秦皇岛市正加大力度建设天然气加气站,以满足秦皇岛市出租车和公交系统对天然气能源的需求。以此为契机,秦皇岛市雨川机电设备有限公司与我校合作,共同为秦皇岛市燃气总公司CNG(Compressed Natural Gas)加气站提供加气设备以及相关控制管理系统。在此背景下,本文对工程项目相关功能、性能和安全性需求进行了细致的研究,设计了符合工程要求的控制管理系统。本文从项目需求出发,全面介绍了CNG加气站控制管理系统的总体需求以及设计目标和设计原则,经实地考察及细致的需求分析,提出以加气卡为中心的系统方案,整个系统分为卡机联动子系统,卡管理子系统,站控子系统与报表查询子系统四个部分。其中卡管理子系统与站控子系统是本文的重点内容,对于卡管理子系统部分,重点设计了卡密钥管理体系的母卡机制以及对卡存储区各扇区块的数据存放安排。并为了满足相关要求,设计并实现了卡相关的全套业务体系。站控子系统重点设计了与卡机联动系统的通信协议,数据通信采用串口方式,采用站控机主动轮询的工作方式与各加气机进行数据的交互。通过细致的黑白名单机制设计,实现了脱机模式下卡机联动系统能正常工作,从而保证整个系统对业务的7x24支持。本文还讨论了系统设计过程中的相关安全机制。为防止数据传输过程中被干扰或非法窃取,在串口数据传输中加入CRC与校验和的双校验机制,交易记录采用3DES加密传输。为保证车辆能定期接受安全检查,将卡有效期与车载气瓶的检验日期绑定,使得车辆必须定期返站检查才能接受加气服务。对服务器的可靠性方面使用的双机热备的方式避免出现单点故障。另外,对于系统的登录人员,还设计了基于角色的权限管理机制,便于对不同的系统访问提供灵活的权限管理。整个系统已于今年3月底正式交付用户,各相关功能均很好的满足了工程项目的要求。