CN110875954A - 一种加气站安全监管系统 - Google Patents

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Abstract

一种加气站安全监管系统，其特征在于：包括置于加气站内的生产控制电脑上的加气管理控制软件，该所述以DLL磁盘驱动文件形式加载到磁盘VBR扇区，电脑开机启动引导后，早于在windows操作系统启动前就已经加载到内存中，然后再引导操作系统，用户加气时，通过读取手持终端返回的消息判断是否继续加气并判断是否扣款完成，软件会接受电子标签发送的当前加气次数，管理控制软件利用一个智能网络继电器，串联加气站生产设备的急停开关，当加气站出现违法事件时，监管部门远程给网络继电器下达关闭指令，继电器断开，整个站即刻停止运行。

Description

一种加气站安全监管系统
技术领域
本发明涉及数据监管技术，具体的说是涉及一种加气站安全监管系统。
背景技术
目前气体能源已经成为现代科技发展中的一类重要能源类型，其无论是在工业领域还是民用领域均是不可或缺的能源，迅速成为理想的常规能源的替代能源。
目前国内加气站在实际使用气体能源时还存在着较多的问题，主要表现在传统加气站控系统都是对加气枪进行锁定，扫描不到合法的电子标签加气枪即不工作，这种方式无法从根本上解决操作人员人为作弊的可能性，加气后结算问题一直困扰着加气站和金融部门，由于没有可行的检测措施，各加气站也存在不审查气瓶的安全性能就直接加气或者明知存在安全问题仍继续加气等，因为加气站属于防爆场所，传统的手机微信、无感支付端、POS机不允许在加气站内使用，只能使用现金或者单一的会员卡，结算效率低下，一般用户如果没有该站的会员卡就会有所限制等等。
为了应对上述问题，目前出现了一些技术措施方便加气站进行安全监管，但是效果均不理想，如“网络+远程数据库方式”，其沿用目前主流控制手段“嵌入式+通讯”，通过现场终端设备识别标签ID号，利用通讯手段整合后到远端数据库比对，然后返回数值，同时离线状态下采用手工解锁系统，再通过人工干预方式进行本地操作，具有技术成熟稳定，本地计算环境简单，部署容易；但是该技术方案对加气机兼容性不好；如果需要全数据监控(加气记录、数量、时间、枪号)必须要求厂家提供私有协议对接，加气机厂家出于对自身知识产权的保护，很难提供深层次的数据接口，管理漏洞较大；同时各地市系统厂家不唯一、监控数据不一致，多系统环境下，数据整合与业务对接难度很大、耗费大量人力物力；且基础网络、现场设备运行维护工作难度很大，现有技术架构下省局无法保证加气站不会因为省局系统、网络环境、监控设备导致生产停止，不具备抗伪造标签能力等。
发明内容
鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种加气站安全监管系统，该系统无需加气机厂家开发相应的通讯接口，就可以实时看到加气站内每个加气枪实时状态，包括加气时间、枪号、加气量等基本信息，用户通过无感支付端客户端绑定自己的车牌号，并正常存入一定的加气金额，加气结束后手持机扫描该车的电子标签获取该车绑定的无感支付端账户，给无感支付端网关发送扣款请求，每次加气时都会更新电子标签内容中的加气次数，然后再调用加密机进行数字签名，同时后台系统会记录当前加气次数。同时，为了对智能电动阀进行监控，智能电动阀需由监管单位严格控制写入加密的防伪数据，检验单位如果不扫描智能电动阀电子标签无法在系统中录入当次的数据，检验结束后如果不再次扫描该电子标签无法完成拍照上传结束检验流程。当加气站出现违法事件时，监管部门远程给网络继电器下达关闭指令，继电器断开，整个站即刻停止运行，这样的设计不仅确保了智能电动阀的安全监控，支付的安全保障等问题，有效地缩短项目部署调试的时间，同时从根本上解决操作人员人为作弊的可能性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案：
一种加气站安全监管系统，其特征在于：包括
置于加气站内的生产控制电脑上的加气管理控制软件，该所述以DLL磁盘驱动文件形式加载到磁盘VBR扇区，电脑开机启动引导后，早于在windows操作系统启动前就已经加载到内存中，然后再引导操作系统，用户加气时，通过读取手持终端返回的消息判断是否继续加气并判断是否扣款完成，软件会接受电子标签发送的当前加气次数，管理控制软件利用一个智能网络继电器，串联加气站生产设备的急停开关，当加气站出现违法事件时，监管部门远程给网络继电器下达关闭指令，继电器断开，整个站即刻停止运行。如果出现异常需要紧急开机时，经过确认后，可以通过断电方式手工关闭锁站设备恢复生产，但如果恶意关闭锁站设备，不仅远程平台会报警通知相关监察人员，同时还可以通过查看加气记录判断该气站是否存在违法生产情况。加气站管理者不会因为个别几台车私自加气导致整个气站停止运行，从经济利益角度驱使加气站不去违法充装。
若干加气站手持终端，各所述加气站手持终端可与无感支付端通过WIFi进行通信，手持终端扫描用户的电子标签后向无感支付端发送请求已匹配和电子标签相同的账户，获取账户名同时发送扣款请求，无感支付端扣款后会通过WIFi与所述加气管理控制软件通信，将扣款成功的消息发送给所述控制软件。
进一步的，各所述加气站手持终端均预装有与所述私钥对应的公钥以及与所述电子标签加密算法相同的加密算法，各所述加气站手持终端用于读取并显示各所述电子标签内存储的标签明文信息以及防伪签名信息，并利用该公钥对读取到防伪签名信息进行解密得到签名之前对应的加密信息；若不能进行解密，则确定当前电子标签为造假标签并向加气站中控设备发送验证失败消息，终止后续加气操作；若解密成功则利用所述加气站手持终端内预装的加密算法对读取到的标签明文信息进行加密计算，并比对当前加密后的加密信息与利用所述公钥进行解密前的加密信息是否完全一致，比对不一致则确定当前的电子标签内存储的信息为伪造信息即当前的电子标签为信息非法纂改电子标签，并向加气站中控系统发送验证失败消息，终止后续加气操作；若比对一致则比对目前的加气次数与所述电子标签内的加气次数是否一致，若比对一致则确定当前的电子标签为合法标签并向加气站中控系统发送验证合格消息继续后续加气操作，若比对不一致标签立即会被写入随机数进行破坏，同时上报监管部门处理。
若干分别设置于各个用户气瓶上的电子标签，各所述电子标签用于存储与各个用户气瓶对应的标签明文信息以及防伪签名信息，该防伪签名信息是通过利用加密算法将标签明文信息转换成对应的加密信息后，再利用私钥将所述加密信息进行转换得到的防伪签名信息，每次加气时都会更新所述电子标签中记录的加气次数，然后再进行数字签名，同时向加气管理控制软件发送当前加气次数。
进一步的，用户通过无感支付端客户端绑定自己的车牌号，并正常存入一定的加气金额，加气结束后所述手持终端扫描所述的电子标签获取该车绑定的无感支付端账户，通过无感支付端后台完成扣款操作并发送付款成功的消息给所述加气管理控制软件，所述加气管理控制软件及时通知用户，避免了在加气站内使用手机等非防爆设备问题。
若干分别放置于用户气瓶上的智能电动阀，各所述智能电动阀中安装智能芯片，每次高压充装后智能电动阀内的计数器都会自动增加，便于稽查使用。同时，每个智能电动阀都由监管单位严格控制写入加密的防伪数据，检验单位如果不扫描智能电动阀的电子标签无法在系统中录入当次的数据，检验结束后如果不再次扫描该电子标签无法完成拍照上传结束检验流程。
进一步的，智能电动阀上有激光打印的随机数字识别码，完成检验后，用户必须要从微信公众号等相关网络平台输入该数字识别码才能完成最后的检验，并且能够追溯整个检验过程和设备来源。
附图说明
图1为本发明的系统结构框架图；
图2为本发明的加气管理控制软件运行步骤流程图；
图3为本发明的加气管理控制软件控制加气站开闭的步骤流程图；
图4为本发明的电子标签核对的原理的步骤流程图；
图5为本发明的扣款原理的步骤流程图；
图6为本发明的智能电动阀原理的步骤流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
如图1-图6所示，本发明所述的加气站安全监管系统，其包括安全管理软件，若干分别设置于各个车辆气瓶上(本实施例以汽车气瓶为例，其它需要加气的加气装置都可以应用)的电子标签，若干加气站手持终端，以及若干分别放置于车辆气瓶上的智能电动阀：
置于加气站内的生产控制电脑上的加气管理控制软件，车辆(用户)加气时，通过读取手持终端返回的消息判断是否继续加气并判断是否扣款完成，软件会接受电子标签发送的当前加气次数，监控部门可根据是否有违法操作从而决定是否关闭加气站。
若干加气站手持终端，各所述加气站手持终端可与无感支付端通过WIFi进行通信，手持终端扫描车辆的电子标签后向无感支付端发送请求已匹配和电子标签相同的账户，获取账户名同时发送扣款请求，无感支付端扣款后会通过WIFi与所述加气管理控制软件通信，将扣款成功的消息发送给所述控制软件。
若干分别设置于各个车辆气瓶上的电子标签，各所述电子标签用于存储与各个车辆气瓶对应的标签明文信息以及防伪签名信息，该防伪签名信息是通过利用加密算法将标签明文信息转换成对应的加密信息后，再利用私钥将所述加密信息进行转换得到的防伪签名信息，每次加气时都会更新所述电子标签中记录的加气次数，然后再进行数字签名，同时向加气管理控制软件发送当前加气次数。
若干分别放置于车辆气瓶上的智能电动阀，各所述智能电动阀中安装智能芯片，每次高压充装后智能电动阀内的计数器都会自动增加，便于稽查使用。同时，每个智能电动阀都由监管单位严格控制写入加密的防伪数据，检验单位如果不扫描智能电动阀的电子标签无法在系统中录入当次的数据，检验结束后如果不再次扫描该电子标签无法完成拍照上传结束检验流程。检验单位每四年需要通过对智能电动阀的成品质量的检验和试验，以确保电动阀成品质量符合产品标准的规定要求，如果检验单位不扫描智能电动阀的电子标签无法在系统中录入当次的数据，检验结束后如果不再次扫描该电子标签无法完成拍照上传结束检验流程。
所述加气管理控制软件以DLL磁盘驱动文件形式加载到磁盘VBR扇区，电脑开机启动引导后，早于在windows操作系统启动前就已经加载到内存中，然后再引导操作系统。
所述加气管理控制软件利用一个智能网络继电器，串联加气站生产设备的急停开关，当加气站出现违法事件时，监管部门远程给网络继电器下达关闭指令，继电器断开，整个站即刻停止运行。如果出现异常需要紧急开机时，经过确认后，可以通过断电方式手工关闭锁站设备恢复生产，但如果恶意关闭锁站设备，不仅远程平台会报警通知相关监察人员，同时还可以通过查看加气记录判断该气站是否存在违法生产情况。
所述加气站手持终端均预装有与所述私钥对应的公钥以及与所述电子标签加密算法相同的加密算法，各所述加气站手持终端用于读取并显示各所述电子标签内存储的标签明文信息以及防伪签名信息，并利用该公钥对读取到防伪签名信息判断当前标签信息是否一致。
所述加气站手持终端利用该公钥对读取到防伪签名信息判断当前标签信息是否一致，其特征在于利用该公钥对读取到防伪签名信息进行解密得到签名之前对应的加密信息；若不能进行解密，则确定当前电子标签为造假标签并向加气站中控设备发送验证失败消息，终止后续加气操作；若解密成功则利用所述加气站手持终端内预装的加密算法对读取到的标签明文信息进行加密计算，并比对当前加密后的加密信息与利用所述公钥进行解密后的加密信息是否完全一致，比对不一致则确定当前的电子标签内存储的信息为伪造信息即当前的电子标签为信息非法纂改电子标签，并向加气站中控系统发送验证失败消息，终止后续加气操作；若比对一致则比对目前的加气次数与所述电子标签内的加气次数是否一致，若比对一致则确定当前的电子标签为合法标签并向加气站中控系统发送验证合格消息继续后续加气操作，若比对不一致标签立即会被写入随机数进行破坏，同时上报监管部门处理。在实际使用过程中，合法的RFID被复制时，只能复制当前的合法状态，如加“黑A123XX，加气次数1198”，如果这枚电子标签被复制了100份，每一份的信息都是完全一致的，因为篡改信息会导致无法进行数学校验，同样无法正常使用。那么这100枚电子标签，只要有1个被合法扫描后，就会导致后台记录的数据更新为加气次数为1199，那么再有加气次数为1198的电子标签被扫描时，标签立即会被写入随机数进行破坏，同时上报监管部门处理。
司机通过无感支付端客户端绑定自己的车牌号，并正常存入一定的加气金额，加气结束后所述手持终端扫描所述的电子标签获取该车绑定的无感支付端账户，通过无感支付端后台完成扣款操作并发送付款成功的消息给所述加气管理控制软件，所述加气管理控制软件及时通知司机，避免了在加气站内使用手机等非防爆设备问题。
所述智能电动阀上有激光打印的随机数字识别码，司机必须要从微信公众号等相关网络平台输入该数字识别码才能完成最后的检验，并且能够追溯整个检验过程和设备来源。通过数据闭合方法，极大提高检验单位对智能电动阀造假的难度和追溯力度，因为智能电动阀不能被重复使用，按流程扫描后即作废，而新购智能电动阀的成本已经支出，再使用废旧智能电动阀意义不大；同时由于驾驶员自身对设备安全的重视，并且强制检验智能电动阀上的随机数字验证码，进而杜绝废旧智能电动阀的重复使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种加气站安全监管系统，其特征在于：包括
置于加气站内的生产控制电脑上的加气管理控制软件，用户加气时，通过读取手持终端返回的消息判断是否继续加气并判断是否扣款完成，软件会接受电子标签发送的当前加气次数，监控部门可根据是否有违法操作从而决定是否关闭加气站；
若干加气站手持终端，各所述加气站手持终端可与无感支付端通过WIFi进行通信，手持终端扫描用户的电子标签后向无感支付端发送请求已匹配和电子标签相同的账户，获取账户名同时发送扣款请求，无感支付端扣款后会通过WIFi与所述加气管理控制软件通信，将扣款成功的消息发送给所述控制软件；
若干分别设置于各个用户气瓶上的电子标签，各所述电子标签用于存储与各个用户气瓶对应的标签明文信息以及防伪签名信息，该防伪签名信息是通过利用加密算法将标签明文信息转换成对应的加密信息后，再利用私钥将所述加密信息进行转换得到的防伪签名信息，每次加气时都会更新所述电子标签中记录的加气次数，然后再进行数字签名，同时向加气管理控制软件发送当前加气次数；
若干分别放置于用户气瓶上的智能电动阀，各所述智能电动阀中安装智能芯片，每次高压充装后智能电动阀内的计数器都会自动增加，便于稽查使用；同时，每个智能电动阀都由监管单位严格控制写入加密的防伪数据。
2.根据权利要求1所述的一种加气站安全监管系统，其特征在于：所述加气管理控制软件以DLL磁盘驱动文件形式加载到磁盘VBR扇区，电脑开机启动引导后，早于在windows操作系统启动前就已经加载到内存中，然后再引导操作系统。
3.根据权利要求1所述的一种加气站安全监管系统，其特征在于：所述加气管理控制软件利用一个智能网络继电器，串联加气站生产设备的急停开关，当加气站出现违法事件时，监管部门远程给网络继电器下达关闭指令，继电器断开，整个站即刻停止运行；如果出现异常需要紧急开机时，经过确认后，可以通过断电方式手工关闭锁站设备恢复生产，但如果恶意关闭锁站设备，不仅远程平台会报警通知相关监察人员，同时还可以通过查看加气记录判断该气站是否存在违法生产情况。
4.根据权利要求1所述的一种加气站安全监管系统，其特征在于：所述加气站手持终端均预装有与所述私钥对应的公钥以及与所述电子标签加密算法相同的加密算法，各所述加气站手持终端用于读取并显示各所述电子标签内存储的标签明文信息以及防伪签名信息，并利用该公钥对读取到防伪签名信息判断当前标签信息是否一致。
5.根据权利要求2所述的一种加气站安全监管系统，其特征在于：所述加气站手持终端利用该公钥对读取到防伪签名信息判断与当前标签信息是否一致，其特征在于利用该公钥对读取到防伪签名信息进行解密得到签名之前对应的加密信息；若不能进行解密，则确定当前电子标签为造假标签并向加气站中控设备发送验证失败消息，终止后续加气操作；若解密成功则利用所述加气站手持终端内预装的加密算法对读取到的标签明文信息进行加密计算，并比对当前加密后的加密信息与利用所述公钥进行解密后的加密信息是否完全一致，比对不一致则确定当前的电子标签内存储的信息为伪造信息即当前的电子标签为信息非法纂改电子标签，并向加气站中控系统发送验证失败消息，终止后续加气操作；若比对一致则比对目前的加气次数与所述电子标签内的加气次数是否一致，若比对一致则确定当前的后台记录电子标签为合法标签并向加气站中控系统发送验证合格消息继续后续加气操作，若比对不一致标签立即会被写入随机数进行破坏，同时上报监管部门处理。
6.根据权利要求1所述的一种加气站安全监管系统，其特征在于：用户通过无感支付端客户端绑定自己的车牌号，并正常存入一定的加气金额，加气结束后所述手持终端扫描所述的电子标签获取该车绑定的无感支付端账户，通过无感支付端后台完成扣款操作并发送付款成功的消息给所述加气管理控制软件，所述加气管理控制软件及时通知用户，避免了在加气站内使用手机等非防爆设备问题。
7.根据权利要求1所述的一种加气站安全监管系统，其特征在于：所述智能电动阀上有激光打印的随机数字识别码，用户必须要从微信公众号等相关网络平台输入该数字识别码才能完成最后的检验以证明智能电动阀的可用性，并且能够追溯整个检验过程和设备来源。
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