CN102819255B - 油罐车进出油口的监控系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种监视控制系统，特别是一种针对油罐车进出油口盖子的操作进行监视和控制的系统以及监控方法，其包括设置于油罐车进出油口的对油口盖子进行开闭控制的电控锁装置以及与电控锁装置形成电联接的中央控制系统，该中央控制系统包括如下模块：身份授权认证单元；信息远程通信单元；电控锁装置的控制单元；数据存储单元；数据处理单元；系统状态提示单元；获取油罐车所在地理坐标信息的GPS单元以及供电单元。该系统通过对操作人员身份信息以及油罐车所在地理坐标信息来综合判断操作的合法性，增强了石油运输安全。

Description

油罐车进出油口的监控系统和方法

技术领域

本发明涉及一种监视控制系统，特别是一种针对油罐车进出油口盖子的操作进行监视和控制的系统以及监控方法。

背景技术

随着中国经济的快速发展，对石油资源的需求越来越多，同时，各省市都有许多的加油站，油库，从储油基地向各个石油分散地（加油站）之间的运输需要通过零散的石油运输车辆来完成，随着石油的输送量越来越大，输送石油的油罐车数量的也越来越多。

目前石油输送模式是油罐车归属于运输车队，该车队可能是石油公司下属单位，也有可能是独立运营，而石油是归属于石油公，油库和加油站则是石油公司的两个功能性机构。目前油罐车运输石油的操作流程如下：

1.司机从车队停车点开油罐车到油库；

2.油库工作人员打开油罐车的进油口，通过设备对油罐车进行加油，加完油后，质检人员记录此油罐车里的油高度等数据，关闭进油口；

3.司机开车向指定加油站送油；

4.油站工作人员首先检测当前的油的高度，随后打开出油口进行卸油，卸油完成后，再次检测油高，是否卸完，关闭出油口；

5.司机开油罐车到车队所在地停放。

然而上述的石油运输操作流程中，为了保证用来临时存储石油的油罐内石油在油库与油站之间不被非法取出，对油罐的每个油口的盖子通过物理签封和电子签封或挂锁来限制人为非法地打开和关闭油口：

1.物理签封是用一次性的签条封住油口，只有石油公司的工作人员在进行操作时才能破坏签条，如果其它人员破坏签条，就证明有问题。

2.电子签封是用电子化签条封住油口，和物理签封功能过程是一样的，被破坏需要高深的技术手段。

3.锁是最简单的管理方式，钥匙放在石油公司的工作人员手中。

这些方法都有不同的弊端：

1.锁和物理签封的技术手段，易被破解，易被复制。

2.如果被破坏，没有一个系统检测到，使作弊人员有借口理由。

3.非法人员对电子签封使用其它手段使其短路等。

4.人为痕迹非常重，需要结合管理方法才能起作用。管理人员联合作弊的风险非常大，实际上工作人员和司机联合作弊的现象已经存在。

5.不能主动防御，只能依告人员按规范做。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不易被破解和复制的、安全可靠的对油口的任何操作都具有认证和记录的油罐车进出油口的监控系统。

这种油罐车进出油口的监控系统，包括设置于油罐车进出油口的对油口盖子进行开闭控制的电控锁装置以及与电控锁装置形成电联接的中央控制系统，该中央控制系统包括如下模块：

一授权认证单元，用于读取操作者身份认证授权信息；

一远程通信单元，用于将读取操作者身份认证授权信息发送到远程后台服务器，并接受远程后台服务器返回的认证是否成功的指令信息；

一电控锁装置的控制单元，用于对与其电联接的电控锁装置进行开启和关闭指令下达以及采集电控锁装置状态参数信息；

一数据存储单元，用于存储该系统运行的数据信息以及实时状态信息；

一数据处理单元，用于驱动和控制以上单元的正常运转以及异常处理；

一系统状态提示单元，用于显示或提醒系统运行状态或信息参数；

一供电单元，用于对系统运行提供电力。

优选的，所述中央控制系统还包括一GPS单元，用于获得油罐车所在地理位置信息，采集地理坐标。

进一步的，所述远程通信单元将读取操作者身份认证授权信息和/或GPS单元采集的油罐车所在地的地理坐标发送到远程后台服务器，并接受远程后台服务器返回的认证是否成功以及地理坐标是否符合规定的指令信息。

优选的，所述电控锁装置包括：一安全壳体，该壳体至少设有一个盖体；壳体内设有一与被锁部件固定连接且带动壳体外部的被锁部件转动的转轴；转轴上固设一垂直于该转轴的锁片，该锁片上设有一个销控部；一选择性落入该销控部的锁销，该锁销由一动力电机驱动进行转动；以及一控制部，该控制部根据指控指令控制动力电机的转动实现对锁销落入销控部以使锁片和被锁部件锁定或离开销控部以使锁片和被锁部件解锁。

优选的，所述锁销固定在一销轴上，该销轴由一从动轮带动，该从动轮与所述动力电机带动的主动轮啮合。

优选的，所述销轴与锁销相对的另一端固定连接一挡片，所述挡片在与锁销一同转动的行程两端分别设有一个挡片检测传感器。

优选的，所述盖体与壳体之间设有一盖合状态监控装置，其包括一承载板，安装于承载板与盖体相对面上的自复位压片，该自复位压片通过一转轴转动设置在承载板上，该自复位压片的一端向盖体延伸形成按压端，另一端形成检测端，该转轴位于该按压端和检测端之间，在检测端围绕转轴旋转的行程中设有检测传感器。

本发明的目的还在于提供一种油罐车进出油口的监控方法，其包括如下步骤：

步骤1，通过授权认证单元读取操作者身份认证授权信息；

步骤2，远程通信单元将读取操作者身份认证授权信息发送到远程后台服务器，并接受远程后台服务器返回的认证是否成功的指令信息，如果认证成功，则进行步骤3，否则，系统不做任何动作；

步骤3，电控锁装置的控制单元对电控锁装置下达开启或关闭指令。

优选的，所述步骤1具体为通过授权认证单元读取操作者身份认证授权信息；通过GPS单元采集油罐车所在地的地理坐标；

进一步的，所述步骤2具体为远程通信单元将读取操作者身份认证授权信息和/或采集的油罐车所在地的地理坐标发送到远程后台服务器，并接受远程后台服务器返回的认证是否成功以及地理坐标是否符合规定的指令信息，如果认证成功以及地理坐标符合规定，则进行步骤3，否则，系统不做任何动作。

该电控锁装置与现有技术对比分析具有如下优点：

通过上述方法对上述系统的操作以及验证后，工作人员或司机才可以打开油口或关闭油口。除非暴力破坏，没有其它方式可以人为地打开油口。非授权人员无法打开油口，授权人员也是需要系统验证当前油罐车的状态和信息方可打开，如果系统验证不通过，任何人员都无法打开油口，另外，通过远程后台服务器可以时刻获得油罐车的状态信息并可以在线分析异常情况，有助于提供异常数据和提醒管理人员。而且，通过存储单元对所有操作信息和状态信息进行存储记录，有利于后续追查。

附图说明

图1是本发明所提供的油罐车进出油口的监控系统的组成示意图；

图2是电控锁装置在油罐上的一种安装示意图；

图3是电控锁装置的立体示意图；

图4是该电控锁装置的打开盖子的分解示意图；

图5是该电控锁装置的内部分解示意图；

图6是图2所示电控锁装置的A-A向剖视图；

图7是图2所示电控锁装置的B-B向剖视图；

图8是图4中F区域的局部放大图。

具体实施方式

为进一步阐述本发明所提供的这种油罐车进出油口的监控系统的组成以及监控方法，以下结合本发明的一个优选实施例的图示做进一步的详细介绍。

参阅图1所述，该油罐车进出油口的监控系统包括设置于油罐车进出油口的对油口盖子进行开闭控制的电控锁装置2以及与电控锁装置形成电联接的中央控制系统4，该中央控制系统4包括如下模块：

一授权认证单元41，用于读取操作者身份认证授权信息；

一远程通信单元42，用于将读取操作者身份认证授权信息发送到远程后台服务器，并接受远程后台服务器返回的认证是否成功的指令信息；

一电控锁装置的控制单元43，用于对与其电联接的电控锁装置进行开启和关闭指令下达以及采集电控锁装置状态参数信息；

一数据存储单元44，用于存储该系统运行的数据信息以及实时状态信息；

一数据处理单元45，用于驱动和控制以上单元的正常运转以及异常处理；

一系统状态提示单元46，用于显示或提醒系统运行状态或信息参数；

一供电单元47，用于对系统运行提供稳定电力，

一GPS单元48，用于获得油罐车所在地理位置信息，采集地理坐标。

其中，所述远程通信单元42将读取操作者身份认证授权信息和/或GPS单元采集的油罐车所在地的地理坐标发送到远程后台服务器，并接受远程后台服务器返回的认证是否成功以及地理坐标是否符合规定的指令信息。

具体的，授权认证单元41为一射频式读卡器。

数据处理单元45为嵌入式主控电路板和软件程序，此为该系统的的核心处理单元，其它单元都与此单元的电路板用数据线缆连接，软件程序调用其它单元的驱动或发送指令来驱动相应的单元动作。

电控锁装置的控制单元43为一油口控制电路板，与嵌入式主控板连接，控制油罐车所有油口的电控锁装置。

远程通信单元42为GPRS模块或3G模块，其与嵌入式主控板连接，发送和接收无线数据，此单元的接入有三种方式：

1）把此模块放入到主控装置中；

2）为了无线信息更好地接收，把此模块放置在主控装置外面，与主控装置用一定距离（3-5米)的线缆连接；

3）为了无线信息更好地接收，把此模块放置在主控装置中，用一定距离（3-5米)的线缆连接此模块的外置天线。

GPS单元48，其与嵌入式主控板连接，获取当前油罐车的地理信息位置，径度和纬度数据，此单元的接入有二种方式：

1）把此模块放入到主控装置中；

2）为了GPS地理信息更好地接收，把此模块放置在主控装置外面，与主控装置用一定距离（3-5米)的线缆连接。

系统状态提示单元46为反应系统状态指示灯，其与嵌入式主控板连接，用于油罐车进出油口的关闭和开启状态。

下面介绍该油罐车进出油口的监控系统的工作原理及油罐车进出油口的监控方法，其包括：

步骤1，通过授权认证单元读取操作者身份认证授权信息，即操作人员将射频卡靠近射频式读卡器；

步骤2，远程通信单元42（采用GPRS数据或是3G数据形成）将读取操作者身份认证授权信息（即射频卡电子信息）发送到远程后台服务器，并接受远程后台服务器返回的认证是否成功的指令信息，如果认证成功，则进行步骤3，否则，系统不做任何动作；

步骤3，电控锁装置2的控制单元对电控锁装置下达开启或关闭指令。

如果对油罐车油口开启地理信息进行验证则需要通过GPS单元48采集油罐车所在地的地理坐标；并通过远程通信单元42（采用GPRS数据或是3G数据形成）将采集的油罐车所在地的地理坐标发送到远程后台服务器，并接受远程后台服务器返回的地理坐标是否符合规定的指令信息认证。

具体的，油罐车进出油口的监控方法的基本步骤是：

①管理人员刷射频卡。管理人员把射频卡（非接触卡)靠近本系统的刷卡区域刷卡；

②本系统中的读卡器模块，读取当前卡的信息，验证卡的有效性。如果卡合法，GPS模块读取地理信息位置的数据，然后通过GPRS模块把无线数据发送到后台服务器上。如果卡非法，不做任何处理；

③后台软件服务器对卡信息和GPS地理坐标数据进行分析处理，并发送无线数据给本系统，本系统的GPRS模块接收到验证数据；

④本系统对接收到的数据进行分析处理。如果验证成功，本系统的油口控制电路板向相关油口电控锁装置2发送开启或关闭指令。可以是单个油口，也可以是部分油口或全部油口。如果验证不成功，不做任何处理；

⑤油口电控锁装置2根据指令进行相应的开启或关闭动作，把是否成功的结果指令反映给本系统的油口控制电路板，然后本系统的指令灯根据相应结果亮起；

⑥最后把本次操作的结果通过GPRS模块发送给后台服务器记录。

某些特殊情况下，如果管理人员的卡片是特殊高级别的卡，在特殊紧急情况下，刷卡后不用发送GPRS数据或不判断传来的数据，直接对油口装置发送相应的开关指令。

通过上述方法对上述系统的操作以及验证后，工作人员或司机才可以打开油口或关闭油口。除非暴力破坏，没有其它方式可以人为地打开油口。非授权人员无法打开油口，授权人员也是需要系统验证当前油罐车的状态和信息方可打开，如果系统验证不通过，任何人员都无法打开油口，另外，通过远程后台服务器可以时刻获得油罐车的状态信息并可以在线分析异常情况，有助于提供异常数据和提醒管理人员。而且，通过存储单元对所有操作信息和状态信息进行存储记录，有利于后续追查。

下面通过图2至图8对电控锁装置进行详细的说明：

请参阅图2，该电控锁装置2设置于油罐1油口处对油口盖子11的开启和关闭进行控制，图2仅是一个示范性视图，众所周知，真正的油罐车所载油罐1是具有多个油口，有进油口和出油口，因此根据实际需要可以将多个该电控锁装置2直接装于油罐车所载油罐1的所有的进油口及出油口处，将油口盖子11固定穿套于电控锁装置2外漏的转轴201上，转轴201的末端通过轴承与固定在油罐壳体外表面的固定壁12活动连接。为防止作弊，此电控锁装置2在安装时与油口盖子11通过螺栓或焊接的方式作成一整体，而且电控锁装置2与油罐1壳体外表面也通过螺栓或焊接的方式作成一整体。

参阅图3至图7，通过对部件的分解进一步说明该电控锁装置的内部结构，该电控锁装置外面是钢板压制成的壳体202及盖体203，它们通过螺栓204联接实现盖合，其间装有密封圈，从而形成一个防尘防水防电磁幅射防爆的密闭的空腔。壳体202内设有一与被锁部件油口盖子11固定连接且带动壳体202外部的被锁部件油口盖子11转动的转轴201；转轴201上固设一垂直于该转轴201的锁片205，该锁片205上设有一个销控部2051；一选择性落入该销控部2051的锁销206，该锁销206由一动力电机207驱动进行转动；以及一控制部（图中未示出），该控制部根据指控指令控制动力电机207的转动实现对锁销206落入销控部2051以使锁片205和被锁部件油口盖子11锁定或离开销控部2051以使锁片205和被锁部件油口盖子11解锁。另外，为了使控制部与车辆的主控系统进行电联接，壳体202的侧壁上开有供电联接线及转轴伸出的出线孔及出轴孔。这些孔都通过加密封圈以防尘防水。

具体参与图6和图7，垂直固设于转轴201上锁片205为一半圆形锁盘，该半圆形锁盘边缘开有一个容纳锁销206的豁口2051，而锁销206固定在一销轴2061上，该销轴2061由一从动轮2062带动，该从动轮2062与所述动力电机207带动的主动轮2063啮合。通过图6和图7所示锁片205的两个位置状态进一步说明该电控锁装置2的工作原理，图6为油口盖子11关闭油口到位时锁片205的位置状态示意图，此时与锁片205同轴转动的油口盖子11刚好处于完全盖合油口的位置，由于油口盖子11与锁片205是同轴同转的，因此当油口盖子11被打开或关合时此油口盖子11带动转轴201转动，从而锁片205随同转轴201一起转动。当油口盖子11关合到位时，锁片205上的豁口2051也到达了规定位置，此时，控制部控制动力电机207转动，从而驱动锁销206转到落入豁口2051，实现锁住锁片205的目的，锁片205被锁住后无法转动，因此转轴201也就无法转动，从而实现对油口盖子11的锁定功能。当油口盖子11需要打开时，控制部控制动力电机207向反方向转动，从而驱动锁销206转动离开豁口2051，实现锁片205的解锁目的，锁片205处于解锁状态后锁片205即可自由转动，因此转轴201也就可以自由转动，从而实现对油口盖子11的解锁功能，最终解锁后各部件的位置关系如图7所示。

另外，为了监控相关油口盖子的开合状态，在该电控锁装置2内装有两个锁销206的锁定传感器31、开启传感器32，以及一个盖体203的开合状态传感器33。其中，销轴2061与锁片205相对的另一端固定连接一挡片20611，所述挡片20611在与锁销2061一同转动的行程两端分别设有一个挡片检测传感器31、32。锁定传感器31设置于当锁销206落入容纳锁销206的豁口2051内时，挡片20611刚好进入锁定传感器31的U型传感器的位置，而开启传感器32则是设置于当锁销206完全离开容纳锁销206的豁口2051内时，挡片20611刚好进入开启传感器32的U型传感器的位置。因此，当需要打开油口盖子时，控制部发一个开的指令，动力电机207开始转动，带动锁销206离开豁口2051，与锁销206同在销轴2061上的挡片20611会跟着一起转动离开锁定传感器31，此时锁定传感器31会感应到挡片20611已离开并把检测状态通知控制部，当挡片20611到达开启传感器32的U型传感器之间后，开启传感器32会感应到并把检测状态通知控制部，控制部根据开启传感器32的信号发出动力电机207停转指令，动力电机207即刻停止。此时电控锁装置2已经处于开锁状态，油口盖子11处于可以打开状态。当要关闭油口盖子11时，先把油口盖子11与油罐关合到位，此时转轴201上的锁片205的豁口2051已处于锁定位，则控制部发出上锁指令。动力电机207接到指令开始转动，带动锁销206及挡片20611一起转动，当挡片20611一离开开启传感器32，开启传感器32就会把检测状态通知控制部。最后当锁销206进入豁口2051即挡片20611到达锁定传感器31，锁定传感31感应到挡片20611到位并把检测状态信息通知到控制部，控制部根据锁定传感器31的信号发出动力电机207的停转指令，动力电机207即刻停止。此时电控锁装置处于上锁状态，油口盖子不可打开。

如果油口盖子11没关好或有人作弊不关好油口盖子而直接下指令上锁，此时锁片205因油口盖子没关而处于开锁位置，锁销206则因锁片205没到转到位即豁口2051在不合适位置而无法转动规定行程，因此挡片20611也无法在指定时间内转到锁定传感器31内，此时控制部就可以由于上锁操作超时而发出报警指令，管理人员则可立即知道油口出现异常。

另外为了监控人为非法破坏该电控锁装置2，而在所述盖体202与壳体202之间设有一开合状态传感器33，参阅图8所示。该开合状态传感器33能监控此装置的盖体202的开合状态。所述开合状态传感器33包括一承载板331，安装于承载板331与盖体202相对面上的自复位压片332，该自复位压片332通过一转轴333旋转设置在承载板331上，该自复位压片332的一端向盖子延伸形成按压端3321，另一端形成检测端3322，该转轴333位于该按压端3321和检测端3322之间，在检测端3322围绕转轴333旋转的行程中设有检测传感器334。所述自复位压片332通过与其同轴设置的扭簧335实现自复位。

当盖体202打开时，自复位压片332因没有盖体202的压力，扭簧335使自复位压片332的检测端3322离开检测传感器334，检测传感器334将检测端3322离开的状态信息通知到控制部，后台可立即知道盖体202已被打开。当盖体202盖好后，自复位压片332的按压端被盖体202下压，检测端被上翘到检测传感器334内，检测传感器334则将检测端3322被压回的状态信息通知到控制部，控制部即可以知道盖体处于盖好状态。此开合状态传感器33的设置可以确保未经许可不可私自拆开电控锁装置的目的。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种油罐车进出油口的监控系统，其包括设置于油罐车进出油口的对油口盖子进行开闭控制的电控锁装置以及与电控锁装置形成电联接的中央控制系统，该中央控制系统包括如下模块：

一授权认证单元，用于读取操作者身份认证授权信息；

一远程通信单元，用于将读取操作者身份认证授权信息发送到远程后台服务器，并接受远程后台服务器返回的认证是否成功的指令信息；

一电控锁装置的控制单元，用于对与其电联接的电控锁装置进行开启和关闭指令下达以及采集电控锁装置状态参数信息；

一数据存储单元，用于存储该系统运行的数据信息以及实时状态信息；

一数据处理单元，用于驱动和控制以上单元的正常运转以及异常处理；

一系统状态提示单元，用于显示或提醒系统运行状态或信息参数；

一供电单元，用于对系统运行提供电力；

其特征在于，所述电控锁装置包括：一安全壳体，该壳体至少设有一个盖体；壳体内设有一与被锁部件固定连接且带动壳体外部的被锁部件转动的转轴；转轴上固设一垂直于该转轴的锁片，该锁片上设有一个销控部；一选择性落入该销控部的锁销，该锁销由一动力电机驱动进行转动；以及一控制部，该控制部根据指控指令控制动力电机的转动实现对锁销落入销控部以使锁片和被锁部件锁定或离开销控部以使锁片和被锁部件解锁。

2.如权利要求1所述的油罐车进出油口的监控系统，其特征在于，所述中央控制系统还包括一GPS单元，用于获得油罐车所在地理位置信息，采集地理坐标。

3.如权利要求2所述的油罐车进出油口的监控系统，其特征在于，所述远程通信单元将读取操作者身份认证授权信息和/或GPS单元采集的油罐车所在地的地理坐标发送到远程后台服务器，并接受远程后台服务器返回的认证是否成功以及地理坐标是否符合规定的指令信息。

4.如权利要求1所述的油罐车进出油口的监控系统，其特征在于，所述锁销固定在一销轴上，该销轴由一从动轮带动，该从动轮与所述动力电机带动的主动轮啮合。

5.如权利要求4所述的油罐车进出油口的监控系统，其特征在于，所述销轴与锁销相对的另一端固定连接一挡片，所述挡片在与锁销一同转动的行程两端分别设有一个挡片检测传感器。

6.如权利要求1所述的油罐车进出油口的监控系统，其特征在于，所述盖体与壳体之间设有一盖合状态监控装置，其包括一承载板，安装于承载板与盖体相对面上的自复位压片，该自复位压片通过一转轴转动设置在承载板上，该自复位压片的一端向盖体延伸形成按压端，另一端形成检测端，该转轴位于该按压端和检测端之间，在检测端围绕转轴旋转的行程中设有检测传感器。