凌華工控機在中石化加油站IC卡工程中的應用案列介紹

一.中國石化加油IC卡工程背景和項目簡(jiǎn)介：
    
    中國石化加油IC卡工程是一個(gè)跨平臺、范圍廣、涉及面寬的全國性系統建設工程。中國石化股份有限公司應對不斷進(jìn)步的服務(wù)需求、順應"信息化帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)化"的技術(shù)發(fā)展趨勢，利用先進(jìn)的電子信息技術(shù)，以IC卡為載體，實(shí)現了中國石化成品油零售系統的改造。通過(guò)工程的建設，在中國石化轄域的所有加油站內實(shí)現"一卡在手，各地加油"的目標。以IC卡這一現代支付工具取代傳統的現金、油票等結算方式，在加油站安裝加油站治理控制了系統，實(shí)現成品油零售業(yè)務(wù)的電子支付和交易數據的自動(dòng)采集；進(jìn)步加油站經(jīng)營(yíng)治理的科技含量和服務(wù)水平，從而進(jìn)一步進(jìn)步工作效率，降低本錢(qián)，增強抵御市場(chǎng)風(fēng)險的能力。中國石化加油IC卡工程將覆蓋中國石化股份有限公司所屬的20個(gè)�。ㄗ灾螀^、直轄市、計劃單列市）石油分公司，260余個(gè)地市級公司，1300余個(gè)縣級公司的25000余座加油站。
    
    中國石化加油IC卡系統在設計上采用了4層結構，即總公司級（包括中國石化治理總中心和中國石化數據交換總中心）、省級、地級以及各業(yè)務(wù)終端（包括縣級治理終端、加油站、發(fā)卡網(wǎng)點(diǎn)等）。中石化在前期將整個(gè)規劃為：

    
    加油站：是中國石化成品油零售業(yè)務(wù)的發(fā)生地，直接面向客戶(hù)提供加油服務(wù)。 
    發(fā)卡網(wǎng)點(diǎn)：為用戶(hù)提供開(kāi)戶(hù)、發(fā)卡、充值、圈存、掛失、查詢(xún)等服務(wù)。 
    地級前置系統：在發(fā)卡網(wǎng)點(diǎn)和加油站與省級數據中心提供數據轉發(fā)功能。 
    省級數據中心：建立用戶(hù)賬戶(hù)，進(jìn)行加油卡交易的清分、清算，是業(yè)務(wù)治理和數據處理核心。 
    中國石化總中心：負責對加油卡異地交易的清分和爭議的仲裁，對基于加油IC卡交易系統的零售業(yè)務(wù)進(jìn)行治理 
    省級治理中心：對省級石油公司所屬加油站的零售業(yè)務(wù)進(jìn)行治理。 
    地級治理中心：對地（市）級石油公司所屬加油站的零售業(yè)務(wù)進(jìn)行治理。 
    縣級治理終端：對縣級石油公司所屬加油站的零售業(yè)務(wù)進(jìn)行治理。
        
二.中石化對管控PC硬件的要求
    整個(gè)加油IC卡工程中的25000個(gè)加油站都將配置一臺管控PC做為業(yè)務(wù)終端。管控PC負責日常IC卡加油的數目和金額統計，交易票據的打印，加油機監控，逐日將銷(xiāo)售交易發(fā)往省數據中心，并將下載全國IC卡用戶(hù)的賬戶(hù)治理信息和新油價(jià)等。以

    
    加油站的管控PC起著(zhù)非常重要的作用，一旦管控PC發(fā)生故障，加油站的正常運行將受到影響。中國石化的25000余個(gè)加油站分布比較分散，大部分加油站闊別市中心，很多油站位于山區，一旦管控PC發(fā)生故障，維修更換會(huì )非常麻煩。因此，中國石化對管控PC的首要要求是系統的可靠性。其次，加油機通過(guò)串口與管控PC相連，加油站的加油機數目從2個(gè)到30余個(gè)不等，因此要求管控PC具有較強的功能擴展性。為了保證管控PC系統的穩定運行，中國石化選用了Turbolinux Data Server做為管控PC的操縱系統，因此要求管控PC在硬件上與Turbolinux完全兼容，并且能夠流暢運行。   
    
    在管控PC設備選型之初，共有10余家商用PC和產(chǎn)業(yè)PC廠(chǎng)家參與選型。經(jīng)過(guò)多方比較，中石化終將管控PC定為產(chǎn)業(yè)PC。產(chǎn)業(yè)PC在進(jìn)步系統可靠性方面做了很多特殊設計，它的可靠性大大優(yōu)于商用PC。
    
    這種結構我們稱(chēng)之為大主板結構，這種結構非常不適合現場(chǎng)使用和維護要求。主板上集成了南北橋控制芯片等有源器件。有源器件相比于電容電阻等無(wú)源器件輕易損壞。一旦母板損壞，進(jìn)行更換會(huì )非常麻煩：現場(chǎng)維護職員首先需要拔掉主板上的所有數據線(xiàn)、之后需要拔出插在主板上的所有外圍卡片，如網(wǎng)卡，顯卡等，后需要將固定主板的螺釘逐一卸掉，才能將主板拆下。換上一個(gè)新主板還要逐一重復上述過(guò)程。這樣更換一個(gè)損壞的主板，需要花30分鐘時(shí)間。這樣長(cháng)的MTBF（均勻故障維護時(shí)間）對于加油站實(shí)際使用是不答應的。另外，商用PC對系統的防震沒(méi)有做特殊設計，在四周存在振動(dòng)干擾的場(chǎng)合，很輕易出現硬盤(pán)損壞和卡片跳出的故障。硬盤(pán)一旦損壞，一天的交易數據將全部丟失。

    
    相對于商用PC，產(chǎn)業(yè)PC在結構上做了很大改進(jìn)；
    
    產(chǎn)業(yè)PC的主板做成插卡的形式，插在無(wú)源底板（passive backplane）上。無(wú)源底板上只有ISA，PCI總線(xiàn)接插件以及電容電阻等無(wú)源器件，因此無(wú)源底板損壞的概率非常低，通常無(wú)更換之憂(yōu)。假如主板損壞，只需要將主板拔出即可。因此系統的MTBF時(shí)間大大縮短。此外系統的主板和外圍卡有專(zhuān)門(mén)的固定壓條，防止板卡跳出。硬盤(pán)驅動(dòng)用具有硬盤(pán)避振架和減震橡膠墊，能減輕振動(dòng)對硬盤(pán)的損壞。為了使產(chǎn)業(yè)PC能可靠工作在高粉塵環(huán)境下，在產(chǎn)業(yè)PC的前面進(jìn)風(fēng)口，具有可更換的防塵網(wǎng)。防塵網(wǎng)設計能有效防止灰塵進(jìn)進(jìn)機箱。
    
三、 凌華的中石化管控PC硬件解決方案
    在決定將管控PC硬件平臺定為產(chǎn)業(yè)PC后，中石化用對國內包括凌華在內的7家產(chǎn)業(yè)PC廠(chǎng)家進(jìn)行了考察，經(jīng)過(guò)多方面考察，凌華產(chǎn)業(yè)PC終以高質(zhì)量、高性?xún)r(jià)比的特性獲得中石化的信賴(lài)。
    凌華科技非常重視中石化加油IC工程。在中石化合作之初，凌華科技充分研究了加油站現場(chǎng)應用對管控PC的可靠性等方面要求，從多方面進(jìn)手增強凌華產(chǎn)業(yè)PC的系統可靠度，提出了如下硬件解決方案

    
    1. 主板
    產(chǎn)業(yè)主板是管控PC的核心，綜合考慮速度和可靠性要求，凌華科技為管控PC配置了一塊PIII等級的產(chǎn)業(yè)主板NuPRO-760。NuPRO-760的MTBF時(shí)間長(cháng)達19萬(wàn)小時(shí)。對于系統長(cháng)期運行而言，CPU風(fēng)扇是一個(gè)故障隱患。通常CPU風(fēng)扇只能連續運行2年左右時(shí)間，在多粉塵情況下壽命會(huì )更短。NuPRO-760可以支持VIA 的低功耗C3處理器。使用VIA低功耗C3處理器時(shí)，用散熱片就可以滿(mǎn)足CPU散熱要求。這樣可以大大進(jìn)步系統可靠性。
    
    2.RAID卡
    加油站的管控PC在日常使用中會(huì )涉及到大量數據保存的題目，這些數據包括油價(jià)、加油數目，加油客戶(hù)數據等。一旦數據損壞，將會(huì )造成嚴重后果。但硬盤(pán)屬于易損件，很輕易由于振動(dòng)、沖擊等原因而損壞。為了確保系統數據的安全性。在凌華的管控PC中配了一塊Promise SMA RAID卡。Raid卡將兩個(gè)同樣規格的硬盤(pán)組成Raid 1（磁盤(pán)鏡像）。這樣，在一個(gè)硬盤(pán)損壞的情況下，管控PC依然能正常操縱。
        
    3.產(chǎn)業(yè)電源
    市電供電不穩定是導致計算機損壞的重要原因。在郊區、農村等地，供電網(wǎng)存在電壓過(guò)高過(guò)低或浪涌電壓等情況。這會(huì )導致計算機不能啟動(dòng)或電源被擊穿。凌華科技為管控PC配置的電源為寬范圍產(chǎn)業(yè)電源，在外部電壓范圍為85V～265V的環(huán)境下也能正常工作。
        
    4.電磁兼容
    電磁兼容性也是一個(gè)重要環(huán)節。電磁兼容測試包括CE,FCC等。凌華管控PC在國家電磁測試中心達到FCC A級標準、在往年四月，我公司即將工控機產(chǎn)品交付國家電子計算機質(zhì)量監視檢測中心進(jìn)行監測。通過(guò)了中石化IC卡加油管控機——電磁快速瞬變脈沖群抗擾度檢驗的A級指標。即峰值在正負2000V電壓，重復頻率為5KHZ的條件下工控機正常工作（國家生產(chǎn)許可證檢測要求為正負1000V電壓）。為工控機進(jìn)圍中石化項目做了技術(shù)指標方面的認證。    
    
    5.系統的擴展性
    凌華管控PC具有4個(gè)PCI槽和7個(gè)ISA槽，完全可以滿(mǎn)足以后系統功能的擴展要求。
    凌華科技擁有多條整機生產(chǎn)線(xiàn)，整機生產(chǎn)通過(guò)國家微機生產(chǎn)許可證和3C認證。為了保證整機的可靠性，在產(chǎn)品檢測方面，凌華整機通過(guò)8大類(lèi)，29項安全，環(huán)境，電磁，可靠性檢驗，主板通過(guò)HALTHASS測試，MTBF時(shí)間長(cháng)達19萬(wàn)小時(shí)，整機出廠(chǎng)前更是進(jìn)行了24小時(shí)動(dòng)態(tài)燒機測試。這樣保證每一臺出廠(chǎng)的產(chǎn)業(yè)PC都能在惡劣環(huán)境中可靠運行。
    
四、 實(shí)施的效果
    自2002年5月開(kāi)始，中石化加油IC卡工程已經(jīng)陸續在北京、上海、福建，江蘇，山東，廣東等省實(shí)施。在這些省的管控PC盡大部分用的是凌華的產(chǎn)業(yè)PC。經(jīng)過(guò)一年時(shí)間的實(shí)際運行，凌華管控PC在現場(chǎng)運行穩定、可靠，獲得中石化的好評。