基于速度式流量計(jì)的燃油計(jì)量誤差調(diào)整裝置及防作弊方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及燃油計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于速度式流量計(jì)的燃油 計(jì)量誤差調(diào)整裝置及防作弊方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 燃油結(jié)算終端設(shè)備，又稱燃油加油機(jī)，是一個(gè)由多個(gè)部件組成的燃油栗送與計(jì)量 設(shè)備，是石油產(chǎn)業(yè)的銷售終端產(chǎn)品。我國是石油消費(fèi)大國，加油站的數(shù)量規(guī)模龐大，近年來， 火車、輪船及其他設(shè)備使用的燃油栗送與計(jì)量設(shè)備也日益增多，燃油超聲波流量計(jì)的精度 和可靠性對交易的公平性、企業(yè)及客戶的經(jīng)濟(jì)利益影響巨大。多年來，在政府相關(guān)部門與 燃油加油機(jī)企業(yè)的共同努力下，我國燃油加油機(jī)的常規(guī)產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到或接近于國際先進(jìn)水 平，也形成了基本完善的國家標(biāo)準(zhǔn)和鑒定規(guī)程。但是國產(chǎn)燃油加油機(jī)的一些關(guān)鍵部件還無 法達(dá)到國外產(chǎn)品的可靠性和壽命標(biāo)準(zhǔn)，我們的高端產(chǎn)品技術(shù)水準(zhǔn)、技術(shù)創(chuàng)新能力和引領(lǐng)行 業(yè)發(fā)展的影響力與歐美知名企業(yè)相比還有很大的差距。特別是近年來國家明確地把經(jīng)濟(jì) 發(fā)展中產(chǎn)業(yè)升級和節(jié)能減排的要求放在越來越重要的位置，進(jìn)一步提高國產(chǎn)燃油加油機(jī)的 科技含量、降低能量消耗和產(chǎn)品使用成本是我們增強(qiáng)企業(yè)技術(shù)實(shí)力和市場競爭力的根本需 要。
[0003] 超聲波流量測量是一種較新的速度式的流量測量方式，主要優(yōu)點(diǎn)是流阻小，測量 流速范圍大，維護(hù)少，使用壽命長。特別是在腐蝕性、高純度、非導(dǎo)電等流體的應(yīng)用中更是 具有其它流量測量技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢，在很多應(yīng)用中有取代其它種類流量測量技術(shù)的趨 勢。以前超聲波流量計(jì)多用于以水和污水為主的應(yīng)用場合，技術(shù)發(fā)展到本世紀(jì)初石油天然 氣行業(yè)開始全面接受超聲波流量計(jì)并在近期通過了一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。超聲波流量測量技 術(shù)正迅猛向高端產(chǎn)品和更廣的應(yīng)用范圍推廣。在與貿(mào)易交接有關(guān)的應(yīng)用中，先是從2000年 左右迅速應(yīng)用到天然氣管道輸送中，到現(xiàn)在已成為通用的測量方法，而后原油和成品油的 貿(mào)易計(jì)量也開始采用超聲波流量測量技術(shù)并正在高速增長中，其檢測認(rèn)證使用的國際標(biāo)準(zhǔn) (HMLR117正是燃油加油機(jī)使用的標(biāo)準(zhǔn)。
[0004] 以超聲波測量技術(shù)為核心的燃油計(jì)量終端的產(chǎn)品，國內(nèi)外已展開研究開發(fā)，測量 精度、響應(yīng)速度及重復(fù)性已接近傳統(tǒng)機(jī)械流量計(jì)的技術(shù)指標(biāo)，在耐久性和長期精度穩(wěn)定性 也顯現(xiàn)出很大優(yōu)勢。但超聲波流量測量為速度式測量，再經(jīng)過計(jì)算得出容積數(shù)值，調(diào)整流量 計(jì)參數(shù)時(shí)不能像機(jī)械容積式流量計(jì)一樣從外部通過機(jī)械旋鈕調(diào)整容積腔的容積。以普通超 聲波流量計(jì)的調(diào)試和參數(shù)修正方法是無法滿足檢定規(guī)程的安全保護(hù)要求的，通過外接軟件 或調(diào)試裝置對流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)也是無法控制的。
[0005] 燃油計(jì)量裝置是貿(mào)易計(jì)量產(chǎn)品，關(guān)系到稅控和交易公平，因?yàn)闀r(shí)常發(fā)生欺詐行為 成為公眾的關(guān)注焦點(diǎn)，國家質(zhì)監(jiān)部門也出臺了很多檢驗(yàn)、校對規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以及防欺詐行為 的方法和操作規(guī)范，JJG4403 2006檢定規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)的制定為燃油計(jì)量裝置的應(yīng)用環(huán)節(jié)進(jìn)行了 詳細(xì)和明確的規(guī)定。使用以超聲波流量計(jì)為代表的速度式流量計(jì)因需要從流速到容積的轉(zhuǎn) 換，運(yùn)算環(huán)節(jié)和參數(shù)設(shè)置較多，給不法分子進(jìn)行欺詐的可能環(huán)節(jié)有所增加，基于速度式流量 測量的燃油計(jì)量裝置的使用、檢定和調(diào)整需要一套新的方法，但從實(shí)際操作的角度應(yīng)對現(xiàn) 有的法規(guī)和程序盡量減小，既杜絕不法分子私自改動和偷油偷稅，也在普及實(shí)施過程中現(xiàn) 有規(guī)范操作差別不大。
[0006] 為解決上述問題，本企業(yè)已研發(fā)出一種采用旋轉(zhuǎn)電位器的誤差調(diào)整裝置，并以獲 得了中國實(shí)用新型專利ZL201220580269. 8《燃油超聲波流量計(jì)的誤差調(diào)整裝置》。該實(shí)用 新型專利使用旋轉(zhuǎn)電位器與調(diào)整圓盤連接，對其輸出的電位采樣測量獲得精度調(diào)整參數(shù)。 該方式的缺點(diǎn)是模擬電位信號易受外界干擾，不法分子容易采用電磁方法對其進(jìn)行改動操 作。此外，僅僅依靠一種精度調(diào)整信息的讀取裝置是無法杜絕很多已知的作弊手法，需要一 個(gè)完整的防止機(jī)械、電路和軟件各方面作弊方式的全方面的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種基于速度式流量 測量、可實(shí)現(xiàn)燃油計(jì)量誤差調(diào)整、有效防止燃油計(jì)量作弊、保證貿(mào)易結(jié)算計(jì)量公平公正的燃 油計(jì)量誤差調(diào)整裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種應(yīng)用在基于速度式流量測量的燃油 計(jì)量誤差調(diào)整裝置的防作弊方法，該防作弊方法可防止置換旋轉(zhuǎn)編碼元件、編碼器和燃油 加油機(jī)控制器的作弊方式，還可防止對燃油加油機(jī)控制器軟件進(jìn)行篡改或替代，有效提高 防作弊能力。
[0008] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種基于速度式流量測 量的燃油計(jì)量誤差調(diào)整裝置，與燃油加油機(jī)連接，且與燃油加油機(jī)控制器信號連接；其特征 在于：包括調(diào)整圓盤、旋轉(zhuǎn)編碼元件和編碼器；所述旋轉(zhuǎn)編碼元件與調(diào)整圓盤同軸連接，以 實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)編碼元件與調(diào)整圓盤同軸聯(lián)動；調(diào)整圓盤和旋轉(zhuǎn)編碼元件分別設(shè)有若干個(gè)調(diào)整圓 盤檔位和旋轉(zhuǎn)編碼元件檔位，各個(gè)調(diào)整圓盤檔位分別與旋轉(zhuǎn)編碼元件檔位位置相對應(yīng)；所 述旋轉(zhuǎn)編碼元件與編碼器信號連接，以實(shí)現(xiàn)編碼器讀取旋轉(zhuǎn)編碼元件中的編碼信息；所述 編碼器與燃油加油機(jī)控制器信號連接，以實(shí)現(xiàn)編碼器將所述編碼信息發(fā)送到燃油加油機(jī)控 制器。
[0009] 本發(fā)明燃油計(jì)量誤差調(diào)整裝置中，各個(gè)調(diào)整圓盤檔位對應(yīng)不同的容積系數(shù)；由于 調(diào)整圓盤與旋轉(zhuǎn)編碼元件聯(lián)動，因此各個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼元件檔位也與不同的容積系數(shù)相對應(yīng)。 當(dāng)需要調(diào)整燃油計(jì)量誤差時(shí)，將所需要的容積系數(shù)對應(yīng)的調(diào)整圓盤檔位旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)位置， 同時(shí)旋轉(zhuǎn)編碼元件檔位也旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)位置，因此通過讀取旋轉(zhuǎn)編碼元件中的編碼信息，即 可獲取當(dāng)前使用的容積系數(shù)。速度式流量計(jì)將容積脈沖發(fā)給燃油加油機(jī)控制器進(jìn)行容積 累計(jì)，結(jié)合容積系數(shù)，通過計(jì)算可得出燃油流量；通過調(diào)節(jié)容積系數(shù)可實(shí)現(xiàn)燃油計(jì)量誤差調(diào) 整。
[0010] 本發(fā)明燃油計(jì)量誤差調(diào)整裝置采用調(diào)節(jié)調(diào)整圓盤來實(shí)現(xiàn)燃油計(jì)量誤差調(diào)整，可沿 用現(xiàn)有的容積式流量計(jì)燃油加油機(jī)的國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的精度調(diào)整方法和操作規(guī)程，符合 使用者的操作習(xí)慣，便于使用和操作。與使用模擬式電位器的燃油計(jì)量誤差調(diào)整裝置相比， 本發(fā)明燃油計(jì)量誤差調(diào)整裝置采用旋轉(zhuǎn)編碼元件記錄容積系數(shù)，可避免電磁干擾的影響， 避免不法分子利用電磁干擾裝置對容積系數(shù)進(jìn)行修改，有效提高防作弊能力，保證貿(mào)易結(jié) 算計(jì)量的公平公正，安全方便。旋轉(zhuǎn)編碼元件記錄容積系數(shù)形成數(shù)字化編碼值，有利于實(shí)現(xiàn) 加密運(yùn)算。
[0011] 進(jìn)一步的方案是：所述旋轉(zhuǎn)編碼元件通過鉛封方式與燃油加油機(jī)連接；可避免旋 轉(zhuǎn)編碼元件被私自更改和更換，確保燃油加油機(jī)的燃油計(jì)量值具有法律效力。
[0012] 燃油計(jì)量誤差調(diào)整裝置還包括編碼外殼；編碼外殼的內(nèi)部形成編碼容納腔；所述 旋轉(zhuǎn)編碼元件設(shè)置在編碼容納腔中；所述的旋轉(zhuǎn)編碼元件通過鉛封方式與燃油加油機(jī)連接 是指，編碼外殼與燃油加油機(jī)連接，且編碼外殼與燃油加油機(jī)之間的連接處設(shè)有鉛封結(jié)構(gòu)； 編碼外殼開設(shè)有安裝孔；所述調(diào)整圓盤位于編碼外殼遠(yuǎn)離燃油加油機(jī)的一側(cè)，且調(diào)整圓盤 穿過安裝孔與旋轉(zhuǎn)編碼元件連接。編碼外殼對旋轉(zhuǎn)編碼元件進(jìn)行完全封閉，一方面可對旋 轉(zhuǎn)編碼元件進(jìn)行保護(hù)，使其避免因受到撞擊而損壞，另一方面可避免旋轉(zhuǎn)編碼元件被私自 更改和更換。
[0013] 所述旋轉(zhuǎn)編碼元件與編碼器之間通過鎧裝電纜一信號連接；所述編碼器與燃油加 油機(jī)控制器之間通過鎧裝電纜二信號連接。
[0014] 所述旋轉(zhuǎn)編碼元件是指多刀多擲的旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)。旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)帶有多刀多擲的 開關(guān)觸點(diǎn)，形成較復(fù)雜的編碼方式，提高了通過破壞旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)或連接部件蓄意作弊的 難度。
[0015] 所述編碼器是指基于CPLD/FPGA可編程芯片的編碼器；編碼器用于存儲并運(yùn)行加 密算法以生成編碼加密信息；編碼器中設(shè)有用于儲存所述編碼加密信息的可擦寫存儲器。 編碼器可以運(yùn)行自身程序根據(jù)燃油加油機(jī)控制器發(fā)來的指令和密鑰將讀取到的編碼信息 進(jìn)行加密后燒寫到可擦寫存儲器保存，燃油加油機(jī)控制器可以定時(shí)命令編碼器將編碼信息 和加密后形成的編碼加密信息上傳到燃油加油機(jī)控制器，燃油加油機(jī)控制器進(jìn)行比對分 析，判斷燃油加油機(jī)的燃油計(jì)量是否正常，可有效防止不法人員通過更換編碼芯片改變?nèi)?積系數(shù)進(jìn)行作弊。
[0016] -種應(yīng)用在上述基于速度式流量測量的燃油計(jì)量誤差調(diào)整裝置的防作弊方法，其 特征在于：在燃油計(jì)量誤差調(diào)整完成時(shí)運(yùn)行防作弊檢測工序，且在燃油加油機(jī)運(yùn)行時(shí)也定 時(shí)運(yùn)行防作弊檢測工序；所述防作弊檢測工序包括如下步驟：
[0017] 第一步，編碼器讀取旋轉(zhuǎn)編碼元件中的