一、 需求分析
近年來，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷改善和機(jī)動(dòng)車保有量的快速增加，加油站已成為民眾生活中不可或缺的一部分。50年代全國(guó)加油站總量只有70座左右；60年代末不到200座左右；70年代末發(fā)展到600座左右；1985年全國(guó)加油站大約有3600多座；1990年底為5000多座；1993年猛增到38000座左右；1996底達(dá)到42600座。到2000年底，全國(guó)加油站總數(shù)達(dá)到8萬多座。面對(duì)這一組數(shù)據(jù)如何對(duì)遍布全國(guó)角落的加油站進(jìn)行科學(xué)管理是石化企業(yè)所面臨的一個(gè)難道.
在我國(guó)，加油站已經(jīng)是由少到多、由分散經(jīng)營(yíng)到規(guī)模經(jīng)營(yíng)、由單一經(jīng)濟(jì)成分向多種經(jīng)濟(jì)成分、由經(jīng)驗(yàn)型管理向?qū)I(yè)化管理、由單品種經(jīng)營(yíng)向多種經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)化的發(fā)展過程。
石油、石化兩大集團(tuán)在國(guó)內(nèi)南北地區(qū)形成各自的加油站分銷網(wǎng)絡(luò)后，開始相互滲透，雙方在競(jìng)爭(zhēng)中加強(qiáng)聯(lián)合，相互促進(jìn)，共同提高。近年來，國(guó)外跨國(guó)石油公司通過各種途徑進(jìn)入國(guó)內(nèi)成品油零售市場(chǎng)，與各地方、中國(guó)石油合資經(jīng)營(yíng)的加油站相繼在國(guó)內(nèi)亮相。目前世界幾大石油公司在國(guó)內(nèi)都有加油站，而這些公司在成品油分銷業(yè)務(wù)上先進(jìn)的管理方式和技術(shù)都是值得其它石油公司學(xué)習(xí)的。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對(duì)成品油的需求迅速增長(zhǎng)。中國(guó)成品油零售市場(chǎng)對(duì)外開放已近兩年。審視國(guó)內(nèi)成品油市場(chǎng)環(huán)境，一個(gè)微妙的變化日益清晰，那就是作為成品油銷售最前端的加油站被推到了市場(chǎng)最前沿。作為石油工業(yè)鏈條中的重要一環(huán)，加油站行業(yè)同樣維系著國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈。如何在市場(chǎng)日益開放的大環(huán)境下守住或爭(zhēng)奪這塊陣地，無疑是要有專業(yè)的先進(jìn)管理水平和快速的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
原有加油站信息系統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)建設(shè)較早，設(shè)備性能低、線路速度低、時(shí)延長(zhǎng)，已很難滿足各子站各種安全數(shù)據(jù)，庫(kù)存數(shù)據(jù)等資料傳輸?shù)囊?，很難滿足進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合傳輸?shù)男枨?；衛(wèi)星網(wǎng)覆蓋面小、速度低，且加油站之間無法直接通信，限制了網(wǎng)絡(luò)功能。因此，構(gòu)建一個(gè)更完善、更快捷、更安全的氣象廣域網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)迫在眉睫。全省廣域網(wǎng)不僅要在速度、容量上完全滿足需求；而且需要將原本松散的網(wǎng)絡(luò)從規(guī)格、管理軟件、安全防護(hù)等方面進(jìn)行整合和統(tǒng)一。并且還需要具有可擴(kuò)展性，未來可以方便地進(jìn)行升級(jí)。而以上的這些不足都可以通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。
二、 項(xiàng)目分析
2.1 系統(tǒng)組成
2.1.1加油站數(shù)據(jù)采集終端
加油站數(shù)據(jù)采集終端負(fù)責(zé)主要分為下面三類：
A. 加油站油罐實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：通過液位儀、流量計(jì)、空氣甲醇含量探測(cè)器、煙感、溫度、濕度等監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)油罐的油料進(jìn)出、管道泄漏情況和油庫(kù)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
B. 加油交易數(shù)據(jù)：直接獲取加油機(jī)加油記錄，加油站進(jìn)行每一筆加油的收款、打票處理，其明細(xì)的商流數(shù)據(jù)能對(duì)營(yíng)銷分析提供強(qiáng)大的支持。
C. IC卡油積分系統(tǒng)數(shù)據(jù)：通過成品油零售的電子化，以IC卡取代傳統(tǒng)的現(xiàn)金、油票等結(jié)算方式，實(shí)現(xiàn)加油款的電子支付和交易數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。
2.1.2無線傳輸設(shè)備
鑒于對(duì)通訊模塊的要求，我們選擇廈門四信通訊有限公司的F2103 IP MODEM。它具有體積小、功耗低、配置使用簡(jiǎn)單、即插即用。支持主備數(shù)據(jù)通道、并行多數(shù)據(jù)通道、實(shí)時(shí)在線和按需在線多種工作方式、并且支持APN網(wǎng)絡(luò)接入等功能不僅可以保障數(shù)據(jù)安全可靠還能讓客戶根據(jù)需傳輸節(jié)省資費(fèi)。
2.1.3數(shù)據(jù)管理中心
油庫(kù)業(yè)務(wù)管理（對(duì)接收到的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)源進(jìn)行和管理）；油庫(kù)安全管理（管理接收到的油庫(kù)安全信息并設(shè)置安全閥值報(bào)警）；數(shù)據(jù)管理（數(shù)據(jù)庫(kù)備份、恢復(fù)等功能）；
2.2 系統(tǒng)總架構(gòu)
加油站采集終端通過RS232/485通訊接口與F2103串口連接，數(shù)據(jù)監(jiān)控中心可以采用多種方式連接網(wǎng)絡(luò)，例如固定IP、APN、ADSL等。
無線傳輸設(shè)備F2103通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器主機(jī)，與中心建立TCP/IP連接后開啟透明數(shù)據(jù)通道。當(dāng)采集終端需要上報(bào)數(shù)據(jù)的時(shí)候?qū)?shù)據(jù)直接送往串口，此時(shí)F2103就會(huì)把收到的數(shù)據(jù)原封不動(dòng)地發(fā)送到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器主機(jī)。當(dāng)數(shù)據(jù)中心下發(fā)的命令或數(shù)據(jù)通過通道傳輸?shù)?/font>F2103后，F2103通過串口送到采集終端，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)雙向透明傳輸。
2.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能
主要是對(duì)加油站的所有管理數(shù)據(jù)的集成。并且通過網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)油庫(kù)和他們所屬的銷售管理部門聯(lián)系起來，及時(shí)的反饋加油站各類信息，供銷售管理部門制訂計(jì)劃。通過數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享后成品油銷售管理系統(tǒng)將覆蓋成品油銷售系統(tǒng)的進(jìn)、銷、存、管理的所有環(huán)節(jié)，使各個(gè)環(huán)節(jié)的管理更科學(xué)、更合理；同時(shí)也使所有的環(huán)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)更緊密、更高效，反應(yīng)更迅速。具體在加油站管理業(yè)務(wù)中包含以下功能：油庫(kù)業(yè)務(wù)管理、罐存監(jiān)測(cè)管理、車隊(duì)業(yè)務(wù)管理等。
油庫(kù)業(yè)務(wù)管理：主要針對(duì)整個(gè)油庫(kù)的實(shí)際業(yè)務(wù)活動(dòng)進(jìn)行管理，包括入庫(kù)管理、出庫(kù)管理、實(shí)物庫(kù)存管理、出庫(kù)日?qǐng)?bào)、保管庫(kù)存管理等。
油庫(kù)安全監(jiān)測(cè)：主要針對(duì)油庫(kù)的環(huán)境變化進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，把險(xiǎn)情發(fā)生的概率降到最低。
入庫(kù)管理：入庫(kù)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)超耗及途損。
出庫(kù)管理：對(duì)銷售、代儲(chǔ)、移庫(kù)、配送等多種出庫(kù)業(yè)務(wù)類型進(jìn)行管理。
實(shí)物庫(kù)存管理：提供油罐動(dòng)態(tài)計(jì)量及庫(kù)存數(shù)據(jù)。
出庫(kù)日?qǐng)?bào)：提供油庫(kù)每日出庫(kù)統(tǒng)計(jì)。
保管庫(kù)存管理：提供日/月報(bào)保管帳制作。
油庫(kù)盤點(diǎn)：提供油庫(kù)商品盤點(diǎn)表，損溢統(tǒng)計(jì)，油品調(diào)整。
罐存監(jiān)測(cè)管理：系統(tǒng)定時(shí)接收加油站返回的數(shù)據(jù)，加油站定時(shí)巡檢油罐的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)，回報(bào)各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的溫度和壓力狀況，以及整個(gè)油罐的液位高度。所有油罐的溫度、壓力和液位高度數(shù)據(jù)通過GPRS返回系統(tǒng)，記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中。還可進(jìn)行油罐安全監(jiān)測(cè)和存量歷史跟蹤。
車隊(duì)管理：能按照供油需求和供油安排，制定詳盡的車隊(duì)運(yùn)油計(jì)劃，建立運(yùn)輸安排。并按照內(nèi)部運(yùn)輸?shù)囊筮M(jìn)行車隊(duì)運(yùn)輸?shù)慕y(tǒng)一安排和管理（此系統(tǒng)需要石油行業(yè)物流配送系統(tǒng)支持）。
通道建立成功后，IP MODEM串口實(shí)時(shí)監(jiān)控采集器的數(shù)據(jù)，只要集線器串口有數(shù)據(jù)過來，IP MODEM將全透明進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。如果數(shù)據(jù)量小，或需要定時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的，IP MODEM可設(shè)置手機(jī)呼叫及短信激活模式，或根據(jù)加油站的實(shí)際應(yīng)用也可考慮修改軟件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?。這樣就可靈活應(yīng)用不同的數(shù)據(jù)傳輸需求來采取不同的傳輸方式，以減少及節(jié)約不必要的傳輸費(fèi)用。
三、項(xiàng)目架構(gòu)實(shí)施
3.1 傳輸模塊與加油站采集終端聯(lián)接
在工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備一般都采用以太口或串口傳輸數(shù)據(jù)，無線通信模塊F2103同時(shí)支持232/485通信方式，因此可以直接和加油站采集終端進(jìn)行連接通信，如下圖：
3.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)接入方式分析
1.專線接入
中心采用APN專線， 所有點(diǎn)都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP客戶中心通過一條2M APN專線接入移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò)，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進(jìn)行廣域連接，在GGSN與移動(dòng)公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請(qǐng)?jiān)?/font>APN。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡才能進(jìn)入專網(wǎng)APN，防止其他非法用戶的進(jìn)入。
用戶在內(nèi)部建立RADIUS服務(wù)器，作為內(nèi)部用戶接入的遠(yuǎn)程認(rèn)證服務(wù)器（或在APN路由器內(nèi)，啟用路由器本地認(rèn)證功能）。只有通過認(rèn)證的用戶才允許接入，用以保證用戶內(nèi)部安全。
用戶在內(nèi)部建立DHCP服務(wù)器（或在APN路由器內(nèi)，啟用DHCP功能），為通過認(rèn)證的用戶分配用戶內(nèi)部地址。移動(dòng)終端和服務(wù)器平臺(tái)之間采用端到端加密，避免信息在整個(gè)傳輸過程中可能的泄漏。雙方采用防火墻進(jìn)行隔離，并在防火墻上進(jìn)行IP地址和端口過濾。此種方案無論實(shí)時(shí)性，安全性和穩(wěn)定性較前一種方案都有大大提高，適合于安全性要求較高、數(shù)據(jù)點(diǎn)比較多、實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用環(huán)境。在資金允許的情況下之最佳組網(wǎng)方式。
2. ADSL撥號(hào)連接（動(dòng)態(tài)公網(wǎng)IP地址）
中心采用ADSL等INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+DNS解析服務(wù)的。客戶先與DNS服務(wù)商聯(lián)系開通動(dòng)態(tài)域名，IP MODEM先采用域名尋址方式連接DNS服務(wù)器，再由DNS服務(wù)器找到中心公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP，建立連接。此種方式可以大大節(jié)約公網(wǎng)固定IP的費(fèi)用，但穩(wěn)定性受制于DNS服務(wù)器的穩(wěn)定，所以要尋找可靠的DNS服務(wù)商。此種方案適合小規(guī)模應(yīng)用。
3. 通過固定公網(wǎng)IP連接
中心采用ADSL等INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP服務(wù)的。此種方案先向INT ERNET運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)ADSL等寬帶業(yè)務(wù)，中心有公網(wǎng)固定IP的。IP MODEM直接向中心發(fā)起連接。運(yùn)行可靠穩(wěn)定，推薦此種方案。
3.3 數(shù)據(jù)中心軟件平臺(tái)構(gòu)建
中心端軟件的構(gòu)建有多種方式，對(duì)于傳入數(shù)據(jù)的方式的不同，我們提供不同的軟件來幫助客戶快速地實(shí)現(xiàn)中心端的數(shù)據(jù)接收和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的管理。
目前四信提供三種方式的中心接口：
1.首先是對(duì)于組態(tài)軟件，目前很多組態(tài)軟件廠家已經(jīng)集成了我們的驅(qū)動(dòng)了，可以直接配置使用；
2.對(duì)于后臺(tái)中心軟件只讀串口數(shù)據(jù)的情況，提供一個(gè)虛擬串口軟（TCP2COM），利用虛擬串口軟件可以將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為串口數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)利用無線公網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)且又對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)不做修改的完美結(jié)合。
3.在客戶想要開發(fā)自己的數(shù)據(jù)中心是，此時(shí)我公司會(huì)提供一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，利用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)客戶可以很輕松的與傳輸通道進(jìn)行對(duì)接，同時(shí)會(huì)提供一個(gè)的數(shù)據(jù)中心DEMO軟件，不僅開放源碼還全程協(xié)助客戶進(jìn)行自己數(shù)據(jù)中心軟件和功能的開發(fā)?？蛻艨赡芡ㄟ^動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)快速開發(fā)一個(gè)靈活的，穩(wěn)定的，功能齊全的終端管理和數(shù)據(jù)交互的中心軟件。下圖為后臺(tái)管理軟件:
四、方案特點(diǎn)
1. 利用四信無線IP MODEM可基本不用布線，且采用多點(diǎn)對(duì)一中心的組網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的一中心統(tǒng)一管理。
2. 四信IP MODEM采用高性能工業(yè)級(jí)處理器以及看門狗等安全機(jī)制設(shè)計(jì)，保證IP MODEM 萬一通信中斷也會(huì)自行檢測(cè)然后自動(dòng)斷電重啟，保證IP MODEM 永遠(yuǎn)在線，通信鏈路永遠(yuǎn)正常。
3. 由于采集點(diǎn)是直接連入中心，對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)不會(huì)造成任何的中斷和影響。
4. IP MODEM 采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)串口通信，即插即用，且高規(guī)格的模具設(shè)計(jì)，體積小巧方便維護(hù)。
5. 四信IP MODEM完全采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP安全傳輸協(xié)議機(jī)制，保證數(shù)據(jù)的安全和及時(shí)，而且采用完全透明傳輸機(jī)制，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
6. 多中心設(shè)計(jì)，可同時(shí)設(shè)置5個(gè)中心監(jiān)控采集現(xiàn)場(chǎng)，避免因某個(gè)中心網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或者關(guān)閉導(dǎo)致無法對(duì)加油站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控而產(chǎn)生安全隱患。
7. F2103進(jìn)行人性化工程設(shè)計(jì)，可是工程人員無需到現(xiàn)場(chǎng)就可以遠(yuǎn)程直接對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的配置，達(dá)到時(shí)間和人力的合理利用。
8. 高規(guī)格材料選配，可在 -25~+65oC、 相對(duì)濕度 95%(無凝結(jié))環(huán)境下正常工作。
五、總結(jié)
加油站GPRS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的建立標(biāo)志著工業(yè)行業(yè)的先進(jìn)管理水平，能通過GPRS的準(zhǔn)確、快速的數(shù)據(jù)傳輸，中心可進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、歷史趨勢(shì)分析、報(bào)表打印等信息查詢、可不斷地對(duì)各個(gè)加油站的最新數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及分析，了解加油站的最新情況，以方便控制中心對(duì)加油站做到更快，更好、準(zhǔn)確的調(diào)度工作。
在今天，信息技術(shù)正在深切變革著現(xiàn)代企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理模式。信息技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于提高石油行業(yè)銷售管理、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)、經(jīng)營(yíng)決策水平將起到革命性的推進(jìn)作用。 我國(guó)成品油銷售市場(chǎng)隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)、市場(chǎng)的開放及中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的快速壯大，其銷售網(wǎng)絡(luò)正呈現(xiàn)出擴(kuò)張趨勢(shì)，競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的國(guó)內(nèi)成品油銷售市場(chǎng)對(duì)成品油銷售企業(yè)業(yè)務(wù)管理提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此通過先進(jìn)的信息技術(shù)，建立起一套全面支撐成品油銷售企業(yè)業(yè)務(wù)管理及運(yùn)營(yíng)的信息化平臺(tái)，以提高成品油銷售企業(yè)的管理水平和服務(wù)水平，提高各銷售分公司的經(jīng)營(yíng)決策能力，從而進(jìn)一步提高工作效率、降低成本、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力具有重要意義。
