[系統概述]
　　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提高的服務(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管理控制了系統，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；提高加油站經(jīng)營(yíng)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)省(自治區、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(包括中國石化管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(包括縣級管理終端、加油站、發(fā)卡網(wǎng)點(diǎn)等)。中石化在前期將整個(gè)規劃為：

系統拓樸圖說(shuō)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(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)管理和數據處理核心。
　　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。
[系統要求]
　　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卡加油的數量和金額統計，交易票據的打印，加油機監控，每日將銷(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)管理信息和最新油價(jià)等。以下是管控示意圖：



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，大部分加油站遠離市中心，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的操作系統，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和工業(yè)PC廠(chǎng)家參與選型。經(jīng)過(guò)多方比較，中石化最終將管控PC定為工業(yè)PC。工業(yè)PC在提高系統可靠性方面做了許多特殊設計，它的可靠性大大優(yōu)于商用PC。商用PC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)源器件容易損壞。一旦母板損壞，進(jìn)行更換會(huì )非常麻煩：現場(chǎng)維護人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，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(gè)新主板還要一一重復上述過(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（平均故障維護時(shí)間）對于加油站實(shí)際使用是不允許的。另外，商用PC對系統的防震沒(méi)有做特殊設計，在周?chē)嬖谡駝?dòng)干擾的場(chǎng)合，很容易出現硬盤(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，工業(yè)PC在結構上做了很大改進(jìn)，以下是工業(yè)PC的結構示意圖：







工業(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)。如果主板損壞，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)器具有硬盤(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)。
[解決方案]
在決定將管控PC硬件平臺定為工業(yè)PC后，中石化用對國內包括研祥在內的幾家工業(yè)PC廠(chǎng)家進(jìn)行了考察，經(jīng)過(guò)多方面考察，最后工業(yè)PC最終以高質(zhì)量、高性?xún)r(jià)比的特性獲得中石化的信賴(lài)。
在中石化的應用中，需要充分考慮加油站現場(chǎng)應用對管控PC的可靠性等方面要求，怎樣從多方面入手增強工業(yè)PC的系統可靠度是關(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(shí)邀請性?xún)r(jià)比高，必須采用完善的工業(yè)設計；
　　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問(wèn)題，這些數據包括油價(jià)、加油數量，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，很容易因為振動(dòng)、沖擊等原因而損壞。為了確保系統數據的安全性。在管控PC的系統中配了一塊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依然能正常操作。
　　3.工業(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。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(gè)重要環(huán)節。電磁兼容測試包括CE,FCC等。管控PC在國家電磁測試中心達到FCC A級標準、在去年，我公司即將工控機產(chǎn)品交付國家電子計算機質(zhì)量監督檢測中心進(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）。為工控機入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
　　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。為了保證整機的可靠性，在產(chǎn)品檢測方面，整機出廠(chǎng)前還需要是進(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)的工業(yè)PC都能在惡劣環(huán)境中可靠運行。
[系統評價(jià)]
　　自2004年開(kāi)始，中石化加油IC卡工程陸續在湖北、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(guò)實(shí)際運行，管控PC在現場(chǎng)運行穩定、可靠，獲得中石化的好評。