基于CPU卡的多CNG加氣母站躉售業(yè)務管理系統(tǒng)設計及應用

孫 磊

（北京燃氣綠源達清潔燃料有限公司， 北京 100049）

1 CNG加氣母站業(yè)務簡介

CNG加氣母站是指以壓縮天然氣（CNG Compressed Natural Gas）形式向天然氣汽車和大型CNG子站車提供燃料的場所。天然氣管線中的氣體一般先經(jīng)過前置凈化處理，除去氣體中的硫份和水份，再由壓縮機組將壓力由0.1～1.0 MPa壓縮到20 MPa，最后通過售氣機給車輛加氣。壓縮天然氣是一種最理想的車用替代能源，其應用技術(shù)經(jīng)數(shù)十年發(fā)展已日趨成熟。它具有成本低、效益高、無污染、使用安全便捷等特點。

由于CNG的物理特性無法進行大量庫存，所以生產(chǎn)和裝載兩個業(yè)務環(huán)節(jié)合二為一，也就是生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)密不可分，采取訂單式生產(chǎn)。載具容器為長管拖車，根據(jù)運輸配送主體的不同細分為配送氣業(yè)務和自取氣業(yè)務，均采用先貨后款的方式，每月結(jié)賬一次。

當前CNG躉售業(yè)務的管理流程如下：抄寫充裝前流量計表底數(shù)、載具容器壓力；CNG加氣柱充裝；抄寫充裝后流量計表底數(shù)、載具容器壓力；手工填寫銷售單據(jù)（四聯(lián)單，第一聯(lián)交客戶，第二聯(lián)交CNG母站保存，第三聯(lián)交調(diào)度中心保存，第四聯(lián)交銷售服務部保存）并由雙方簽字確認；每周對本CNG母站當周銷售單據(jù)（第三聯(lián)、第四聯(lián)）進行匯總并上交至公司調(diào)度中心；調(diào)度中心將當周所有銷售單據(jù)明細錄入EXCEL表格，并根據(jù)銷售明細統(tǒng)計為周報；調(diào)度中心將銷售單據(jù)（第四聯(lián)）、EXCEL明細及周報報送銷售服務部；銷售服務部每月26日制作月結(jié)報表，并與用戶進行結(jié)算。

2 管理現(xiàn)狀問題分析

CNG售氣業(yè)務主要為原始的純?nèi)斯し绞?，各個業(yè)務環(huán)節(jié)均有很大概率出現(xiàn)錯誤，給客戶和內(nèi)部業(yè)務管理都造成極大的不便，繼而影響業(yè)務的正常開展，偶爾還有偷氣事件發(fā)生，給公司帶來經(jīng)濟損失，主要問題如下[1-2]。

1）具備完整的管理體系，缺乏先進的管理手段。各加氣站具備完整的業(yè)務臺賬與報表管理體系，但從加氣站到管理層的各級管理人員主要是靠手工操作來實現(xiàn)的。例如：“加氣班組交接”、“加氣站日報”、“計量臺賬”等必須經(jīng)人工計算與手工填報，班組和各級管理人員存在重復計算的現(xiàn)象，統(tǒng)計工作勞動強度較大，經(jīng)營信息反饋嚴重滯后，人工管理成本較高。

2）加氣站以服務固定客戶為主，缺乏便利的管理手段。各加氣站服務對象主要是針對本地區(qū)的固定客戶，管理方式采用傳統(tǒng)加氣站的人工管理模式，客戶管理與統(tǒng)計工作較困難，且不可避免地存在錯記、漏記的管理漏洞。

3）具備初步的計量管理體制，缺乏動態(tài)的監(jiān)管手段。計量臺賬是靠手工操作來完成的，管理層難以獲取儲罐存量的每日動態(tài)信息，無法實現(xiàn)精細化的計量管理與壓縮天然氣配送工作。

4）人工計算單次銷售量，進行人工加氣費用結(jié)算。充裝前后人工抄表記錄流量計表底數(shù)、載具容器壓力，手工填寫銷售單據(jù)（四聯(lián)單，第一聯(lián)交客戶，第二聯(lián)交CNG母站保存，第三聯(lián)交調(diào)度中心保存，第四聯(lián)交銷售服務部保存）并由雙方簽字確認，憑手工填寫銷售單據(jù)進行結(jié)算。

基于業(yè)務現(xiàn)狀和存在的各種問題，公司領(lǐng)導決定要大力針對CNG躉售業(yè)務進行優(yōu)化調(diào)整，一方面對生產(chǎn)設備和計量設備進行改造，另一方面對業(yè)務流程、模式以及開展業(yè)務的方式進行調(diào)整。建立一套基于用戶CPU卡的CNG躉售業(yè)務管理系統(tǒng)，整體提高CNG加氣母站售氣業(yè)務水平，提高用戶服務質(zhì)量。

3 系統(tǒng)功能簡介

CNG加氣母站加氣業(yè)務管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)加氣數(shù)據(jù)的自動化采集管理、優(yōu)化加氣流程、統(tǒng)籌管理用戶和車輛信息，通過加氣基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)加氣母站加氣、售氣業(yè)務流程的自動化和計量數(shù)據(jù)的信息化，更好更快捷地滿足用戶的服務需求，最終提高公司對用戶的管理和服務水平，實現(xiàn)銷售業(yè)務供銷平衡的自動化、科學化、信息化及智能化管控。系統(tǒng)主要包含如下三部分功能。

3.1 計量采集平臺

通過加裝加氣柱智能數(shù)據(jù)采集終端設備，實現(xiàn)通過RS-485總線與加氣柱裝置進行實時數(shù)據(jù)通訊，動態(tài)讀寫加氣柱裝置內(nèi)的ROM存儲信息。

3.2 銷售管理平臺（站內(nèi)）

銷售管理平臺（站內(nèi)）主要用于母站加氣人員完成加氣業(yè)務的管理，系統(tǒng)利用CUP卡設備，實現(xiàn)母站加氣業(yè)務流程的全自動化管理，杜絕加氣員人為錯誤行為；并通過實時采集加氣柱裝置工況信息，有效管控設備的不安全狀態(tài)。

3.3 銷售管理平臺（中心）

動態(tài)接收現(xiàn)場加氣采集數(shù)據(jù)，充分利用數(shù)據(jù)進行決策分析；通過對加氣業(yè)務流程的自動調(diào)度及計量采集改造，實現(xiàn)加氣柱銷售管理的計量平衡，通過自動生成日報表和月報表等，輔助財務核算。

4 系統(tǒng)技術(shù)路線及實現(xiàn)

4.1 總體網(wǎng)絡拓撲架構(gòu)

CNG加氣母站CPU卡加氣業(yè)務管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲是一個典型的分布式網(wǎng)絡拓撲體系，既考慮了加氣柱的各種通訊和監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸，也考慮了各層領(lǐng)導的數(shù)據(jù)查看和監(jiān)控要求。

為了維護與擴充方便，加氣站CPU卡加氣業(yè)務管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡設計在邏輯上采用B/S和C/S相結(jié)合的三級服務器架構(gòu)?？蛻艏託釩PU卡管理和零售終端網(wǎng)絡管理采用B/S模式、加氣站中控管理采用C/S模式，其中涉及了嵌入式系統(tǒng)、智能卡、面向?qū)ο蠓椒?、分布式?shù)據(jù)庫、中間件、網(wǎng)絡通信等先進技術(shù)，構(gòu)建了B/S、C/S模式的應用系統(tǒng)。支持LINUX、Windows網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，TCP/IP、RS485、RS232 等多種通訊方式可以在系統(tǒng)內(nèi)得到完全的支持。加氣站所用的CPU卡和CPU卡讀卡器嚴格按照工業(yè)級標準設計，支付主設備均采用工業(yè)級芯片和元器件，完全通過國家的電磁兼容性和安全防暴檢測[3]。

4.2 關(guān)鍵技術(shù)

4.2.1 NET平臺主框架

Net平臺由一整套支持以面向服務（Web Service）為導向的用戶體驗、類庫、規(guī)范、應用等組成。它對開發(fā)基于Web、桌面、智能設備的多層應用提供了功能支持，應用如下幾種技術(shù)規(guī)范：Web Service（WSDL）、ADO.NET、CLR（Common Language Runtime）、DLR（DynamicLanguageRuntime）、類庫、XML（ExtensibleMarkup Language）。

4.2.2 數(shù)據(jù)通信

IFSF通訊協(xié)議：加氣站前庭硬件設備標準通訊控制協(xié)議。Remoting技術(shù)：實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間互相訪問、功能調(diào)用。數(shù)據(jù)同步技術(shù)：各子系統(tǒng)之間基于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)復制同步技術(shù)。

5 系統(tǒng)實施方案

5.1 加氣柱硬件升級

本系統(tǒng)涉及到的加氣站所使用的加氣柱不支持CPU卡消費。本次升級將進行一次整體更新，實現(xiàn)支持CPU卡消費的功能。硬件升級主要包括升級加氣柱電控系統(tǒng)和增加CPU讀寫卡設備。機械部分原則上不進行改造，保留以前部件。

5.2 加氣柱軟件系統(tǒng)部署

升級加氣柱數(shù)據(jù)采集軟件，加氣柱數(shù)據(jù)采集軟件是用來實時采集加氣柱數(shù)據(jù)的控制軟件，該軟件安裝在后臺電腦上，通過RS-485方式采集加氣數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)存儲在SQLSERVER 2008數(shù)據(jù)庫中。

5.3 網(wǎng)絡系統(tǒng)建立

一個快速、安全的網(wǎng)絡系統(tǒng)是CNG加氣母站CPU卡加氣業(yè)務管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息正常、正確的傳送保障。各加氣站分布廣泛，各地區(qū)網(wǎng)絡覆蓋情況也不盡相同。針對各地區(qū)網(wǎng)絡覆蓋情況的不同和各級管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理量的不同，計劃采用光纖通信網(wǎng)絡、ADSL撥號網(wǎng)絡和移動或聯(lián)通的無線網(wǎng)絡三種形式。

6 實施后效果分析

通過推廣使用加氣站CPU卡加氣業(yè)務管理系統(tǒng)，加氣站在經(jīng)營管理方面取得了良好的收效：提高天然氣終端銷售業(yè)務的工作效率以及信息的準確率，提高客戶服務質(zhì)量，提升客戶滿意度[1，4]。

1）實現(xiàn)數(shù)據(jù)標準化、規(guī)范化，優(yōu)化業(yè)務流程，加強企業(yè)內(nèi)部控制，實現(xiàn)過程管理；

2）實現(xiàn)全企業(yè)范圍內(nèi)客戶資源與信息的共享，結(jié)合CPU卡/積分卡等手段，提供適合公司實際天然氣業(yè)務需求且具備同行業(yè)領(lǐng)先水平的管理方案；

3）實現(xiàn)對客戶信息進行深層次的挖掘，提供個性化客戶服務，以及基于客戶需求分析的決策支持提供必要的信息基礎(chǔ)；

4）提高企業(yè)整體信息化管理水平，提高生產(chǎn)、銷售業(yè)務的工作效率。

7 結(jié)語

為實現(xiàn)企業(yè)管理信息化、保障正常生產(chǎn)經(jīng)營、減少加氣站現(xiàn)金流量、降低資金安全風險；同時，實現(xiàn)加氣的快速結(jié)算，節(jié)約等候時間，方便廣大燃氣重卡車加氣。建設一個完整的加氣站CPU卡網(wǎng)絡化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)各站點的實時監(jiān)控和管理，并通過CPU卡一卡通的功能實現(xiàn)統(tǒng)一結(jié)算功能是非常有必要的。

參考文獻

[1] 劉素梅.加氣站IC卡收費系統(tǒng)應用研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2013，24（3）：11-14.

[2] 鄧運哲.加油站IC卡管理系統(tǒng)設計及應用[J].中國高科技企業(yè)，2014，26（2）：23-24.

[3] 李瑞娟.山西汽運加氣站管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].大連：大連理工大學，2016.

[4] 李丹.我國加油站管理信息系統(tǒng)建設分析[J].合作經(jīng)濟與科技，2015（9）：104-105.