来将具有一定发展空间。

随着城市化进程的加快以及人们生活水平的提高，城市汽车保有量越来越大，国家统计局数据显示，2001年，我国民用汽车保有量为1802.04万辆，至2011年达9356.32万辆，2013年我国汽车保有量达1.37亿辆，2015年底已达1.72亿辆，6远超预期，年复合增长率超过18％。以日本等发达国家ETC市场普及率为参照，日本ETC2001年正式投入运营，2006年ETC市场普及率为20％，2008年达到30％，2010年高达56％。我国目前ETC市场普及率仍处于较低水平，未来有大幅增长空间。

汽车保有量的增加对ETC的需求将起到较大的促进作用，ETC正从高速公路走向城市，从目前的自由流过桥收费、到停车场收费乃至交通拥堵收费。未来，在城市交通收费的ETC潜在使用领域主要是智能停车场收费和城市拥堵收费。

综上，以15000条车道条数、3000万OBU用户规模来测算，同时考虑到设备维护费约为初装费用的20％，OBU每3-5年更新一次，由此推算今后两年年市场总体规模在150亿元左右。参照国外ETC普及率的增长速度、我国高速公路和汽车保有量增长速度以及城市交通拥堵费的实施可能，预计2016至2020期间我国ETC设备规模未来将保持25％以上速度增长。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够方便快捷进行支付的加油站电子标签结算系统。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

加油站电子标签结算系统，包括电子标签、天线、加油站主机、加油机和应用服务器；所述电子标签安装在汽车上，所述天线架设在加油站中，所述电子标签与所述天线之间以无线方式通信连接，所述天线与所述加油站主机之间以有线方式通信连接；所述加油机与所述加油站主机电连接；所述加油站主机与所述应用服务器电连接，所述应用服务器能够接入互联网。

所述电子标签采用汽车OBU(On board Unit，车载单元)，所述天线采用路侧单元(Road Side Unit，缩写为RSU)，所述汽车OBU与所述路侧单元之间通过微波进行通信。

此外，所述电子标签也可以采用汽车电子标识，所述天线可以采用RFID阅读器，所述汽车电子标识与所述RFID阅读器之间通过射频信号进行通信。

所述加油站主机为计算机或者工控机。

所述系统还包括集线器，所述加油机与所述加油站主机之间通过所述集线器电连接。

所述加油机的数量为多个；多个所述加油机均与所述集线器电连接，所述集线器与所述加油站主机电连接。

所述系统还包括网关和数据库服务器；所述网关与所述应用服务器电连接，所述数据库服务器与所述应用服务器电连接。

所述网关与银行的数据交换机通信连接。

所述天线安装在加油站的防爆区以外。

所述天线与地面之间的距离不小于5米。

本实用新型采用以上技术方案，将射频识别技术应用于加油站中，电子标签事先绑定车主的银行卡、微信或者支付宝账户，不需要将资金存储在电子标签上，更加方便。电子标签可以与车主的任何一种支付方式(银行卡、支付宝、微信，以及其它的第三方支付手段)进行绑定，当车辆进入加油站加油时，天线自动识别车辆信息，车辆加油完成自动进行扣款，实现快速、便捷结算，提高加油站的运营效率。

本实用新型免去了加油后的现金支付步骤，方便快捷。汽车进入电子标识加油专用通道后，系统自动识别是否是自动结算车辆；如果是，则天线自动识别并定位车辆，确定该车辆所对应的加油机；加油机完成加油动作后，天线再次与电子标签进行通信；加油站主机联网，将该汽车OBU所绑定的第三方账户(银行卡等)进行扣款，即可完成支付。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型加油站电子标签结算系统的电路结构示意图；

图2是应用了本实用新型的加油站的平面结构示意图。

图中：1-电子标签；2-天线；3-加油站主机；4-加油机；5-应用服务器；6-集线器；7-网关；8-数据库服务器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1所示，加油站电子标签结算系统，包括电子标签1、天线2、加油站主机3、加油机4和应用服务器5；电子标签1安装在汽车上，天线2架设在加油站中，电子标签1与天线2之间以无线方式通信连接；天线2与加油站主机3之间以有线方式通信连接，天线2与加油站主机3之间的通信协议采用TCP/IP协议；加油站主机3为计算机或者工控机。加油站电子标签结算系统还包括集线器6；加油机4的数量为多个，多个加油机均4与集线器6电连接，集线器6与加油站主机3电连接；加油站主机3与应用服务器5电连接，应用服务器5能够接入互联网。进一步地，加油站电子标签结算系统还包括网关7和数据库服务器8；网关7与应用服务器5电连接，数据库服务器8与应用服务器5电连接。网关7与银行的数据交换机通信连接，二者之间的通信协议采用TCP/IP协议。如果是采用支付宝支付或其他第三方支付方式，则采用第三方支付系统的服务器代替银行的数据交换机。

集线器的主要功能是通过串口的方式和加油机的主板进行连接，获取加油机数据并控制加油机；通过电流环和加油站主机连接，接收加油站主机的各项指令和实时向加油站主机传输加油机数据。

应用服务器是指通过各种协议把商业逻辑曝露给客户端的程序，它提供了访问商业逻辑的途径以供客户端应用程序使用，应用服务器使用此商业逻辑就像调用对象的一个方法一样。随着Internet的发展壮大，“主机/终端”或“客户机/服务器”的传统的应用系统模式已经不能适应新的环境，于是就产生了新的分布式应用系统，相应地，新的开发模式也应运而生，即所谓的“浏览器/服务器”结构、“瘦客户机”模式，应用服务器便是一种实现这种模式核心技术。

数据库服务器由运行在局域网中的一台/多台计算机和数据库管理系统软件共同构成，数据库服务器为客户应用程序提供数据服务。数据库服务器建立在数据库系统基础上，具有数据库系统的特性，且有其独特的一面，其主要功能有：数据库管理功能，包括系统配置与管理、数据存取与更新管理、数据完整性管理和数据安全性管理；数据库的查询和操纵功能，该功能包括数据库检索和修改；数据库维护功能，包括数据导入/导出管理，数据库结构维护、数据恢复功能和性能监测。

在一个具体实施例中，电子标签1采用汽车OBU(On board Unit，车载单元)，天线2采用路侧单元(Road Side Unit，缩写为RSU)，汽车OBU与路侧单元之间通过微波进行通讯。

经过不断的发展，现有的OBU已经脱离了存储账号付费的限制，新型的OBU，增加一个智能卡读写器的功能，可以插一张带有电子钱包或者储值帐户的智能卡，从卡上把钱扣掉，被称为双片式；以前的只有账号的OBU就被称为单片式。

RSU的设计，遵循国家标准为GB20851，通讯频率为5.8GHz。RSU是由高增益定向束控读写天线和射频控制器组成。高增益定向束控读写天线是一个微波收发模块，负责信号和数据的发送/接收、调制/解调、编码/解码、加密/解密；射频控制器是控制发射和接收数据以及处理向上位机收发信息的模块。

RSU和OBU之间采用DSRC(Dedicated Short Range Communication，专用短程通信技术)技术进行通信。在ETC系统中，OBU采用DSRC技术，建立与RSU之间微波通讯链路，在车辆行进途中，在不停车的情况下，实现车辆身份识别，电子扣费，实现不停车、免取卡，建立无人值守车辆通道。DSRC是一种高效的无线通信技术，它可以实现在特定小区域内(通常为数十米)对高速运动下的移动目标的识别和双向通信，例如车辆的“车-路”、“车-车”双向通信，实时传输图像、语音和数据信息，将车辆和道路有机连接。DSRC技术的特点在于：通信距离一般为数十米(10m～30m)；工作频段为ISM5.8GHz、915MHz、2.45GHz；通信速率为500kbps/250kbps，能承载大宽带的车载应用信息；完善的加密通信机制，支持3DES、RSA算法；高安全性数据传输机制，支持双向认证及加/解密；应用领域宽广，包括不停车收费、出入控制、车队管理、车辆识别、信息服务等；具备统一的国家标准，各种产品之间的互换性、兼容性强；具备丰富的技术支持，产品多样化、专业化。

汽车OBU事先绑定车主的银行卡、微信或者支付宝账户，不需要将资金存储在OBU上，更加方便。汽车进入电子标识加油专用通道后，系统自动识别是否是自动结算车辆；如果是，则天线自动识别并定位车辆，确定该车辆所对应的加油机；加油机完成加油动作后，天线再次与电子标签进行通信；加油站主机联网，将该汽车OBU所绑定的第三方账户(银行卡等)进行扣款，即可完成支付。本实用新型免去了加油后的现金支付步骤，方便快捷。

在另一具体的实施例中，电子标签1也可以采用汽车电子标识，相应地，天线2采用RFID阅读器，汽车电子标识与RFID阅读器之间通过射频信号进行通信。

汽车电子标识(electronic registration identification of the motor vehicle，简称ERI)也叫汽车电子身份证、汽车数字化标准信源、俗称“电子车牌”，将车牌号码等信息存储在射频标签中，能够自动、非接触、不停车地完成车辆的识别和监控，是基于物联网无源射频识别(RFID)在智慧交通领域的延伸。汽车电子标识技术突破了原有交通信息采集技术的瓶颈，实现车辆交通信息的分类采集、精确化采集、海量采集，动态采集，抓住了智能交通应用系统采集源头的关键问题，是构建智慧交通应用系统的基础。汽车电子标识由国家公安部制定并予以推广，用于全国车辆真实身份识别的一套高科技系统的统称，由公安部交通管理局统一标准，统一推行，统一管理，与汽车车辆号牌并存，并且法律效力等同于车辆号牌。

如图2所示，加油机安装在加油站中的加油岛上，加油站主机等设备设置在营业室里。天线需架设在加油站的防爆区以外，且天线与地面之间的距离不小于5米。

《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2012中规定：

11.1.8加油加气站内爆炸危险区域以外的照明灯具，可选用非防爆型，罩棚下处于非防爆危险区域的灯具，应选用防护等级不低于IP44级的照明灯具。

因此，在加油站罩棚以下非防爆区域安装的天线达到IP44标准就可以。

加油站安装天线的具体需求为：

发射器与加油站管理后台直接进行通讯，根据发射器读取的信息，确定加油的车辆，在加油过程中或结束，发射器可以连续或间断读取数据，最后根据加油数据进行扣款；

使用电子标签结算系统进行加油的用户，可以重新与用户的银行卡、微信、支付宝等第三方支付系统绑定，扣款成功后，通过用户提供的方式发送扣款信息；

每月向用户发送一次对账单，用户随时可以通过公司电话进行咨询；

要求发射器对相邻车道的OBU进行区分，防止产生干扰，无法实现扣款；

要求发射器对前后车辆OBU进行严格区分，防止产生误读。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。