一种防加错油智能加油机控制系统的制作方法

1.本发明涉及车辆加油技术领域，具体而言，涉及一种防加错油智能加油机控制系统。


背景技术：

2.目前，燃油汽车在进入加油站进行加油的过程中，其所需加油品号和加油员操作加油的品号需要由加油员和驾驶员进行口头交流并确认后，再由加油员提起油枪向车辆油箱内进行加注。最终向车辆油箱内加注的油品是否符合车辆对燃油品号的实际需求，完全依赖于双方的语言交流和加油员的手工操作。虽然目前加油站所使用的加油机在提起油枪时能自动播报语音，提示所提取的加油枪能加注的油品品号，但由于加油机的语音提示仅仅只能播报油枪本身的油品品号，不能自动识别车辆所需加油品号，且不能阻止加油员的错误操作。因此，实际加油过程中，仍然经常发生给车辆加错油品的事故发生。
3.由于各种原因导致的加错油事故的发生，给加油站和司机朋友带来的直接或间接经济损失往往无法估量，也因此导致消费者与加油站从业人员及经营者之间的纠纷不断发生，处理起来十分棘手，轻者给双方造成经济损失，重者往往引发治安案件或刑事案件，给社会和家庭的和谐带来不稳定因素。
4.因此，为从根本上解决长期困扰加油站的加错油问题，避免由此引发的客户纠纷和次生事故，对现有技术及设备进行智能化升级改造，成为了未来加油设备发展的必然方向。


技术实现要素：

5.为了克服上述问题，本发明实施例提供一种防加错油智能加油机控制系统，以避免加油站加错油的事故发生。
6.本发明的实施例是这样实现的：
7.本技术实施例提供一种防加错油智能加油机控制系统，其包括无源射频卡、智能油枪和编码信号接收及语音提示报警控制器；上述无源射频卡设于加油车辆油箱盖门内侧，用于存储对应车辆牌照号码和需加油品号的信息；上述智能油枪用于读取上述无源射频卡包含的信息，并发送给上述编码信号接收及语音提示报警控制器；上述编码信号接收及语音提示报警控制器设于加油机内部，用于将接收到的信息与预设油品号信息进行对比，并根据生成的对比结果控制加油机内部的电磁阀控制电路接通/断开，以驱动智能油枪。
8.在本发明的一些实施例中，上述智能油枪包括射频读卡器和编码信号发送器，上述射频读卡器用于激活并识别上述无源射频卡发出的信息，上述编码信号发送器用于将上述射频读卡器读取的信息发送给上述编码信号接收及语音提示报警控制器。
9.在本发明的一些实施例中，上述智能油枪还包括主控板和震动传感器，上述震动传感器通过主控板与上述射频读卡器和编码信号发送器连接，作为上述射频读卡器和编码
信号发送器的电源启动控制开关。
10.在本发明的一些实施例中，上述加油机包括编码信号接收及语音提示报警控制器、加油机主板、电磁阀控制电路和干簧管开关，上述编码信号接收及语音提示报警控制器和加油机主板的输入端分别通过上述干簧管开关与加油机电源连接，上述编码信号接收及语音提示报警控制器和加油机主板的输出端分别与上述电磁阀控制电路连接。
11.在本发明的一些实施例中，还包括音频驱动转换电路，上述音频驱动转换电路的输入端与上述编码信号接收及语音提示报警控制器/加油机主板连接，上述音频驱动转换电路的输出端连接扬声器。
12.在本发明的一些实施例中，还包括与上述加油机主板连接的双刀双掷自锁按钮开关，上述双刀双掷自锁按钮开关的一组开关与上述电磁阀控制电路连接，另一组开关用于连接两种加油模式切换指示灯控制电路。
13.在本发明的一些实施例中，上述智能油枪上设有微型发电机，上述微型发电机的转子与智能油枪内部的叶轮转轴连接，上述叶轮用于在油液的冲击下发生旋转，并带动上述微型发电机的转子转动发电，以给上述智能油枪上的锂电池充电。
14.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
15.本技术实施例提供一种防加错油智能加油机控制系统，包括无源射频卡、智能油枪和编码信号接收及语音提示报警控制器。通过将现有加油机的油枪替换成本技术的带有射频读卡器的智能油枪，并在加油机内部加装本技术的编码信号接收及语音提示报警控制器，从而能够将智能油枪读取到的车辆牌照号码和需加油品号的相关信息与预设信息进行对比，根据对比结果对加油机加油管路中的电磁阀的开启和关断进行控制。实现只有在当前车辆所需的加油品号与该加油机存储的油品号相同时，才开启电磁阀，驱动智能油枪为车辆加油的目的；而当信息不一致时，电磁阀处于关断状态，则无法加油，以从根本上避免加错油的情况发生。此外，本技术不涉及对加油机现有计量装置及数据显示装置的改动，在加油机内部加装的编码信号接收及语音提示报警控制器与现有加油机控制电路具有良好的相互兼容性，两者互不干扰，且能在两者的相互作用下，将原来需完全依赖于操作人员人工确认以防止加错油的工作，通过采用本技术的电子及电气控制技术进行替代，从而极大地提升了现有加油机的智能化水平。不仅能够促进实现加油站自助加油经营模式的转变，还能为助力企业减员增效、提升加油站安全生产经营效益、杜绝加错油及其次生安全环保事故和客户纠纷等问题，提供安全又可靠的技术解决方案和实现途径。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1为本发明一种防加错油智能加油机控制系统一实施例的结构框图；
18.图2为本发明一种防加错油智能加油机控制系统一实施例中智能油枪的原理框图；
19.图3为本发明一种防加错油智能加油机控制系统一实施例中编码信号接收及语音
提示报警控制器与智能油枪的连接关系示意图；
20.图4为本发明一种防加错油智能加油机控制系统一实施例中双刀双掷自锁按钮开关的接线原理框图。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
22.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例
24.请参照图1，本发明实施例提供一种防加错油智能加油机控制系统，其包括无源射频卡、智能油枪和编码信号接收及语音提示报警控制器；上述无源射频卡设于加油车辆油箱盖门内侧，用于存储对应车辆牌照号码和需加油品号的信息；上述智能油枪用于读取上述无源射频卡包含的信息，并发送给上述编码信号接收及语音提示报警控制器；上述编码信号接收及语音提示报警控制器设于加油机内部，用于将接收到的信息与预设油品号信息进行对比，并根据生成的对比结果控制加油机内部的电磁阀控制电路接通/断开，以驱动智能油枪。
25.进一步地，上述智能油枪包括射频读卡器和编码信号发送器。其中，射频读卡器用于激活并识别无源射频卡发出的信息，编码信号发送器用于将射频读卡器读取的信息发送给编码信号接收及语音提示报警控制器。
26.在本实施例所提供的技术方案中，无源射频卡安装于车辆油箱盖门的内侧，采用无源射频技术，无需电源即可工作。安装前通过射频读写器将车辆牌照号码和所需加油品号通过编码程序写入其存储芯片中。工作时，当射频读卡器进入其信号接收范围后，例如50cm的距离范围，无源射频卡即被射频读卡器发送的无线射频信号激活，无源射频卡随后将其存储芯片中所写入的包含车辆牌照号码和加油品号信息的编码信息通过无线射频信号发送给射频读卡器。射频读卡器读取该信息后将其传输给编码信号发送器，编码信号发送器再将带有该智能油枪唯一编码的无线编码信号发送给编码信号接收及语音提示报警控制器。
27.示例性的，本实施例所采用的无源射频卡为一直径35mm，厚度2.8mm的圆形pcb板，其内部含有抗金属干扰的rfid电子标签，其读写次数可达10万次，数据保存年限可达10年。具有机械强度高，耐高温、耐腐蚀、防水防潮、抗金属干扰、成本较低等优良性能。选用其作为存储车辆牌照号码及加油品号信息的载体，可直接粘贴在车辆油箱盖门内侧，安装方便，经久耐用且隐蔽性好，不影响车辆外观。
28.智能油枪内的射频读卡器采用超高频通讯模块，安装在车辆油箱盖门内侧的无源射频卡采用抗金属材料及工艺设计，可有效避免油箱盖金属材料对射频信号造成的干扰，
确保射频读卡器发出的信号能在设计的50cm的距离内有效激活并接收到无源射频卡发出的射频信号。即只有当加油员提起油枪靠近距离车辆油箱口50cm的距离内时，才能激活车辆油箱盖门上安装的无源射频卡，而对超出该范围的其他车辆上的无源射频卡不能发挥作用。因此，即便有其他车辆在等待加油，由于没有加油枪靠近其油箱盖，也不会激活并识别出其无源射频卡发出的信号。而此时，若有其他加油员提起其他油枪为另外的车辆加油，由于油枪上的射频读卡器与安装在车辆油箱盖上的无源射频卡的通讯距离必须保持在50cm范围内，超出此范围无源射频卡将不会被激活，而停在加油机两旁等待加油的车辆，或者停在加油机同侧前后排列的两台待加油车辆，它们的油箱盖之间的距离将远远大于射频读卡器和无源射频卡的有效通讯距离。因此，当有两把或两把以上油枪被不同加油员提起准备为车辆加油时，其油枪所能识别的无源射频卡只能是加油员想要为其加油的车辆的无源射频卡，而不会出现提起油枪，并插入待加油车辆油箱时，其射频读卡器激活和识别的是停靠在加油机另一侧或排在待加油车辆前面或后面的其它车辆的无源射频卡的现象。
29.另一方面，由于每一把油枪向与其配套的加油机编码信号接收及语音提示报警控制器发送的无线编码信号带有该油枪的唯一编码，而与其配套的加油机编码信号接收及语音提示报警控制器只能识别带有该油枪唯一编码的无线编码信号，并对其进行处理，而对其他油枪所发送编号信号不予理睬。这样即便对于同一台加油机有两把或多把油枪处于工作状态时，其信号传输和处理也不会出现相互干扰的现象。从而保障加油机编码信号接收及语音提示报警控制器、加油枪射频卡信息读取及编码信号发送器以及待加油车辆无源射频卡之间的无线编码信号实现一对一的传输、接收和处理。
30.示例性的，安装在智能油枪上的射频读卡器及编码信号发送器采用超高频射频通讯模块和无线编码发射电路设计，其工作电压范围为dc3.5v至5v，工作电流约为dc30ma左右。需说明的是，射频读卡器与无源射频卡之间的通讯距离可通过编码程序调整射频读卡器的信号发射功率的大小来实现，这在现有的超高频射频通讯技术中是很容易实现的，在此不作详细阐述。
31.编码信号接收及语音提示报警控制器具有信息存储、信号接收、信息比对、语音提示、控制信号输出等功能。具体为，信息存储电路可存储加油机油枪品号信息、语音提示音频文件及可识别的加油枪唯一编码。信号接收电路对射频读卡器及编码信号发送器发出的带有加油枪唯一编码的无线编码信息进行接收，并传输至内部单片机。单片机将接收到的编码信息按照预设程序进行解码后，首先与预先存储在单片机内部的油枪唯一编码进行比对，若该信号所包含的油枪唯一编码与单片机内部预置的油枪唯一编码一致，则继续将该信号中包含的车辆加油品号和其单片机中预置的油枪品号信息进行比对，并通过语音驱动电路将识别出的车辆牌照号码和加油品号信息通过扬声器进行播报。示例性的，如两者一致，则通过扬声器发出“您的车牌号码为*****，需要加注**号油品，与油枪品号一致，可以加油”的语音提示。此时，控制电路中的继电器接通电磁阀控制信号，电磁阀打开，从而可开启油枪，为车辆进行加油操作。若接收到的车辆加油品号与预先设置的加油机油枪品号不一致，则通过扬声器发出“您的车牌号码为*****，需加注**号油品，与油枪品号不符，请重新选择对应油枪”的语音提示。当编码信号接收及语音提示报警控制器中的单片机解码电路识别到的车辆加油品号与预设油枪品号不一致时，编码信号接收及语音提示报警控制器在通过扬声器发出语音提示及报警声音的同时，通过控制电路中的继电器切断电磁阀控制
信号。此时，即便加油员开启油枪给车辆加油，油枪也会因为输油管道中的电磁阀处于关闭状态而不出油，从而实现了加油机语音提示报警控制功能，从根本上杜绝了加错油事故的发生。而若接收的油枪唯一编码与其单片机中预置的油枪唯一编码不一致，则不对该信号进行任何处理，其工作电路处于静默状态，其控制电路中的继电器保持对电磁阀的控制信号的切断状态，加油机将不工作。
32.请参照图2，在本发明的一些实施例中，上述智能油枪还包括主控板和震动传感器，上述震动传感器通过主控板与上述射频读卡器和编码信号发送器连接，作为上述射频读卡器和编码信号发送器的电源启动控制开关。
33.在本实施例所提供的技术方案中，安装在智能油枪上的射频读卡器及编码信号发送器采用微型震动传感器作为电源启动控制开关。当操作人员将油枪从加油机枪托上提起时，微型震动传感器感应到油枪提起时的震动而触发射频读卡器及编码信号发送器的电源控制电路，使其开始工作。同时，枪托处的干簧管闭合，使安装在加油机内部的编码信号接收及语音提示报警控制器启动，开始接收油枪上的射频读卡器及编码信号发送器发送的信号。射频读卡器每200ms读取一次车辆无源射频卡的信息，当读取到信息后进行校验，校验合格后通过编码信号发送电路发送带有油枪唯一编码和车辆牌照号码及加油品号信息的数据给编码信号接收及语音提示报警控制器，编码信号接收及语音提示报警控制器在接收到信息后，进入锁定状态，并根据识别结果给出是否可以加油的提示。如果识别出的车辆加油品号信息与预设的加油枪品号信息不一致，则通过电磁阀控制电路切断电磁阀控制电源，使油枪无法加出油品。如果识别出的车辆加油品号信息与预设的加油枪品号信息一致，则通过电磁阀控制电路接通电磁阀控制电源，使油枪可以加出油品。在此过程中，因编码信号接收及语音提示报警控制器在接收到油枪射频读卡器及编码信号发送器发送的信号后处于锁定状态，即便加油过程中油枪上的震动传感器受到震动而再次触发射频读卡器及编码信号发送器而发送编码信号，编码信号接收及语音提示报警控制器也只向射频读卡器及编码信号发送器回复确认信息，使其继续保持锁定状态，而不会再次执行编码信号比对及语音提示报警等操作。只有当加油结束油枪放回枪托后，油枪上的震动传感器再次触发射频读卡器及编码信号发送器，使其向编码信号接收及语音提示报警控制器发送信号，而此时编码信号接收及语音提示报警控制器因检测出油枪枪托处的干簧管断开，而解除锁定状态，向油枪射频读卡器及编码信号发送器回复加油操作结束信号，至此，一次提枪操作过程结束。
34.请参照图3，在本发明的一些实施例中，上述加油机包括编码信号接收及语音提示报警控制器、加油机主板、电磁阀控制电路和干簧管开关，上述编码信号接收及语音提示报警控制器和加油机主板的输入端分别通过上述干簧管开关与加油机电源连接，上述编码信号接收及语音提示报警控制器和加油机主板的输出端分别与上述电磁阀控制电路连接。
35.在本实施例所提供的技术方案中，安装在加油机内部的编码信号接收及语音提示报警控制器，可以采用dc12v直流电源供电，电源接入点与加油机内部供电电源输出端相连。利用加油机油枪枪托处的干簧管作为电源启动开关，即当操作人员提起油枪启动加油机时，编码信号接收及语音提示报警控制器即开始工作。具体实现方法是将加油机干簧管开关连接编码信号接收及语音提示报警控制器的电路板上的单刀双掷继电器。单刀双掷继电器一路接加油机主板的电源控制电路，一路接编码信号接收及语音提示报警控制器的电
源控制电路。这样，便实现了通过干簧管同时控制编码信号接收及语音提示报警控制器和加油机主板的电源开启和关断的目的。
36.请参照图3和图4，在本发明的一些实施例中，还包括与上述加油机主板连接的双刀双掷自锁按钮开关，上述双刀双掷自锁按钮开关的一组开关与上述电磁阀控制电路连接，另一组开关用于连接两种加油模式切换指示灯控制电路。
37.在本实施例所提供的技术方案中，考虑到本系统在加油站安装使用的过程中，前往加油站加油的车辆并不是一开始都全部安装了无源射频卡，因此在系统中增设了针对未安装无源射频卡的车辆加油的过渡解决方案。具体为：通过在编码信号接收及语音提示报警控制器和加油机主板之间设置一个双刀双掷自锁按钮开关来解决这一问题。该双刀双掷自锁按钮开关具有两个动触点和四个静触点，每两个静触点和一个动触点为一组。一组开关与电磁阀控制电路连接，另一组开关用于连接两种加油模式切换指示灯控制电路(如图4所示)。即通过对该双刀双掷自锁按钮开关的操作，使本技术的防加错油智能加油机控制系统与加油机原有电磁阀控制电路接通或断开。当未安装无源射频卡的车辆进站加油时，加油员与驾驶员沟通后，确认车辆暂时未安装无源射频卡时，可手动将安装于加油机面板上的双刀双掷自锁按钮开关按下，即将系统切换到无自动识别的传统加油模式对车辆进行加油。完成加油后可再次按动该按钮，使本系统接入加油机控制电路，以适应安装有无源射频卡的车辆在防加错油自动识别加油模式下进行加油，防止加油员操作错误导致的加错油事故的发生。同时，该双刀双掷自锁按钮开关可以具有黄绿两种不同颜色指示灯的功能。通过对按钮开关的操作使操作人员可以方便地通过指示灯颜色的变化判断加油机当前所处的加油模式，以提升加油员和加油客户的体验感。
38.在本发明的一些实施例中，还包括音频驱动转换电路，上述音频驱动转换电路的输入端与上述编码信号接收及语音提示报警控制器/加油机主板连接，上述音频驱动转换电路的输出端连接扬声器。
39.请参照图3，在本实施例所提供的技术方案中，编码信号接收及语音提示报警控制器内部的语音驱动电路通过音频驱动转换电路与加油机主板内部的现有语音驱动电路进行连接。当系统切换到防加错油模式时，编码信号接收及语音提示报警控制器将加油机的语音驱动电路输出的语音提示信号切断，接入编码信号接收及语音提示报警控制器的语音提示播报信号，完成车辆牌照号码及加油品号信息播报。当加油结束，操作人员将油枪放回加油机枪托后，音频驱动转换电路切断编码信号接收及语音提示报警控制器的语音驱动电路，接通加油机原有的语音驱动电路，播报来自加油机主板的关于当前车辆加油数量和金额的语音提示内容。
40.请参照图2，在本发明的一些实施例中，上述智能油枪上设有微型发电机，上述微型发电机的转子与智能油枪内部的叶轮转轴连接，上述叶轮用于在油液的冲击下发生旋转，并带动上述微型发电机的转子转动发电，以给上述智能油枪上的锂电池充电。
41.在本实施例所提供的技术方案中，本技术的智能油枪除了包含射频读卡器和编码信号发送器外，还设有微型发电机。通过在油枪的油枪嘴和枪体结合部位的腔体内安装微型发电机的叶轮，并将叶轮转轴和微型发电机的转子合二为一，转轴伸出枪体外与微型发电机相连。叶轮在油液流动的冲击作用下带动发电机转轴高速旋转，使发电机线圈中产生电流，经电路处理后输出稳定的直流电源，从而达到给智能油枪上的锂电池进行充电的目
的，确保了锂电池在其寿命周期内能持续为射频读卡器及编码信号发送器提供电源支持，避免了锂电池在无充电电源支持而电量耗尽的情况下必须取出来另行充电的麻烦。同时也避免了对射频读卡器及编码信号发送器在封装结构设计上的不利影响。因此，采用这一技术，可以将整个微型发电机和射频读卡器及编码信号发送器进行牢固的、具有防爆功能的封装结构设计，以确保该智能油枪在加油过程中的安全可靠性。同时，安装在油枪上的微型发电机本身也采用最新的无刷直流发电机技术和进行全密封免维护设计，确保了发电机的电气性能及负荷能力可满足锂电池在其寿命周期内的反复充放电需要。示例性的，可以采用3.7v锂电池供电，而经样机实测获得的微型发电机叶轮在油枪正常加油流速下，受油液流动冲击作用产生的转速为1450转/分钟至1880转/分钟。该转速完全能达到微型发电机需输出满足锂电池充电所需的直流电压5v，电流100ma的性能要求。
42.综上，本技术将原有传统加油枪更换为本技术的智能油枪，并在每一条加油枪的加油机主板和电磁阀控制电路中安装一台本技术所提出的加油机无线编码信号接收及语音提示报警控制器。因此，对于一机多枪的加油机，只需根据其加油机配置的油枪多少，更换相同数量的本技术所提供的智能油枪和安装相应数量的编码信号接收及语音提示报警控制器，并在编码信号接收及语音提示报警控制器中将对应油枪的唯一编码进行预置，使其与油枪的射频读卡器及编码信号发送器实现一对一的匹配，实现整台加油机的防加错油智能化升级改造。
43.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
44.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。