加油站信息化管理系统

IC卡加油站信息化管理系统

1、 系统概述

1.1加油（气）站现状与存在的问题

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。

目前，中小型加油站由于资金、技术等原因，其加油站的管理水平还比较落后，还少有

利用信息技术进行管理的，大多停留在人工管理的水平上，不论是加油数据的采集、记录，

还是油品销量、库存统计、金额结算、报表分析，或是大型客户（单位）的用油管理，以及

收据、发票的开具，都是由手工完成。人工管理带了种种弊端。

1.2国内外加油（气）站管理趋势

早在1982年，IBM等公司，将磁卡付费终端置于加油站，实现了用信用卡、公司卡等

非现金证件加油消费。1996年，布尔公司的CPU智能卡出现在国内的石油零售业，被认为

是可以取代在市场价格变动缺点较多的纸介油票的电子油票。从1998年以来国内陆续出现

了由IC卡控制的加油机及其网络系统；加油站、石油公司开始和银行连网。标志着我国成

品油零售业加油IC卡应用时代的开始。1999年中国石油开始启动了IC卡工程；2000年中

国石化也开始了IC卡工程；2001年国家质检总局颁布了“IC卡税控燃油加油机定型鉴定试

验补充项目”的规定。截止到2004年5月底，仅中国石化和中国石油的加油站，全国就有

4000座可以使用IC卡加油；发放了用户加油卡累计有60万张。中国石化目前发放的是石

化加油卡。中国石油已经在部分地区使用了石油加油卡、和工商银行联合发放的加油卡以及

工商银行发放的牡丹司机卡。随着计算机软硬件技术的发展，加油（气）站的信息化管理已

经成为未来发展的趋势。

1.3加油（气）站信息化管理的优势

我公司结合中小型石油企业自身的特点，汲取国内外大型石油公司的经验与教训，开发

了适合中小型石油公司的基于射频IC卡的加油（气）站信息管理系统。该系统可以很好的

解决以上问题，它是21世纪油料管理的发展趋势，是信息技术（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、网络通信技术等）在油料自动化、智能化

管理中的应用，利用当前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，从而能极大地降低加油站运行和管理成本、减少浪费，以最低代价获取最

佳效益，为加油站提高效率、节约成本、创造价值。

用户利益集中体现在三个方面，一是提升了公司及其下属油品零售终端（加油站）信息

化管理水平，管理严谨而灵活；二是强化了油品零售终端（加油站）的市场营销能力，营运

效率高；三是降低了实施管理信息系统的门槛，技术风险和沉没成本风险小。

2、系统设计思想

1、系统数据统一、功能相互独立

中心管理系统LINUX操作系统为平台，以Oracle数据库作为数据库服务器，进行统一的

数据服务与管理，结合加油站本地小型数据库，利用数据定时、不定时上传与下载、系统广

播等机制，实现数据的统一，各个子系统功能的相互独立。这样中心系统与分系统非实时结

合，极大程度实现了系统的独立性，消除了系统的依赖性。提高了整个系统的稳定性和可靠

性。

2、集多种结算方式为一体的统一的服务平台

以支付柱为结算平台的交易体系，可以将传统的现金、油票支付和现代的信用卡、IC

卡支付方式结合为一体，为客户搭建一个统一的服务平台，不但提高了工作效率也提升了服

务水平。

3、采用B/S和C/S相结合的用多层体系结构

采用先进的基于J2EE 架构的多层体系结构，中心系统的管理模块和客户查询模块采用

B/S 模式、各个加油站采用C/S 模式，集两种模式的优势，有效地解决了单一模式在性能、

安全、维护、应用集成与数据整合等方面存在的问题。

4、工业级配置，保证系统的稳定性、可靠性

加油站的支付和控制终端严格按照工业级标准设计，支付柱设备均采用工业级芯片和元

器件，完全通过国家的电磁兼容性和安全防暴检测，整体设备可在-40~80℃的环境中工作，

有效地保证了整个系统的可靠性和稳定性。

5、选用通用的、先进的产品和技术

采用嵌入式系统、智能卡、面向对象、分布式数据库、中间件、网络通信等先进技术，

构建B/S、C/S模式的应用系统。支持LINUX、UNIX、Windows 2003 网络操作系统；支持TCP/IP、

RS485、RS232等多种通讯方式。

3、加油（气）站支付控制层设计

3.1支付控制系统架构设计

支付结算层是整个加油（气）站信息化管理系统的最低层，是直接与客户交互、服务客

户的平台。该支付结算层采用支付柱的形式将多种支付方式整合为一体，并管控加油机，向

客户提供一站式服务。该系统以支付柱为中心，向上采用TCP/IP协议通过数据处理机与加

油站管理系统连接，将各种交易信息发送给加油站管理系统；向下利用485总线与加油机进

行通讯，采集加油机的数据并控制加油机实现联动。还可以通过支付柱上的RFID采集器采

集安装在车辆上的RFID标签，对特定车辆实现一卡一车的加油限制。

支付结算层系统框架如下图所示：

通讯处理机

数据服务器

集线器/交换机

RS485RS485RS485RS485

支付支付

控制控制

平台平台

加油机加油机加油机加油机

3.2支付控制系统设计

支付控制系统采用嵌入式计算机系统,内嵌LINUX操作系统。配备SHARP 8.4寸真彩TFT

液晶显示器，采用先进的电子技术和优质的电子元器件，产品集成度高、稳定性强，而且简

洁易于维护。支付控制系统至少应支持储值积分IC卡、银联卡、EMV卡的使用。并可扩

展支持其它社会卡片如公交一卡通、车队卡等的应用。以满足油公司油品及非油品的销售。

支付控制平台如下图所示：

3.2.1支付控制系统设计原理

支付控制系统由CPU、主板、读卡器、信用卡POS机、RFID采集器、显示屏、键盘和打

印机组成，其原理结构图如下：

防暴IC卡读

电源卡器

CPU

银行

POS

RS485

RS232

TCP/IP

RS48

5

加油机

RFID

采集器

加油机

数据通

讯处理

机

显示

TCP/IP

RS23

2

键盘

打印机

RS48

5

系统采用ATMEL公司生产的工业级芯片AT91RM9200作为支付柱的处理器，该芯片的片

内资源如下：

主板采用先进的电子技术和优质的电子元器件。其裸板如下图所示：

配备SHARP 8.4寸真彩TFT液晶后如下图所示：

3.2.2支付控制系统技术指标

支付柱技术指标如下：

支付柱技术指标 备注

采ATMEL 公司的AT91RM9200 32位微处理处理速度更快有利于交易更快

器, 主频266MHZ 速完成

Flash Memory： 32MB 容量大，可储存更多的交易数

内存 据及执行更多的应用功能，可

SDRAM：128MB

适应未来不断扩增的功能需求

磁条卡、IC卡同一卡槽设计，吸入式卡片阅读机，符合ISO7810、7811规

可读取1/2/3磁道，可选1/2范。同时具备IC读卡器功能、可插卡次数

磁道或1/2/3磁道，具有非接20万次以上可实现IC卡银行支付, 符合

触式IC卡刷卡模组 ISO7816及《中国金融集成电路(IC)卡规

CPU

磁卡/IC卡

阅读器

范》，符合EMV2000规范

SHARP 8.4寸真彩TFT液晶显示器，具备户超大型TFT、耐刮、防眩光设计

外耐高温、耐刮、防眩光(户外强光造成)显示屏 更容易判读

功能

通讯接口

3个RS232端口；2个RS485端口；10M/100M 可连接更多设备，利于未来扩

TCP/IP网络端口；2个USB接口，一主一副 充外接设备

大型全钢20键中文可编程键盘，具有按键具备防水功能，适合户外操作

提示音，具备防水功能

键盘

加密及安全

专用硬件加密芯片, 支持ANSI X9.9、 ANSI

X9.8、ANSI X3.92

快速图形热敏80mm/秒 缺纸检测，可打汉字 打印机

国标一、二级字库, 可根据要求下装汉字 提供拼音和国标内码两种键盘

输入汉字方式

汉字库

4个PSAM卡，符合ISO7816和《中国金融直接提供4个PSAM卡，不需扩

集成电路(IC)卡规范》，支持T=0/T=1 充。

PSAM卡

密码键盘

内建VISA PED密码键盘，支持3DES、RSA 键盘为VISA认证之VISA PED，

支持RSA，安全更有保障

工作环境 温度：-30℃-70℃；湿度：5%-90% 无凝结 宽温设计，适合户外环境

一体成型，户外型，航空开关电源，AC 全封闭，防震、防潮、防腐、

100-240V， 50/60HZ，具稳压设计,可加装防霉、防盐雾；任何一路输出

UPS不断电系统 短路不影响其它路输出

依据国际户外型刷卡机设计规范，防油气、

防尘、防水、防破坏设计，与室内型属不同防污设计

等级

内建Linux操作系统 操作系统

电源/充电

电源

3.3 IC卡设计

3.1.3.1 IC卡选型标准

加油站IC卡是现金储值卡，对卡上数据的安全性和保密性有极高的要求，本系统在IC

卡选型上采用以下标准：

 识别卡集成电路卡标准《ISO/IEC 7816-1/2/3/4》

 《中国金融集成电路（IC）卡规范》V2.0的1、2、9部分

 《中国石油加油卡规范》

 人民银行制定的金融IC卡标准（PBOC1.0）

根据以上标准我们选用射频CPU卡，卡上存有用户的基本信息、余额、交易的必要

条件、最近交易的历史明细，同时还存有各种数据读写的权限和认证密码。所有和卡进行数

据交换，必须经过卡内的CPU；所有操作的数据都是加密的；加密的操作是由卡终端内的

安全模块完成的。错误的操作次数将被IC卡记录，当操作次数大于规定的数值时，IC卡将

自锁、甚至毁掉自身的数据，以保证对全局的安全。

3.1.3.2 IC卡种类

根据系统的需要，IC卡按功能划分为以下几类：

 操作卡：适用于加油站工作人员，可在支付柱上注册进行相关操作。

 单用户卡：适用于个人和车辆不集中管理的单位用户。

 多用户卡：由管理卡和附属司机卡组成，适用于车辆集中管理的单位用户。管理卡

用于管理，为所属司机卡分配圈存金额、办卡、换卡、开票、查询、挂失等手续；

司机卡只用于加油业务。

 无记名卡：办理该卡手续简便，可作为礼品赠于朋友、客户。该卡不可办理挂失、

补卡、换卡及清户业务。用户可根据需求在发卡储值点将其转换为记名卡。

 积分卡：该卡不设置电子钱包的功能，只记录用户加油消费的信息，并按公司的规

定进行积分，积够一定分值可以兑换奖品。该类卡可以用来吸引新客户，使其成为

公司的固定客户。

3.1.3.3 IC卡功能

 密码管理：IC卡有设置密码、修改密码、密码解锁等功能。为确保您的IC卡安全，

可根据个人需要，为IC卡设置密码。

 储值、圈存：用户根据本人或本单位的需要，可到公司指定的发卡储值点办理缴款

储值业务，以备日后车辆加油使用。也可持卡到到各圈存机办理圈存业务。

 挂失、补卡、换卡：用户的加油卡不慎遗失或被盗，可到发卡储值点办理挂失、补

卡手续；加油卡使用期以卡片背面打印的有效期为准，到期的加油卡应办理延期或

换卡手续，以便继续持卡加油。

 开票、查询：用户在办理IC卡储值时，发卡储值点为其开具普通发票；用户可随

时在任意一台IC卡加油机上了解加油卡资金余额，也可到发卡储值点查询，打印

对帐单。单位司机卡用户可凭单位管理卡查询附属司机卡的全部信息。

 黑卡：黑卡是指当持卡人使用的加油卡丢失后，进行挂失且挂失生效的卡片，当其

他人使用黑卡时，加油机自动将此卡锁住，该卡将不能继续加油。

 灰卡：灰卡是指加油卡在加油过程中，将卡错误拔出，卡中未扣除本次加油的金额，

加油机就会将此卡标记为灰卡。此卡在下次加油时加油机将会自动扣除上次本应扣

除的金额，然后才能继续本次加油。

3.4 电子标签RFID的应用

RFID（无线射频识别/电子标签）技术被称为影响未来的十大IT技术之一，通过无线射

频方式自动辨识目标身份并获取相关数据，可以广泛应用于车辆管理，物流仓储，人员管理，

防伪等领域。

基于RFID的应用系统具有非接触，工作距离可调，精度高，信息收集处理自动快捷及

环境适应性好等一系列优点，不仅能取代传统的手工录入方式，大大提升企业的运营效率，

更由于其先进的自动识别功能，能轻易地实现原先人工难以完成的任务。

利用射频识别技术进行追踪防伪，其优点在于：每个标签都有一个全球唯一的ID号码

——UID（Unique Identification），UID是在制作芯片时放在ROM中的，无法修改、无法仿

造；无机械磨损，防污损；读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安

全性；数据安全方面除标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理；读写器与

标签之间存在相互认证的过程等。

短距离射频识别不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，在车身加装有源RFID标签（注：

无源RFID标签的读取设备通讯采用高频射频，辐射功率较强，不适合加油站使用），系统

对于进入油站的车辆进行识别，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，

在匹配上基本采用一（标签）对一（卡）的形式，但通过权限管理允许一（标签）对多（卡）

或指定的单卡加油。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。

3.5支付控制系统功能设计

加油（气）站可以根据实际情况在站内安装一套或多套支付控制系统，一套支付控制系

统根据需要可以对一个或多个加油枪进行操作和控制，该设备通常安装在加油机附近，与油

站管理系统相配合，可以完成以下功能：

1、前台支付：传统的油站管理系统，在使用时，要求在室内PC上完成交易结算。支付

柱安装在油机附近，就近结算，既方便客户，也为加油站减少了人力和时间的浪费。

2、多种方式支付：加油员可以在支付柱上实现现金、油票、信用卡、IC卡等结算支付

方式。

3、单位管理，限车限油：支付柱安装有RFID采集设备，对需要限制车辆加油的用户在

车上加装RFID标签，并在系统上设置对应的IC卡号，这样只有安装了与IC加油卡对应RFID

标签的车辆才能加油。从而最大程度保证客户的利益和用油质量。

3、强大的员工管理功能：一旦使用员工管理功能，员工必须在支付柱上注册后才能完

成其它操做，结算时，系统记录每笔交易的员工号，加油站管理人员可以轻松的知道每个加

油员应该上交的营业款，并且根据加油员营业量进行绩效评估。

4、向加油机发送控制命令：向加油机发送定量、开机、解锁、停机等控制命令实现卡

机联动。

5、向管理机申请加油交易：支付柱可以向管理机申请加油交易，如果管理机上有加油

交易，则可以发送到申请交易的支付柱上。

6、向其他支付柱发送加油交易：支付柱之间可以互相发送加油交易，以便油站客户在

任何支付柱上均可结帐。

4、系统总体架构

加油（气）站信息管理系统是成品油（气）零售企业一套综合的计算机信息管理系统。

整个系统分为三层，包含了十几个子系统。三层分别是公司/分公司管理层、加油（气）站

管理层和支付控制层。自系统包括两级数据服务中心、应用服务中间件、WEB服务器、通

讯中间件、银行前置系统、多级管理终端、发卡储值系统、圈存机、多媒体查询终端、安控

系统、通讯处理机、支付控制平台和RFID车辆自动识别系统等。

整个系统结构如下图所示：

银行系统

银行前置系统

应用服务器

数据库服务器

公司管

管理层

客户浏览

Internet

WEB服务器

远程管理

客户浏览

数据前置机

领导管理决策财务部储运部储运部

远程访问

数据前置机

加油站

管理层

应用服务器

数据库服务器

数据前置机

管理终端

集线器/交换机

发卡储值系统多媒体查询圈存机

安控系统

RS485RS485RS485RS485

支付支付

控制控制

平台平台

支付控

制理层

加油机加油机加油机加油机

5、系统设计特点

 先进的网络架构：以ISDN专线为主，GPRSCDMA网络为辅的双通道网络，确保

数据通讯的稳定行和可靠性；采用集中与分散相结合的方式即能够进行单一各点的

管理又能够集中的进行控制，随时进行监督核算。业务系统软件同工业自控技术相

结合，迅速有效的帮助企业建立一整套信息化管理解决方案。

 稳定的技术，开放的平台：该系统是在LINUX操作系统和Oracle数据库环境下开

发运行的，其中的主要模都用C语言开发，这样不但降低了系统建设成本同时也提

高了系统运行效率。开发环境的选择确保了系统的高性能、高稳定性、高可靠性和

高安全性。

 车队加油、协助管理：主，副卡的推出，有效地对拥有多部车辆的个人用户和企业

车队进行加油管理。您可以通过一张主卡对多张副卡进行加油权限设定（如限定油

品、限定加油金额、限定车号等等）。管理司机用油，还可以轻松查询每张卡的详

细交易记录和掌握车队用油支出情况。

 一车一卡、车辆自动识别：系统利用电子标签（RFID）技术，在车身加装RFID，

系统对于进入油站的车辆进行识别，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，在匹配上基本采用一（标签）对一（卡）的形式，但通过权限管理

允许一（标签）对多（卡）或指定的单卡加油。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。

 灵活支付手段：系统采用支付柱，实现前台支付，设有预置和非预置加油方式，支

持IC卡、现金 油票、记账等结算方式。

 模块化设计、完整的业务功能：各项功能均为单独模块，可以依照需求逐步建置；

可搭配自动化组态模块；可以配合标准化的外界测量设备。各业务环节所有功能在

同一平台建置，无需再费心整合其它功能；涉及销售管理的所有相关业务环节。

 完善统计分析：指定油品、加油工、时间范围等的交易记录查询；按时段的油品、

员工、加油点的加油量统计；统计结果以表格、直方图、饼图方式显示；不同时段

油品销售的趋势图。

 强大扩充弹性：系统支持各种加油机，可随着用户业务点的增加随时增加相应的模

块，防止重复投资所带来的浪费。