航空油料质量信息管理系统的设计与实现

郑旭男

摘 要：针对多种途径的油料来源，需要对油料的批次进行全程跟蹤和管理，本文运用现代信息化和物联网技术，对油料批次管理的运输、储存、供应等环节进行监督管理，实时记录油料质量流转情况，实现油料质量信息化，对潜在的油料污染风险有效进行控制，对发生的事故有据可查。

关键词：航空油料;RFID;车载GPS;信息管理

随着国民经济和社会的快速发展，对石油石化等能源产品需求量越来越大，如何保证运输环节的油料质量成为油料供应单位迫切需要解决的问题，针对多种途径的油料来源，需要对油料的批次进行全程跟踪和管理。目前油料运输主要还是用传统铅封管理罐车，主要存在四类问题：①容易替换、伪造，且伪造后难以觉察;②不具备可追溯性，无法明确施封时间、地点、责任人，出现问题难以追溯;③无法实时反应使用情况，只能靠人工的方式检查铅封异常情况，效率低下且容易出现疏漏或作弊，存在管理漏洞;④无法和智能设备配合以实现信息化，不能将铅封信息和车辆信息捆绑，不能追踪铅封来管理车辆情况。为了解决以上问题，开发一套航空油料质量信息管理系统尤为迫切。

1 系统架构设计

系统设计的目标是使用科学的管理模式、便捷的应用方式，提高油料质量信息管理能力，建立一个完整的油料质量信息管理、油料质量信息自动采集、油罐车运输全程监督的综合信息化管理系统。系统设计遵循三个原则：①先进性，采用先进的技术和设备，实现系统总体性能的先进性;②标准化和一体化，采用标准设计方法，面向应用需求，依据各类相关标准、规范，使系统达到标准化、规范化、一体化要求;③安全性，即要考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，应分别针对不同的应用和不同的网络环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。航空油料质量信息管理系统根据油罐车的结构特点，结合物联网RFID射频识别技术，采用RFID电子签封方式，对油罐车进油口、出油口及废油出口等进行有效控制。油罐车在成品油库装载完毕，封上RFID电子签封，到达目的地后，读取RFID电子签封内的信息，确认无误后方可拆封。施、拆封使用专用手持机进行操作，防止在运输途中被随意拆启签封、掉换签封的风险，以实现对油罐车运输过程进行有效监控。

1.1 系统软件设计

本系统软件包括信息管理平台、移动手持终端APP软件、油料质量信息二维条码管理软件。

1.1.1 信息管理平台

信息管理平台主要功能包括实时油罐车行驶状态监控、油罐车油口状态监测与远控、油罐车装卸流程管理、油料质量信息管理、设施设备管理、油料运输统计、调度任务管理、应急事故处置等功能。

1.1.2 移动手持终端（装卸油管理APP）

移动手持终端APP实现与智能电子锁控制器通讯、油料质量信息采集等方面的管理，主要功能包括控制电子锁关闭（施封控制）、控制电子锁开启（拆封控制）、油料质量信息采集和查询、油罐车信息查询、拍照上传、调度任务查询、电子签名等功能，移动手持终端在可实现不同途径输运的油料质量信息自动采集功能。

1.1.3 油料质量信息二维条码管理软件

油料质量信息二维条码管理软件主要是炼油厂装油时，将随车的质量信息通过此软件生成二维条码并打印，粘贴在纸质合格证上。利用手持终端扫描二维条码即可把质量信息录入至信息管理平台。

1.2 系统硬件设计

硬件主要包括智能电子锁、北斗/GPS卫星定位模块、车载传输模块、移动手持终端等构成。

1.2.1 智能电子锁

智能电子锁包括智能控制器和安装在油罐车各油口的电子锁具，锁具与控制器采用RFID无线通讯，控制器既可接收手持机移动终端或者信息管理平台命令控制电子锁具，也可实时将电子锁具的开关状态传输到信息管理平台。电子锁具各环节都按防爆要求进行设计，锁具结构外形针对运载车辆的特点设计，使安装条件变得简易、省时及安全。锁采用先进的上锁检测技术，上锁无需人监管，有效防止虚锁现象，电子锁施封后，需解封后才能被开启，能有效防止管理漏洞。

1.2.2 北斗/GPS卫星定位模块

通过GPRS模块接收北斗/GPS信息，可以实时记录车辆位置信息，并且具有紧急报警、超速报警、超线路报警、异常停车报警、超区域报警等提醒功能。

1.2.3 车载传输模块

车载模块是车辆行车状态、电子锁开启状态、与信息管理平台实现通信的硬件设备，信息管理平台通过此设备实现车辆位置、车辆行驶轨迹、车辆油口的开启状态进行全程动态监控。同时在应急情况下也可通过此模块对油车油口电子锁进行远程控制。

2 系统工作模式

2.1 智能电子锁上锁流程

油罐车装油结束后，利用移动手持终端进行油车信息登记、油料质量信息采集、操作人员电子签名、控制电子锁上锁等环节进行施封操作，期间必须按步骤操作，完成每个环节施封流程才能结束。

2.2 智能电子锁解锁流程

油罐车运输到达目的地后，工作人员利用移动手持终端进行油罐车异常状态比对、油罐车质量信息比对、拆封人信息登记、登记接收油罐等环节进行拆封操作，期间必须按步骤操作，完成每个环节拆封流程才算结束。

2.3 其他情况下的智能电子锁控制流程

如果油罐车需要在其他情况下对其任一油口进行开关操作时，必须通过信息管理平台进行远程控制，同时登记授权审核人员信息。

2.4 油料质量信息批次管理流程

油料质量管理是批次号为索引贯穿油料的运输、接收等环节。在油罐车封装时，通过手持机采集油料质量信息形成批次号，把油罐车与炼油厂油罐进行绑定。当油罐车进行拆封时，需要选择接收油罐，将此车油料批次号与机场油罐进行绑定。如此可形成多索引的油料质量信息跟踪管理，提高油料质量信息监管，实现发生事故时，油料质量来源的可追溯性。同时，为了保证机场油罐油料来源的全方位跟踪，在信息管理平台预留铁路来油、轮船来油、中转库来油等方式的油料批次管理功能接口，在接收各种方式来源的油料质量都可结合移动智能终端进行批次管理，实现油料批次跟踪的多种油料来源监管、跟踪与查询的目的。

2.5 应急事故处置流程

信息管理平台可接收手持终端发送的应急信息、车辆GPS发出报警信息，并进行应急预案联动。当事故发生后，系统自动指引值班人员联系相关部门等进行应急事故处置工作。

3 结束语

本系统已投入实际运行，随着系统的运行和后期工程的投入生产，在现有系统软件硬件条件下，可能会给系统带来一定的压力，所以在后期工程的开发过程中，随时要兼顾一期工程的可能存在的性能优化和功能调整，以及系统在安全、备份方面加大资源投入力度，保证系统达到全天候稳定、可靠运行的要求。

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