加油站信息化管理系統

IC卡加油站信息化管理系統

1、 系統概述

1.1加油（氣）站現狀與存在的問題

隨著社會經濟的穩步發展和人民生活水平的不斷提高，石油成為與人們生活息息相關的

一種戰略資源。不論是企事業單位對車輛用油的控制，還是石油銷售商對加油站的管理都在

由粗放型向集約型轉變。在信息技術風靡全球的今天，計算機技術無疑成為加油站規范管理、

節約成本、提高效益的一種有效手段。

目前，中小型加油站由于資金、技術等原因，其加油站的管理水平還比較落后，還少有

利用信息技術進行管理的，大多停留在人工管理的水平上，不論是加油數據的采集、記錄，

還是油品銷量、庫存統計、金額結算、報表分析，或是大型客戶（單位）的用油管理，以及

收據、發票的開具，都是由手工完成。人工管理帶了種種弊端。

1.2國內外加油（氣）站管理趨勢

早在1982年，IBM等公司，將磁卡付費終端置于加油站，實現了用信用卡、公司卡等

非現金證件加油消費。1996年，布爾公司的CPU智能卡出現在國內的石油零售業，被認為

是可以取代在市場價格變動缺點較多的紙介油票的電子油票。從1998年以來國內陸續出現

了由IC卡控制的加油機及其網絡系統；加油站、石油公司開始和銀行連網。標志著我國成

品油零售業加油IC卡應用時代的開始。1999年中國石油開始啟動了IC卡工程；2000年中

國石化也開始了IC卡工程；2001年國家質檢總局頒布了“IC卡稅控燃油加油機定型鑒定試

驗補充項目”的規定。截止到2004年5月底，僅中國石化和中國石油的加油站，全國就有

4000座可以使用IC卡加油；發放了用戶加油卡累計有60萬張。中國石化目前發放的是石

化加油卡。中國石油已經在部分地區使用了石油加油卡、和工商銀行聯合發放的加油卡以及

工商銀行發放的牡丹司機卡。隨著計算機軟硬件技術的發展，加油（氣）站的信息化管理已

經成為未來發展的趨勢。

1.3加油（氣）站信息化管理的優勢

我公司結合中小型石油企業自身的特點，汲取國內外大型石油公司的經驗與教訓，開發

了適合中小型石油公司的基于射頻IC卡的加油（氣）站信息管理系統。該系統可以很好的

解決以上問題，它是21世紀油料管理的發展趨勢，是信息技術（計算機技術、數據庫技術、

自動化技術、智能卡技術、RFID電子標簽技術、網絡通信技術等）在油料自動化、智能化

管理中的應用，利用當前迅猛發展的信息技術對油料銷售、油料配給等進行實時、高效、智

能的監控和管理，從而能極大地降低加油站運行和管理成本、減少浪費，以最低代價獲取最

佳效益，為加油站提高效率、節約成本、創造價值。

用戶利益集中體現在三個方面，一是提升了公司及其下屬油品零售終端（加油站）信息

化管理水平，管理嚴謹而靈活；二是強化了油品零售終端（加油站）的市場營銷能力，營運

效率高；三是降低了實施管理信息系統的門檻，技術風險和沉沒成本風險小。

2、系統設計思想

1、系統數據統一、功能相互獨立

中心管理系統LINUX操作系統為平臺，以Oracle數據庫作為數據庫服務器，進行統一的

數據服務與管理，結合加油站本地小型數據庫，利用數據定時、不定時上傳與下載、系統廣

播等機制，實現數據的統一，各個子系統功能的相互獨立。這樣中心系統與分系統非實時結

合，極大程度實現了系統的獨立性，消除了系統的依賴性。提高了整個系統的穩定性和可靠

性。

2、集多種結算方式為一體的統一的服務平臺

以支付柱為結算平臺的交易體系，可以將傳統的現金、油票支付和現代的信用卡、IC

卡支付方式結合為一體，為客戶搭建一個統一的服務平臺，不但提高了工作效率也提升了服

務水平。

3、采用B/S和C/S相結合的用多層體系結構

采用先進的基于J2EE 架構的多層體系結構，中心系統的管理模塊和客戶查詢模塊采用

B/S 模式、各個加油站采用C/S 模式，集兩種模式的優勢，有效地解決了單一模式在性能、

安全、維護、應用集成與數據整合等方面存在的問題。

4、工業級配置，保證系統的穩定性、可靠性

加油站的支付和控制終端嚴格按照工業級標準設計，支付柱設備均采用工業級芯片和元

器件，完全通過國家的電磁兼容性和安全防暴檢測，整體設備可在-40~80℃的環境中工作，

有效地保證了整個系統的可靠性和穩定性。

5、選用通用的、先進的產品和技術

采用嵌入式系統、智能卡、面向對象、分布式數據庫、中間件、網絡通信等先進技術，

構建B/S、C/S模式的應用系統。支持LINUX、UNIX、Windows 2003 網絡操作系統；支持TCP/IP、

RS485、RS232等多種通訊方式。

3、加油（氣）站支付控制層設計

3.1支付控制系統架構設計

支付結算層是整個加油（氣）站信息化管理系統的最低層，是直接與客戶交互、服務客

戶的平臺。該支付結算層采用支付柱的形式將多種支付方式整合為一體，并管控加油機，向

客戶提供一站式服務。該系統以支付柱為中心，向上采用TCP/IP協議通過數據處理機與加

油站管理系統連接，將各種交易信息發送給加油站管理系統；向下利用485總線與加油機進

行通訊，采集加油機的數據并控制加油機實現聯動。還可以通過支付柱上的RFID采集器采

集安裝在車輛上的RFID標簽，對特定車輛實現一卡一車的加油限制。

支付結算層系統框架如下圖所示：

通訊處理機

數據服務器

集線器/交換機

RS485RS485RS485RS485

支付支付

控制控制

平臺平臺

加油機加油機加油機加油機

3.2支付控制系統設計

支付控制系統采用嵌入式計算機系統,內嵌LINUX操作系統。配備SHARP 8.4寸真彩TFT

液晶顯示器，采用先進的電子技術和優質的電子元器件，產品集成度高、穩定性強，而且簡

潔易于維護。支付控制系統至少應支持儲值積分IC卡、銀聯卡、EMV卡的使用。并可擴

展支持其它社會卡片如公交一卡通、車隊卡等的應用。以滿足油公司油品及非油品的銷售。

支付控制平臺如下圖所示：

3.2.1支付控制系統設計原理

支付控制系統由CPU、主板、讀卡器、信用卡POS機、RFID采集器、顯示屏、鍵盤和打

印機組成，其原理結構圖如下：

防暴IC卡讀

電源卡器

CPU

銀行

POS

RS485

RS232

TCP/IP

RS48

5

加油機

RFID

采集器

加油機

數據通

訊處理

機

顯示

TCP/IP

RS23

2

鍵盤

打印機

RS48

5

系統采用ATMEL公司生產的工業級芯片AT91RM9200作為支付柱的處理器，該芯片的片

內資源如下：

主板采用先進的電子技術和優質的電子元器件。其裸板如下圖所示：

配備SHARP 8.4寸真彩TFT液晶后如下圖所示：

3.2.2支付控制系統技術指標

支付柱技術指標如下：

支付柱技術指標 備注

采ATMEL 公司的AT91RM9200 32位微處理處理速度更快有利于交易更快

器, 主頻266MHZ 速完成

Flash Memory： 32MB 容量大，可儲存更多的交易數

內存 據及執行更多的應用功能，可

SDRAM：128MB

適應未來不斷擴增的功能需求

磁條卡、IC卡同一卡槽設計，吸入式卡片閱讀機，符合ISO7810、7811規

可讀取1/2/3磁道，可選1/2范。同時具備IC讀卡器功能、可插卡次數

磁道或1/2/3磁道，具有非接20萬次以上可實現IC卡銀行支付, 符合

觸式IC卡刷卡模組 ISO7816及《中國金融集成電路(IC)卡規

CPU

磁卡/IC卡

閱讀器

范》，符合EMV2000規范

SHARP 8.4寸真彩TFT液晶顯示器，具備戶超大型TFT、耐刮、防眩光設計

外耐高溫、耐刮、防眩光(戶外強光造成)顯示屏 更容易判讀

功能

通訊接口

3個RS232端口；2個RS485端口；10M/100M 可連接更多設備，利于未來擴

TCP/IP網絡端口；2個USB接口，一主一副 充外接設備

大型全鋼20鍵中文可編程鍵盤，具有按鍵具備防水功能，適合戶外操作

提示音，具備防水功能

鍵盤

加密及安全

專用硬件加密芯片, 支持ANSI X9.9、 ANSI

X9.8、ANSI X3.92

快速圖形熱敏80mm/秒 缺紙檢測，可打漢字 打印機

國標一、二級字庫, 可根據要求下裝漢字 提供拼音和國標內碼兩種鍵盤

輸入漢字方式

漢字庫

4個PSAM卡，符合ISO7816和《中國金融直接提供4個PSAM卡，不需擴

集成電路(IC)卡規范》，支持T=0/T=1 充。

PSAM卡

密碼鍵盤

內建VISA PED密碼鍵盤，支持3DES、RSA 鍵盤為VISA認證之VISA PED，

支持RSA，安全更有保障

工作環境 溫度：-30℃-70℃；濕度：5%-90% 無凝結 寬溫設計，適合戶外環境

一體成型，戶外型，航空開關電源，AC 全封閉，防震、防潮、防腐、

100-240V， 50/60HZ，具穩壓設計,可加裝防霉、防鹽霧；任何一路輸出

UPS不斷電系統 短路不影響其它路輸出

依據國際戶外型刷卡機設計規范，防油氣、

防塵、防水、防破壞設計，與室內型屬不同防污設計

等級

內建Linux操作系統 操作系統

電源/充電

電源

3.3 IC卡設計

3.1.3.1 IC卡選型標準

加油站IC卡是現金儲值卡，對卡上數據的安全性和保密性有極高的要求，本系統在IC

卡選型上采用以下標準：

? 識別卡集成電路卡標準《ISO/IEC 7816-1/2/3/4》

? 《中國金融集成電路（IC）卡規范》V2.0的1、2、9部分

? 《中國石油加油卡規范》

? 人民銀行制定的金融IC卡標準（PBOC1.0）

根據以上標準我們選用射頻CPU卡，卡上存有用戶的基本信息、余額、交易的必要

條件、最近交易的歷史明細，同時還存有各種數據讀寫的權限和認證密碼。所有和卡進行數

據交換，必須經過卡內的CPU；所有操作的數據都是加密的；加密的操作是由卡終端內的

安全模塊完成的。錯誤的操作次數將被IC卡記錄，當操作次數大于規定的數值時，IC卡將

自鎖、甚至毀掉自身的數據，以保證對全局的安全。

3.1.3.2 IC卡種類

根據系統的需要，IC卡按功能劃分為以下幾類：

? 操作卡：適用于加油站工作人員，可在支付柱上注冊進行相關操作。

? 單用戶卡：適用于個人和車輛不集中管理的單位用戶。

? 多用戶卡：由管理卡和附屬司機卡組成，適用于車輛集中管理的單位用戶。管理卡

用于管理，為所屬司機卡分配圈存金額、辦卡、換卡、開票、查詢、掛失等手續；

司機卡只用于加油業務。

? 無記名卡：辦理該卡手續簡便，可作為禮品贈于朋友、客戶。該卡不可辦理掛失、

補卡、換卡及清戶業務。用戶可根據需求在發卡儲值點將其轉換為記名卡。

? 積分卡：該卡不設置電子錢包的功能，只記錄用戶加油消費的信息，并按公司的規

定進行積分，積夠一定分值可以兌換獎品。該類卡可以用來吸引新客戶，使其成為

公司的固定客戶。

3.1.3.3 IC卡功能

? 密碼管理：IC卡有設置密碼、修改密碼、密碼解鎖等功能。為確保您的IC卡安全，

可根據個人需要，為IC卡設置密碼。

? 儲值、圈存：用戶根據本人或本單位的需要，可到公司指定的發卡儲值點辦理繳款

儲值業務，以備日后車輛加油使用。也可持卡到到各圈存機辦理圈存業務。

? 掛失、補卡、換卡：用戶的加油卡不慎遺失或被盜，可到發卡儲值點辦理掛失、補

卡手續；加油卡使用期以卡片背面打印的有效期為準，到期的加油卡應辦理延期或

換卡手續，以便繼續持卡加油。

? 開票、查詢：用戶在辦理IC卡儲值時，發卡儲值點為其開具普通發票；用戶可隨

時在任意一臺IC卡加油機上了解加油卡資金余額，也可到發卡儲值點查詢，打印

對帳單。單位司機卡用戶可憑單位管理卡查詢附屬司機卡的全部信息。

? 黑卡：黑卡是指當持卡人使用的加油卡丟失后，進行掛失且掛失生效的卡片，當其

他人使用黑卡時，加油機自動將此卡鎖住，該卡將不能繼續加油。

? 灰卡：灰卡是指加油卡在加油過程中，將卡錯誤拔出，卡中未扣除本次加油的金額，

加油機就會將此卡標記為灰卡。此卡在下次加油時加油機將會自動扣除上次本應扣

除的金額，然后才能繼續本次加油。

3.4 電子標簽RFID的應用

RFID（無線射頻識別/電子標簽）技術被稱為影響未來的十大IT技術之一，通過無線射

頻方式自動辨識目標身份并獲取相關數據，可以廣泛應用于車輛管理，物流倉儲，人員管理，

防偽等領域。

基于RFID的應用系統具有非接觸，工作距離可調，精度高，信息收集處理自動快捷及

環境適應性好等一系列優點，不僅能取代傳統的手工錄入方式，大大提升企業的運營效率，

更由于其先進的自動識別功能，能輕易地實現原先人工難以完成的任務。

利用射頻識別技術進行追蹤防偽，其優點在于：每個標簽都有一個全球唯一的ID號碼

——UID（Unique Identification），UID是在制作芯片時放在ROM中的，無法修改、無法仿

造；無機械磨損，防污損；讀寫器具有不直接對最終用戶開放的物理接口，保證其自身的安

全性；數據安全方面除標簽的密碼保護外，數據部分可用一些算法實現安全管理；讀寫器與

標簽之間存在相互認證的過程等。

短距離射頻識別不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，在車身加裝有源RFID標簽（注：

無源RFID標簽的讀取設備通訊采用高頻射頻，輻射功率較強，不適合加油站使用），系統

對于進入油站的車輛進行識別，與加油卡匹配之車輛方有權限加油。實現一車一卡進行加油，

在匹配上基本采用一（標簽）對一（卡）的形式，但通過權限管理允許一（標簽）對多（卡）

或指定的單卡加油。此功能實現之后，可最大程度上保證加油車輛的合法性，提高用油管理

的等級，并能在較大程度上杜絕用油漏洞。

3.5支付控制系統功能設計

加油（氣）站可以根據實際情況在站內安裝一套或多套支付控制系統，一套支付控制系

統根據需要可以對一個或多個加油槍進行操作和控制，該設備通常安裝在加油機附近，與油

站管理系統相配合，可以完成以下功能：

1、前臺支付：傳統的油站管理系統，在使用時，要求在室內PC上完成交易結算。支付

柱安裝在油機附近，就近結算，既方便客戶，也為加油站減少了人力和時間的浪費。

2、多種方式支付：加油員可以在支付柱上實現現金、油票、信用卡、IC卡等結算支付

方式。

3、單位管理，限車限油：支付柱安裝有RFID采集設備，對需要限制車輛加油的用戶在

車上加裝RFID標簽，并在系統上設置對應的IC卡號，這樣只有安裝了與IC加油卡對應RFID

標簽的車輛才能加油。從而最大程度保證客戶的利益和用油質量。

3、強大的員工管理功能：一旦使用員工管理功能，員工必須在支付柱上注冊后才能完

成其它操做，結算時，系統記錄每筆交易的員工號，加油站管理人員可以輕松的知道每個加

油員應該上交的營業款，并且根據加油員營業量進行績效評估。

4、向加油機發送控制命令：向加油機發送定量、開機、解鎖、停機等控制命令實現卡

機聯動。

5、向管理機申請加油交易：支付柱可以向管理機申請加油交易，如果管理機上有加油

交易，則可以發送到申請交易的支付柱上。

6、向其他支付柱發送加油交易：支付柱之間可以互相發送加油交易，以便油站客戶在

任何支付柱上均可結帳。

4、系統總體架構

加油（氣）站信息管理系統是成品油（氣）零售企業一套綜合的計算機信息管理系統。

整個系統分為三層，包含了十幾個子系統。三層分別是公司/分公司管理層、加油（氣）站

管理層和支付控制層。自系統包括兩級數據服務中心、應用服務中間件、WEB服務器、通

訊中間件、銀行前置系統、多級管理終端、發卡儲值系統、圈存機、多媒體查詢終端、安控

系統、通訊處理機、支付控制平臺和RFID車輛自動識別系統等。

整個系統結構如下圖所示：

銀行系統

銀行前置系統

應用服務器

數據庫服務器

公司管

管理層

客戶瀏覽

Internet

WEB服務器

遠程管理

客戶瀏覽

數據前置機

領導管理決策財務部儲運部儲運部

遠程訪問

數據前置機

加油站

管理層

應用服務器

數據庫服務器

數據前置機

管理終端

集線器/交換機

發卡儲值系統多媒體查詢圈存機

安控系統

RS485RS485RS485RS485

支付支付

控制控制

平臺平臺

支付控

制理層

加油機加油機加油機加油機

5、系統設計特點

? 先進的網絡架構：以ISDN專線為主，GPRSCDMA網絡為輔的雙通道網絡，確保

數據通訊的穩定行和可靠性；采用集中與分散相結合的方式即能夠進行單一各點的

管理又能夠集中的進行控制，隨時進行監督核算。業務系統軟件同工業自控技術相

結合，迅速有效的幫助企業建立一整套信息化管理解決方案。

? 穩定的技術，開放的平臺：該系統是在LINUX操作系統和Oracle數據庫環境下開

發運行的，其中的主要模都用C語言開發，這樣不但降低了系統建設成本同時也提

高了系統運行效率。開發環境的選擇確保了系統的高性能、高穩定性、高可靠性和

高安全性。

? 車隊加油、協助管理：主，副卡的推出，有效地對擁有多部車輛的個人用戶和企業

車隊進行加油管理。您可以通過一張主卡對多張副卡進行加油權限設定（如限定油

品、限定加油金額、限定車號等等）。管理司機用油，還可以輕松查詢每張卡的詳

細交易記錄和掌握車隊用油支出情況。

? 一車一卡、車輛自動識別：系統利用電子標簽（RFID）技術，在車身加裝RFID，

系統對于進入油站的車輛進行識別，與加油卡匹配之車輛方有權限加油。實現一車

一卡進行加油，在匹配上基本采用一（標簽）對一（卡）的形式，但通過權限管理

允許一（標簽）對多（卡）或指定的單卡加油。此功能實現之后，可最大程度上保

證加油車輛的合法性，提高用油管理的等級，并能在較大程度上杜絕用油漏洞。

? 靈活支付手段：系統采用支付柱，實現前臺支付，設有預置和非預置加油方式，支

持IC卡、現金 油票、記賬等結算方式。

? 模塊化設計、完整的業務功能：各項功能均為單獨模塊，可以依照需求逐步建置；

可搭配自動化組態模塊；可以配合標準化的外界測量設備。各業務環節所有功能在

同一平臺建置，無需再費心整合其它功能；涉及銷售管理的所有相關業務環節。

? 完善統計分析：指定油品、加油工、時間范圍等的交易記錄查詢；按時段的油品、

員工、加油點的加油量統計；統計結果以表格、直方圖、餅圖方式顯示；不同時段

油品銷售的趨勢圖。

? 強大擴充彈性：系統支持各種加油機，可隨著用戶業務點的增加隨時增加相應的模

塊，防止重復投資所帶來的浪費。