智慧供電服務柜員機系統設計與實現

智慧供電服務柜員機系統設計與實現

摘 要：智慧供電服務柜員機系統，集成了前端柜員機設備和后臺服務運營支撐系統，在傳統電力柜員機基礎上通過實時遠程視頻交互，讓客戶與業務人員進行“面對面”的業務辦理;通過高清視頻、電子采集、呼叫中心等技術，實現與供電營銷業務系統的高度整合，創新了一種“集控式供電營業廳”服務模式，達到減人增效、不間斷服務目的。

關鍵詞：供電服務;智慧柜員機;視頻軟電話

DOI：10. 11907/rjdk. 191061 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2019）007-0123-05

Design and Implementation of Intelligent Power Supply

Service Automatic Teller Machine System

ZHOU Wen-qiong1，WANG Le-qiu2，LIN Shu-hua3

（1. Department of Science and Technology and School -enterprise Cooperation，Guangdong Polytechnic of Science and Technology，

Guangzhou 510640，China;2. School of Information Management，Sun Yat-Sen University， Guangzhou 510006，China;

3. Guangdong SYNI Communcation Co.Ltd， Zhuhai 519000，China）

Abstract：Intelligent power supply service teller machine system integrates front-end teller machine equipment and back-end service operation support system. On the basis of traditional power teller machine， through real-time remote video interaction， customers and business personnel can conduct face-to-face business management; through high-definition video， electronic acquisition， call center and other technologies， it realizes highly integrated application with power supply marketing business system. A service mode of centralized control power supply business hall is innovated to achieve the goal of reducing personnel， increasing efficiency and uninterrupted service.

Key Words：power supply service;intelligence automatic teller machine;video soft phone

基金項目：廣東省中小科技型企業創新基金項目（2013B011201377）;珠海市中小科技型企業創新基金項目（ZH01081404170059PZY）;南方電網公司科技項目（K-GD2014-0581）

作者簡介：周文瓊（1969-），女，碩士，廣東科學技術職業學院科技與校企合作處教授，研究方向為 Web數據管理、電力營銷;王樂球（1969-），男，碩士，中山大學資訊管理學院講師，研究方向為軟件工程與信息系統、電力財務管理。

0 引言

根據《國家電網公司“十三五”發展規劃》，國家電網公司將全面建成“一強三優”（電網堅強、資產優良、服務優質、業績優秀）的現代公司，電網企業需要不斷提高供電服務質量。供電營業廳是電網企業對外服務的門戶窗口，對電網企業的客戶服務水平和客戶服務形象有著重要影響，但目前供電營業廳在運營模式、現代化服務手段和服務管理等方面與現代公司不匹配[1-2]：營業人員不足，工作超時、運營成本與業務量不匹配，人力資源需求矛盾突出;自助服務終端由于功能的局限性，無法替代柜臺人工服務，營業廳整體科技能力薄弱等。

在營業廳服務領域，銀行業已推出虛擬柜員機 （Virtual Teller Machine，VTM）理念。劉道余、劉夢濤和羅攀峰[3]研究了VTM系統的身份認證方法;譚鋮和王文娟[4]提出了一種VTM的研究方案，研究了系統組成和設計原則;王蕓[5]進行了全面VTM產品概念設計;江浩然[6]研究了VTM管理模式，分析了集中式管理和分布式管理相結合的綜合管理模式對VTM發展的影響。

借鑒銀行業智能化服務模式與新型應用技術，供電營業廳整合原有集中式電網客戶服務中心，探索高效務實、創新發展的智能營業廳建設方案：首先集成網廳、微信、掌廳、自助終端、人工窗口等服務渠道;其次合理應用智能輔助終端，為客戶提供一站式的智能化、自助式業務辦理體驗。智慧供電服務柜員機可提供遠端的人工咨詢和人工指導。系統實現了自動、智慧服務和集控式管理，實現電網客戶業務辦理便捷化，縮短客戶業務辦理時間，提升供電營業廳運轉效率，實現供電營業廳智能化升級。

1 系統設計

1.1 系統架構

根據供電服務遠程視頻柜員機運作模式[7-11]，將供電服務遠程視頻柜員機系統劃分為3大部分：智能營業廳終端設備硬件支撐系統、視頻服務排隊智能系統和供電營銷業務系統，見圖1。智能營業廳終端設備通過VPN與電網局域網聯接，視頻服務排隊智能系統通過電網局域網與服務器連接，智能營業廳終端設備需要遠端人工客戶視頻服務時，通過視頻服務排隊智能系統進行排隊和人工客服分配，智能營業廳終端設備還集成了供電營銷業務系統，為電網用戶提供業務受理功能。

終端設備][終端主控服務器/終端管理系統][文檔管理器][終端設備支撐系統][數據庫][業務員PC][業務員PC][管理員PC][服務運營中心網絡][供電局局域網][VPN][供電局營銷系統][業務集成系統][工單/報表/監控/知識庫等系統][媒體交換機][CTI服務器][音視頻錄制系統][智能視頻服務排隊系統][系統業務集成]

圖1 系統架構

1.2 終端設備支撐系統

智慧供電服務柜員機實現用戶自助服務和遠程業務員視頻指導服務。為了支撐柜員機終端設備的服務運行，需要搭建支撐終端設備的運行平臺，整個終端設備支撐系統由智慧供電服務柜員機終端設備、終端主控服務器、終端文檔管理器和終端管理監控系統4部分組成，見圖2。系統的常用部署方式為：智慧供電服務柜員機終端設備部署在供電營業廳或社區，其它部分集中部署在市電網公司客戶服務運營中心。

圖2 終端設備支撐系統結構

1.3 終端機

供電服務遠程視頻柜員機終端設備充當傳統供電營業廳的受理窗口，通過柜員機終端完成所有業務受理。供電業務受理功能：用戶身份驗證、供電業務申請表投遞、供電業務單打印、電費發票打印、憑條打印、微信支付、信用卡支付、支付寶支付等，終端機配備以下功能設備：二代身份證閱讀器、高拍儀、A4打印機、發票打印機、憑條打印機等，通過這些設備把客戶材料電子化，安全傳送到人工座席，完成業務受理交互動作，見圖3。

圖3 vtm終端機

為滿足終端機的安全性與穩定性，終端機各組成設備必須采用模塊化結構設計，各模塊獨立可換。

2 終端設備模塊

終端設備提供高清語音視頻、觸控屏交互、紅外感應，模擬“面對面”的柜臺服務，具備銀聯支付、紙鈔支付、卷式發票打印、憑條打印、A4打印、單據回收功能，并支持高拍儀資料掃描，個人身份信息采集、高清攝像視頻、廣角攝像頭監控等功能。

2.1 外觀結構設計

（1）自助終端外觀需符合人體工程學設計，考慮用戶使用的方便性和舒適性，各個設備操作部件的位置分布要求合理及人性化。

（2）外型美觀大方，與南方電網、營業廳整體色調搭配和諧。

（3）自助終端的LOGO設計及機體顏色符合各類VI規范，按VI規范要求設計實施。

（4）工藝精湛，可擴展性強，具有較強的抗沖擊性，適合在網點外墻、商場、住宅小區等戶外安裝。

2.2 模塊組成

終端設備實行模塊化結構設計，各模塊獨立可換。自助終端設備包含以下模塊：高清視頻交互模塊、觸控交互模塊、讀卡繳費模塊、憑條打印模塊、身份證閱讀模塊、指紋模塊、發票打印模塊、紙幣收取模塊、業務單打印模塊、業務單回收模塊、高拍儀掃描模塊、主機，下面分別對關鍵模塊進行描述。

2.2.1 試制高清視頻交互模塊

高清攝像頭指標參數見表1。

表1 高清攝像頭指標參數

視頻顯示器指標參數見表2。

表2 視頻顯示器指標參數

觸控交互模塊指標參數見表3。

2.2.2 銀聯繳費模塊

金屬加密鍵盤指標參數見表4。

表3 觸控交互模塊指標參數

表4 金屬加密鍵盤指標參數

密鑰、程序及敏感數據拆封自毀;PCI國際認證＼&接口標準＼&標準RS-232和標準USB2.0接口＼&輸入鍵盤＼&10個數字鍵，6個功能鍵＼&鍵擴充性＼&外接2片4鍵擴展功能鍵＼&按鍵壽命＼&超過3 000 000次＼&按鍵壓力＼&2～4N＼&按鍵行程＼&不小于0.45mm＼&處理能力＼&PIN加密、MAC運算、數據加密/解密，具有遠程密鑰下載＼&保護能力＼&停電敏感數據保存5年以上＼&]

2.2.3 高拍儀掃描模塊

高拍儀掃描參數指標見表5。

表5 高拍儀掃描參數指標

3 安全實現

系統安全實現包括交易安全和數據安全兩部分。

3.1 交易安全

供電服務遠程視頻柜員機需要確保客戶能夠安全使用現金或銀行卡繳費。安全技術措施包括：①設置讀卡器閘門以防異物插入、非法打開;②在讀卡器監測到錯誤時，增加“故障報錯，停機處理”流程，并顯示專門的警告提示，告知客戶檢查讀卡異常。注意不要泄漏密碼、請勿輕信他人建議或任何提醒（電網工作人員絕不會讓客戶提供密碼）;③為了確保客戶的銀行卡信息安全，實現超時吞卡功能，用來預防業務處理結束后客戶忘記取卡情況;④插卡、退卡指示燈提示。為確保客戶插卡正確和取走磁卡，客戶在插卡和退卡時讀卡器口燈光閃爍，同時遠程座席語音提示客戶;⑤使用金融機構認證的一體化繳費系統，確保客戶交易信息不會經過系統泄漏出去;⑥使用安保攝像頭監控繳費系統，防止對繳費系統非法操作和改動。

3.2 數據安全

供電服務遠程視頻柜員機采集的資料需要滿足保密要求。具體措施如下：①文件加密傳輸保存，禁止明文傳輸保存;②文件加蓋水印，防止文件被非法獲取后修改或用作其它用途;③文件附上客戶電子手簽簽名，以確認客戶將相關文件提交給供電營業廳;④系統設置賬戶安全權限，只允許經過授權的人員才能查詢電網業務辦理資料和文件[12-14]。

4 關鍵技術

4.1 SIP協議棧

會話發起協議（Session Initiation Protocol，SIP）是一個由IETF制定的應用層信令控制協議，廣泛用于通信會話控制。通信會話包括多媒體會議會話、多媒體內容分發會話、IP語音會話等，可通過網狀單播、組播、混合方式進行通信會話[15-18]。

SIP協議是一種實時多媒體信令標準，因為其采用的編碼方式是基于文本編碼，所以在點到點的應用環境中可跨平臺使用，并具有擴充性、靈活性和兼容性，便于運營商應用已有的網絡通道實現特大規模應用。

通過采用SIP協議實現視頻語音通話功能，通話流程見圖4。

圖4 軟電話通話流程

圖4中，軟電話A主動呼叫軟電話B，A發送INVITE請求到SIP服務器，SIP服務器回應100 Trying，表示正在嘗試呼叫軟電話B;B在收到INVITE請求后主動發送100 Trying到SIP服務器，表示軟電話B正在處理中，接著發送180 Ringing表示B處于振鈴狀態;SIP服務器將B的當前狀態轉發給A，A此時知道B處于振鈴中并播放振鈴語音;當B選擇接聽時將發送200 OK給SIP服務器，SIP服務器轉發B的報文給A，此時由軟電話A到軟電話B的通話已經成功建立，即可通過音頻編碼和視頻編碼進行數據傳輸實現視頻通話。當A發送BYE報文給SIP服務器時，表示A主動掛機通話結束了，此時A將釋放通話連接，而B在收到BYE請求后也會做相應的資源釋放動作，一次完整的視頻通話流程完成。

4.2 RTMP協議

實時消息傳輸協議（Real Time Messaging Protocol，RTMP）是一個基于TCP的協議簇，包括RTMP基本協議、RTMPT變種、RTMPS變種、RTMPE變種等。RTMP網絡協議主要用于實時數據通信，廣泛應用于Flash平臺和AIR平臺、流媒體和交互服務器間的音視頻通信和數據通信。

資料掃描模塊通過采用RTMP協議能更好地減輕帶寬資源，在帶寬有限的情況下也能高質量傳輸視頻。資料掃描模塊通過獲取VTM高拍儀攝像頭視頻源，利用RTMP協議將采集到的數據流通過服務器發送給坐席端，使坐席可實時監控現場資料收集情況。

4.3 H.264視頻編碼

H.264是DPCM疊加變換編碼的混合式編碼模式，具有以下特點：①因為采用“回歸基本”設計，所以該編碼具有簡潔的特點，與H.263++編碼相比，其壓縮性能更優;②在不同的信道適應能力得到增強，該編碼應用“網絡友好”的語法和策略，使得誤碼和丟包的處理更優;③應用范圍寬泛，可滿足多種需求：多解析度、多速率、多傳輸（存儲）場合。系統的視頻軟電話和電網業務申請單掃描編碼大部分采用H.264編碼。

在技術層面，與H.263 v2（H.263+）編碼或MPEG4簡單類編碼比較，采用H.264編碼實現的編碼器碼率一般可節省近50%的碼率;在所有碼率中，H.264能提供較高質量視頻;在低延時模式（如視頻會議）下，H.264實時通信能力較強;在無延時限制應用場景（如視頻存儲、服務器端的視頻流應用）下，H.264工作效能好。另外，H.264提供多個工具包，如傳輸網中包丟失處理工具、無線網中比特誤碼處理工具等。

在系統層面，H.264提出了一個新的分割概念，在視頻編碼層（Video Coding Layer，VCL）和網絡提取層（Network Abstraction Layer，NAL）間進行概念性隔離。VCL表述視頻內容的壓縮核心，NAL通過特定類型網絡表述遞送，這樣分割使信息封裝更方便、對信息的優先級控制更好進行。

4.4 電話軟交換技術

基于分組網，軟交換技術利用程控軟件提供呼叫控制功能，處理分離的媒體設備，可在不同技術、不同協議和不同設備間提供互操作。其基本原理是：不依賴于底層硬件、底層操作系統，創建一個接口標準、業務開放、伸縮性良好的分布式軟件系統，能處理不同業務所需的同步通信協議。

軟交換技術具有以下功能：①具有在設備層和協議層間獨立運作能力，這些應用能處理和管理呼叫，和會話同步;②第三方應用能在軟交換網絡體系中安全執行，惡意或錯誤的應用被安全隔離，不會產生任何不利影響;③具有擴展能力，具有支持第三方硬件商新增設備和新增協議的能力;④應用提供者能支持全系統范圍的策略新增能力，同時不降低應用的安全和性能;⑤具有支持網絡管理、帳單管理和其它各種支持營運應用的同步通信控制能力;⑥具有動態拓撲能力和同步通信控制能力，能支持運行時捆綁或支持結構改善;⑦具有網絡可伸縮能力、完全故障恢復能力。

軟交換主要基于媒體設備和媒體網關，通過計算機軟件運行程序與各媒體流進行協議交換，基于分組網絡（IP/ATM）實現PSTN網、IP網、ATM網之間的互聯互通，實現與程控交換機相似功能。與傳統交換相比，業務增值、擴展伸縮更方便。

為支持增值業務、管理業務和第三方應用，軟交換在應用層和業務層間提供多種接口，包括訪問數據庫接口、第三方應用平臺接口、功能服務器接口等。其中軟交換與策略服務器間接口采用COPS協議，以實現網絡設備在工作狀態下的動態干預;軟交換與智能網SCP間的接口采用INAP協議，以支持智能網業務;軟交換與應用服務器間的接口采用API 和SIP，以支持第三方應用和增值業務;軟交換與網關中心間接口采用SNMP，以實現網絡管理。

軟交換接收到呼叫等相關信息后，主要通過核心組網和媒體層網關互動指揮網關實現呼叫，其基本職責是在各連接點間建立簡單呼叫或復雜處理關系，大多數應用場景是實時業務處理，如通話語音、通話視頻、多媒體業務等。

5 系統應用實例

南方電網某電網公司將營業廳進行智慧化升級，把營業廳劃分為24小時智能自助廳與集控式智慧營業廳。24小時智能自助廳由多臺自助繳費機和自助業務辦理一體機組成，自助繳費機支持銀聯卡繳費、支付寶、微信繳費以及發票打印功能。自助業務辦理一體機支持快捷過戶、變更用戶基本檔案、變更繳費賬戶等常用業務。集控式智慧營業廳在功能上進行了優化，將智能服務劃分為服務引導區、自助繳費區、全自助業務辦理區、VTM業務辦理區、增值稅發票柜區、宣傳展示及客戶休息區、人工服務區。

營業廳智能化升級利用智能終端結合WiFi模塊，增強與微信公眾號、網廳、掌廳等遠程服務渠道的聯動;提供智能化服務輔助工具，客戶可自助辦理常規業務;遠程“面對面”服務的集控式VTM終端替代傳統營業廳服務窗口，通過綜合線上線下多種渠道，使傳統供電營業廳升級為互動性更強、運轉效率更高、運營成本更低、低碳環保的體驗式智慧供電營業廳。

6 結語

智慧供電服務柜員機系統推動了供電營銷管理理念轉變和供電服務模式創新，驅動供電營銷新業態形成。本文設計了智慧供電服務柜員機系統，提出了系統體系架構，設計了終端設備支撐系統和終端機。系統使用SIP協議棧、RTMP協議、H264視頻編碼和電話軟交換等關鍵技術，實現供電客戶業務辦理便捷化，能為電網公司提升供電服務質量提供技術支撐[19-23]。

參考文獻：

[1] 林弘宇，張晶，徐鯤鵬，等. 智能用電互動服務平臺的設計[J].電網技術，2012，36（7）：255-259.

[2] 黃莉，衛志農，韋延方，等. 智能用電互動體系和運營模式研究[J]. 電網技術，2013，37（8）：2230-2237.

[3] 劉道余，羅攀峰，劉夢濤.一種基于遠程銀行VTM的身份認證方法及裝置：CN103559485 A[P]. 2014.

[4] 譚鋮，王文娟. VTM遠程柜員機方案研究[J]. 數字通信世界，2015（10）：36-38.

[5] 王蕓. 基于產品系統設計理論的VTM遠程銀行柜員機設計研究[D]. 南京：南京工業大學，2015.

[6] 江浩然. 關于VTM運營管理的研究分析[J]. 經營管理者，2015（22）：52-55.

[7] 李戰明，宋丙菊. 改進Hu矩的ATM機異常行為識別研究[J]. 計算機與現代化，2012，200（4）：188-191.

[8] 信懷義，馬亮亮. VTM智慧銀行：商業銀行網點轉型新利器[J]. 中國金融電腦，2015（10）：28-31.

[9] 全國智能電網用戶接口標準化技術委員會. 電力需求響應系統通用技術規范：GB /T 32672—2016[M]. 北京：中國標準出版社， 2016.

[10] 祁兵，張榮，李彬，等. 自動需求響應信息交換接口設計[J]. 中國電機工程學報， 2014，34（31）：5590-5596.

[11] 祁兵，柏慧，陳宋宋，等. 基于互聯網家電的需求響應聚合系統信息接口研究與設計[J]. 電網技術，2016，40（12）：3918-3922.

[12] XU Y，LI Z，YANG J，et al. A survey of dictionary learning algorithms for face recognition[J]. IEEE Access，2017（2）：561-566.

[13] 曹瑜，涂玲，毋立芳. 身份認證中灰度共生矩陣和小波分析的活體人臉檢測算法[J]. 信號處理，2014，30（7）：830-835.

[14] 任玉強，田國棟，周祥東，等. 高安全性人臉識別系統中的唇語識別算法研究[J]. 計算機應用研究，2017，34（4）：1221-1225.

[15] 蔡云剛. VoIP網絡淺析[J]. 網絡安全技術與應用，2009（12）：34-36.

[16] 張登銀，孫精科. VoIP技術分析與系統設計[M]. 北京：人民郵電出版社，2003.

[17] 汪慶龍，賀松，袁森. 安全的VoIP通信系統設計及實現[J]. 電聲技術，2016（5）：104-105.

[18] 潘磊. IPv6 網絡下的VoIP 通信設計[J]. 工業設計，2015（9）：62-66.

[19] 涂瑩，朱炯，裘華東，等. 面向“互聯網+電力營銷”的智能互動服務創新體系架構[J]. 中國電力，2017，50（9）：95-99.

[20] 施王輝，辛向陽. 公共終端界面的可用性研究[J]. 包裝工程， 2016，37（6）：62-66.

[21] 丁熊. 城市公共服務體系創新設計研究[J]. 包裝工程，2015，36（2）：13-17.

[22] 何思倩. 基于乘客行為地圖的地鐵圖書館服務設計[J]. 裝飾， 2015（8）： 90-92.

[23] 張曉彤，宇振榮，王曉軍，等. 場景可視化在鄉村景觀評價中的應用[J]. 生態學報，2010（7）：1699-1705.

（責任編輯：杜能鋼）