CN105782715B - 一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，包括对车辆和气瓶进行标识，对车辆和气瓶危险标识进行维护，加气机通过危险标识对车辆和气瓶自动识别，加气机按照识别结果加气，加气机加气记录推送，加气电子结算，燃气运输车辆作业安全监控，气质在线采集监控，加气站车辆出口记录，加气安全消费服务。本发明通过物联网、工业4.0、云计算、大数据技术将车辆和气瓶充装消费经营和安全生产控制相结合，确保用户在安全中消费，在消费中掌握安全。从根本上降低燃气汽车、气瓶事故的发生。

Description

一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法

技术领域

本发明涉及一种识别控制加气机进行气瓶充装的实现方法。

背景技术

目前,加气站(包含天然气加液站)是一个易燃、易爆、有毒的危险场所，天然气等清洁能源为节能减排带来推动的同时，也为安全带来风险。为确保加气站安全运行，杜绝过期气瓶、报废气瓶、身份不明气瓶、非法气瓶、判废泄露的气瓶的充装是关键环节。综合目前国内加气站事故分析，其中大多数是因为气瓶不合格、加气人员操作不规范的原因所致。

随着加气站安全法律法规体系的不断健全，在加气站主体安全上给与了法律政策有效支撑。在控制非法气瓶充装环节目前国内做法包括以下技术环节:

1)、气瓶标识:气瓶使用注册登记时在气瓶上加装电子标签或者二维条码，写入气瓶身份等信息完成气瓶标识。

2)、气瓶识别:在气瓶充装前，对加装在气瓶上的电子标签或二维条码进行扫描，获取气瓶身份信息后确定气瓶是否过期、是否报废、是否使用注册登记、是否存在于非法气瓶黑名单中。

3)、气瓶充装:对于识别判定为合格的气瓶，一种方式使用IC加气卡(CPU加气卡)加气储值卡查到加气机上实现持卡加气。另外一种方式是加气人员在加气机键盘上输入车牌号或者对应内部编码后进行加气，加气完成后使用现金或者银行卡进行结算。

4)、充装记录:气瓶充装完成后，加气人员根据加气机加气记录和IC加气卡(CPU加气卡)消费记录，采用人工或电脑方式记录气瓶充装前检查记录、充装记录、充装后复检记录。

5)、泄露检查:在气瓶充装前和气瓶充装后加气人员使用手持检漏仪对气瓶瓶阀出进行手工检测以确认是否存在泄漏。

随着特种设备安全法的实施，对气瓶制造、充装、定期检验、使用提出了安全管理追溯体系建设的要求。对气瓶充装前不检查和气瓶充装不记录的予以严惩。“充装单位应当建立充装前后的检查、记录制度，禁止对不符合安全技术规范要求的移动式压力容器和气瓶进行充装”“气瓶充装单位应当向气体使用者提供符合安全技术规范要求的气瓶，对气体使用者进行气瓶安全使用指导，并按照安全技术规范的要求办理气瓶使用登记，及时申报定期检验”“第八十五条违反本法规定，移动式压力容器、气瓶充装单位有下列行为之一的，责令改正，处二万元以上二十万元以下罚款；情节严重的，吊销充装许可证:(一)未按照规定实施充装前后的检查、记录制度的(二)对不符合安全技术规范要求的移动式压力容器和气瓶进行充装的。违反本法规定，未经许可，擅自从事移动式压力容器或者气瓶充装活动的，予以取缔，没收违法充装的气瓶，处十万元以上五十万元以下罚款；有违法所得的，没收违法所得”。在《气瓶安全技术监察规程》(TSG R0006)中明确规定“气瓶充装单位应该按照相应标准的规定，在气瓶充装前和充装后，由取得气瓶充装作业人员证书的人员对气瓶逐只进行检查，并做好检查记录和充装记录，检查记录和充装记录保存时间不少于12个月。气瓶发生事故后，充装单位应该提供真实、可追踪的检查记录和充装记录，不能提供检查记录和充装记录或者记录与实际不符的，应当依法追究气瓶充装单位的责任”“车用气瓶的充装单位应当采用信息化手段对气瓶充装进行控制和记录”“车用天然气瓶充装枪应当具有防伪识读信息化标签的功能，只能对可以识读的气瓶进行充装”。

目前国内市场上原有的加气机识别控制气瓶充装方式在技术上存在以下问题:

1)、气瓶充装前使用手持防爆终端扫描气瓶电子标签或二维条码方式确认气瓶身份

车用气瓶流动性大、隐蔽性强，如果不打开汽车后备箱很难看到气瓶的真实面目，目前司机、车主为了保护所安装的气瓶不被划伤，大多数在气瓶表面进行了覆盖，无疑给气瓶人工识别带来困难。主要是加气人员不愿意使用手持防爆终端扫描真实气瓶。

目前各加气站一般采用凭加气量的多少来核算加气人员的工资奖金，加气人员为了节省时间或者由于繁忙的原因，人为地使用手持防爆终端扫描口袋中的气瓶电子标签不去扫描车上真实安装的气瓶电子标签，或者扫描车上气瓶电子标签时不去确认气瓶电子标签是否与气瓶上的气瓶合格标签一致，扫描的气瓶电子标签是否与实际车辆信息一致，加气人员主观上认为只要扫描合格我就加气，造成了气瓶、车辆、气瓶电子标签的关联性、一致性不能保证，准确识别气瓶成为空谈。

2)、加气机充装控制的局限性

目前为确保不合格气瓶不能充装，主要采用了以下技术方法:

⑴锁加气机键盘方式

如果气瓶不合格，在插入IC加气卡(CPU加气卡)时获取到车辆信息，直接锁定键盘，不能按加气或者确认按钮开始加气，在硬件上杜绝了充装。

⑵通讯协议方式控制加气机

如果气瓶不合格，在插入IC加气卡(CPU加气卡)或人工录入获取到车辆信息，后台充装控制管理软件通过串口指令锁住加气机主板，在硬件上杜绝了充装。

⑶采用黑白名单方式实现加气联动

采用黑白名单制度，车辆和气瓶身份集中存储在互联网服务器上，充装现场的计算机以约定的时间间隔从服务器上下载黑名单，充装现场的计算机对加气机进行控制，只要是黑名单内的气瓶禁止充装，只有在白名单中的气瓶才能充装。黑名单是指气瓶过期、气瓶报废、气瓶未使用注册登记，使用手持防爆终端识别气瓶合格确认不在黑名单内后进入白名单，在插入IC加气卡(CPU加气卡)或人工录入获取到车辆信息验证白名单通过后联动充装。

以上各种方式的局限性体现在:

⑴加气机的键盘如同电脑键盘属于易耗品，加气量越大消耗得越快。同时为实现键盘锁定需要在加气机内部加装电源、继电器和433MHz无线通讯模块，弊端在于加装的电源影响加气机的电器性能，继电器的瞬间开合在低温干燥环境下会影响加气机的质量流量计精度造成计量不准，433MHz无线通讯模块安装到加气机内由于金属屏蔽的原因造成通讯不稳定而影响加气机键盘的准确加锁解锁动作。

⑵由于目前车用燃气行业的迅猛发展，全国加气机品牌已经将近百家，目前国家还没有加气机通讯协议的统一标准，所以全国加气机生产厂家均自行拟定了和自产加气机兼容的通讯协议并根据客户需求开发了加气管理软件，各加气机厂家通讯协议互不兼容。如果采用通讯协议方式控制加气机，需要投入大量的人力和财力，同时加气机厂家个性化功能难以满足，在技术上难以实现。

⑶用黑白名单的方式控制气瓶充装，在技术上最大的瓶颈是加气机准确执行名单制度。目前黑白名单的存储在现场计算机中，如果加气机厂家软件升级或者配合加气站人为作假，在接受检查监督时切换为联动状态没人检查监督时切换为非联动状态。造成了加气枪控制的失效。

3)、充装记录的可追溯性

目前的三种加气机控制模式中，气瓶充装前检查记录、充装记录、充装后复检记录有2种方式存在，一是手工记录二是在IC加气管理软件中记录。手工记录在准确性、及时性很难保证，出现大量人工造假的现象。由于IC加气管理软件是企业的经营管理信息化系统，企业有很大的自主处理空间，出于保密原因大部分企业不愿意将相关营业数据公布，造成了气瓶充装前检查记录、充装记录、充装后复检记录可追溯性差。

4)、气瓶检验后信息更新的及时准确性

目前控制方式中，如果气瓶过期后不能充装，气瓶用户送检。气瓶定期检验单位检验完成出具报告后，一般采用人工更新车用气瓶管理系统中的气瓶信息和气瓶电子标签相关信息。没有任何第三方监督和验证样式，难以确认更新的准确性。

5)、使用IC加气卡(CPU加气卡)来标识车辆和气瓶身份的局限性

目前使用IC加气卡(CPU加气卡)进行加气时，在IC加气卡(CPU加气卡)中存储车辆和气瓶信息。由于IC加气卡(CPU加气卡)的主要功能为营业结算，加气站为确保自身经营的连续，全部是靠人工录入车辆和气瓶信息后写到IC加气卡(CPU加气卡)中，很难保证数据的准确性。

6)、气瓶泄露情况掌握的准确性

目前加气人员在气瓶充装前和气瓶充装后加气人员使用手持检漏仪对气瓶瓶阀处进行手工检测以确认是否存在泄漏，人工操作存在很大的人为不确定性，无法确保逐瓶检查到位。

发明内容

本发明是针对现有技术存在的缺陷公开了一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，包括如下环节:

环节1)、对车辆和气瓶进行标识:

在对气瓶进行安装、使用注册登记和定期检验时，通过气瓶安全云系统制作气瓶电子标签或者二维条码；首先将车辆信息、气瓶信息、气瓶使用登记信息以及气瓶充装限制信息写入到气瓶电子标签或者形成二维条码；然后将制作好的气瓶电子标签或者二维条码黏贴到气瓶上，完成对气瓶的信息化标识，并进行计算机信息化管理；

在上述环节1)中，还包括危险标识制作的步骤：

在防爆安全区使用气瓶安全云APP读取环节1)中制作的气瓶电子标签或者二维条码，读取的信息写入危险标识中的NFC模块中作为应急存储，同时将车辆信息、气瓶信息、气瓶使用登记信息以及气瓶充装限制信息通过蓝牙4.0BLE协议写入到危险标识中的蓝牙数据存储区；其中，使用电池供电的危险标识每天以设定的时间间隔将蓝牙数据存储区中指定数据进行处理后形成燃气汽车电子车牌信息，再以蓝牙4.0BLE协议对外广播；

环节2)、对车辆和气瓶的危险标识进行维护:

加气站加气人员或者燃气车辆维护人员使用手持终端先通过气瓶安全云APP读取环节1)中制作的气瓶电子标签或二维条码，读取的信息通过蓝牙4.0BLE协议与危险标识蓝牙数据存储区进行数据交换，实现车辆与气瓶信息和安全消费信息同步，完成对危险标识的维护，未经维护的危险标识将自行锁定，且不能被自动识别和消费；

气瓶定期检验单位的检验员对气瓶进行定期检验，待检验合格后，将通过气瓶安全云系统打印制作的包含二维条码的气瓶定期检验合格标志黏贴到气瓶上；同时使用手持终端通过气瓶安全云APP读取环节1)中制作的气瓶电子标签，向气瓶电子标签中写入气瓶检验履历信息，然后将气瓶检验履历信息写到危险标识的NFC模块中，最后通过蓝牙4.0BLE协议同步更新危险标识蓝牙数据存储区数据，使气瓶电子标签或二维条码、气瓶定期检验合格标志和危险标识中NFC模块，与蓝牙数据存储区中的车辆信息及气瓶信息保持一致；

环节3)、加气机通过危险标识对车辆和气瓶进行自动识别:

安装有危险标识的车辆在靠近加气机时，安装在加气机主板上的车辆安全识别栅会自动接收到附近危险标识通过蓝牙4.0BLE协议广播的燃气汽车电子车牌信息，并对燃气汽车电子车牌信息进行甄别处理，然后将甄别合格的燃气汽车电子车牌信息和加气人员危险作业标识信息通过TTL串口输出给加气机，并通过ZigBee无线方式与安装在加气站收费室的燃气汽车安全消费黑匣子进行数据交换，同时以开关量检测的方式检测加气枪的摘、挂枪状态；

环节4)、加气机按照识别结果执行加气:

经过环节3)加气机接收到加气机主板上的车辆安全识别栅通过TTL串口传输来的甄别合格的燃气汽车电子车牌信息和加气人员危险作业标识信息后进行车牌号显示，并等待加气人员键盘输入操作；加气人员根据显示的车牌号，通过键盘输入对应的序号完成车牌号选择，确认后加气机启动，由加气机对该车牌号的车辆进行加气；

环节5)、加气机加气记录推送:

加气机在完成加气后，加气机将车牌颜色、车牌号、加气开始时间、加气结束时间、加气量、气单价和加气温度流速压力参数信息通过TTL串口输出给车辆安全识别栅，然后进入后续常规记录处理；

环节6)、加气电子结算:

车辆安全识别栅接收到加气机主板通过TTL串口传输来的加气记录后，通过蓝牙4.0BLE协议写入危险标识的蓝牙数据存储区；若加气人员选错车牌号，加气记录不能成功写入危险标识，进而导致不能进行后续加气款结算；车辆安全识别栅通过ZigBee无线方式将加气记录传输给燃气汽车安全消费黑匣子，由燃气汽车安全消费黑匣子通过ZigBee无线方式发送给语音预警装置进行同步语音消费提示；车辆安全识别栅通过蓝牙4.0BLE协议在加气机附近进行本次加气消费数据的广播；司机、车主通过微信公众号获取本次消费数据；

在环节6)中，还具有如下步骤:

首先，燃气汽车安全消费黑匣子在接收到车辆安全识别栅通过ZigBee无线方式发送来的加气记录后，由其按照气瓶安全管理要求进行数据处理，并形成气瓶充装前检查记录、气瓶充装记录和气瓶充装后复检记录，并上报到气瓶安全云中心服务器；

然后，由燃气汽车安全消费黑匣子将接收到的车辆安全识别栅通过ZigBee无线方式发送来的加气记录形成的加气消费账单，通过网络发送给存放在营业室内的智能固话；

而后，智能固话通过网络接收到加气消费账单后，由加气安全消费APP进行消费信息显示，且支持消费者使用微信支付、支付宝支付、NFC支付或现金支付方式进行付款，然后将结算结果发送给燃气汽车安全消费黑匣子，完成结算；

燃气汽车安全消费黑匣子在接收到结算信息后，将数据上报到气瓶安全云中心服务器后转发到各加气站企业服务器，企业管理人员便可以在线监控加气消费的数据。

进一步的方案中，在上述任意环节中，还包括有环节a)、燃气运输车辆作业安全监控:

燃气运输车辆进出加气站和在加气站内进行卸气作业时，安装在汽车罐体上的防爆燃气危险标识通过采集罐体中安装的液位传感器、压力传感器和温湿度传感器的4～20mA电流、0～5V电压或串口数据来获取罐体的液位、压力和温湿度技术参数，通过GPS/AGPS/北斗卫星定位模块获取车辆经纬度信息，通过蓝牙4.0BLE协议进行现场广播，通过3G/4G模块远程上传到监控数据中心服务器，同时通过ZigBee无线方式传输给燃气汽车安全消费黑匣子，并由燃气汽车安全消费黑匣子处理记录存储后上报到气瓶安全云中心服务器，供政府安全预警应急管理和企业经营管理调用。

进一步的方案中，在上述任意环节中，还包括有环节a)、气质在线采集监控:

安装在加气站的H2S检测装置和水露点检测装置上的防爆燃气危险标识采集检测装置数据，通过GPS/AGPS/北斗卫星定位模块获取检测装置经纬度信息，通过蓝牙4.0BLE协议进行现场广播，同时通过ZigBee无线方式传输给燃气汽车安全消费黑匣子，并由燃气汽车安全消费黑匣子处理记录存储后上报到气瓶安全云中心服务器，供政府安全预警应急管理和企业经营管理调用。

进一步的方案中，在上述任意环节中，还包括有环节a)、加气站的车辆出口记录:

在加气站的出口安装车辆安全识别装置，采用固化Linux或Android系统的嵌入式计算机驱动摄像头拍摄获取车辆图像并进行车牌识别处理，将识别成功的图像和车牌号码通过网络发送给燃气汽车安全消费黑匣子，由其记录和存储并上报到气瓶安全云中心服务器，供政府安全预警应急管理调用。

进一步的方案中，在上述任意环节中，还包括有环节a)、加气安全消费服务:

司机、车主通过关注燃气汽车微信公众号从气瓶安全云中心服务器获取大数据服务，通过手机号绑定认证升级为会员，定时获取车辆所在位置附近的加气站分布信息、加气站气价信息、加气站促销信息、加气站加气拥堵情况、政府燃气车辆安全管理信息和本车加气消费信息，通过微信公众号在营业室内通过无线票据打印机自主打印消费小票。

进一步的方案中，在环节1)中，所述危险标识至少包括车辆危险标识蓝牙卡、OBD危险标识蓝牙卡、燃气ECU危险标识蓝牙卡和燃气泄漏危险标识蓝牙卡中的一种；

其中，所述危险标识是采用基于Nordic nRF518XX芯片、NXP QN908X芯片或TiCC254X芯片支持蓝牙4.0BLE通讯协议的蓝牙卡，兼容wechat AirSync智能硬件协议；所述OBD危险标识蓝牙卡与汽车OBD接口连接，所述燃气ECU危险标识蓝牙卡与燃气汽车的ECU接口连接，所述燃气泄漏危险标识蓝牙卡与燃气泄漏报警器报警接口连接；

所述危险标识中的NFC模块是采用13.56MHz频率的基于ISO 14443 TypeA/B协议的近距离通讯模块；

所述车辆信息包括车牌颜色、车牌号、厂牌型号、发动机号、车架号、车主信息和车辆注册登记日期；

所述气瓶信息是指车用无缝气瓶、缠绕气瓶、液化石油气瓶和液化天然气瓶的气瓶结构、气瓶品种、气瓶型号、充装介质、制造厂代号、制造日期、气瓶编号、容积、重量、设计壁厚、最大充装量、试验压力信息和公称压力信息；

所述气瓶使用登记信息包括气瓶使用单位、气瓶安装单位、气瓶安装日期、气瓶安装监检日期、气瓶安装监检证书编号、气瓶安装监检单位、气瓶使用登记证编号、气瓶使用登记代码和气瓶使用登记机关；

所述气瓶充装限制信息包括气瓶最大充装压力、气瓶最大充装次数、气瓶每日最大充装次数和气瓶允许的最小充装时间间隔；

所述气瓶检验履历信息包括检验日期、检验结论、检验报告编号、下次检验日期和气瓶定期检验单位；

所述燃气汽车电子车牌信息包括车牌颜色、车牌号、气瓶编号、车辆登记状态、车辆着火状态、车辆OBD特征码、车辆维护有效状态、气瓶有效状态、气瓶充装限制状态、燃气ECU报警状态和燃气泄漏报警状态。

进一步的方案中，在环节4)中，所述燃气汽车安全消费黑匣子还通过ZigBee无线方式与语音预警装置进行通讯，并由语音预警装置进行加气操作的安全语音提示。

进一步的方案中，在环节6)中，当燃气汽车安全消费黑匣子接收到智能固话发送的结算完成的信息后，通过ZigBee无线方式发送给安装在加气机旁的防爆标签打印机打印出消费小票。

进一步的方案中，在环节6)中，所述智能固话是采用固化Linux或Android系统，其支持PSTN有线语音通话，支持LAN有线网络，支持Wifi和3G/4G无线网络，支持蓝牙4.0BLE和ZigBee无线通讯，安装有NFC结算模块。

进一步的方案中，所述的加气站包括车用压缩天然气加气站、车用液化石油气加气站、车用液化天然气加液站、车用压缩天然气液化天然气混合加气站、船舶用加气与加液站；

所述燃气运输车辆包括压缩天然气运输车辆、液化天然气运输车辆和液化石油气运输车辆。

发明的有益效果：本发明通过物联网、工业4.0、云计算、大数据技术将车辆和气瓶充装消费经营和安全生产控制相结合，确保用户在安全中消费，在消费中掌握安全。从根本上降低燃气汽车、气瓶事故的发生。

附图说明

图1为本发明加气机识别控制气瓶的充装示意图。

图2为本发明加气机识别控制气瓶的充装流程图。

图1中，1、危险标识，2、车辆安全识别栅，3、危险作业标识，4、燃气汽车安全消费黑匣子，5、智能固话，6、语音预警装置，7、防爆标签打印机，8、防爆燃气危险标识，9、车辆安全识别装置。

具体实施方式

图1、图2所示，公开了一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，包括如下环节:

环节1)、对车辆和气瓶进行标识:

在对气瓶进行安装、使用注册登记和定期检验时，通过气瓶安全云系统制作气瓶电子标签或者二维条码；首先将车辆信息、气瓶信息、气瓶使用登记信息以及气瓶充装限制信息写入到气瓶电子标签或者形成二维条码；然后将制作好的气瓶电子标签或者二维条码黏贴到气瓶上，完成对气瓶的信息化标识，并进行计算机信息化管理。在该环节中，使用低功耗蓝牙BLE+NFC+气瓶RFID或二维条码方式对车辆、气瓶进行准确标识，实现了车辆信息、气瓶信息、气瓶使用登记信息以及气瓶充装限制信息通过电子标签或二维条码在气瓶上独立存储不依赖于服务器和网络，实现准确跟踪气瓶。

在上述环节1)中，还包括危险标识制作的步骤：

在防爆安全区使用气瓶安全云APP读取环节1)中制作的气瓶电子标签或者二维条码，读取的信息写入危险标识中的NFC模块中作为应急存储，同时将车辆信息、气瓶信息、气瓶使用登记信息以及气瓶充装限制信息通过蓝牙4.0BLE协议写入到危险标识中的蓝牙数据存储区；其中，使用电池供电的危险标识每天以设定的时间间隔将蓝牙数据存储区中指定数据进行处理后形成燃气汽车电子车牌信息，再以蓝牙4.0BLE协议对外广播。该步骤的加入，达到了燃气汽车电子车牌信息与气瓶、车辆准确对应的效果。

环节2)、对车辆和气瓶的危险标识进行维护:

加气站加气人员或者燃气车辆维护人员使用手持终端先通过气瓶安全云APP读取环节1)中制作的气瓶电子标签或二维条码，读取的信息通过蓝牙4.0BLE协议与危险标识蓝牙数据存储区进行数据交换，实现车辆与气瓶信息和安全消费信息同步，完成对危险标识的维护，未经维护的危险标识将自行锁定，且不能被自动识别和消费；

气瓶定期检验单位的检验员对气瓶进行定期检验，待检验合格后，将通过气瓶安全云系统打印制作的包含二维条码的气瓶定期检验合格标志黏贴到气瓶上；同时使用手持终端通过气瓶安全云APP读取环节1)中制作的气瓶电子标签，向气瓶电子标签中写入气瓶检验履历信息，然后将气瓶检验履历信息写到危险标识的NFC模块中，最后通过蓝牙4.0BLE协议同步更新危险标识蓝牙数据存储区数据，使气瓶电子标签或二维条码、气瓶定期检验合格标志和危险标识中NFC模块，与蓝牙数据存储区中的车辆信息及气瓶信息保持一致；

环节3)、加气机通过危险标识对车辆和气瓶进行自动识别:

安装有危险标识的车辆在靠近加气机时，安装在加气机主板上的车辆安全识别栅会自动接收到附近危险标识通过蓝牙4.0BLE协议广播的燃气汽车电子车牌信息，并对燃气汽车电子车牌信息进行甄别处理，然后将甄别合格的燃气汽车电子车牌信息和加气人员危险作业标识信息通过TTL串口输出给加气机，并通过ZigBee无线方式与安装在加气站收费室的燃气汽车安全消费黑匣子进行数据交换，同时以开关量检测的方式检测加气枪的摘、挂枪状态。

本环节中，通过燃气汽车电子车牌自动化识别的方式完成车辆和气瓶安全状态的检查，杜绝了目前人工操作作假、不检查和操作错误的弊端，且非持证人员不能操作加气机。确保真正做到逐车、逐瓶安全检查，同时降低了加气机改造的技术难度。

环节4)、加气机按照识别结果执行加气:

经过环节3)加气机接收到加气机主板上的车辆安全识别栅通过TTL串口传输来的甄别合格的燃气汽车电子车牌信息和加气人员危险作业标识信息后进行车牌号显示，并等待加气人员键盘输入操作；加气人员根据显示的车牌号，通过键盘输入对应的序号完成车牌号选择，确认后加气机启动，由加气机对该车牌号的车辆进行加气；

环节5)、加气机加气记录推送:

加气机在完成加气后，加气机将车牌颜色、车牌号、加气开始时间、加气结束时间、加气量、气单价和加气温度流速压力参数信息通过TTL串口输出给车辆安全识别栅，然后进入后续常规记录处理；

环节6)、加气电子结算:

车辆安全识别栅接收到加气机主板通过TTL串口传输来的加气记录后，通过蓝牙4.0BLE协议写入危险标识的蓝牙数据存储区；若加气人员选错车牌号，加气记录不能成功写入危险标识，进而导致不能进行后续加气款结算；车辆安全识别栅通过ZigBee无线方式将加气记录传输给燃气汽车安全消费黑匣子，由燃气汽车安全消费黑匣子通过ZigBee无线方式发送给语音预警装置进行同步语音消费提示；车辆安全识别栅通过蓝牙4.0BLE协议在加气机附近进行本次加气消费数据的广播；司机、车主通过微信公众号获取本次消费数据；

在环节6)中，还具有如下步骤:

首先，燃气汽车安全消费黑匣子在接收到车辆安全识别栅通过ZigBee无线方式发送来的加气记录后，由其按照气瓶安全管理要求进行数据处理，并形成气瓶充装前检查记录、气瓶充装记录和气瓶充装后复检记录，并上报到气瓶安全云中心服务器；

然后，由燃气汽车安全消费黑匣子将接收到的车辆安全识别栅通过ZigBee无线方式发送来的加气记录形成的加气消费账单，通过网络发送给存放在营业室内的智能固话；

而后，智能固话通过网络接收到加气消费账单后，由加气安全消费APP进行消费信息显示，且支持消费者使用微信支付、支付宝支付、NFC支付或现金支付方式进行付款，然后将结算结果发送给燃气汽车安全消费黑匣子，完成结算；

燃气汽车安全消费黑匣子在接收到结算信息后，将数据上报到气瓶安全云中心服务器后转发到各加气站企业服务器，企业管理人员可以在线监控加气消费其数据。

本环节中，加气站经营者通过气瓶安全云服务，可以实时查看下属加气站进出车辆的真实身份、站内车辆和气瓶的安全状况、站内加气机旁车辆停靠情况、站内车辆熄火和着火状态、加气人员持证情况、站内车辆的消费金额和支付方式，降低维护IC加气卡(CPU加气卡)、收现金遭遇假票散票等收费成本，返利于加气用户。

另外，政府相关管理部门通过气瓶安全云服务，可以实时查看辖区各加气站进出车辆的真实身份、站内车辆和气瓶的安全状况、站内车辆加气时熄火和着火状态、加气人员持证情况、加气站的气瓶充装前检查记录充装记录和充装后复检记录。公安治安反恐等安全部门可以随时查看进出站车辆的相关准确信息。

进一步优选的方案是，在上述任意环节中，还包括有环节a)、燃气运输车辆作业安全监控:

燃气运输车辆进出加气站和在加气站内进行卸气作业时，安装在汽车罐体上的防爆燃气危险标识通过采集罐体中安装的液位传感器、压力传感器和温湿度传感器的4～20mA电流、0～5V电压或串口数据来获取罐体的液位、压力和温湿度技术参数，通过GPS/AGPS/北斗卫星定位模块获取车辆经纬度信息，通过蓝牙4.0BLE协议进行现场广播，通过3G/4G模块远程上传到监控数据中心服务器，同时通过ZigBee无线方式传输给燃气汽车安全消费黑匣子，并由燃气汽车安全消费黑匣子处理记录存储后上报到气瓶安全云中心服务器，供政府安全预警应急管理和企业经营管理调用。

进一步优选的方案是，在上述任意环节中，还包括有环节a)、气质在线采集监控:

安装在加气站的H2S检测装置和水露点检测装置上的防爆燃气危险标识采集检测装置数据，通过GPS/AGPS/北斗卫星定位模块获取检测装置经纬度信息，通过蓝牙4.0BLE协议进行现场广播，同时通过ZigBee无线方式传输给燃气汽车安全消费黑匣子，并由燃气汽车安全消费黑匣子处理记录存储后上报到气瓶安全云中心服务器，供政府安全预警应急管理和企业经营管理调用。

进一步优选的方案是，在上述任意环节中，还包括有环节a)、加气站的车辆出口记录:

在加气站的出口安装车辆安全识别装置，采用固化Linux或Android系统的嵌入式计算机驱动摄像头拍摄获取车辆图像并进行车牌识别处理，将识别成功的图像和车牌号码通过网络发送给燃气汽车安全消费黑匣子，由其记录和存储并上报到气瓶安全云中心服务器，供政府安全预警应急管理调用。

进一步优选的方案是，在上述任意环节中，还包括有环节a)、加气安全消费服务:

司机、车主通过关注燃气汽车微信公众号从气瓶安全云中心服务器获取大数据服务，通过手机号绑定认证升级为会员，可以通过危标了解自身车辆和气瓶的安全状况，包括身份、技术参数、OBD信息、燃气ECU信息、燃气泄漏情况。根据设置定时获取车辆所在行政区各加气站的气价信息、加气站促销信息、加气站加气繁忙情况，了解政府燃气车辆相关安全政策信息。同时将打车软件所收款通过微信、支付宝等网络方式支付加气款，解决了办理加气卡各加气站不通用、加气卡需要预储值、加气卡预储值后加气站主体变更造成卡不能使用的烦恼。定时获取车辆所在位置附近的加气站分布信息、加气站气价信息、加气站促销信息、加气站加气拥堵情况、政府燃气车辆安全管理信息和本车加气消费信息，通过微信公众号在营业室内通过无线票据打印机自主打印消费小票

燃气汽车服务接受者如乘客通过关注微信燃气汽车公众号后，可以通过危标了解车辆和气瓶的安全状况。选择接受服务还是拒绝服务，确保自身安全。同时为服务投诉提供准确信息。

进一步优选的方案是，在环节1)中，所述危险标识至少包括车辆危险标识蓝牙卡、OBD危险标识蓝牙卡、燃气ECU危险标识蓝牙卡和燃气泄漏危险标识蓝牙卡中的一种；

所述危险标识是采用基于Nordic nRF518XX芯片、NXP QN908X芯片或Ti CC254X芯片支持蓝牙4.0BLE通讯协议的蓝牙卡，兼容wechat AirSync智能硬件协议；所述OBD危险标识蓝牙卡与汽车OBD接口连接，所述燃气ECU危险标识蓝牙卡与燃气汽车的ECU接口连接，所述燃气泄漏危险标识蓝牙卡与燃气泄漏报警器报警接口连接；

所述危险标识中的NFC模块是采用13.56MHz频率的基于ISO 14443 TypeA/B协议的近距离通讯模块；

所述车辆信息包括车牌颜色、车牌号、厂牌型号、发动机号、车架号、车主信息和车辆注册登记日期；

所述气瓶信息是指车用无缝气瓶、缠绕气瓶、液化石油气瓶和液化天然气瓶的气瓶结构、气瓶品种、气瓶型号、充装介质、制造厂代号、制造日期、气瓶编号、容积、重量、设计壁厚、最大充装量、试验压力信息和公称压力信息；

所述气瓶使用登记信息包括气瓶使用单位、气瓶安装单位、气瓶安装日期、气瓶安装监检日期、气瓶安装监检证书编号、气瓶安装监检单位、气瓶使用登记证编号、气瓶使用登记代码和气瓶使用登记机关；

所述气瓶充装限制信息包括气瓶最大充装压力、气瓶最大充装次数、气瓶每日最大充装次数和气瓶允许的最小充装时间间隔；

所述气瓶检验履历信息包括检验日期、检验结论、检验报告编号、下次检验日期和气瓶定期检验单位；

所述燃气汽车电子车牌信息包括车牌颜色、车牌号、气瓶编号、车辆登记状态、车辆着火状态、车辆OBD特征码、车辆维护有效状态、气瓶有效状态、气瓶充装限制状态、燃气ECU报警状态和燃气泄漏报警状态。

进进一步优选的方案是，在环节4)中，所述燃气汽车安全消费黑匣子还通过ZigBee无线方式与语音预警装置进行通讯，并由语音预警装置进行加气操作的安全语音提示。

进一步优选的方案是，在环节6)中，当燃气汽车安全消费黑匣子接收到智能固话发送的结算完成的信息后，通过ZigBee无线方式发送给安装在加气机旁的防爆标签打印机打印出消费小票。

进一步优选的方案是，在环节6)中，所述智能固话是采用固化Linux或Android系统，其支持PSTN有线语音通话，支持LAN有线网络，支持Wifi和3G/4G无线网络，支持蓝牙4.0BLE和ZigBee无线通讯，安装有NFC结算模块。

进一步优选的方案是，所述的加气站包括车用压缩天然气加气站、车用液化石油气加气站、车用液化天然气加液站、车用压缩天然气液化天然气混合加气站、船舶用加气与加液站；

所述燃气运输车辆包括压缩天然气运输车辆、液化天然气运输车辆和液化石油气运输车辆。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，其特征在于，包括如下环节:

环节1)、对车辆和气瓶进行标识:

在对气瓶进行安装、使用注册登记和定期检验时，通过气瓶安全云系统制作气瓶电子标签或者二维条码；首先将车辆信息、气瓶信息、气瓶使用登记信息以及气瓶充装限制信息写入到气瓶电子标签或者形成二维条码；然后将制作好的气瓶电子标签或者二维条码黏贴到气瓶上，完成对气瓶的信息化标识，并进行计算机信息化管理；

在上述环节1)中，还包括危险标识制作的步骤：

在防爆安全区使用气瓶安全云APP读取环节1)中制作的气瓶电子标签或者二维条码，读取的信息写入危险标识中的NFC模块中作为应急存储，同时将车辆信息、气瓶信息、气瓶使用登记信息以及气瓶充装限制信息通过蓝牙4.0BLE协议写入到危险标识中的蓝牙数据存储区；其中，使用电池供电的危险标识每天以设定的时间间隔将蓝牙数据存储区中指定数据进行处理后形成燃气汽车电子车牌信息，再以蓝牙4.0BLE协议对外广播；

环节2)、对车辆和气瓶的危险标识进行维护:

加气站加气人员或者燃气车辆维护人员使用手持终端先通过气瓶安全云APP读取环节1)中制作的气瓶电子标签或二维条码，读取的信息通过蓝牙4.0BLE协议与危险标识蓝牙数据存储区进行数据交换，实现车辆与气瓶信息和安全消费信息同步，完成对危险标识的维护，未经维护的危险标识将自行锁定，且不能被自动识别和消费；

气瓶定期检验单位的检验员对气瓶进行定期检验，待检验合格后，将通过气瓶安全云系统打印制作的包含二维条码的气瓶定期检验合格标志黏贴到气瓶上；同时使用手持终端通过气瓶安全云APP读取环节1)中制作的气瓶电子标签，向气瓶电子标签中写入气瓶检验履历信息，然后将气瓶检验履历信息写到危险标识的NFC模块中，最后通过蓝牙4.0BLE协议同步更新危险标识蓝牙数据存储区数据，使气瓶电子标签或二维条码、气瓶定期检验合格标志和危险标识中NFC模块，与蓝牙数据存储区中的车辆信息及气瓶信息保持一致；

环节3)、加气机通过危险标识对车辆和气瓶进行自动识别:

安装有危险标识的车辆在靠近加气机时，安装在加气机主板上的车辆安全识别栅会自动接收到附近危险标识通过蓝牙4.0BLE协议广播的燃气汽车电子车牌信息，并对燃气汽车电子车牌信息进行甄别处理，然后将甄别合格的燃气汽车电子车牌信息和加气人员危险作业标识信息通过TTL串口输出给加气机，并通过ZigBee无线方式与安装在加气站收费室的燃气汽车安全消费黑匣子进行数据交换，同时以开关量检测的方式检测加气枪的摘、挂枪状态；

环节4)、加气机按照识别结果执行加气:

经过环节3)加气机接收到加气机主板上的车辆安全识别栅通过TTL串口传输来的甄别合格的燃气汽车电子车牌信息和加气人员危险作业标识信息后进行车牌号显示，并等待加气人员键盘输入操作；加气人员根据显示的车牌号，通过键盘输入对应的序号完成车牌号选择，确认后加气机启动，由加气机对该车牌号的车辆进行加气；

环节5)、加气机加气记录推送:

加气机在完成加气后，加气机将车牌颜色、车牌号、加气开始时间、加气结束时间、加气量、气单价和加气温度流速压力参数信息通过TTL串口输出给车辆安全识别栅，然后进入后续常规记录处理；

环节6)、加气电子结算:

车辆安全识别栅接收到加气机主板通过TTL串口传输来的加气记录后，通过蓝牙4.0BLE协议写入危险标识的蓝牙数据存储区；若加气人员选错车牌号，加气记录不能成功写入危险标识，进而导致不能进行后续加气款结算；车辆安全识别栅通过ZigBee无线方式将加气记录传输给燃气汽车安全消费黑匣子，由燃气汽车安全消费黑匣子通过ZigBee无线方式发送给语音预警装置进行同步语音消费提示；车辆安全识别栅通过蓝牙4.0BLE协议在加气机附近进行本次加气消费数据的广播；司机、车主通过微信公众号获取本次消费数据；

在环节6)中，还具有如下步骤:

首先，燃气汽车安全消费黑匣子在接收到车辆安全识别栅通过ZigBee无线方式发送来的加气记录后，由其按照气瓶安全管理要求进行数据处理，并形成气瓶充装前检查记录、气瓶充装记录和气瓶充装后复检记录，并上报到气瓶安全云中心服务器；

然后，由燃气汽车安全消费黑匣子将接收到的车辆安全识别栅通过ZigBee无线方式发送来的加气记录形成的加气消费账单，通过网络发送给存放在营业室内的智能固话；

而后，智能固话通过网络接收到加气消费账单后，由加气安全消费APP进行消费信息显示，且支持消费者使用微信支付、支付宝支付、NFC支付或现金支付方式进行付款，然后将结算结果发送给燃气汽车安全消费黑匣子，完成结算；

燃气汽车安全消费黑匣子在接收到结算信息后，将数据上报到气瓶安全云中心服务器后转发到各加气站企业服务器，企业管理人员可以在线监控加气消费其数据。

2.如权利要求1所述的一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，其特征在于，在上述任意环节中，还包括有环节a)、燃气运输车辆作业安全监控:

燃气运输车辆进出加气站和在加气站内进行卸气作业时，安装在汽车罐体上的防爆燃气危险标识通过采集罐体中安装的液位传感器、压力传感器和温湿度传感器的4～20mA电流、0～5V电压或串口数据来获取罐体的液位、压力和温湿度技术参数，通过GPS/AGPS/北斗卫星定位模块获取车辆经纬度信息，通过蓝牙4.0BLE协议进行现场广播，通过3G/4G模块远程上传到监控数据中心服务器，同时通过ZigBee无线方式传输给燃气汽车安全消费黑匣子，并由燃气汽车安全消费黑匣子处理记录存储后上报到气瓶安全云中心服务器，供政府安全预警应急管理和企业经营管理调用。

3.如权利要求1所述的一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，其特征在于，在上述任意环节中，还包括有环节a)、气质在线采集监控:

安装在加气站的H2S检测装置和水露点检测装置上的防爆燃气危险标识采集检测装置数据，通过GPS/AGPS/北斗卫星定位模块获取检测装置经纬度信息，通过蓝牙4.0BLE协议进行现场广播，同时通过ZigBee无线方式传输给燃气汽车安全消费黑匣子，并由燃气汽车安全消费黑匣子处理记录存储后上报到气瓶安全云中心服务器，供政府安全预警应急管理和企业经营管理调用。

4.如权利要求1所述的一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，其特征在于，在上述任意环节中，还包括有环节a)、加气站的车辆出口记录:

在加气站的出口安装车辆安全识别装置，采用固化Linux或Android系统的嵌入式计算机驱动摄像头拍摄获取车辆图像并进行车牌识别处理，将识别成功的图像和车牌号码通过网络发送给燃气汽车安全消费黑匣子，由其记录和存储并上报到气瓶安全云中心服务器，供政府安全预警应急管理调用。

5.如权利要求1所述的一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，其特征在于，在上述任意环节中，还包括有环节a)、加气安全消费服务:

司机、车主通过关注燃气汽车微信公众号从气瓶安全云中心服务器获取大数据服务，通过手机号绑定认证升级为会员，定时获取车辆所在位置附近的加气站分布信息、加气站气价信息、加气站促销信息、加气站加气拥堵情况、政府燃气车辆安全管理信息和本车加气消费信息，通过微信公众号在营业室内通过无线票据打印机自主打印消费小票。

6.如权利要求1所述的一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，其特征在于，在环节1)中，所述危险标识至少包括车辆危险标识蓝牙卡、OBD危险标识蓝牙卡、燃气ECU危险标识蓝牙卡和燃气泄漏危险标识蓝牙卡中的一种；

其中，所述危险标识是采用基于Nordic nRF518XX芯片、NXP QN908X芯片或Ti CC254X芯片支持蓝牙4.0BLE通讯协议的蓝牙卡，兼容wechat AirSync智能硬件协议；所述OBD危险标识蓝牙卡与汽车OBD接口连接，所述燃气ECU危险标识蓝牙卡与燃气汽车的ECU接口连接，所述燃气泄漏危险标识蓝牙卡与燃气泄漏报警器报警接口连接；

所述危险标识中的NFC模块是采用13.56MHz频率的基于ISO 14443 TypeA/B协议的近距离通讯模块；

所述车辆信息包括车牌颜色、车牌号、厂牌型号、发动机号、车架号、车主信息和车辆注册登记日期；

所述气瓶信息是指车用无缝气瓶、缠绕气瓶、液化石油气瓶和液化天然气瓶的气瓶结构、气瓶品种、气瓶型号、充装介质、制造厂代号、制造日期、气瓶编号、容积、重量、设计壁厚、最大充装量、试验压力信息和公称压力信息；

所述气瓶使用登记信息包括气瓶使用单位、气瓶安装单位、气瓶安装日期、气瓶安装监检日期、气瓶安装监检证书编号、气瓶安装监检单位、气瓶使用登记证编号、气瓶使用登记代码和气瓶使用登记机关；

所述气瓶充装限制信息包括气瓶最大充装压力、气瓶最大充装次数、气瓶每日最大充装次数和气瓶允许的最小充装时间间隔；

所述气瓶检验履历信息包括检验日期、检验结论、检验报告编号、下次检验日期和气瓶定期检验单位；

所述燃气汽车电子车牌信息包括车牌颜色、车牌号、气瓶编号、车辆登记状态、车辆着火状态、车辆OBD特征码、车辆维护有效状态、气瓶有效状态、气瓶充装限制状态、燃气ECU报警状态和燃气泄漏报警状态。

7.如权利要求1所述的一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，其特征在于，在环节4)中，所述燃气汽车安全消费黑匣子还通过ZigBee无线方式与语音预警装置进行通讯，并由语音预警装置进行加气操作的安全语音提示。

8.如权利要求1所述的一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，其特征在于，在环节6)中，当燃气汽车安全消费黑匣子接收到智能固话发送的结算完成的信息后，通过ZigBee无线方式发送给安装在加气机旁的防爆标签打印机打印出消费小票。

9.如权利要求1所述的一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，其特征在于，在环节6)中，所述智能固话是采用固化Linux或Android系统，其支持PSTN有线语音通话，支持LAN有线网络，支持Wifi和3G/4G无线网络，支持蓝牙4.0BLE和ZigBee无线通讯，安装有NFC结算模块。

10.如权利要求1所述的一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法，其特征在于，

所述的加气站包括车用压缩天然气加气站、车用液化石油气加气站、车用液化天然气加液站、车用压缩天然气液化天然气混合加气站、船舶用加气与加液站；

所述燃气运输车辆包括压缩天然气运输车辆、液化天然气运输车辆和液化石油气运输车辆。