军用数字化加油枪系统分析与设计

陈 畅，张起欣，张世富，王 铭，杨泽林，党胜梅

（1. 后勤工程学院军事油料应用与管理工程系， 重庆 401311； 2. 后勤工程学院军事供油工程系，重庆 401311；3. 国家救灾应急装备工程技术研究中心，重庆 401311； 4. 威海怡和专用设备制造有限公司，山东 威海 264200）

军用数字化加油枪系统分析与设计

陈 畅1，张起欣2，张世富3，王 铭2，杨泽林2，党胜梅4

（1. 后勤工程学院军事油料应用与管理工程系， 重庆 401311； 2. 后勤工程学院军事供油工程系，重庆 401311；3. 国家救灾应急装备工程技术研究中心，重庆 401311； 4. 威海怡和专用设备制造有限公司，山东 威海 264200）

鉴于我军目前大量装备的各型机动油料加注装备都不具备单枪加油计量、记录以及车辆识别功能，为提高我军在信息化条件下精确化油料保障能力，分析了军用数字化加油枪的必要性、关键技术，并对总体框架和核心功能进行了设计。

军用；数字化；加油枪；设计

油料运输与加注装备[1]是部队平、战时用于实施油料运输和油料加注任务的主要装备，世界各国军队都非常重视油料运输与加注装备的研制和配备工作[2]。为满足作战需要，我军大量列装以越野运加油车、越野群车加油车、整体自装卸野战加油站为代表的运加油装备，在不同作战环节的油料保障中发挥着重要作用。但我军目前大量装备的各类型机动油料保障装备都不具备单枪加油计量、加油车辆识别、单枪加油数据采集与记录、数据生成与上传等功能，造成平时训练、演习用油料难以准确监管，战时无法实现高精准、高效能的油料保障需求，无法满足战时油料保障的信息化要求[3]。

1 军用数字化加油枪的必要性

1.1 完善现有装备作业功能，提升油料装备加油信

息化水平，达到精准、精细、高效油料保障要求

现有我军主要装备的机动式加油装备，在研制时期出于简化装备工艺流程，减少配套设备，便于车辆布置等考虑，大部分未使用单枪计量形式，也未实现加油车辆识别、逐台装备信息记录、储存等功能。随着我军装备信息化水平的提高，对机动油料装备平、战时油料加注信息、数据管理的要求也越来越高，而原有油料装备很难通过改造工艺管路、加装单枪计量、数据采集与记录等设备的方式，完成加油数据的信息化管理。数字化加油枪只需更换原有装备加油枪，即可实现加油车辆识别、加油流量、加油时间、加油量、加油品种等功能，提高现有装备信息化作业水平，为加油分队、受油车辆、指挥与管理机构提供必要的信息化数据，达到油料保障的精准化、精细化、高效能的保障要求[4]。

1.2 加强加油装备油料加注正规化管理，做到油料保障有章可循，有据可查，解决机动装备油料加注监管难的问题

我军平时油料保障主要依托各类型的部队油库站，作战、演习、训练主要依靠机动式油料装备。随着我军实战化训练的深入，部队演习、外出训练强度越来越大，时间越来越长。外训油料消耗量在部队油料消耗的比重越来越大，外训用油的正规化管理也成为部队油料管理的重点、难点，由于部队演习、训练各装备训练时间、强度不一，油料消耗量也不一致，而机动式油料装备受自身技术限制，油料加注不能实现单车、单装管理，常规管理是统一数额补充，造成油料监管困难，因此有必要按照装备摩托小时、运行里程和油料补充数量加强油料正规化管理，做到有章可循，有据可查。

1.3 为油料分队信息化建设提供可靠、翔实基础数据，便于机动油料装备信息化改造

现代信息化战争，对指挥作战体系、作战部（分）队、作战装备、后勤保障等信息化水平提出了更高的要求，油料保障分队作为后勤保障部队的主要力量，油料保障分队信息化的信息化建设也越来越迫切，需要为分队配备油料装备为提供更翔实的流量、加油量、受油车辆、加油车辆、余油量等基础信息，数字化加油枪可为加油分队提供必要的流量、加油量、加油品种、受油车辆、加油车辆等信息，同时在装备研制和原装备改造时，不需设计复杂加油工艺系统或对原工艺系统进行重大改造，只需更换原普通加油枪即可，简单、易行。

2 军用数字化加油枪关键技术分析

2.1 一体式小型车辆识别技术

车辆识别技术[5]主要是识别和记录受油车辆的基本信息，为单装精细化保障和平时演习、训练用油单装核算提供依据，同时记录该类型装备和单装基础油料消耗数据，为平时确定该型油料装备供应标准和战时油料保障要求提供可靠依据。目前大量使用的条码识别技术[6]和数字标签识别技术防护等级低、耗电量大、体积大，不能满足数字化加油枪野外使用需求，因此，研制高防护等级、低耗电量、小体积防爆型车辆识别装置成为实现数字化加油枪的关键技术之一。

2.2 内置式流量计量与数据存储技术

流量计量与储存技术[7]广泛应用于各种流体的计量，但现有流量计量技术主要通过安装测试仪器于计量管道中间，或者安装于管道外部，对待计量管道的直径和使用条件有一定要求，军用加油枪因其管径较小，结构特殊，现有的流量技术无法应用。因此设计适用于加油枪结构，并能够实现一体化显示与数据储存功能的内置式流量计量技术成为数字化加油枪的关键技术之一。

2.3 信息显示与数据无线传输技术

数字加油枪属于小型设备，主要用于野外条件下对用油装备进行加油，由于其直接与用油装备油箱相连，使用环境油气浓度高，因此对数字化加油枪的防爆水平提出了较高的要求。受限于加油枪自身的体积，现有信息显示与储存设备无法，更无法从加油枪直接对外进行数据输出，因此研制体积小型化、防护等级高、耗电量小、能够自动组网并直接对外进行数据输出的信息显示与数据无线传输技术十分必要。

2.4 加油枪数据管理软件开发

以实际装备加油过程中的客观需求为基础，根据不同层级操作人员的使用需要及管理要求，开发方便实用的管理控制软件，设置不同的管理权限，安全有效管理数据存取、记录和远传。

3 军用数字化加油枪总体设计

3.1 军用数字化加油枪的构成

军用数字化加油枪主要由加油枪主体、车辆识别模块、流量计量模块、信息显示屏、数据采集模块、数据传输模块、电源等组成，如图1所示。完成加油车辆识别与记录，加油流量、单次加油量、批次加油量、累计加油量、加油日期、加油品种的采集、记录显示、数据现场显示与远传、数据后台接收与管理等功能。为方便与现有加油枪通用，数字化加油枪的主体从现有加油枪改造而成。

图1 军用数字加油枪构成图Fig.1 Consist of military digital refueling gun

3.2 军用数字化加油枪关键技术设计

车辆识别模块由激光扫描头[8]、接收装置、光电装换装置、译码电路和处理程序等组成，实现受油车辆识别和相关数据采集、记录。流量计量模块由涡轮、传感器、数据采集电路和数据处理软件等组成，完成加油品种、数量、时间的采集与记录。数据采集模块整合、采集、记录车辆识别模块、流量计量模块等模块记录的相关数据，并进行加密处理。数据传输模块将经过加密处理[9]的加油数据通过无线传输的方式外传至服务器，以便进行集中处理分析。后台管理软件完成加油数据处理与报表生成，该模块主要完成加油数据统计、生成上报数据盘或远传数据包、管理权限设置与数据查询等功能(图2)。

图2 军用数字加油枪控制框图Fig.2 Control block diagram of military digital refueling gun

4 结 论

本文从部队现有加油枪无法实现单枪加油计量、加油车辆识别、单枪加油数据采集与记录等功能，难以满足信息化条件下油料精确化保障的需求的实际情况出发，论述了研制数字化加油枪的必要性，对数字化加油枪的关键技术进行了技术分析，并总体结构和核心功能进行了初步设计。

［1］ 张齐, 雍岐东, 陈飞. 加强油料装备建设保障多样化任务需求[J].物流技术(装备版), 2012, (02): 64-66.

［2］ 李进, 陈国需, 胡泽祥, 杜鹏飞, 夏迪, 邵毅. 美军油料保障现状及其对我国船舶补给国外燃料油的启示[J]. 石油商技, 2014, (05): 60-64.

［3］ 彭鹏菲, 黄亮, 于钱. 基于网络中心战的装备保障模式及指挥信息系统架构分析[J]. 电子设计工程, 2016, 24(4): 35-38.

［4］ 李延飞. 后勤保障的精细化管理讨论[J]. 中国管理信息化, 2015, (10): 118-118.

［5］ 张雪芹, 方婷, 李志前, 董明杰. 基于类Haar特征和AdaBoost的车辆识别技术[J]. 华东理工大学学报(自然科学版), 2016, 42(2): 260-265.

［6］ 陈银凤. 简析条码技术[J]. 物流科技, 2014, 37(8): 78-79.

［7］ 王存伟. 气体超声流量计在天然气流量计量中的应用分析[J]. 石油化工自动化, 2015, 51(6): 69-72.

［8］ 林静焕, 戴勇, 盛水平, 陈海云. 新型通用式激光扫描封头检测仪[J]. 激光技术, 2014, 38(5): 651-654.

［9］ 刘静, 杨正校. 整数多项加密技术在海上作战体系中的应用[J]. 舰船科学技术, 2016, (10): 169-171.

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

军需能源专业科研项目，项目号：YX216J024。

2016-10-21

陈畅（1990-），男，湖南株洲人，在读博士生，研究方向：油料加注技术与装备、油料勤务。E-m ail：408430734@qq.com。