陳 暢，張起欣，張世富，王 銘，楊澤林，黨勝梅

（1. 后勤工程學(xué)院軍事油料應(yīng)用與管理工程系， 重慶 401311； 2. 后勤工程學(xué)院軍事供油工程系，重慶 401311；3. 國家救災(zāi)應(yīng)急裝備工程技術(shù)研究中心，重慶 401311； 4. 威海怡和專用設(shè)備制造有限公司，山東 威海 264200）

軍用數(shù)字化加油槍系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

陳 暢1，張起欣2，張世富3，王 銘2，楊澤林2，黨勝梅4

（1. 后勤工程學(xué)院軍事油料應(yīng)用與管理工程系， 重慶 401311； 2. 后勤工程學(xué)院軍事供油工程系，重慶 401311；3. 國家救災(zāi)應(yīng)急裝備工程技術(shù)研究中心，重慶 401311； 4. 威海怡和專用設(shè)備制造有限公司，山東 威海 264200）

鑒于我軍目前大量裝備的各型機(jī)動(dòng)油料加注裝備都不具備單槍加油計(jì)量、記錄以及車輛識(shí)別功能，為提高我軍在信息化條件下精確化油料保障能力，分析了軍用數(shù)字化加油槍的必要性、關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)總體框架和核心功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

軍用；數(shù)字化；加油槍；設(shè)計(jì)

油料運(yùn)輸與加注裝備[1]是部隊(duì)平、戰(zhàn)時(shí)用于實(shí)施油料運(yùn)輸和油料加注任務(wù)的主要裝備，世界各國軍隊(duì)都非常重視油料運(yùn)輸與加注裝備的研制和配備工作[2]。為滿足作戰(zhàn)需要，我軍大量列裝以越野運(yùn)加油車、越野群車加油車、整體自裝卸野戰(zhàn)加油站為代表的運(yùn)加油裝備，在不同作戰(zhàn)環(huán)節(jié)的油料保障中發(fā)揮著重要作用。但我軍目前大量裝備的各類型機(jī)動(dòng)油料保障裝備都不具備單槍加油計(jì)量、加油車輛識(shí)別、單槍加油數(shù)據(jù)采集與記錄、數(shù)據(jù)生成與上傳等功能，造成平時(shí)訓(xùn)練、演習(xí)用油料難以準(zhǔn)確監(jiān)管，戰(zhàn)時(shí)無法實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)、高效能的油料保障需求，無法滿足戰(zhàn)時(shí)油料保障的信息化要求[3]。

1 軍用數(shù)字化加油槍的必要性

1.1 完善現(xiàn)有裝備作業(yè)功能，提升油料裝備加油信

息化水平，達(dá)到精準(zhǔn)、精細(xì)、高效油料保障要求

現(xiàn)有我軍主要裝備的機(jī)動(dòng)式加油裝備，在研制時(shí)期出于簡化裝備工藝流程，減少配套設(shè)備，便于車輛布置等考慮，大部分未使用單槍計(jì)量形式，也未實(shí)現(xiàn)加油車輛識(shí)別、逐臺(tái)裝備信息記錄、儲(chǔ)存等功能。隨著我軍裝備信息化水平的提高，對(duì)機(jī)動(dòng)油料裝備平、戰(zhàn)時(shí)油料加注信息、數(shù)據(jù)管理的要求也越來越高，而原有油料裝備很難通過改造工藝管路、加裝單槍計(jì)量、數(shù)據(jù)采集與記錄等設(shè)備的方式，完成加油數(shù)據(jù)的信息化管理。數(shù)字化加油槍只需更換原有裝備加油槍，即可實(shí)現(xiàn)加油車輛識(shí)別、加油流量、加油時(shí)間、加油量、加油品種等功能，提高現(xiàn)有裝備信息化作業(yè)水平，為加油分隊(duì)、受油車輛、指揮與管理機(jī)構(gòu)提供必要的信息化數(shù)據(jù)，達(dá)到油料保障的精準(zhǔn)化、精細(xì)化、高效能的保障要求[4]。

1.2 加強(qiáng)加油裝備油料加注正規(guī)化管理，做到油料保障有章可循，有據(jù)可查，解決機(jī)動(dòng)裝備油料加注監(jiān)管難的問題

我軍平時(shí)油料保障主要依托各類型的部隊(duì)油庫站，作戰(zhàn)、演習(xí)、訓(xùn)練主要依靠機(jī)動(dòng)式油料裝備。隨著我軍實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練的深入，部隊(duì)演習(xí)、外出訓(xùn)練強(qiáng)度越來越大，時(shí)間越來越長。外訓(xùn)油料消耗量在部隊(duì)油料消耗的比重越來越大，外訓(xùn)用油的正規(guī)化管理也成為部隊(duì)油料管理的重點(diǎn)、難點(diǎn)，由于部隊(duì)演習(xí)、訓(xùn)練各裝備訓(xùn)練時(shí)間、強(qiáng)度不一，油料消耗量也不一致，而機(jī)動(dòng)式油料裝備受自身技術(shù)限制，油料加注不能實(shí)現(xiàn)單車、單裝管理，常規(guī)管理是統(tǒng)一數(shù)額補(bǔ)充，造成油料監(jiān)管困難，因此有必要按照裝備摩托小時(shí)、運(yùn)行里程和油料補(bǔ)充數(shù)量加強(qiáng)油料正規(guī)化管理，做到有章可循，有據(jù)可查。

1.3 為油料分隊(duì)信息化建設(shè)提供可靠、翔實(shí)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，便于機(jī)動(dòng)油料裝備信息化改造

現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭，對(duì)指揮作戰(zhàn)體系、作戰(zhàn)部（分）隊(duì)、作戰(zhàn)裝備、后勤保障等信息化水平提出了更高的要求，油料保障分隊(duì)作為后勤保障部隊(duì)的主要力量，油料保障分隊(duì)信息化的信息化建設(shè)也越來越迫切，需要為分隊(duì)配備油料裝備為提供更翔實(shí)的流量、加油量、受油車輛、加油車輛、余油量等基礎(chǔ)信息，數(shù)字化加油槍可為加油分隊(duì)提供必要的流量、加油量、加油品種、受油車輛、加油車輛等信息，同時(shí)在裝備研制和原裝備改造時(shí)，不需設(shè)計(jì)復(fù)雜加油工藝系統(tǒng)或?qū)υに囅到y(tǒng)進(jìn)行重大改造，只需更換原普通加油槍即可，簡單、易行。

2 軍用數(shù)字化加油槍關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 一體式小型車輛識(shí)別技術(shù)

車輛識(shí)別技術(shù)[5]主要是識(shí)別和記錄受油車輛的基本信息，為單裝精細(xì)化保障和平時(shí)演習(xí)、訓(xùn)練用油單裝核算提供依據(jù)，同時(shí)記錄該類型裝備和單裝基礎(chǔ)油料消耗數(shù)據(jù)，為平時(shí)確定該型油料裝備供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和戰(zhàn)時(shí)油料保障要求提供可靠依據(jù)。目前大量使用的條碼識(shí)別技術(shù)[6]和數(shù)字標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)防護(hù)等級(jí)低、耗電量大、體積大，不能滿足數(shù)字化加油槍野外使用需求，因此，研制高防護(hù)等級(jí)、低耗電量、小體積防爆型車輛識(shí)別裝置成為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化加油槍的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2.2 內(nèi)置式流量計(jì)量與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

流量計(jì)量與儲(chǔ)存技術(shù)[7]廣泛應(yīng)用于各種流體的計(jì)量，但現(xiàn)有流量計(jì)量技術(shù)主要通過安裝測試儀器于計(jì)量管道中間，或者安裝于管道外部，對(duì)待計(jì)量管道的直徑和使用條件有一定要求，軍用加油槍因其管徑較小，結(jié)構(gòu)特殊，現(xiàn)有的流量技術(shù)無法應(yīng)用。因此設(shè)計(jì)適用于加油槍結(jié)構(gòu)，并能夠?qū)崿F(xiàn)一體化顯示與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存功能的內(nèi)置式流量計(jì)量技術(shù)成為數(shù)字化加油槍的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2.3 信息顯示與數(shù)據(jù)無線傳輸技術(shù)

數(shù)字加油槍屬于小型設(shè)備，主要用于野外條件下對(duì)用油裝備進(jìn)行加油，由于其直接與用油裝備油箱相連，使用環(huán)境油氣濃度高，因此對(duì)數(shù)字化加油槍的防爆水平提出了較高的要求。受限于加油槍自身的體積，現(xiàn)有信息顯示與儲(chǔ)存設(shè)備無法，更無法從加油槍直接對(duì)外進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出，因此研制體積小型化、防護(hù)等級(jí)高、耗電量小、能夠自動(dòng)組網(wǎng)并直接對(duì)外進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出的信息顯示與數(shù)據(jù)無線傳輸技術(shù)十分必要。

2.4 加油槍數(shù)據(jù)管理軟件開發(fā)

以實(shí)際裝備加油過程中的客觀需求為基礎(chǔ)，根據(jù)不同層級(jí)操作人員的使用需要及管理要求，開發(fā)方便實(shí)用的管理控制軟件，設(shè)置不同的管理權(quán)限，安全有效管理數(shù)據(jù)存取、記錄和遠(yuǎn)傳。

3 軍用數(shù)字化加油槍總體設(shè)計(jì)

3.1 軍用數(shù)字化加油槍的構(gòu)成

軍用數(shù)字化加油槍主要由加油槍主體、車輛識(shí)別模塊、流量計(jì)量模塊、信息顯示屏、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、電源等組成，如圖1所示。完成加油車輛識(shí)別與記錄，加油流量、單次加油量、批次加油量、累計(jì)加油量、加油日期、加油品種的采集、記錄顯示、數(shù)據(jù)現(xiàn)場顯示與遠(yuǎn)傳、數(shù)據(jù)后臺(tái)接收與管理等功能。為方便與現(xiàn)有加油槍通用，數(shù)字化加油槍的主體從現(xiàn)有加油槍改造而成。

圖1 軍用數(shù)字加油槍構(gòu)成圖Fig.1 Consist of military digital refueling gun

3.2 軍用數(shù)字化加油槍關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)

車輛識(shí)別模塊由激光掃描頭[8]、接收裝置、光電裝換裝置、譯碼電路和處理程序等組成，實(shí)現(xiàn)受油車輛識(shí)別和相關(guān)數(shù)據(jù)采集、記錄。流量計(jì)量模塊由渦輪、傳感器、數(shù)據(jù)采集電路和數(shù)據(jù)處理軟件等組成，完成加油品種、數(shù)量、時(shí)間的采集與記錄。數(shù)據(jù)采集模塊整合、采集、記錄車輛識(shí)別模塊、流量計(jì)量模塊等模塊記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行加密處理。數(shù)據(jù)傳輸模塊將經(jīng)過加密處理[9]的加油數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)姆绞酵鈧髦练?wù)器，以便進(jìn)行集中處理分析。后臺(tái)管理軟件完成加油數(shù)據(jù)處理與報(bào)表生成，該模塊主要完成加油數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、生成上報(bào)數(shù)據(jù)盤或遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)包、管理權(quán)限設(shè)置與數(shù)據(jù)查詢等功能(圖2)。

圖2 軍用數(shù)字加油槍控制框圖Fig.2 Control block diagram of military digital refueling gun

4 結(jié) 論

本文從部隊(duì)現(xiàn)有加油槍無法實(shí)現(xiàn)單槍加油計(jì)量、加油車輛識(shí)別、單槍加油數(shù)據(jù)采集與記錄等功能，難以滿足信息化條件下油料精確化保障的需求的實(shí)際情況出發(fā)，論述了研制數(shù)字化加油槍的必要性，對(duì)數(shù)字化加油槍的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)分析，并總體結(jié)構(gòu)和核心功能進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。

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Analysis and Design of Military Digital Refueling Gun System

CHEN Chang1，ZHANG Qi-xin2，ZHANG Shi-fu3，WANG Ming2，YANG Ze-lin2，DANG Sheng-mei4
（1. Dept. of Oil Application & Management Engineering LEU, Chongqing 401311, China；2. Dept. of Petroleum Supply Engineering, LEU, Chongqing 401311, China; 3. National Engineering Research Center for Disaster & Emergency Relief Equipment, LEU, Chongqing 401311, China；4.Yihe Special equipment manufacturing Co., Ltd, Shandong Weihai 264200, China）

Our army is currently equipped with a large number of various types of motor fuel filling equipments without the function of single gun fuel measurement, recording and vehicle identification. In order to improve the precision oil support capacity of our military under the condition of information, the necessity of using military digital refueling gun technology was analyzed, and its overall framework and core functions were designed.

military; digitization; refueling gun; design

TE97

A

0304102158（2016）11-2675-03

軍需能源專業(yè)科研項(xiàng)目，項(xiàng)目號(hào)：YX216J024。

2016-10-21

陳暢（1990-），男，湖南株洲人，在讀博士生，研究方向：油料加注技術(shù)與裝備、油料勤務(wù)。E-m ail：408430734@qq.com。