一,、中國石化加油IC卡工程背景和項目簡介
中國石化加油IC卡工程是一個跨平臺,、范圍廣、涉及面寬的全國性系統(tǒng)建設(shè)工程,。中國石化股份有限公司應(yīng)對不斷提高的服務(wù)需求,、順應(yīng)“信息化帶動產(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(xiàn)了中國石化成品油零售系統(tǒng)的改造,。通過工程的建設(shè)，在中國石化轄域的所有加油站內(nèi)實(shí)現(xiàn) “一卡在手,，各地加油”的目標(biāo),。以IC卡這一現(xiàn)代支付工具取代傳統(tǒng)的現(xiàn)金、油票等結(jié)算方式,，在加油站安裝加油站管理控制了系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)成品油零售業(yè)務(wù)的電子支付和交易數(shù)據(jù)的自動采集；提高加油站經(jīng)營管理的科技含量和服務(wù)水平,，從而進(jìn)一步提高工作效率,，降低成本，增強(qiáng)抵御市場風(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?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市,、計劃單列市）石油分公司,，260余個地市級公司，1300余個縣級公司的25000余座加油站,。
中國石化加油IC卡系統(tǒng)在設(shè)計上采用了4層結(jié)構(gòu),，即總公司級（包括中國石化管理總中心和中國石化數(shù)據(jù)交換總中心）、省級,、地級以及各業(yè)務(wù)終端（包括縣級管理終端,、加油站、發(fā)卡網(wǎng)點(diǎn)等）,。中石化在前期將整個規(guī)劃為：
系統(tǒng)拓樸圖說明
系統(tǒng)拓樸圖說明
加油站：是中國石化成品油零售業(yè)務(wù)的發(fā)生地，直接面向客戶提供加油服務(wù),。
發(fā)卡網(wǎng)點(diǎn)：為用戶提供開戶,、發(fā)卡、充值,、圈存,、掛失、查詢等服務(wù),。
地級前置系統(tǒng)：在發(fā)卡網(wǎng)點(diǎn)和加油站與省級數(shù)據(jù)中心提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能,。
省級數(shù)據(jù)中心：建立用戶賬戶，進(jìn)行加油卡交易的清分,、清算,，是業(yè)務(wù)管理和數(shù)據(jù)處理核心。
中國石化總中心：負(fù)責(zé)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(tǒng)的零售業(yè)務(wù)進(jìn)行管理
省級管理中心：對省級石油公司所屬加油站的零售業(yè)務(wù)進(jìn)行管理,。
地級管理中心：對地（市）級石油公司所屬加油站的零售業(yè)務(wù)進(jìn)行管理,。
縣級管理終端：對縣級石油公司所屬加油站的零售業(yè)務(wù)進(jìn)行管理。
二,、中石化對管控PC硬件的要求
整個加油IC卡工程中的25000個加油站都將配置一臺管控PC做為業(yè)務(wù)終端,。管控PC負(fù)責(zé)日常IC卡加油的數(shù)量和金額統(tǒng)計，交易票據(jù)的打印,，加油機(jī)監(jiān)控,，每日將銷售交易發(fā)往省數(shù)據(jù)中心，并將下載全國IC卡用戶的賬戶管理信息和最新油價等,。以下是管控示意圖：
加油站管控示意圖
加油站的管控PC起著非常重要的作用,，一旦管控PC發(fā)生故障，加油站的正常運(yùn)行將受到影響,。中國石化的25000余個加油站分布比較分散,，大部分加油站遠(yuǎn)離市中心，很多油站位于山區(qū),，一旦管控PC發(fā)生故障,，維修更換會非常麻煩。因此,，中國石化對管控PC的首要要求是系統(tǒng)的可靠性,。其次，加油機(jī)通過串口與管控PC相連,，加油站的加油機(jī)數(shù)目從2個到30余個不等,，因此要求管控PC具有較強(qiáng)的功能擴(kuò)展性。為了保證管控PC系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,，中國石化選用了 Turbolinux Data Server做為管控PC的操作系統(tǒng),，因此要求管控PC在硬件上與Turbolinux完全兼容，并且能夠流暢運(yùn)行,。
在管控PC設(shè)備選型之初,，共有10余家商用PC和工業(yè)PC廠家參與選型。經(jīng)過多方比較,，中石化最終將管控PC定為工業(yè)PC,。工業(yè)PC在提高系統(tǒng)可靠性方面做了許多特殊設(shè)計，它的可靠性大大優(yōu)于商用PC,。商用PC結(jié)構(gòu)我們稱之為大主板結(jié)構(gòu),，這種結(jié)構(gòu)非常不適合現(xiàn)場使用和維護(hù)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源器件容易損壞,。一旦母板損壞，進(jìn)行更換會非常麻煩：現(xiàn)場維護(hù)人員首先需要拔掉主板上的所有數(shù)據(jù)線,、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，最后需要將固定主板的螺釘一一卸掉,，才能將主板拆下,。換上一個新主板還要一一重復(fù)上述過程。這樣更換一個損壞的主板,，需要花30分鐘時間,。這樣長的MTBF（平均故障維護(hù)時間）對于加油站實(shí)際使用是不允許的。另外,，商用PC對系統(tǒng)的防震沒有做特殊設(shè)計,，在周圍存在振動干擾的場合，很容易出現(xiàn)硬盤損壞和卡片跳出的故障,。硬盤一旦損壞,，一天的交易數(shù)據(jù)將全部丟失。
相對于商用PC,，工業(yè)PC在結(jié)構(gòu)上做了很大改進(jìn),，以下是工業(yè)PC的結(jié)構(gòu)示意圖：
工業(yè)PC的主板做成插卡的形式，插在無源底板（passive backplane）上,。無源底板上只有ISA,，PCI總線接插件以及電容電阻等無源器件，因此無源底板損壞的概率非常低,，通常無更換之憂,。如果主板損壞，只需要將主板拔出即可,。因此系統(tǒng)的MTBF時間大大縮短,。此外系統(tǒng)的主板和外圍卡有專門的固定壓條，防止板卡跳出,。硬盤驅(qū)動器具有硬盤避振架和減震橡膠墊,，能減輕振動對硬盤的損壞。為了使工業(yè)PC能可靠工作在高粉塵環(huán)境下,，在工業(yè)PC的前面入風(fēng)口，具有可更換的防塵網(wǎng),。
三,、在中石化管控PC硬件解決方案
雖然決定了將管控PC硬件平臺定為工業(yè)PC，但在中石化的應(yīng)用中,，需要充分考慮加油站現(xiàn)場應(yīng)用對管控PC的可靠性等方面要求,，怎樣從多方面入手增強(qiáng)工業(yè)PC的系統(tǒng)可靠度是關(guān)鍵，如下有幾點(diǎn)：
1. 主板
工業(yè)主板是管控PC的核心,，綜合考慮速度和可靠性要求,，同時邀請性價比高,，必須采用完善的工業(yè)設(shè)計；
2. RAID卡
加油站的管控PC在日常使用中會涉及到大量數(shù)據(jù)保存的問題,，這些數(shù)據(jù)包括油價,、加油數(shù)量，加油客戶數(shù)據(jù)等,。一旦數(shù)據(jù)損壞,，將會造成嚴(yán)重后果。但硬盤屬于易損件,，很容易因?yàn)檎駝?、沖擊等原因而損壞。為了確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性,。在管控PC的系統(tǒng)中配了一塊Promise SMA RAID卡,。Raid卡將兩個同樣規(guī)格的硬盤組成Raid 1（磁盤鏡像）。這樣,，在一個硬盤損壞的情況下,，管控PC依然能正常操作。
3. 工業(yè)電源
市電供電不穩(wěn)定是導(dǎo)致計算機(jī)損壞的重要原因,。在郊區(qū),、農(nóng)村等地，供電網(wǎng)存在電壓過高過低或浪涌電壓等情況,。這會導(dǎo)致計算機(jī)不能啟動或電源被擊穿,。另外，管控PC配置的電源為寬范圍工業(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重要環(huán)節(jié)。電磁兼容測試包括CE,FCC等,。管控PC在國家電磁測試中心達(dá)到FCC A級標(biāo)準(zhǔn),、在去年，我公司即將工控機(jī)產(chǎn)品交付國家電子計算機(jī)質(zhì)量監(jiān)督檢測中心進(jìn)行監(jiān)測,。通過了中石化IC卡加油管控機(jī)——電磁快速瞬變脈沖群抗擾度檢驗(yàn)的A級指標(biāo),。即峰值在正負(fù)2000V電壓，重復(fù)頻率為5KHZ的條件下工控機(jī)正常工作（國家生產(chǎn)許可證檢測要求為正負(fù)1000V電壓）,。為工控機(jī)入圍中石化項目做了技術(shù)指標(biāo)方面的認(rèn)證,。
5. 系統(tǒng)的擴(kuò)展性
管控PC具有4個PCI槽和7個ISA槽，完全可以滿足以后系統(tǒng)功能的擴(kuò)展要求,。為了保證整機(jī)的可靠性,，在產(chǎn)品檢測方面，整機(jī)出廠前還需要是進(jìn)行了24小時動態(tài)燒機(jī)測試。這樣保證每一臺出廠的工業(yè)PC都能在惡劣環(huán)境中可靠運(yùn)行,。
四,、實(shí)施的效果
自2004年開始，中石化加油IC卡工程陸續(xù)在湖北,、廣西,、山西等省實(shí)施。在這些省的管控PC絕大部分用的是工業(yè)PC,。經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行,，管控PC在現(xiàn)場運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,，獲得中石化的好評,。