工程车燃油加注装置及其燃油加注管理系统，涉及车载流量精确计量机构，以及车载流量计量的实时管理系统。由流体计量装置和计量管理系统组成；包括工程车燃油加注装置及其燃油加注管理系统，其中，工程车燃油加注装置具有过滤器、消气器、整流器、流量计，保证油量加注的精确性；燃油加注管理系统利用RFID、GPRS、Zigbee这些无线通信系统，识别、采集和记录车辆信息、人员信息、油量信息，并送到远端的后台数据库管理中心，为管理者提供了实现优化管理的技术平台。
1.包括工程车燃油加注装置和燃油加注管理系统的成套系统，其中的燃油加注装置设置在加注车辆上，依次由一段直管（2）、电磁阀（7）、一段加注软管（11）和加注枪（12）组成，并且，所述直管（2）前端设置与加注车辆上的油罐连接的法兰盘（1），且在直管（2）内依次包含过滤器（20）、消气器（3）、稳流器（4）、流量计（6）；其特征在于：所述燃油加注管理系统包括安装在加注车辆上的控制模块A、RFIC读写器A、液晶显示器及操作面板A、GPRS通信模块A、Zigbee身份识别读头，以及安装在被加注车辆上的控制模块B、RFIC读写器B、液晶显示器及操作面板B、GPRS通信模块B、含有被加注车辆标识信息的Zigbee身份识别标签、安装在油箱中的液位计，以及后台数据库管理中心、加注车辆IC卡、被加注车辆IC卡；其中，控制模块A分别与RFIC读写器A、液晶显示器及操作面板A、GPRS通信模块A、Zigbee身份识别读头连接；控制模块A采集所述流量计（6）的数据，将该数据处理后送到RFIC读写器A和GPRS通信模块A，并通过液晶显示器及操作面板A显示，RFIC读写器A将数据写入加注车辆IC卡，GPRS通信模块将数据传送到远程的后台数据库管理中心；并且控制模块根据Zigbee身份识别读头读取的Zigbee身份识别标签的信息、RFIC读写器A读取的加注车辆IC卡和被加注车辆IC卡的信息控制所述电磁阀（7）的开启与关闭；
控制模块B分别与RFIC读写器B、液晶显示器及操作面板B、GPRS通信模块B、液位计连接；控制模块B采集液位计的数据，将该数据处理后送到RFIC读写器B和GPRS通信模块B，并通过液晶显示器及操作面板B显示，RFIC读写器B将数据写入被加注车辆IC卡，GPRS通信模块B将数据传送到远程的后台数据库管理中心；
1)加注车辆IC卡由加注车辆司机专人持有，其包含有持卡人身份、该卡总加油量信息；当控制模块A处于关机状态时，RFIC读写器A读取加注车辆IC卡的信息后控制模块A开始工作，并开启液晶显示器及操作面板A，在液晶显示器及操作面板A上显示本车初始油量和剩余油量；
2)被加注车辆IC卡由被加注车辆司机专人持有，其包含有持卡人身份、与该卡匹配的车辆标识、该卡总加油量信息；当控制模块B处于关机状态时，RFIC读写器B读取被加注车辆IC卡的信息后控制模块B开始工作，并开启液晶显示器及操作面板B，控制模块B采集液位计信息，在液晶显示器及操作面板B上显示本车设置的加油量上限及应加油量；同时，RFIC读写器B将应加油量写入被加注车辆IC卡，并将该信息通过GPRS通信模块B传送给后台数据库管理中心；
3)控制模块A读取被加注车辆IC卡身份信息及应加油量，然后读取Zigbee身份识别读头的信息，当Zigbee身份识别读头的信息与被加注车辆IC卡的匹配车辆标识一致的时候，控制电磁阀打开，并采集流量计信息，直至总流量达到应加油量，控制电磁阀关闭；若被加注车辆IC卡中没有应加油量信息，也控制电磁阀打开，并采集流量计信息，然后人为控制电磁阀关闭；
4)当控制模块A处于工作状态时，RFIC读写器A读取加注车辆IC卡的信息后，将本次开机的总加油量写入加注车辆IC卡，并刷新该卡的总加油量；然后控制模块A关闭，并关闭液晶显示器及操作面板A；
5)控制模块B与本车的发动机启动开关连接，当发动机启动后，控制模块B开始工作，当发动机关闭后，控制模块B关闭，同时关闭液晶显示器及操作面板B；
6)每天，控制模块A在某一规定时间将目前的信息通过GPRS通信模块A传送给后台数据库管理中心，若该时间控制模块A处于关机状态，则自动开机，传送完毕后关机；或者设定控制模块A随时将目前的信息通过GPRS通信模块A传送给后台数据库管理中心；
7)每天，控制模块B在某一规定时间将目前的信息通过GPRS通信模块B传送给后台数据库管理中心，若该时间控制模块B处于关机状态，则自动开机，传送完毕后关机；或者设定控制模块B随时将目前的信息通过GPRS通信模块B传送给后台数据库管理中心。
2.根据权利要求1所述的包括工程车燃油加注装置和燃油加注管理系统的成套系统，其特征在于：所述直管（2）的尾端分成并行两路，两路各接一个电磁阀（7），之后合并成一路，该两路中的电磁阀皆由所述控制模块A控制开启。
3.根据权利要求1或2所述的包括工程车燃油加注装置和燃油加注管理系统的成套系统，其特征在于：控制模块A与电磁阀之间的控制线采用防爆电缆（8），并用防暴盒（9）接线。
4.根据权利要求1或2所述的包括工程车燃油加注装置和燃油加注管理系统的成套系统，其特征在于：所述液位计采用磁致伸缩液位传感器，并且在液位计外面加不锈钢的液位计保护套，该保护套设均匀的网眼，并与油箱排气口连通。
5.根据权利要求1或2所述的包括工程车燃油加注装置和燃油加注管理系统的成套系统，其特征在于：所述控制模块B与本车的发动机启动开关连接。
6.根据权利要求1或2所述的包括工程车燃油加注装置和燃油加注管理系统的成套系统，其特征在于：所述消气器（3）由缓速罐（18）和排气箱（15）组成，其中缓速罐设置在直管（2）的管道中，其口径大于直管（2）口径的一倍以上，所述排气箱（15）位于所述缓速罐（18）的上面，其底部通过导管与缓速罐的顶部连通，排气箱顶部设排气管，其内部设有浮子阀（17）控制排气管（14）启闭，并且排气管设有手动阀门（13）。
7.根据权利要求1或2所述的包括工程车燃油加注装置和燃油加注管理系统的成套系统，其特征在于：所述流量计（6）由永久磁钢组成的涡轮发讯盘和霍尔元件组成的传感器构成，流动液体带动涡轮发讯盘转动发出磁场变换信号，由霍尔元件组成的传感器接收发讯盘发出的磁场变化讯号，并输出相应的电信号。
8.根据权利要求1或2所述的包括工程车燃油加注装置和燃油加注管理系统的成套系统，其特征在于：所述过滤器（20）包括过滤器壳体（23）、滤网（22）、上盖（21），过滤器壳体（23）与上盖（21）形成腔体，腔体中部的两侧设有一对导槽，滤网（22）插在导槽中，腔体两头的进、出口分别与直管（2）连接。
9.根据权利要求1或2所述的包括工程车燃油加注装置和燃油加注管理系统的成套系统，其特征在于，所述燃油加注管理系统包括：控制模块B控制液晶显示器及操作面板B显示油量的灵敏度设为液位计变动2mm；在液晶显示器及操作面板B上显示本车设置的加油量上限及应加油量；将加油量上限及应加油量通过GPRS通信模块B传送到后台数据库管理中心；以及当应加油量接近加油量上限达到某一设定值时，控制模块B发出报警，其中设定值根据实际工作情况而定。
10.根据权利要求1或2所述的包括工程车燃油加注装置和燃油加注管理系统的成套系统，其特征在于：所述燃油加注管理系统包括所述控制模块B采集所述液位计信息，在所述液晶显示器及操作面板B上显示本车设置的加油量上限及应加油量，当应加油量在一分钟内的增加量超过三倍的满工作的每分钟耗油量时，控制模块B发出报警，并将报警信息通过GPRS通信模块B传送给后台数据库管理中心。
工程车燃油加注装置及其燃油加注管理系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种车载的燃油加注装置及其燃油加注管理系统。
背景技术
[0002] 目前油槽车根据需要大部分未安装有随车携带的计量设备。大型矿山用的油槽车，大部分安装的是超声波流量计或机械旋翼式计量设备，以上计量设备精度低、重复性差、使用不方便，安装在汽车上后，由于施工现场道路复杂，路况很差，使用时间稍长计量设备破损程度加剧，又得不到及时修复，使之失去了应有的用途，均不能成为准确的计量验收依据。目前油价高企，油槽车在外移动，很难保证油量不丢失，所以实时管理和监控相应车辆也是摆在管理者面前的难题。
[0003] 我国地缘广阔，矿用大型工程车辆众多，无论是进口还是国产车辆均采用浮子式液位计来计量油箱的储存油量，由于矿用油槽车为了快速加油节省工程车辆等候时间，往往加油速度都保持在每分钟500多升以上，甚至可达到每分钟700多升，巨大的冲击力使浮子式液位计使用不久即失去作用。不能正常反映油箱储油的实际情况，又由于工作场地地形复杂，驾驶员又是三班倒，往往不清楚油料的消耗情况，而大型工程车辆油箱口距地面往往有三四米高，根本不可能去观察实际油箱储量，从而造成该加油时不知道加多少，不该加时也要排队加油，浪费了时间和消耗了不必要的油料。使管理者不能时刻了解工程车辆的运行情况，为实现现代化管理增加了难度。
发明内容
[0004] 为了克服上述问题，本发明通过采取一系列有利于精确计量的措施，改进车对车的加油装置，并利用RFIC和GPRS以及Zigbee系统提供适用于加油车和被加油车进行数据验收、贸易结算的计量装置及管理系统。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
[0006] 工程车燃油加注装置及其燃油加注管理系统，
[0007] 其中的燃油加注装置设置在加注车辆上，依次由一段直管、电磁阀、一段加注软管和加注枪组成，并且，所述直管前端设置与加注车辆上的油罐连接的法兰盘，且在直管内依次包含过滤器、消气器、稳流器、流量计。
[0008] 其中的燃油加注管理系统包括安装在加注车辆上的控制模块A、RFIC读写器A、液晶显示器及操作面板A、GPRS通信模块A、Zigbee身份识别读头，以及安装在被加注车辆上的控制模块B、RFIC读写器B、液晶显示器及操作面板B、GPRS通信模块B、含有被加注车辆标识信息的Zigbee身份识别标签、安装在油箱中的液位计，以及后台数据库管理中心、加注车辆IC卡、被加注车辆IC卡。控制模块A分别与RFIC读写器A、液晶显示器及操作面板A、GPRS通信模块A、Zigbee身份识别读头连接；控制模块A采集所述流量计的数据，将该数据处理后送到RFIC读写器A和GPRS通信模块A，并通过液晶显示器及操作面板A显示，RFIC读写器A将数据 写入加注车辆IC卡，GPRS通信模块将数据传送到远程的后台数据库管理中心；并且控制模块根据Zigbee身份识别读头读取的Zigbee身份识别标签的信息、RFIC读写器A读取的加注车辆IC卡和被加注车辆IC卡的信息控制所述电磁阀的开启与关闭。控制模块B分别与RFIC读写器B、液晶显示器及操作面板B、GPRS通信模块B、液位计连接；控制模块B采集液位计的数据，将该数据处理后送到RFIC读写器B和GPRS通信模块B，并通过液晶显示器及操作面板B显示，RFIC读写器B将数据写入被加注车辆IC卡，GPRS通信模块B将数据传送到远程的后台数据库管理中心。
[0009] 为了可靠，所述直管的尾端分成并行两路，两路各接一个电磁阀，之后合并成一路，该两路中的电磁阀皆由所述控制模块A或人为控制开启。
[0010] 为了安全，控制模块A与电磁阀之间的控制线采用防爆电缆，并用防暴盒接线。 [0011] 为了计量准确，所述液位计采用磁致伸缩液位传感器，并且在液位计外面加不锈钢的液位计保护套，避免液位计被油流冲坏。该保护套设均匀的网眼，并与油箱排气口连通。
[0012] 所述控制模块B与本车的发动机启动开关连接，保证油量显示。
[0013] 所述消气器由缓速罐和排气箱组成，其中缓速罐设置在直管的管道中，其口径大于直管口径的一倍以上，所述排气箱位于所述缓速罐的上面，其底部通过导管与缓速罐的顶部连通，排气箱顶部设排气管，其内部设有浮子阀控制排气管启闭，并且排气管设有手动阀门。该消气器可有效滤除油品中的气体，提高计量准确度。
[0014] 所述流量计由永久磁钢组成的涡轮发讯盘和霍尔元件组成的传感器构成，流动液体带动涡轮发讯盘转动发出磁场变换信号，由霍尔元件组成的传感器接收发讯盘发出的磁场变化讯号，并输出相应的电信号。该流量计计量准确，不易损坏。
[0015] 所述过滤器包括过滤器壳体、滤网、上盖，过滤器壳体与上盖形成腔体，腔体中部的两侧设有一对导槽，滤网插在导槽中，腔体两头的进、出口分别与直管连接。该过滤器可滤除油品中的杂质，保证计量准确，并且易于清理。
[0016] 所述燃油加注管理系统包括：控制模块B控制液晶显示器及操作面板B显示油量的灵敏度设为液位计变动2mm；在液晶显示器及操作面板B上显示本车设置的加油量上限及应加油量；将加油量上限及应加油量通过GPRS通信模块B传送到后台数据库管理中心；以及当应加油量接近加油量上限达到某一设定值时，控制模块B发出报警，其中设定值根据实际工作情况而定。该设置能够及时显示油箱中的油量，并且保证油量的余量安全。 [0017] 所述燃油加注管理系统还包括所述控制模块B采集所述液位计信息，在所述液晶显示器及操作面板B上显示本车设置的加油量上限及应加油量，当应加油量在一分钟内的增加量超过三倍的满工作的每分钟耗油量时，控制模块B发出报警，并将报警信息通过GPRS通信模块B传送给后台数据库管理中心。该设置能够杜绝油量的非法遗失和漏油。 [0018] 本发明的优点在于：利用过滤器消除油体中的杂质；利用消气器消除了油体中含有的气体，提高了计量精度；利用稳流器提高了油体流动的稳定性，缩短了直管的长度；采用双电 磁阀提高了设备的可靠性；采用RFIC管理计量，方便了计量管理，并提高了安全性；利用GPRS系统，实现了管理的实时性和交互性；利用Zigbee身份识别系统用于识别加油车辆，在保证合法加油、杜绝油料丢失的同时，不增加太多的成本；利用磁致伸缩液位计，提高了测量精度，分辨率优于0.01％FS，并且液位计安装在不锈钢的保护套内，避免了注油时对液位计的冲击损坏，提高了工作的可靠性；同时利用后台数据库，为管理者提供了实现优化管理的技术平台。
附图说明
[0019] 图1是本发明工程车燃油加注装置及其燃油加注管理系统的结构框图。
[0020] 图2是本发明中燃油加注装置的一个优选实施例的结构示意图。
[0021] 图3是本发明中消气器的一个优选实施例的结构示意图。
[0022] 图4是本发明中过滤器的一个优选实施例的结构示意图。
[0023] 图5是本发明中液位计的一个优选实施例的结构示意图。
[0024] 图中：1、法兰盘，2、直管，3、消气器，4、稳流器，5、快速接头，6、流量计，7、电磁阀，8、防爆电缆，9、防暴盒，10、控制模块A，11、加注软管，12、加注枪，13、手动阀门，14、排气管，
15、排气箱，16、导管，17、浮子阀，18、缓速罐，19、排空阀，20、过滤器，21、上盖，22、滤网，23、过滤器壳体，24、液位计，25、液位计保护套，26、排气口法兰盘，27、油箱，28、油箱排气口。 具体实施方式
[0025] 下面结合附图，并以油槽车为例对本发明作进一步详细说明。
[0026] 本发明中的流体燃油加注装置由依次连接在直管2中的法兰盘1、过滤器20、消气器3、稳流器4、流量计6、电磁阀7、加注软管11，以及安装在注软管11端部的加注枪12组成(如图2)。其中，法兰盘1设置在直管2前端，用于与加注车辆中的油罐口连接，加注软管11安装在直管2尾端，稳流器4由位于直管2内部的多个等长、同口径的细管束组成，流量计6通过快速接头5安装在直管2中，电磁阀7通过法兰盘安装在直管2中。
[0027] 本发明中的燃油加注管理系统包括安装在加注车辆上的控制模块A、RFIC读写器A、液晶显示器及操作面板A、GPRS通信模块A、Zigbee身份识别读头，安装在被加注车辆上的控制模块B、RFIC读写器B、液晶显示器及操作面板B、GPRS通信模块B、Zigbee身份识别标签、安装在油箱中的液位计，以及后台数据库管理中心、加注车辆IC卡、被加注车辆IC卡；其中，
[0028] 控制模块A分别与RFIC读写器A、液晶显示器及操作面板A、GPRS通信模块A、Zigbee身份识别读头连接；控制模块A采集所述流量计6的数据，将该数据处理后送到RFIC读写器A和GPRS通信模块A，并通过液晶显示器及操作面板A显示，RFIC读写器A将数据写入加注车辆IC卡，GPRS通信模块将数据传送到远程的后台数据库管理中心；并且控制模块根据Zigbee身份识别读头读取的Zigbee身份识别标签的信息、RFIC读写器A读取的加注车辆IC卡和被加注车辆IC卡的信 息控制电磁阀7的开启与关闭。
[0029] 控制模块B分别与RFIC读写器B、液晶显示器及操作面板B、GPRS通信模块B、液位计连接；控制模块B采集液位计的数据，将该数据处理后送到RFIC读写器B和GPRS通信模块B，并通过液晶显示器及操作面板B显示，RFIC读写器B将数据写入被加注车辆IC卡，GPRS通信模块B将数据传送到远程的后台数据库管理中心。
[0030] 燃油加注管理系统的工作过程为：
[0031] 1.加注车辆IC卡由加注车辆司机专人持有，其包含有持卡人身份、该卡总加油量等信息；当控制模块A处于关机状态时，RFIC读写器A读取加注车辆IC卡的信息后控制模块A开始工作，并开启液晶显示器及操作面板A，在液晶显示器及操作面板A上显示本车初始油量和剩余油量。
[0032] 2.被加注车辆IC卡由被加注车辆司机专人持有，其包含有持卡人身份、与该卡匹配的车辆标识、该卡总加油量等信息。当控制模块B处于关机状态时，RFIC读写器B读取被加注车辆IC卡的信息后控制模块B开始工作，并开启液晶显示器及操作面板B，控制模块B采集液位计信息，在液晶显示器及操作面板B上显示本车设置的加油量上限及应加油量；同时，RFIC读写器B将应加油量写入被加注车辆IC卡，并将该信息通过GPRS通信模块B传送给后台数据库管理中心。其中，液位计每变动2mm，控制模块B发出变动信息，更新液晶显示器及操作面板B上的油量信息。
[0033] 3.控制模块A读取被加注车辆IC卡身份信息及应加油量，然后读取Zigbee身份识别读头的信息，当Zigbee身份识别读头的信息与被加注车辆IC卡的匹配车辆标识一致的时候，控制电磁阀打开，并采集流量计信息，直至总流量达到应加油量，控制电磁阀关闭；若被加注车辆IC卡中没有应加油量信息，也控制电磁阀打开，并采集流量计信息，然后人为控制电磁阀关闭。
[0034] 4.当控制模块A处于工作状态时，RFIC读写器A读取加注车辆IC卡的信息后，将本次开机的总加油量写入加注车辆IC卡，并刷新该卡的总加油量；然后控制模块A关闭，并关闭液晶显示器及操作面板A。
[0035] 5.控制模块B与本车的发动机启动开关连接，当发动机启动后，控制模块B开始工作，当发动机关闭后，控制模块B关闭，同时关闭液晶显示器及操作面板B。
[0036] 6.每天，控制模块A在某一规定时间将目前的信息通过GPRS通信模块A传送给后台数据库管理中心，若该时间控制模块A处于关机状态，则自动开机，传送完毕后关机；也可以设定控制模块A随时将目前的信息通过GPRS通信模块A传送给后台数据库管理中心。
[0037] 7.每天，控制模块B在某一规定时间将目前的信息通过GPRS通信模块B传送给后台数据库管理中心，若该时间控制模块B处于关机状态，则自动开机，传送完毕后关机；也可以设定控制模块B随时将目前的信息通过GPRS通信模块B传送给后台数据库管理中 心。
[0038] 8.当应加油量接近加油量上限时，控制模块B发出报警，提示司机尽快加油。 [0039] 9.当应加油量在一分钟内的增加量超过某一数值时(如是三倍的满工作油耗/分钟)，控制模块B发出报警，提示司机检查油箱是否漏油，并将报警信息通过GPRS通信模块B传送给后台数据库管理中心。
[0040] 其中的控制模块A(电路板，用可编程智能芯片开发)、RFIC读写器A、GPRS通信模块A、Zigbee身份识别读头集成在防震仪器箱中，该仪器箱安置在加注车辆的驾驶室内。 [0041] 其中的控制模块B(电路板，用可编程智能芯片开发)、RFIC读写器B、GPRS通信模块B集成在防震仪器箱中，该仪器箱安置在被加注车辆的驾驶室内；Zigbee身份识别标签安置在被加注车辆的油箱附近，Zigbee身份识别标签可采用IRC-BXk-A100，内置锂电池。 [0042] 其中的流量计的电源线和信号线在防爆盒内与防爆电缆连接，通过防爆电缆与控制模块A连接；电磁阀的控制线在防爆盒内与防爆电缆连接，通过防爆电缆与控制模块A连接；液位计的电源线和信号线在防爆盒内与防爆电缆连接，通过防爆电缆与控制模块B连接。
[0043] 其中的消气器3如图3，由缓速罐18、排气箱15、连接缓速罐和排气箱的导管16组成(如图3)。排气箱15内部设置浮子阀17；排气箱15顶部设置排气管14；排气管14中设手动阀门13，用于浮子阀有问题时关闭排气管；缓速罐18底部设置排空阀19。油品流过消气器时，排气阀自动打开，油品中空气随浮子上下摆动从排气孔排出，保证经过稳流器后油品内没有空气，并按统一流向到达流量计，从而确保精度计量。
[0044] 其中的流量计6包括永久磁钢组成的涡轮发讯盘和霍尔元件组成的传感器，在油品流过时，带动涡轮发讯盘转动发出磁场变换信号，由霍尔元件组成的传感器接收发讯盘发出的磁场变化讯号，并将磁场变化讯号转换成电讯号输送到控制模块。
[0045] 其中的电磁阀为并行的二台电磁阀，通过在防爆盒内切换电磁阀的控制线来更换使用电磁阀。
[0046] 其中的过滤器2如图4，由上盖21、过滤器壳体22、滤网23三部分组成，过滤器壳体23与上盖21形成腔体，腔体中部的两侧设有一对导槽，滤网22插在导槽中，腔体两头的进、出口分别与直管2连接。该过滤器结构和工作方式可参阅专利ZL2010201648023。 [0047] 其中的液位计采用磁致伸缩液位传感器24，并且在液位计外面加2～3mm厚的不锈钢的液位计保护套25，该保护套设均匀的网眼，液位计保护套25端部设置排气口法兰盘26，与油箱的排气口27配合，可将磁致伸缩液位传感器24通过排气口27安装在被加油车的油箱内，如图5。
[0048] 本发明中的燃油加注管理系统为使用者提供了全面数据，使管理者对一线工作有了全面的了解。达到节约资金提高工作效率的目的。
