一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术通过物联网、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。

【技术实现步骤摘要】
一种加气机识别控制气瓶充装的实现方法
本专利技术涉及一种识别控制加气机进行气瓶充装的实现方法。
技术介绍
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》(TSGR0006)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加气本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。...

【技术特征摘要】
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～...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志福，
申请(专利权)人：无锡乾元智能安全技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32