智慧熱網平臺預付費充值方式分析

單菲菲 石棟良 陸挺

摘? 要：預付費功能是智慧熱網系統中的一項重要的功能，實現了能源供應中先付費后使用的管理模式。根據管理過程的實際需求，設計了智慧熱網預付費系統，包含管理端和用戶端。在預付費功能的實現過程中，共產生了三種充值方式：IC卡充值、遠程充值、銀企互聯充值。通過對三種充值方式的流程進行分析對比，可以看出三種充值方式的發展過程及發展趨勢，為能源供應行業預付費管理提供參考依據。

關鍵詞：IC卡;遠程充值;銀企互聯;協議加密

中圖分類號：T-09;TP315? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）16-0071-04

Analysis of Prepaid Recharge Methods of Smart Hot Network Platform

SHAN Feifei1，SHI Dongliang2，LU Ting2

（1.Wuxi Huilian Thermal Power Co.，Ltd.，Wuxi? 214174，China;

2.Shanghai Wulingshengtong Information Technology Co.，Ltd.，Shanghai? 200331，China）

Abstract：The prepayment function is an important function in the intelligent heating network system，which realizes the management mode of paying first and then using in energy supply. According to the actual needs of the management process，a smart hot network prepayment system is designed，which includes the management side and the client side. In the process of realizing the prepaid function，three recharge methods were produced：IC card recharge，remote recharge，and bank-enterprise interconnection recharge. Through the analysis and comparison of the processes of the three recharge methods，the development process and development trend of the three recharge methods can be seen，which provides a reference for the prepayment management of the energy supply industry.

Keywords：IC card;remote recharge;bank-enterprise interconnection;protocol encryption

0? 引? 言

智慧熱網平臺用于熱電聯產供熱管理中，目的是實現以散到集，從分層到綜合，打通能源供應管理中各個部門的信息壁壘，構建環保節能、經濟運行的科學化、精細化、信息化、智能化熱網管理的新模式[1]。基于以上需求，無錫惠聯熱電有限公司與上海五零盛同信息科技有限公司共同開發了智慧熱網平臺系統。智慧熱網平臺可實現預付費管理、數字化資產管理、運維管理和基本分析統計趨勢預判等功能。其中，預付費管理功能不僅可以有效避免用戶惡意拖欠費用，同時也為能源供應方按用戶信用等級進行區別管理提供了可行性的手段。在預付費功能的實際應用過程中，結合當時的技術條件，逐漸產生了IC卡充值、遠程充值、銀企互聯充值三種充值方式。本文分別對三種充值方式進行分析、對比，能源供應方可根據自身的實際情況選擇合適的預付費充值方式。

1? 智慧熱網預付費系統構成

智慧熱網預付費管理系統包含管理端和用戶端。其中管理端包含服務器、前臺機、IC卡充值器（采用IC卡充值時需配備）和打印機;用戶端即支持預付費功能的熱網智能終端（內含4G通信模塊）。系統架構圖如圖1所示。

預付費系統服務器用于對用戶側熱網智能終端的實時數據進行選測、參數監測、閥門控制、遠程充值等業務邏輯。前臺機則通過B/S架構實現實時數據顯示，參數顯示，充值界面等。

預付費熱網智能終端除了具備常規的流量積算儀的功能外，還具備IC卡充值和閥門控制邏輯。熱網智能終端的框圖如圖2所示。

根據用戶用汽量和單價實時結算，同時應答服務器的數據選測請求。若用戶余額低于報警限值，則產生報警信號，通過智慧熱網平臺短消息中心向用戶發送余額下限的短信，提醒用戶及時充值。短消息提醒界面如圖3所示。若用戶余額低于關閥點余額，終端則根據設置的閥門控制優先級選擇關閉閥門或產生告警信息由供方管理人員手動關閉閥門。

當終端提示余額不足時，用戶需要對終端進行充值，否則繼續使用將導致閥門關閉，停止供汽。充值方式根據用戶需求可選IC卡充值、遠程充值、銀企互聯充值。

2? 預付費充值方式

2.1? IC卡充值

IC卡充值屬于最早的預付費充值方式[1]，在天然氣、自來水行業曾廣泛應用。IC卡分為接觸式和非接觸式兩種。由于非接觸式IC卡不存在物理觸點，使其具有高可靠性，操作方便快捷。在智慧熱網預付費系統中，我們采用非接觸式IC卡作為儲值卡，IC卡由能源供方負責管理和發放。發放前先將IC卡的卡號進行登記，并關聯用戶的相關信息，然后設置好密碼并將卡號與用戶終端綁定。IC卡的充值和管理使用的讀卡器和管理軟件界面如圖4所示。

IC卡預付費終端充值流程：

（1）用戶付款;

（2）供方確認并寫卡;

（3）用戶領卡;

（4）用戶刷卡充值。

IC卡充值方式的優點是不依賴于網絡，可實現離線充值。缺點是操作麻煩，用戶需要拿卡到供方去儲值，還需要到預付費終端上去刷卡，再將卡內金額轉移到終端。由于有實體卡片，還存在卡片丟失的風險。IC卡充值的方式只適合熱用戶數量比較少并且對效率要求不是很高的情況。

2.2? 遠程充值

遠程充值是基于4G網絡的充值方式。預付費熱網終端集成了4G通信模塊，通過發送心跳包的方式，確保終端始終處于在線狀態，這為遠程充值提供了可行性。遠程充值需要考慮安全性和可靠性[2]，為此需要對遠程充值的通信協議進行加密處理[3]。同時因為網絡的延遲和故障可能導致數據包重發，因此還要考慮數據包重發時重復充值的問題。在智慧熱網平臺和熱網智能終端上，我們都考慮了以上兩種情況，做了相應的處理，使安全性和可靠性得到了保障。其中，為防止重復充值采取了如下技術措施：

（1）智慧熱網平臺從終端讀取當前的序列號;

（2）接收成功后，按一定的算法產生一個新的序列號。若接收序列號不成功，說明網絡通信狀況不好，則無法進行以下步驟;

（3）管理端將新的序列號與充值金額一起發送給終端。終端判斷序列號是否為新的序列號。若是，則進行充值，并更新序列號，否則不執行此命令;

（4）終端應答充值成功，完成充值過程。

遠程充值的流程如下：

（1）用戶通過銀行付款;

（2）供方確認審核;

（3）遠程下發充值;

（4）短消息通知用戶。

從以上流程可以看出，使用遠程充值方式用戶不需要到供方現場充值，也不用到終端現場充值，只需要通過銀行將費用付給供方即可，節省了用戶的人力和時間。遠程充值方式的缺點是其依賴于網絡，終端離線或網絡故障將導致無法充值。另外，由于需要供方確認和審核，若在非工作日，由于不能及時審核和下發充值，將給用戶的生產生活帶來影響。

2.3? 銀企互聯充值

銀企互聯充值是在遠程充值的基礎上結合銀企互聯服務實現的預付費充值自動化[4，5]。銀企互聯是指銀行與企業簽署服務協議，建立銀行業務系統與企業財務系統實時連接通道，利用該通道向銀行發送交易指令和接收數據信息。銀企互聯充值提供了一個客戶端軟件，其作用是對充值流程進行管理以及相關的設置工作，主界面如圖5所示。

客戶端的主要功能包含銀行、充值預審、充值審核、充值驗證、記錄查詢、預付費時段、預付費價格。限于篇幅原因，本文僅對銀行功能進行描述。銀行功能包括賬號管理（賬號錄入、修改、刪除），賬號綁定和解綁，流水查詢。

2.3.1? 賬號錄入

在需要預先處理賬號相關操作時，可以先手工錄入相應的賬號信息，默認采用系統自動識別登記方式錄入賬號。圖6顯示了錄入賬號的一般信息。銀行賬號錄入操作時會提示錄入成功與失敗，錄入成功后可對該賬號和已存賬號進行管理操作，包括修改和刪除。

2.3.2? 賬號修改和刪除

選擇修改賬號標簽，切換到修改賬號功能，左側欄顯示已經存在的銀行賬號信息，通過點擊對應賬號，可在右側顯示該賬號的詳細信息，并可進行相應操作。刪除賬號可以清除不需要的賬號或者輸入錯誤的賬號。刪除前會提示是否刪除，操作人員需要確認，避免誤刪除。賬戶修改與刪除界面如圖7所示。

2.3.3? 賬號綁定和解綁

賬號綁定中可進行綁定與解綁操作，根據選擇需要與特定的終端進行綁定或解綁已綁定的終端。

綁定終端時根據單終端或多終端綁定的不同，終端選擇自動設定，選擇需要綁定的終端確認綁定即可完成綁定操作。需要解除綁定終端的銀行賬號時，點擊“解除綁定”按鈕，確認綁定后就可以解除與終端的綁定。賬號綁定與解綁的軟件界面如圖8所示。

2.3.4? 流水查詢

流水查詢可以查看授權賬號的流水信息，通過流水信息可以清晰地了解客戶預支付款項的后續處理狀態。通過流水查詢，可以定向查詢年、月、日、自定義時間段內的流水信息，每項流水的憑證，金額，對方賬號、戶名，流水備注，流水時間以及狀態信息。

完成了銀行賬號與用戶終端綁定及其他基本設置之后，銀企互聯充值就可以自動運行而不再需要人工參與。銀企互聯充值的流程如下：

（1）用戶通過銀行付款;

（2）銀企互聯業務邏輯處理;

（3）遠程下發充值;

（4）短消息通知用戶。

銀企互聯充值方式的優勢是很明顯的：只需前期開通好銀企互聯服務，以及進行用戶銀行賬號與終端的綁定，以后的充值過程完全不需要供方管理人員參與。通過銀企互聯，用戶付費不再局限于地點和時間的限制，既方便了用戶，同時也減輕了供方財務等人員的工作量，提高了運行效率。而銀企互聯充值方式的缺點與遠程充值是一樣的，屬于在線充值，依賴于網絡。不過，隨著5G網絡的部署，網絡容量和通信速率都將呈現幾何數量級的提升，通信的在線率、可靠性和實時性已不是問題。

3? 結? 論

通過對三種預付費充值方式的分析，可以明顯看出各自的優缺點，而銀企互聯方式則是未來預付費管理的發展趨勢。在智慧熱網平臺中，結合自動開票系統，可以將財務人員從繁復的數字中解脫出來，通過快速的全流程的電子化、數字化開票體系，實現企業業務與財務的融合。

參考文獻：

[1] 陸永寧.非接觸IC卡原理與應用 [M].北京：電子工業出版社，2006.

[2] 郭銳.計算機遠程控制系統的可靠性設計研究 [J].數碼世界，2018（12）：64.

[3] 劉連浩，胡志勇.基于AES的十進制加密算法及其在預付費系統中的應用 [J].長沙電力學院學報（自然科學版），2005（3）：61-65.

[4] 姚麗.供熱企業銀行聯網收費模式探討 [J].天津經濟，2012（11）：71-73.

[5] 韓超.供熱企業銀企聯網代收費系統的設計和應用 [J].企業科技與發展，2012（16）：12-14.

作者簡介：單菲菲（1977—），女，漢族，江蘇無錫人，工程師，本科，研究方向：熱網智能管理;石棟良（1984—），男，漢族，河南唐河人，工程師，本科，研究方向：智慧熱網;陸挺（1980—），男，漢族，上海人，工程師，本科，研究方向：智慧熱網。