CN104898602A - 加油管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加油管理系统，该加油管理系统包括：数据服务器、调制解调器、串口服务器和多个加油机；所述数据服务器被配置成通过所述调制解调器连接于所述串口服务器，以输出或接受网络数据；所述串口服务器被配置成连接于所述多个加油机，以输出控制信号或接收状态信号。该加油管理系统的串口服务器在功能上完全替代多串口卡，解决多串服务器在使用中存在的问题，本嵌入式可编程多串口服务器使用更加简单，在安装上更加方便。
Description
技术领域
本发明涉及串口接口领域，具体地，涉及加油管理系统。
背景技术
石化行业以前都是使用多串口卡，多串口卡是一种可分配多个串行端口供终端连接的设备，每个终端可以通过它与主机进行通讯，使用多用户卡是最便捷简单地解决扩展计算机外部设备数量的方案，它可使计算机方便扩展串口，所以也称为串口扩展卡。
本项目产品主要应用于石化行业，石化行业以前都是使用多串口卡。多串口卡是一种可分配多个串行端口供终端连接的设备，每个终端可以通过它与主机进行通讯。使用多用户卡是最便捷简单地解决扩展计算机外部设备数量的方案。它可使计算机方便扩展串口，所以也称为串口扩展卡。
特别适用于UNIX、LINUX等多用户操作系统，同样也适用于WINDOWS95/98/2000、WINDOWS NT、DOS等操作环境，国外出的芯片方案基本也会支持WINDOWS XP/2003/Vista/Win7，多串口卡广泛应用于银行、金融、证券、电信、工控等领域，是计算机多用户通信控制系统重要的硬件组成部分。中国石化行业中加油IC卡工程是一个跨平台、范围广、涉及面宽的全国性系统建设工程。工程覆盖中国石化股份有限公司所属的20个省(自治区、直辖市)石油分公司，260余个地市级公司，1300余个县级公司的25000余座加油站。通过工程的建设，在中国石化辖域的所有加油站内实现了“一卡在手，各地加油”的目标。中石化每个站点根据加油机的数量及规模配置相应口数的多串口卡产品。多串口卡产品已成功应用于多个城市的中石化加油网点。串口卡将站内每一台税控加油机与加油站点的业务终端连接，以串口通讯方式采集每台加油机的相关数据，提供日常IC卡加油的数量和金额统计数据。
每个加油站的加油机数目从2个到30余个不等，再加上外设设备，所以串口卡产品承担着非常重要任务，一旦站点内发生通讯故障，加油站的正常运行将受到影响。而中国石化的加油站站点数量繁多，而且分布比较分散，所以产品的可靠性对系统在后期维修方面也存在很大的影响。多串口卡在使用中存在以下问题：1、系统使用不容易识别多串口卡，安装不方便，串口卡连接加油枪的串口线容易松动，且比较繁重，2、在安装驱动程序时比较麻烦，需要通过安装向导指出引出该卡片驱动所在的正确位置，并严格需要对应的驱动程序，3、在执行数据传输时，串口卡的可靠行不能满足其应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种加油管理系统，该加油管理系统的串口服务器在功能上完全替代多串口卡，解决多串服务器在使用中存在的问题，本嵌入式可编程多串口服务器使用更加简单，在安装上更加方便。
为了实现上述目的，本发明提供了一种加油管理系统，其特征在于，该加油管理系统包括：数据服务器、调制解调器、串口服务器和多个加油机；
所述数据服务器被配置成通过所述调制解调器连接于所述串口服务器，以输出或接受网络数据；
所述串口服务器被配置成连接于所述多个加油机，以输出控制信号或接收状态信号。
优选的，该加油管理系统还包括：票据打印机，所述票据打印机被配置成连接于所述串口服务器，以打印所述多个加油机的票据数据。
优选地，所述串口通讯服务器包括串口扩展电路、网络接口电路和微控制器，
所述串口扩展电路被配置成执行串口信号与TTL信号之间的转换；所述网络接口电路被配置成打包网络数据；
所述微控制器被配置成连接于所述网络接口电路以接收所述网络数据并将TTL信号转换成网络协议发送给所述网络接口电路；
所述微控制器被配置成连接于所述串口扩展电路以接收所述TTL信号并将网络协议转换成TTL信号发送给所述串口扩展电路。
优选地，所述串口通讯服务器还包括光耦隔离电路和串口接口电路，所述光耦隔离电路被配置成分别连接于所述串口扩展电路和所述串口接口电路，以将所述串口接口电路的电信号转换成光信号，传输到所述串口扩展电路时，再转换成电信号输出。
优选地，所述串口接口电路被配置成连接于串口设备。
优选地，所述微控制器的型号为S3C2440。
优选地，该串口通讯服务器还包括CPLD控制电路，所述CPLD控制电路设置于所述光耦隔离电路和所述微控制器之间，以输出控制信号。
优选地，所述网络接口电路包括：网络变压器，所述变压器用于保证信号传输的稳定以及不同设备间的不同电平。
优选地，该串口通讯服务器还包括连接于所述微控制器的所述电源模块，所述电源模块用于提供电源信号。
优选地，该串口通讯服务器还包括连接于所述微控制器的复位电路和连接于所述微控制器的晶振电路。
石化行业以前都是使用多串口卡，多串口服务器是一种可分配多个串行端口供终端连接的设备，每个终端可以通过它与主机进行通讯，使用多串口服务器是最便捷简单地解决扩展计算机外部设备数量的方案，与此同时，串口服务器还连接每个站点内的交易票据打印机及调制解调器等外设，以便每天通过拨号方式将销售交易及时发往省数据中心，并下载全国IC卡用户的账户管理信息和最新油价，实现串口管理多个加油机的功能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是说明本发明的一种加油管理系统的结构框图；以及
图2是说明本发明的一种串口服务器的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种加油管理系统，该加油管理系统包括：数据服务器、调制解调器、串口服务器和多个加油机；所述数据服务器被配置成通过所述调制解调器连接于所述串口服务器，以输出或接受网络数据；所述串口服务器被配置成连接于所述多个加油机，以输出控制信号或接收状态信号。
通过上述的实施方式，本发明的石化行业以前都是使用多串口卡，多串口服务器是一种可分配多个串行端口供终端连接的设备，每个终端可以通过它与主机进行通讯，使用多串口服务器是最便捷简单地解决扩展计算机外部设备数量的方案，与此同时，串口服务器还连接每个站点内的交易票据打印机及调制解调器等外设，以便每天通过拨号方式将销售交易及时发往省数据中心，并下载全国IC卡用户的账户管理信息和最新油价，实现串口管理多个加油机的功能。
以下结合附图1和附图2对本发明进行进一步的说明，在本发明中，为了更方便石化行业的管理，方便多串口数据的提取，使用到如下的加油管理系统。
在该种实施方式中，该加油管理系统还包括：票据打印机，所述票据打印机被配置成连接于所述串口服务器，以打印所述多个加油机的票据数据，票据数据为电子数据，通过网络传输到服务器上，实现数据的管理。
在该种实施方式中，所述串口通讯服务器包括串口扩展电路、网络接口电路和微控制器，
所述串口扩展电路被配置成执行串口信号与TTL信号之间的转换；所述网络接口电路被配置成打包网络数据；
所述微控制器被配置成连接于所述网络接口电路以接收所述网络数据并将TTL信号转换成网络协议发送给所述网络接口电路；
所述微控制器被配置成连接于所述串口扩展电路以接收所述TTL信号并将网络协议转换成TTL信号发送给所述串口扩展电路。
本发明提供的串口服务器中，所述微控制器被配置成执行网络协议与TTL信号之间的转换；所述串口处理电路(包括串口扩展电路和CPLD控制电路)被配置成执行TTL信号与串口信号的之间转换；所述串口接口电路被配置成与其他串口接口设备相连接；所述网络处理电路被配置成网络上数据的打包处理；所述网络接口电路被配置成DM9000和网络接口电路与其他网络设备相连接；所述电源电路被配置成所述隔离保护串口通讯服务器各种组件提供电源信号。通过上述技术方案，可以实现将串口信号转换成网络信号的串口通讯服务器，并能够有效的保护串口接口设备。
所述串口处理电路包含2部分电路，串口扩展电路以及串口接口电路，串口扩展电路采购芯片TL16C554，TL16C554含有4路异步通信单元(AEP)，相当于4个16C550。每路ACE均可接受外围设备的串行数据，并将转换为并行数据供CPU使用，也可将CPU的并行数据转换为串行数据供外围使用。
串口接口芯片采用ADM2483BRW芯片，是基于磁耦隔离iCoupler技术(适合高压环境的隔离技术)。所述ADM2483BRW芯片是带隔离的增强型的收发器，包括一个三通道隔离器、一个带三态输出的差分驱动器和一个带三态输入的差分接收器。1/8单位负载的接收器输入阻抗可允许多达256个收发器接入总线，最高传输速率可达500Kbps。逻辑端兼容3V/5V工作电源，总线端5V供电。所述ADM2483BRW在功耗、集成度、传输速度方面都具有很好的应用性，同时满足医用设备高电压工业应用、电源以及其它高隔离度的环境的严格隔离要求，非常适合在各种工业上的应用，包括数据通信，数据转换。
所述的带隔离保护串口通讯服务器的核心是微控制器，其中微控制器是基于ARM920T核心的S3C2440芯片，S3C2440的突出特点是其处理器核心，是一个由Advanced RISC Machines(ARM)公司设计的16/32位ARM920T的RISC处理器。ARM920T实现MMU，AMBA总线和哈佛结构高速缓冲体系结构。这一结构具有独立的16KB指令高速缓存和16KB数据高速缓存。每个都是由具有8字长的行(line)组成。通过提供一套完整的通用系统外设，S3C2440减少整体系统成本和无需配置额外的组件。S3C2440采用32位RISC(精简指令集)体系结构，片内集成了大量的功能单元：内部含有MMU(内存管理单元)，16KB数据Cache和16KB指令Cache，先进的位控制器总线(AMBA)，外部存储器控制总线，4路的DMA，3路UART，117个I/O口，2个USB主机接口，1个USB设备接口，2路SPI，S3C2440处理器有多种电源控制模式：标准、慢速、休眠和掉电模式，最高可运行在400MHz，支持WinCE、Linux，VxWorks等系统。S3C2440可寻址1G字节的地址空间，共8个BANK，每个BANK的数据总线为8/16/32位，前6个存储器BANK连接用于ROM、SRAM。后两个存储器BANK用于ROM、SRAM和SDRAM。启动时支持不同类型的ROM(NOR/NANDFlash、EEPROM等)，SDRAM在掉电模式下自动刷新。该处理器特别适用于信息家电、工业控制、手持设备、智能电话、移动终端等领域。
在该种实施方式中，所述串口通讯服务器还包括光耦隔离电路和串口接口电路，所述光耦隔离电路被配置成分别连接于所述串口扩展电路和所述串口接口电路，以将所述串口接口电路的电信号转换成光信号，传输到所述串口扩展电路时，再转换成电信号输出。
隔离保护在工业应用环境中存在着许多不小的瞬变脉冲，这些瞬变脉冲会影响到数据的传输，甚至伤害互连的设备，为了能够在高速现场总线通信得到无错误的数据传输，必须要对这些干扰进行处理，通常会使用具有绝缘隔离功能的光电耦合器来维持数据的完整性并保护互连设备。带隔离的保护串口服务器它采用了先进的光电隔离技术，在电路设计上优化，极大限度地保护了串行接口设备(例如RS-232/485)，避免了地线回路电压、浪涌、感应雷击、静电、热插拔等恶劣环境对RS-232/485设备的损坏。RS-232/485接口的损坏是通信设备硬件的损坏，造成的原因基本上都是由于两端设备不共地、各类浪涌、感应雷击、静电干扰、热插拔，电磁干扰等恶劣环境对RS-232/485设备的损坏。例如设备A和设备B使用RS-232接口相连，如果A和B之间的地线之间有大于50V的电压差(经常会达到80V以上)，则RS-232通信就会不正常，RS-232接口可以随瞬间2500Vrms，连续500VDC的峰值电压差，还可以有效吸收静电和电磁干扰，保护设备的RS-232接口。由于电路设计中采用了隔离保护电路技术，完全隔离了两端RS-232/485设备的电气与地线回路，使得一侧的电信号变成光信号以后传到另一方，在变回到电信号，从而保护通信设备免受电源地线回路和浪涌的干扰和损坏，明显地提高了通信系统的可靠与稳定性。带隔离保护串口服务器具有非常好的抗干扰能力，在工业自动化控制应用领域得到了广泛地应用，产品稳定性好，在同行业中具有领先水平。
在该种实施方式中，该串口通讯服务器还包括CPLD控制电路，所述CPLD控制电路设置于所述光耦隔离电路和所述微控制器之间，以输出控制信号，上述的控制信号可以控制串口的工作模式，所述CPLD控制电路采用EPM570，是一款非易失性CPLD，基于0.18微米，6layermetal闪存，密度从240至2210个逻辑单元(LE)(128至2210相当于宏小区)和8千万的非易失性的存储。它可提供高I/O数量，快递的性能，可靠的配件与其他CPLD架构。拥有MultiVolt核心，用户闪存块，并增加系统可编程(ISP)同时提供可编程的解决方案的应用，如总线桥接，I/O扩展，上电复位(POR)和顺序控制和设备配置控制。EPM570具有以下特点：低成本，低功耗，提供快速的传播延迟和时钟输出时间，总线型结构，其中包括可编程摆率，驱动强度和bushold和可编程的上拉电阻，支持热插拔，内置的联合测试行动组(JTAG)边界扫描测试电路。EPM570芯片会自动控制使能8路串口中的相应的RS232电平转换芯片以及RS485电平转换芯片，从而实现设置每个串口的工作模式。
在该种实施方式中，所述网络接口电路可以包括：网络变压器，所述变压器用于保证信号传输的稳定以及不同设备间的不同电平，所述网络处理电路包含芯片DM9000，DM9000是一款完全集成的和符合成本效益的，单芯片快速以太网MAC控制器。它有一个一般处理接口，一个10/100M自适应的PHY和4K DWORD值的SRAM。它的目的是在低功耗和高性能进程的3.3V与5V的支持宽容，DM9000还提供了介质无关的接口，来连接所有提供支持介质无关接口功能的家用电话线网络设备或其他收发器。该DM9000支持8位，16位和32位接口访问内部存储器，以支持不同的处理器。DM9000物理协议层接口完全支持使用10MBps下3类、4类、5类非屏蔽双绞线和100MBps下5类非屏蔽双绞线。这是完全符合IEEE 802.3u规格。它的自动协调功能将自动完成配置以最大限度地适合其线路带宽。还支持IEEE 802.3x全双工流量控制，其特点支持处理器读写内部存储器的数据操作命令以字节/字/双字的长度进行，集成10/100M自适应收发器，支持介质无关接口，支持背压模式半双工流量控制模式，IEEE802.3x流量控制的全双工模式，支持唤醒帧，链路状态改变和远程的唤醒，超低功耗模式，兼容3.3v和5.0v输入输出电压。
在该种实施方式中，该串口通讯服务器还包括连接于所述微控制器的所述电源模块，所述电源模块用于提供电源信号，所述电源电路为整个硬件系统提供正常的工作电压，其中包含B0505S-2W电源模块，为ADM2483BRW提供稳定的工作电压信号。
在该种实施方式中，该串口通讯服务器还包括连接于所述微控制器的复位电路和连接于所述微控制器的晶振电路，其主要作用保证它正常工作，防止出现死机现象，保证设备的可靠性。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种加油管理系统，其特征在于，该加油管理系统包括：数据服务器、调制解调器、串口服务器和多个加油机；
所述数据服务器被配置成通过所述调制解调器连接于所述串口服务器，以输出或接受网络数据；
所述串口服务器被配置成连接于所述多个加油机，以输出控制信号或接收状态信号。
2.根据权利要求1所述的加油管理系统，其特征在于，该加油管理系统还包括：票据打印机，所述票据打印机被配置成连接于所述串口服务器，以打印所述多个加油机的票据数据。
3.根据权利要求1或2所述的加油管理系统，其特征在于，所述串口通讯服务器包括串口扩展电路、网络接口电路和微控制器，
所述串口扩展电路被配置成执行串口信号与TTL信号之间的转换；所述网络接口电路被配置成打包网络数据；
所述微控制器被配置成连接于所述网络接口电路以接收所述网络数据并将TTL信号转换成网络协议发送给所述网络接口电路；
所述微控制器被配置成连接于所述串口扩展电路以接收所述TTL信号并将网络协议转换成TTL信号发送给所述串口扩展电路。
4.根据权利要求3所述的加油管理系统，其特征在于，所述串口通讯服务器还包括光耦隔离电路和串口接口电路，所述光耦隔离电路被配置成分别连接于所述串口扩展电路和所述串口接口电路，以将所述串口接口电路的电信号转换成光信号，传输到所述串口扩展电路时，再转换成电信号输出。
5.根据权利要求4所述的加油管理系统，其特征在于，所述串口接口电路被配置成连接于串口设备。
6.根据权利要求3所述的加油管理系统，其特征在于，所述微控制器的型号为S3C2440。
7.根据权利要求4所述的加油管理系统，其特征在于，该串口通讯服务器还包括CPLD控制电路，所述CPLD控制电路设置于所述光耦隔离电路和所述微控制器之间，以输出控制信号。
8.根据权利要求3所述的加油管理系统，其特征在于，所述网络接口电路包括：网络变压器，所述变压器用于保证信号传输的稳定以及不同设备间的不同电平。
9.根据权利要求3所述的加油管理系统，其特征在于，该串口通讯服务器还包括连接于所述微控制器的所述电源模块，所述电源模块用于提供电源信号。
10.根据权利要求3所述的加油管理系统，其特征在于，该串口通讯服务器还包括连接于所述微控制器的复位电路和连接于所述微控制器的晶振电路。
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