軍用數字化加油槍系統分析與設計

陳 暢，張起欣，張世富，王 銘，楊澤林，黨勝梅

（1. 后勤工程學院軍事油料應用與管理工程系， 重慶 401311； 2. 后勤工程學院軍事供油工程系，重慶 401311；3. 國家救災應急裝備工程技術研究中心，重慶 401311； 4. 威海怡和專用設備制造有限公司，山東 威海 264200）

軍用數字化加油槍系統分析與設計

陳 暢1，張起欣2，張世富3，王 銘2，楊澤林2，黨勝梅4

（1. 后勤工程學院軍事油料應用與管理工程系， 重慶 401311； 2. 后勤工程學院軍事供油工程系，重慶 401311；3. 國家救災應急裝備工程技術研究中心，重慶 401311； 4. 威海怡和專用設備制造有限公司，山東 威海 264200）

鑒于我軍目前大量裝備的各型機動油料加注裝備都不具備單槍加油計量、記錄以及車輛識別功能，為提高我軍在信息化條件下精確化油料保障能力，分析了軍用數字化加油槍的必要性、關鍵技術，并對總體框架和核心功能進行了設計。

軍用；數字化；加油槍；設計

油料運輸與加注裝備[1]是部隊平、戰時用于實施油料運輸和油料加注任務的主要裝備，世界各國軍隊都非常重視油料運輸與加注裝備的研制和配備工作[2]。為滿足作戰需要，我軍大量列裝以越野運加油車、越野群車加油車、整體自裝卸野戰加油站為代表的運加油裝備，在不同作戰環節的油料保障中發揮著重要作用。但我軍目前大量裝備的各類型機動油料保障裝備都不具備單槍加油計量、加油車輛識別、單槍加油數據采集與記錄、數據生成與上傳等功能，造成平時訓練、演習用油料難以準確監管，戰時無法實現高精準、高效能的油料保障需求，無法滿足戰時油料保障的信息化要求[3]。

1 軍用數字化加油槍的必要性

1.1 完善現有裝備作業功能，提升油料裝備加油信

息化水平，達到精準、精細、高效油料保障要求

現有我軍主要裝備的機動式加油裝備，在研制時期出于簡化裝備工藝流程，減少配套設備，便于車輛布置等考慮，大部分未使用單槍計量形式，也未實現加油車輛識別、逐臺裝備信息記錄、儲存等功能。隨著我軍裝備信息化水平的提高，對機動油料裝備平、戰時油料加注信息、數據管理的要求也越來越高，而原有油料裝備很難通過改造工藝管路、加裝單槍計量、數據采集與記錄等設備的方式，完成加油數據的信息化管理。數字化加油槍只需更換原有裝備加油槍，即可實現加油車輛識別、加油流量、加油時間、加油量、加油品種等功能，提高現有裝備信息化作業水平，為加油分隊、受油車輛、指揮與管理機構提供必要的信息化數據，達到油料保障的精準化、精細化、高效能的保障要求[4]。

1.2 加強加油裝備油料加注正規化管理，做到油料保障有章可循，有據可查，解決機動裝備油料加注監管難的問題

我軍平時油料保障主要依托各類型的部隊油庫站，作戰、演習、訓練主要依靠機動式油料裝備。隨著我軍實戰化訓練的深入，部隊演習、外出訓練強度越來越大，時間越來越長。外訓油料消耗量在部隊油料消耗的比重越來越大，外訓用油的正規化管理也成為部隊油料管理的重點、難點，由于部隊演習、訓練各裝備訓練時間、強度不一，油料消耗量也不一致，而機動式油料裝備受自身技術限制，油料加注不能實現單車、單裝管理，常規管理是統一數額補充，造成油料監管困難，因此有必要按照裝備摩托小時、運行里程和油料補充數量加強油料正規化管理，做到有章可循，有據可查。

1.3 為油料分隊信息化建設提供可靠、翔實基礎數據，便于機動油料裝備信息化改造

現代信息化戰爭，對指揮作戰體系、作戰部（分）隊、作戰裝備、后勤保障等信息化水平提出了更高的要求，油料保障分隊作為后勤保障部隊的主要力量，油料保障分隊信息化的信息化建設也越來越迫切，需要為分隊配備油料裝備為提供更翔實的流量、加油量、受油車輛、加油車輛、余油量等基礎信息，數字化加油槍可為加油分隊提供必要的流量、加油量、加油品種、受油車輛、加油車輛等信息，同時在裝備研制和原裝備改造時，不需設計復雜加油工藝系統或對原工藝系統進行重大改造，只需更換原普通加油槍即可，簡單、易行。

2 軍用數字化加油槍關鍵技術分析

2.1 一體式小型車輛識別技術

車輛識別技術[5]主要是識別和記錄受油車輛的基本信息，為單裝精細化保障和平時演習、訓練用油單裝核算提供依據，同時記錄該類型裝備和單裝基礎油料消耗數據，為平時確定該型油料裝備供應標準和戰時油料保障要求提供可靠依據。目前大量使用的條碼識別技術[6]和數字標簽識別技術防護等級低、耗電量大、體積大，不能滿足數字化加油槍野外使用需求，因此，研制高防護等級、低耗電量、小體積防爆型車輛識別裝置成為實現數字化加油槍的關鍵技術之一。

2.2 內置式流量計量與數據存儲技術

流量計量與儲存技術[7]廣泛應用于各種流體的計量，但現有流量計量技術主要通過安裝測試儀器于計量管道中間，或者安裝于管道外部，對待計量管道的直徑和使用條件有一定要求，軍用加油槍因其管徑較小，結構特殊，現有的流量技術無法應用。因此設計適用于加油槍結構，并能夠實現一體化顯示與數據儲存功能的內置式流量計量技術成為數字化加油槍的關鍵技術之一。

2.3 信息顯示與數據無線傳輸技術

數字加油槍屬于小型設備，主要用于野外條件下對用油裝備進行加油，由于其直接與用油裝備油箱相連，使用環境油氣濃度高，因此對數字化加油槍的防爆水平提出了較高的要求。受限于加油槍自身的體積，現有信息顯示與儲存設備無法，更無法從加油槍直接對外進行數據輸出，因此研制體積小型化、防護等級高、耗電量小、能夠自動組網并直接對外進行數據輸出的信息顯示與數據無線傳輸技術十分必要。

2.4 加油槍數據管理軟件開發

以實際裝備加油過程中的客觀需求為基礎，根據不同層級操作人員的使用需要及管理要求，開發方便實用的管理控制軟件，設置不同的管理權限，安全有效管理數據存取、記錄和遠傳。

3 軍用數字化加油槍總體設計

3.1 軍用數字化加油槍的構成

軍用數字化加油槍主要由加油槍主體、車輛識別模塊、流量計量模塊、信息顯示屏、數據采集模塊、數據傳輸模塊、電源等組成，如圖1所示。完成加油車輛識別與記錄，加油流量、單次加油量、批次加油量、累計加油量、加油日期、加油品種的采集、記錄顯示、數據現場顯示與遠傳、數據后臺接收與管理等功能。為方便與現有加油槍通用，數字化加油槍的主體從現有加油槍改造而成。

圖1 軍用數字加油槍構成圖Fig.1 Consist of military digital refueling gun

3.2 軍用數字化加油槍關鍵技術設計

車輛識別模塊由激光掃描頭[8]、接收裝置、光電裝換裝置、譯碼電路和處理程序等組成，實現受油車輛識別和相關數據采集、記錄。流量計量模塊由渦輪、傳感器、數據采集電路和數據處理軟件等組成，完成加油品種、數量、時間的采集與記錄。數據采集模塊整合、采集、記錄車輛識別模塊、流量計量模塊等模塊記錄的相關數據，并進行加密處理。數據傳輸模塊將經過加密處理[9]的加油數據通過無線傳輸的方式外傳至服務器，以便進行集中處理分析。后臺管理軟件完成加油數據處理與報表生成，該模塊主要完成加油數據統計、生成上報數據盤或遠傳數據包、管理權限設置與數據查詢等功能(圖2)。

圖2 軍用數字加油槍控制框圖Fig.2 Control block diagram of military digital refueling gun

4 結 論

本文從部隊現有加油槍無法實現單槍加油計量、加油車輛識別、單槍加油數據采集與記錄等功能，難以滿足信息化條件下油料精確化保障的需求的實際情況出發，論述了研制數字化加油槍的必要性，對數字化加油槍的關鍵技術進行了技術分析，并總體結構和核心功能進行了初步設計。

［1］ 張齊, 雍岐東, 陳飛. 加強油料裝備建設保障多樣化任務需求[J].物流技術(裝備版), 2012, (02): 64-66.

［2］ 李進, 陳國需, 胡澤祥, 杜鵬飛, 夏迪, 邵毅. 美軍油料保障現狀及其對我國船舶補給國外燃料油的啟示[J]. 石油商技, 2014, (05): 60-64.

［3］ 彭鵬菲, 黃亮, 于錢. 基于網絡中心戰的裝備保障模式及指揮信息系統架構分析[J]. 電子設計工程, 2016, 24(4): 35-38.

［4］ 李延飛. 后勤保障的精細化管理討論[J]. 中國管理信息化, 2015, (10): 118-118.

［5］ 張雪芹, 方婷, 李志前, 董明杰. 基于類Haar特征和AdaBoost的車輛識別技術[J]. 華東理工大學學報(自然科學版), 2016, 42(2): 260-265.

［6］ 陳銀鳳. 簡析條碼技術[J]. 物流科技, 2014, 37(8): 78-79.

［7］ 王存偉. 氣體超聲流量計在天然氣流量計量中的應用分析[J]. 石油化工自動化, 2015, 51(6): 69-72.

［8］ 林靜煥, 戴勇, 盛水平, 陳海云. 新型通用式激光掃描封頭檢測儀[J]. 激光技術, 2014, 38(5): 651-654.

［9］ 劉靜, 楊正校. 整數多項加密技術在海上作戰體系中的應用[J]. 艦船科學技術, 2016, (10): 169-171.

Analysis and Design of Military Digital Refueling Gun System

CHEN Chang1，ZHANG Qi-xin2，ZHANG Shi-fu3，WANG Ming2，YANG Ze-lin2，DANG Sheng-mei4
（1. Dept. of Oil Application & Management Engineering LEU, Chongqing 401311, China；2. Dept. of Petroleum Supply Engineering, LEU, Chongqing 401311, China; 3. National Engineering Research Center for Disaster & Emergency Relief Equipment, LEU, Chongqing 401311, China；4.Yihe Special equipment manufacturing Co., Ltd, Shandong Weihai 264200, China）

Our army is currently equipped with a large number of various types of motor fuel filling equipments without the function of single gun fuel measurement, recording and vehicle identification. In order to improve the precision oil support capacity of our military under the condition of information, the necessity of using military digital refueling gun technology was analyzed, and its overall framework and core functions were designed.

military; digitization; refueling gun; design

TE97

A

0304102158（2016）11-2675-03

軍需能源專業科研項目，項目號：YX216J024。

2016-10-21

陳暢（1990-），男，湖南株洲人，在讀博士生，研究方向：油料加注技術與裝備、油料勤務。E-m ail：408430734@qq.com。