電力自助票據打印終端的應用研究

摘 要：本文針對目前國內供電營業廳發票打印的現狀及存在的業務需求，對各供電營業廳發票打印排隊時間長、發票打印不規范等現狀開展研究，探討建立基于多種認證模式、多種電力票據自助打印的電力自助票據打印終端。依據《國家電網公司關于堅持以客戶為中心進一步提升優質服務水平的意見》中有關“深化互聯網+營銷服務，拓展服務新模式”的通知，分析互聯網技術中人臉識別等先進技術，提出了融合互聯網、物聯網先進技術的自助票據打印終端建設方案，并構建了電子自助票據打印的應用場景，為供電營業廳拓展服務新模式提供了有益借鑒。

關鍵詞：物聯網；電子發票；智能識別；自助服務

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）11-0155-04

Application Research of Electric Self-service Bill Printing Terminal

ZHENG Haixiang1，CHEN Biao1，LUO Yizhao1，LIANG Haitao1，SHANG Guanxia2，JIANG Haifeng1

（1. Fujian Net Energy Technology Development Co.，Ltd.，Fuzhou 350003，China；

2.State Grid Fujian Electric Power Co.，Ltd.，Fuzhou 350001，China）

Abstract：This paper aims at the current status and existing business requirements of power supply business halls in China，this paper studies the long queuing time of invoice printing and irregular invoice printing in power supply business halls，and discusses the establishment of power self-service bill printing terminal based on multiple authentication modes and various power bill self-printing. According to the notice of the national Power Grid Corp on Adhering to Customer Centered and Further Improving the Quality of Service，the notice of “deepening Internet plus marketing services and expanding the new service mode” has analyzed advanced technologies such as face recognition in internet technology，and put forward self-help bills that integrate advanced technologies of Internet and Internet of things. The construction scheme of printing terminal and the application scenario of electronic self-service bill printing are constructed，which provides a useful reference for the power supply business hall to develop new service mode.

Keywords：internet of things；electronic invoice；intelligent recognition；self-service

0 引 言

為深化“互聯網+營銷服務”，拓展服務新模式，進一步落實以客戶為中心提升優質服務水平的任務要求，同時結合國內電子發票的發展趨勢，福建網能科技開發有限責任公司結合國家電網公司“始于客戶需求、終于客戶滿意”的最終目標，提出了開展電力自助票據打印研究與應用。

國內目前在自助票據打印方面，中國移動和中國聯通等電信行業的龍頭企業都已開始使用自助開票終端進行機打發票的開具，并且產品正在慢慢被顧客所接受和喜愛。但是目前電力行業的自助發票打印裝置建設尚處于起步階段，現有的打印裝置僅支持電費清單打印或者僅支持電子發票打印，其功能有待進一步修正與完善。

本次主要研究目標是開發一種適用于電力營業廳電子票據自助打印的裝置，結合基層供電營業廳票據打印的業務需求，尤其是電子發票打印的需求，從關鍵技術開發、設計界面的研究、軟件架構等方面為通用型的電力電子票據自助繳費與打印裝置提供技術方案。同時，結合國家電網供電營業廳的應用實踐，改進現有單功能自助設備設計中的不足，為通用型電力電子票據打印裝置的設計提供建設性參考。

1 現狀與需求分析

隨著用電客戶的服務意識日益增強，更多的用戶選擇到電力營業廳接受電力服務，隨之導致營業廳排隊處理業務增多。根據統計數據顯示，2017年營業廳處理的業務以票據打印的業務居多，雖然營業廳部署的繳費終端已提供了相應功能，但實用程度不夠，多數用戶依然選擇在柜臺進行發票打印，無形中增大營業廳柜臺服務壓力以及客戶排隊等待的時間。

隨著電力信息自動化系統建設工作的逐步推進，以及移動互聯網技術的廣泛應用，電子發票逐步取代紙質發票，但是在科技發展給用戶帶來了便捷服務體驗的同時，其中一部分特殊用戶卻無法適應，如中老年用戶、觀念較為傳統的用戶，因此針對上述用戶的服務仍存在一定的困難。

現針對上述問題，研究電力電子票據自助打印裝置，擬在供電營業廳部署，提供用電客戶自助繳費、自助繳費清單打印、自助電子發票打印等一系列自助服務，提升用戶服務滿意度。通過此設備的部署減少用電客戶等待時間，降低窗口服務壓力，提高用戶服務體驗，提供自助式發票打印服務，豐富電子發票打印渠道，真正提供“最多跑一次”，甚至是“一次不用跑”的優質服務。

2 系統設計

自助票據打印終端系統包括營銷業務應用系統端以及自助繳費發票打印一體化裝置兩個部分，如圖1所示。SG186營銷業務應用系統負責自助繳費發票打印一體化裝置的建檔、對操作人員進行鑒權、提供繳費清單信息等業務功能，同時收集各自助繳費發票打印一體化裝置實時狀態信息。自助繳費發票打印一體化裝置實現自助繳費、清單打印、發票打印等業務功能。

2.1 功能設計

自助繳費發票打印一體化裝置具有的功能包括電子發票打印、檔案查詢、歷月抄表清單查詢打印、歷月電費明細查詢打印、電費結算單打印、電費清單查詢打印以及用戶驗證等。

電子發票打?。和ㄟ^自助發票打印終端，實現用戶電子發票預覽和打印，電子發票打印支持用戶選擇年月打印發票；并且支持二維碼掃碼打印功能。

檔案查詢：通過自助發票打印終端，實現用戶檔案信息的查看，包括戶號、戶名、地址、欠費總金額、當前余額。

歷月抄表清單查詢打?。和ㄟ^自助發票打印終端，實現用戶歷月抄表清單預覽和打印。歷月抄表清單支持用戶選擇清單年月區間打印。

歷月電費明細查詢打?。和ㄟ^自助發票打印終端，實現用戶歷月電費明細預覽和打印。歷月電費明細支持用戶選擇電費年月區間打印。

電費結算單打印：通過自助發票打印終端，實現用戶電費結算單預覽和打印。電費結算單打印支持用戶選擇年月打印。

電費清單查詢打?。和ㄟ^自助發票打印終端，實現用戶電費清單預覽和打印。電費清單打印支持用戶選擇年月打印。

用戶驗證：用戶驗證提供3種方式實現，用電戶號和密碼登錄、用戶身份證登錄、用戶手機號碼登錄。

2.2 硬件模塊設計

電力自助票據打印終端主要硬件模塊包括主控模塊、人機交互模塊、加密模塊、二代身份證閱讀器、人臉識別模塊、條碼識別掃描器、激光發票打印機及語音播放器，硬件模塊結構如圖2所示。

各模塊功能如下：

智能周轉柜的主要硬件模塊包括機柜模塊、人機交互設備、條形碼掃描模塊、移動條形碼掃描模塊、溫濕度監控系統、門禁系統、主控模塊與聲音模塊。各模塊功能如下：

（1）主控模塊：采用工業級嵌入式低功耗設計，用于自助票據打印終端的各個模塊的驅動與控制。

（2）人機交互設備：用于用戶與自助票據打印終端嵌入式系統的交互。使用人機交互設備代替傳統的鍵盤與鼠標操作，從而使自助票據打印終端更加方便快捷。

（3）加密模塊：基于硬件保護技術，通過對軟件與數據進行保護防止傳輸的用戶數據被非法使用。

（4）二代身份證閱讀器：采用國際上先進的TypeB非接觸IC卡閱讀技術，配以公安部授權的專用身份證安全控制模（SAM），以無線傳輸方式與第二代居民身份證內的專用芯片進行安全認證后，將芯片內的個人信息資料讀出，將此信息上傳至自助票據打印終端，并完成解碼、顯示、存儲、查詢和自動錄入等功能。

（5）人臉識別模塊：具備人臉捕捉與跟蹤、人臉識別對比、人臉建模與檢索、真人鑒別四大功能，與自助票據打印終端管理系統深入融合，實現人臉識別登錄功能。

（6）條碼識別掃描器：用于對多塊計量器具進行同時批量操作，或對機柜模塊的表位進行掃描，具備友好的人機工程學設計，從而創造出效率更高的移動工作環境。

（7）激光發票打印機：支持電費結算單、抄表清單、電費明細單、以及電子發票打印。

（8）聲音模塊：提供多媒體語音操作引導、操作異常提示。

2.3 結構設計

自助繳費發票打印一體化裝置包括：激光發票打印機（01）、加密模塊（02）、工控主機（03）、人臉識別模塊（04）、語音播放器（05）、LED觸摸式顯示器（06）、二代身份證識別模塊（07）及條碼識別模塊（08），結構設計如圖3所示。

3 關鍵技術

3.1 自動識別身份技術

為實現自助票據打印終端自動識別身份，采用本地部署和建立遠程人臉檢索平臺兩種方式。當采用人臉檢索平臺時，需要在應用網絡中建立一個遠程人臉檢索平臺，統一管理所有用戶的人臉特征值數據庫，可遠程采集修改用戶特征值信息，并回傳至人臉檢索平臺；當采用本地部署方式時，人臉檢索平臺作為智能自助終端的一個子系統模塊，用戶人臉特征信息需要當地使用人員進行輸入修改。當使用人臉識別方式時候，通過工控主機本機的人臉識別模塊進行人臉特征值的提取與校驗，返回驗證是否通過及相關用戶信息，從而實現了人臉識別的驗證。

3.2 AES加密技術

針對加密傳輸問題，終端采用AES加密算法，AES加密算法最常見的是對稱加密算法。對稱加密算法也就是加密和解密用相同的密鑰，將需要加密的信息采用AES加密后，再進行傳輸，由服務端進行解密。具體的加密流程：

3.2.1 明文P

沒有經過加密的數據。

3.2.2 密鑰K

用來加密明文的密碼，在對稱加密算法中，加密與解密的密鑰是相同的。密鑰為接收方與發送方協商產生，但不可以直接在網絡上傳輸，否則會導致密鑰泄漏，通常是通過非對稱加密算法加密密鑰，然后再通過網絡傳輸給對方，或者直接面對面商量密鑰。密鑰是絕對不可以泄漏的，否則會被攻擊者還原密文，竊取機密數據。

3.2.3 AES加密函數

設AES加密函數為E，則C=E（K，P），其中P為明文，K為密鑰，C為密文。也就是說，把明文P和密鑰K作為加密函數的參數輸入，則加密函數E會輸出密文C。

3.2.4 密文C

經加密函數處理后的數據。

3.2.5 AES解密函數

設AES解密函數為D，則P=D（K，C），其中C為密文，K為密鑰，P為明文。也就是說，把密文C和密鑰K作為解密函數的參數輸入，則解密函數會輸出明文P。

3.3 智能傳感識別引導技術

智能傳感器屬于物聯網的神經末梢，是構成物聯網不可或缺的基本條件。系統通過多種智能傳感器、感知設備和相關控制裝置，實現數據的雙向互通功能。同時通過單條連接線解決了控制、通信和供電，具備電子標識、傳感器、控制和存儲等多種功能器件，具有數字標準化數據通信接口，能與工控機直接或者接口總線相連，相互交互信息，實現終端的智能化操作引導。

4 應用前景

本次研究的樣機已在南平市電力公司電力營業廳試用，系統主要包括自助終端及嵌入式管理系統兩個部分，自助終端包括封裝在設備內的各種硬件裝置，客戶可同時打印電費結算單、抄表清單、電費明細單、以及電子發票等，實現與電力營銷業務應用系統的連接，該自助裝置為推廣24小時電力自助營業廳提供了可靠的技術支持，優化了自助服務模式。

通過本課題的研究，可以大大改善電力電子發票自助設備給人的直觀形象，加快電力電子發票自助設備的普及和產業推廣。應用前景如下：

（1）多模式系統認證登錄方式，支持手機短信登錄、用戶名密碼登錄、身份證登錄、人臉識別登錄等多種認證方式，極大地提高了人機交互體驗。

（2）與目前人工柜臺打印發票相比，自助票據打印終端操作便捷，具備智能引導、語音提示等功能，用戶只需要進行簡單的操作，即可實現票據打印，使得所服務的客戶群具有更強的通用性。

（3）自助票據打印終端具有建設成本低、安全性能高、承載信息多等優點，完善電力營業廳自助設備的設計，能提高其利用率：增加用戶發票打印的靈活性和方便性，可提高電力行業服務的質量，提升用戶體驗。

（4）自助票據打印終端的應用解決了用戶身份識別和自助電子發票打印問題，提高了發票打印的靈活性，增加了發票打印的渠道和方式，方便用戶的同時減輕了營業廳業務人員的工作量，通過自助票據打印終端，直接面向客戶服務，也是積極響應國家電網優質服務的宗旨。

試點應用情況：電力自助票據打印終端于2018年6月在福州、南平、三明等三地的三個供電所開展試點應用，各試點推廣單位以及網能科技公司密切跟蹤電力自助票據打印終端應用情況，及時收集應用中存在的問題，積極協調、督促問題解決及功能完善，經過不斷努力，系統性能與功能持續不斷改進與改善。

5 結 論

本文介紹了電力自助票據打印終端的設計模式，首次對電力電子發票自助設備進行系統研究，提出了自助終端的界面設計方案，明確了票據自助設備在尺寸功能分布、整體布局、交互方式、視覺設計等方面應注意的問題，并提出了對策，通過實例驗證其可行性和有效性，本系統首次集成了多種系統認證方式，多種電力票據自助打印，實現了有效識別和自助打印。在多地進行了試點應用，對電力電子發票打印準確度的提高和風險防范具有積極作用。此外，對自助票據打印在其他行業的應用有良好的推廣價值。

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作者簡介：鄭海翔（1991-），男，漢族，福建三明人，本科，工程師。主要研究方向：電力營銷信息化系統、電力計量。