(1)智能通信,。將不同種類加油設備的數(shù)據(jù)通過智能控制前端設備先進行智能處理以方便系統(tǒng)監(jiān)控管理與擴展,。采用工業(yè)級、能適應惡劣工業(yè)環(huán)境的嵌入式智能電腦作為載體,，根據(jù)通信需要可連接不同的設備,，從系統(tǒng)層次對智能通信軟件進行總體設計和面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)化程序開發(fā)，將不同設備的數(shù)據(jù)通信設計成不同的模塊,，以實現(xiàn)通信的智能控制,，有利于對不同加油設備進行統(tǒng)一控制與管理。
　　(2)設備在線配置與控制,。采用基于Linux的Apache+PHP+數(shù)據(jù)文件的Web開發(fā)模式,，通過Web頁面可方便靈活地實現(xiàn)設備配置和設置各種前庭設備的工作狀態(tài),；實時動態(tài)地反映各種設備的狀態(tài)，如加油機的油槍狀態(tài),、加油累計量,、加油累計金額、油罐液位儀的液位位置等,；查看前庭控制器FCC（Forecourt Controller）運行的日志文件,、統(tǒng)計分析FCC日志文件、獲得FCC運行統(tǒng)計數(shù)據(jù),，為排錯,、糾錯提供依據(jù)；根據(jù)權(quán)限設定訪問的內(nèi)容,，使每個管理系統(tǒng)的用戶都有不同的權(quán)限,，以保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上的安全傳輸；實時更新加油機的油品油料油價表和上載加油機的油品油料油價表,；實現(xiàn)對各種前庭設備的控制,，如加油機的開、關(guān),，油槍的開,、關(guān)等，對多種加油設備進行情況更復雜,、難度更高的監(jiān)控,。
　　(3)實時數(shù)據(jù)存儲轉(zhuǎn)發(fā)。能方便地將智能控制前端設備的內(nèi)置 ROM分成Boot Loader,、Linux Kernel,、Mini Root File System和User Root File System等四個區(qū)。Mini Root File System在因用戶程序的原因而導致根文件系統(tǒng)崩潰時,，可用作緊急根文件系統(tǒng)使用,；當Boot Loader加載User Root File System失敗時，激活Mini Root File System,?？梢胍环N內(nèi)嵌機制以防止系統(tǒng)崩潰，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性,。在實際的加油站控制系統(tǒng)中,，若后臺網(wǎng)絡系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，可使用Store-Forward的數(shù)據(jù)通信方法,，在通信故障期間可將數(shù)據(jù)存放到JFFS2文件系統(tǒng)上,，待故障排除后，系統(tǒng)能自動地將采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至加油站控制系統(tǒng)中的相應主機上, 而不影響加油機及相關(guān)設備的正常工作，以保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性,。
2 系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu)
2.1?硬件結(jié)構(gòu)
　　Web服務器是一臺使用Intel Xscale IXP-422 266MHz RISC CPU的高性能嵌入式計算機,，它區(qū)別于普通采用CISC設計的X86 CPU的計算機性能。IXP-422采用高性能的半導體集成技術(shù)和RISC設計架構(gòu),，在減少熱量產(chǎn)生的同時，提供強大的計算功能,，內(nèi)置的32MB NOR Flash ROM和128MB SDRAM提供了充足的內(nèi)存資源,，使應用程序可輕松地直接下載到裝置內(nèi)部。該智能計算機具備8個RS-232/422/485串口,，雙10/100Mb/s以太網(wǎng)絡端口,，PCMCIA作無線通信，8通道數(shù)字輸入和8通道數(shù)字輸出,，以及擴充用的CompactFlash接口,。Web服務器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

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2.2 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　系統(tǒng)的核心部件^[7-9]是一臺高性能的嵌入式智能計算機,，內(nèi)置安全穩(wěn)定和性能優(yōu)越的MontaVista Embedded Linux嵌入式系統(tǒng),，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。Web Server以Apache＋Html＋PHP的構(gòu)架方案^[10]實現(xiàn)動態(tài)瀏覽,，該方案可動態(tài)地修改Web Server計算機的系統(tǒng)配置等,，采用GCC等開發(fā)工具開發(fā)用戶應用程序以實現(xiàn)對加油站現(xiàn)場設備的監(jiān)控。Web Server可以實現(xiàn)如下功能：
　　(1)實時查看多臺多品牌加油機的狀態(tài),，并可分別配置加油站設備和設置加油機的工作狀態(tài),。
　　(2)查看Web智能服務器運行的日志文件，統(tǒng)計分析運行的統(tǒng)計數(shù)據(jù),，為排錯提供依據(jù),。
　　(3)權(quán)限訪問設置，可保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上的安全傳輸,，并提供密鑰安全訪問功能,。
　　(4)可在一定安全級別控制下，控制加油機工作狀態(tài),、設置油罐和計價牌等設備的參數(shù),。

3 協(xié)議轉(zhuǎn)換實現(xiàn)
　　協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊的功能是實現(xiàn)從加油站的現(xiàn)場前庭智能設備接口協(xié)議到基于TCP/IP的IFSF協(xié)議[11]的信息轉(zhuǎn)換，以實現(xiàn)在嵌入式Web服務器中對加油站現(xiàn)場前庭設備的實時信息處理,。該模塊由基于TCP/IP的IFSF協(xié)議接口模塊和加油站現(xiàn)場前庭智能設備接口協(xié)議與IFSF協(xié)議轉(zhuǎn)換的兩個模塊組成,。基于TCP/IP的IFSF協(xié)議接口模塊由四個子模塊組成,，如圖4所示,。

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　　(1) IFSF應用程序子模塊，用于前庭設備控制應用程序的實現(xiàn)。
　　(2) IP協(xié)議棧子模塊,，用于網(wǎng)絡連接,、實現(xiàn)IP協(xié)議、提供網(wǎng)絡連接管理和IP地址解析等功能,。
　　(3) DHCP服務器子模塊,，用于給連接在以太網(wǎng)上的設備分配IP地址。DHCP服務器可以是IFSF設備的一個功能模塊,，也可以是單獨的一個設備,。
　　(4) IFSF與IP的轉(zhuǎn)換子模塊，完成三個功能：利用HeartBeat Proxy接收和發(fā)送Heartbeat,；借助連接控制器模塊管理所有已連接的TCP連接表,；發(fā)送和接收所有通過TCP連接的數(shù)據(jù)。
　　前庭設備接口協(xié)議與IFSF協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換由兩個功能模塊組成：前庭設備協(xié)議接口模塊和IFSF代理模塊,，如圖5所示,。前庭設備協(xié)議接口模塊實現(xiàn)與具體的前庭設備的接口，其主要功能是解析前庭設備通信幀,，實時監(jiān)控加油過程,，更新加油機通用信息，對加油機的特殊情況作出響應,。IFSF代理模塊用于響應各IFSF節(jié)點的讀/寫請求,，按IFSF協(xié)議及IFSF幀格式實現(xiàn)對各IFSF節(jié)點間的訪問。

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　　前庭設備協(xié)議接口模塊和IFSF代理模塊之間的通信通過Database進行,，IFSF代理模塊通過訪問Database來訪問前庭設備,。因為Database存放了加油機及前庭設備的所有信息，包括加油機油槍狀態(tài),、加油機協(xié)議版本,、油品油價版本、交易記錄表,、交易累計統(tǒng)計數(shù)據(jù)等,。在這些信息中，對時效性要求較高的數(shù)據(jù)都帶有時間戳,。其他IFSF節(jié)點發(fā)出的讀/寫信息,，如果要訪問對時間敏感的數(shù)據(jù)，可直接通過Database訪問,；如果要訪問一些對時間不敏感的數(shù)據(jù)(如交易累計統(tǒng)計數(shù)據(jù)),，可通過前庭設備協(xié)議接口模塊和IFSF代理模塊之間的另一條信息傳送通道，向前庭設備協(xié)議接口模塊發(fā)送數(shù)據(jù)請求命令,，前庭設備協(xié)議接口模塊在一定時間內(nèi)作出回應,。
　　對Database中的一些數(shù)據(jù)文件(如油品文件、油站通用信息文件)的控制管理功能可以通過Web服務器中的集成監(jiān)控模塊實現(xiàn)，前庭設備協(xié)議接口模塊一旦感知到文件發(fā)生了變化,，就會在程序中自動啟動普通信息查詢命令,，進入信息更新階段?？刂乒芾淼淖饔檬窍蛏弦患壒芾碛嬎銠C傳送所有加油機的交易記錄,，如果上一級管理計算機不在線(如線路故障臨時中斷)，這時,，交易記錄可直接在本地保存,，待故障排除后將自動向上傳送數(shù)據(jù)，從而保證數(shù)據(jù)的完整性,。
4 Web Server的實現(xiàn)
　　Web Server所有用戶界面都通過WWW瀏覽器實現(xiàn)。其中部分事務邏輯可在前端實現(xiàn),，但是主要事務邏輯仍然在服務器端實現(xiàn),，形成所謂的3-tier結(jié)構(gòu)，如圖6所示,。

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　　B/S模式是Web Server和Brower之間的直接訪問,，客戶和服務器間的中間節(jié)點不對HTTP請求及響應做任何操作，應用程序放在Server,，處理HTTP請求時客戶端只需采用如IE這樣的瀏覽器對服務器上的數(shù)據(jù)進行瀏覽,，不用開發(fā)客戶端程序。Web開發(fā)技術(shù)有兩種：CGI(Common Gateway Interface)技術(shù)和嵌入式技術(shù),。本文采用后者,，它是將Java script、Vb script和PHP等特定的腳本語言利用特殊的標記嵌入到HTML中,，當客戶端Browser提出請求時,，Web Server會使用相應的腳本解釋引擎對腳本解釋執(zhí)行，根據(jù)具體的條件完成對后臺數(shù)據(jù)庫的查詢,、修改等操作,，并把結(jié)果送回到Browser端?；贚inux的Apache+PHP+大型(或小型)數(shù)據(jù)庫的方案已經(jīng)成為當前眾多商業(yè)網(wǎng)站的首選Web開發(fā)模式,。Apache是一種開放源碼的HTTP服務器，可以在大多數(shù)計算機操作系統(tǒng)中運行,，通過簡單的API擴展,，Perl/Python等解釋器可被編譯到服務器中。PHP是一種用于在服務器端創(chuàng)建執(zhí)行Web頁面的典型服務器端腳本語言,，并內(nèi)置了文件上傳密碼認證Cookie操作,、郵件收發(fā)、動態(tài)GIF生成、XML,、共享內(nèi)存等功能,；更為重要的是它對數(shù)據(jù)庫強有力的操縱能力，支持幾乎所有主流和非主流的數(shù)據(jù)庫,。它既可以作為一個獨立的CGI外部程序獨立運行,，也可以與Apache服務器緊密結(jié)合，作為模塊嵌入到Apache中,，不僅實現(xiàn)了代碼的簡化,，而且無需占用額外進程便可完成對數(shù)據(jù)庫的操作，執(zhí)行起來高效快捷,。因此,，PHP已成為目前開發(fā)Web非常流行的一種語言。
5 系統(tǒng)功能測試
　　系統(tǒng)功能測試在網(wǎng)絡環(huán)境下進行,，測試信號源用模擬信號代替,。其具體測試方法是用兩臺PC機分別模擬電子收款系統(tǒng)POS(Point of Sells)機和加油機(Dispenser)的收發(fā)數(shù)據(jù)和命令，在高性能嵌入式智能計算機MOXA上安裝Apache＋php服務器,，將協(xié)議轉(zhuǎn)換主程序及相關(guān)程序經(jīng)編譯后傳送到MOXA,，同時將Web Server網(wǎng)頁代碼也傳送到MOXA，由顯示畫面直接觀察測試結(jié)果,。從圖7的參數(shù)設置網(wǎng)頁界面可以看出,，通過網(wǎng)頁可以查看和修改端口配置文件。POS模擬機可以控制加油機加油,，設置加油參數(shù),，控制加油卡插入與退出等；也可以模擬加油機作抬槍,、加油,、掛槍、結(jié)算等操作,。實際

測試結(jié)果表明,，該協(xié)議轉(zhuǎn)換程序能成功地完成加油機和POS機的協(xié)議轉(zhuǎn)換，并能實現(xiàn)由POS機控制加油機的所有功能,。

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　　Web在加油站站級設備控制管理中的應用研究表明,，基于嵌入式Web的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)可以更好地實現(xiàn)油品供給和消費狀態(tài)資料的共享，對庫存,、跑冒滴漏,、資金流向、貨款回籠等能更好地實現(xiàn)監(jiān)控,，對各種通信協(xié)議的有效整合能使設備維修更加簡單,。

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[10] PHP與其他CGI的比較. http://www.51iter.com/wangzhan//php/200508/wangzhan_7308.html
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