點鈔設(shè)備工作動態(tài)的自動化監(jiān)控

邱智飛

計算機軟件已經(jīng)成為人們生活工作中不可缺少的一部分，它能夠輔助人們便捷地完成多種工作，將勞動者從重復(fù)繁瑣的工作中解放出來。該設(shè)計方針對某銀行點鈔業(yè)務(wù)系統(tǒng)特點，提出了獨立于業(yè)務(wù)系統(tǒng)之外的監(jiān)控點鈔狀態(tài)解決方案。本方案的軟件運行基于Windows平臺，采用C/S結(jié)構(gòu)，使用SQL Server作為數(shù)據(jù)庫。軟件可以根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的日志文件，分析并上傳業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實時狀態(tài)，管理人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)或者軟件提示及時對設(shè)備進行維護、維修，最后通過一系列評價方式對軟件進行評價，驗證軟件的實用性。

環(huán)境

某國有企業(yè)的市級公司在本區(qū)域業(yè)務(wù)涉及不同縣市的89個分支銀行網(wǎng)點，每個網(wǎng)點有數(shù)據(jù)服務(wù)器、業(yè)務(wù)電腦，網(wǎng)點網(wǎng)絡(luò)通過廣域網(wǎng)連接至市級公司，市級公司通過交換路由設(shè)備連接至省級公司，該市級公司的網(wǎng)點在日常業(yè)務(wù)辦理中需要使用點鈔機、清分機對收納的鈔票進行點數(shù)、清理，點鈔機、清分機在本網(wǎng)點內(nèi)，通過局域網(wǎng)將過鈔數(shù)據(jù)上傳至本網(wǎng)點服務(wù)器，本網(wǎng)點服務(wù)器再通過FTP將匯總的過鈔信息通過業(yè)務(wù)軟件上傳至省公司數(shù)據(jù)庫。

省公司信息中心每月對各網(wǎng)點過鈔信息進行分析清理，并將網(wǎng)點的點鈔機、清分機運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)上傳完整度和及時度等指標作為對市公司信息中心的業(yè)績考核指標之一，網(wǎng)點數(shù)據(jù)上傳完整率=（網(wǎng)點1×實際工作天數(shù)+網(wǎng)點2×實際工作天數(shù)+網(wǎng)點3×實際工作天數(shù)+……+網(wǎng)點89×實際工作天數(shù)）/（網(wǎng)點1×應(yīng)工作天數(shù)+網(wǎng)點2×應(yīng)工作天數(shù)+網(wǎng)點3×應(yīng)工作天數(shù)+……+網(wǎng)點89×應(yīng)工作天數(shù)）×100%，上傳完整率為100 %則為優(yōu)秀，小于100 %大于95 %為一般，小于95 %大于90 %為合格，低于90 %為不合格，如果市級公司網(wǎng)點數(shù)據(jù)上傳完整率為不合格將受到處分。因此，市級公司信息中心管理人員必須每天不定時通過遠程桌面登錄每個網(wǎng)點的數(shù)據(jù)服務(wù)器，手動檢查數(shù)據(jù)是否及時上傳。

問題

用戶需要每天對89個網(wǎng)點多次進行手工巡查，單個網(wǎng)點需要檢查的內(nèi)容較多，需要占用一定人力資源，且重復(fù)簡單勞動消耗了管理人員寶貴的工作時間。

手工巡查制度受到實施人員技術(shù)、情緒和責(zé)任心等因素影響，該方法不利于長期維持。

手工巡查時間間隔大，無法實時監(jiān)測網(wǎng)點數(shù)據(jù)上傳狀態(tài)，不能及時處理發(fā)生的故障。

本市級公司網(wǎng)點數(shù)據(jù)上傳完整率已經(jīng)連續(xù)2個月被評為不合格，受到了嚴厲處分，數(shù)據(jù)上傳完整率不合格的問題亟待解決。

可行性

網(wǎng)點上傳的數(shù)據(jù)存放路徑固定，存儲的數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，關(guān)鍵信息存在一定排列規(guī)律，數(shù)據(jù)文件讀取權(quán)限開放，所以需要單獨開發(fā)一款計算機程序，通過設(shè)計相應(yīng)的程序算法，提取其中上傳時間、設(shè)備IP等關(guān)鍵信息，再通過數(shù)據(jù)庫語言以直觀的形式展示給用戶，從而解決問題。

用計算機軟件完成重復(fù)任務(wù)比人工更有優(yōu)勢，用戶經(jīng)過簡單培訓(xùn)即可操作，不需要專業(yè)知識，軟件維護費用低、節(jié)約人力成本，不存在疲勞、厭倦等人類的生理缺陷，能夠長效執(zhí)行任務(wù)。

面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言技術(shù)成熟，開發(fā)周期短、容錯性強、程序界面美觀并且各種操作與用戶交互便捷。

適應(yīng)時代的數(shù)字化趨勢，有利于推動行業(yè)數(shù)字化進程，對行業(yè)信息化的長足發(fā)展起到了推波助瀾的作用。

難點

用戶需要了解所有網(wǎng)點的業(yè)務(wù)系統(tǒng)是否及時將點鈔機的工作數(shù)據(jù)及時上傳至省公司，所以需要從FTP傳輸日志中提取傳輸成功的點鈔設(shè)備的IP和最新傳輸時間。

用戶需要根據(jù)網(wǎng)點點鈔設(shè)備的點鈔數(shù)量了解所有設(shè)備的工作狀態(tài)，所以需求提取點鈔過程信息文件中鈔票號碼、過鈔時間。

需要建立一套簡便的人機交互系統(tǒng)，用戶通過系統(tǒng)能夠直觀地了解所有網(wǎng)點設(shè)備的運行狀態(tài)，并設(shè)定相應(yīng)報警閥值，提醒用戶及時對設(shè)備進行維修和保養(yǎng)。

算法設(shè)計

網(wǎng)點業(yè)務(wù)系統(tǒng)，通過FTP軟件傳輸后的日志文件，可以從中提取設(shè)備IP以及最近一次文件傳輸?shù)娜掌跁r間。圖1是一份完整數(shù)據(jù)傳輸過程，該過程每行為一條FTP命令以及命令的返回信息。

從圖2文件內(nèi)容的結(jié)構(gòu)分析可知，每一行代表一次完整FTP傳輸命令，包含傳輸序號、時間戳、設(shè)備IP和傳輸命令或者命令反饋，一個完整的數(shù)據(jù)文件傳輸從“Connected on”為開始，“disconnected”為結(jié)束，數(shù)據(jù)傳輸成功的標志為“Suc-cessfully transferred”；要提取相應(yīng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)可以用函數(shù)“POS（）”提取標志為“Successfully transferred”的數(shù)據(jù)行，則第一個空格與第二個空格之間即為傳輸日期時間，第二對括號之間為客戶端設(shè)備IP。

算法說明：

算法開始，打開日志文件；

按順序搜索日志文件中，帶標識“Successfully transferred”的數(shù)據(jù)行；

使用函數(shù)“POS（）”提取第一個空格和第二個空格間的字符串，并判斷其是否符合日期時間格式；

使用函數(shù)“POS（）”提取第二對括號間的字符串，并判斷其是否符合IP格式；

判斷提取的IP的日期時間是否是最新，如果是則替換為最新；

算法結(jié)束。

從圖3中分析可知鈔號為“CNY”與“PSBC”之間一段10位的連續(xù)大寫字母與數(shù)字組合。使用函數(shù)“POS（）”，提取“CNY”與“PSBC”之間一段字符串，剔除空格符和亂碼，最后得到10位的大寫字母與數(shù)據(jù)組成的字符串可以認為是鈔號。

算法說明：

算法開始，讀取鈔號的文件；

搜索以標示“CNY”開始，并且以標示“PSBC”為結(jié)束的字符串，提取中間字符串；

去除字符串中的空格和亂碼；

判斷字符串是否由大寫字母和數(shù)字組成的10位字符串；

算法結(jié)束。

在實際處理中，網(wǎng)點服務(wù)器接收過鈔設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件最多在800個左右，平均有400個左右，每個數(shù)據(jù)文件內(nèi)包含鈔號信息平均逾500條，如果采用遍歷搜索法對程序運行一次耗時進行估算，應(yīng)用程序在讀取一次存儲在機械硬盤中的文件耗時約2 ms，假設(shè)需要讀取的文件數(shù)量在1～800個之間隨機分布，則程序單次運行耗時：

（500×400）×0.002 s=400 s

這不僅影響計算機內(nèi)其它程序的運行，也是用戶使用時無法接受的延時，故不采用遍歷設(shè)計算法，本文采用標記算法，減少程序的延時。

核心算法說明如下：

讀取一份文件，并查找該文件名是否在儲存在臨時文本文件TEMP中；

如果存在該文件，則跳過；如果不存在該文件，則提取其中必要信息；

將提取完必要信息的文件名進行標記存入臨時文本文件TEMP；

算法效率估算：

最佳時間=處理第一個文件=500×0.002 s=1 s；

最可能時間=處理平均數(shù)量的最后一個文件=500×0.002 s+（400）×2×0.002 s=2.6 s；

最差時間=處理數(shù)量最多文件中最后一個文件=500×0.002 s+（800）×2×0.002 s=4.2 s；

由于用平均值法不能夠很好反應(yīng)實際運行情況，所以采用三點估算法得出程序單次運行時間：（1+2.6×4+4.2）/6=2.6 s

比遍歷算法效率提升約154倍。

系統(tǒng)設(shè)計

采用Delphi+SQL Server設(shè)計的C/S的結(jié)構(gòu)方式，開發(fā)人機交互系統(tǒng)，該結(jié)構(gòu)成熟穩(wěn)定并且易于實現(xiàn)，能夠快速部署兼容性良好，操作界面美觀便捷。

運行環(huán)境

操作平臺：windows7/10；

內(nèi)存：2G；

硬盤：10G；

CPU：inter i3；

數(shù)據(jù)庫：SQL Server 2008。

客戶端

客戶端界需要簡捷友好，只需要在配置好正確的數(shù)據(jù)庫連接信息的情況下，程序便能夠自動運行，無需人工干涉，并且具有開機自動運行，自動網(wǎng)絡(luò)重連，配置異常報警等功能，運行界面如圖4所示。

服務(wù)端

在配置好正確的數(shù)據(jù)庫連接信息后，用戶可以通過“主界面”進入“網(wǎng)點管理”“磁盤信息”“鈔號信息”，并在程序開始運行后，直觀地查看各網(wǎng)點數(shù)據(jù)運行情況，分為故障、警告、無法連接和正常幾個狀態(tài)，用戶可以根據(jù)相應(yīng)的圖標，對網(wǎng)點做出相應(yīng)的處理。界面如圖5所示。

“網(wǎng)點管理”用戶可以增加、修改、刪除和查看網(wǎng)點信息，并且用戶可以一覽所有網(wǎng)點基本作息。

“磁盤管理”可以向用戶展示各網(wǎng)點服務(wù)器磁盤空間大小，并在磁盤空間低于20%的情況下提示用戶。

“點鈔數(shù)據(jù)”中用戶可以查看各個網(wǎng)點、不同時間的點鈔明細、點鈔匯總，用戶可以根據(jù)明細對鈔票進行溯源，可以根據(jù)匯總情況對點鈔設(shè)備運行狀態(tài)進行研判，界面如圖6所示。

效果

正確性

方法：使用50張面值100元人民幣和50張面值50元人民幣，分別在15個不同的網(wǎng)點使用點鈔機和清分機分別過鈔2次。其一：在服務(wù)端通過過鈔匯總功能查詢，系統(tǒng)應(yīng)該顯示15個網(wǎng)點的過鈔數(shù)量分別為400，單個點鈔設(shè)備的過鈔匯總為200，正確率必須為100%；其二：在服務(wù)端通過過鈔明細功能查詢，抽查其中10張面值100元人民幣和10張面值50元人民幣，系統(tǒng)應(yīng)該顯示每張人民幣在各個網(wǎng)點，各個過鈔設(shè)備上有兩條鈔號相同，過鈔時間不同的條目，正確率必須為100%。

驗證：系統(tǒng)能夠在一個用戶自定義設(shè)定好的巡查周期（5 min）內(nèi)正確上傳數(shù)據(jù)。“鈔號匯總”功能里參與實驗的15家網(wǎng)點過鈔匯總數(shù)量為400，單臺設(shè)備過鈔數(shù)量為200；“鈔號明細”里能夠查詢到抽查的所有鈔票的鈔號，并且顯示為不同時間段的2條信息。

延時：

方法：選取正常工作日3個時間點進行評價。第一個時間點：選取網(wǎng)點業(yè)務(wù)窗口第一筆過鈔業(yè)務(wù)完成時間到服務(wù)端能夠顯示該筆業(yè)務(wù)的時間；第二個時間占：選取網(wǎng)點業(yè)務(wù)窗口下午第一筆過鈔業(yè)務(wù)完成時間到服務(wù)端能夠顯示該筆業(yè)務(wù)的時間；第二個時間占：選取網(wǎng)點業(yè)務(wù)窗口下午臨近下班時間隨機一筆過鈔業(yè)務(wù)完成時間到服務(wù)端能夠顯示該筆業(yè)務(wù)的時間。以上任一時間點系統(tǒng)延時不得大于理論最差時間（4 s）與用戶設(shè)定的定時巡查時間之和。

驗證結(jié)論：時間選某個周一，用戶設(shè)定的巡查時間為5 min；第一個時間點為9h05m56s，服務(wù)端在9h09m09s顯示該過鈔信息，并且顯示業(yè)務(wù)時間為9h05m56s；第二個時間點為13h09m32s，服務(wù)端在13h10m22s顯示該過鈔信息，并且顯示業(yè)務(wù)時間為13h09m32s；第三個時間點為16h49m02s，服務(wù)端在16h50m09s顯示該過鈔信息，并且顯示業(yè)務(wù)時間為16h49m02s；從上述數(shù)據(jù)顯示延時性滿足要求。

容錯性：

方法：斷開客戶端網(wǎng)線，30 min后重新連接，客戶端程序應(yīng)能夠重新連接服務(wù)端，并且上傳斷網(wǎng)期間所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

驗證結(jié)論：在30 min后，客戶端能夠重新連接服務(wù)端，并且上傳斷網(wǎng)期間所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，容錯性滿足要求。

經(jīng)過實踐，采用本算法所的應(yīng)用軟件，實現(xiàn)了該銀行過鈔業(yè)務(wù)的自動化監(jiān)控功能。幾個月間，省公司公布的測試地區(qū)的網(wǎng)點數(shù)據(jù)上傳完整率均在98%以上，應(yīng)用軟件多次及時向用戶告警網(wǎng)點斷線、業(yè)務(wù)系統(tǒng)異常以及過鈔設(shè)備異常等狀態(tài)，管理員能夠及時根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的告警針對性地解決故障，保證上傳至省公司的數(shù)據(jù)完整性和及時性，為用戶挽回了考核不合格的資金處罰和名譽損失。管理人員對網(wǎng)點過鈔狀態(tài)管理從以前耗時耗力的人工手動巡查到簡單易行的程序自動化巡查，節(jié)約了人力和時間成本，使技術(shù)人員從簡單重復(fù)的勞動中解放出來，實現(xiàn)了銀行業(yè)務(wù)的計算機程序自動化監(jiān)控。