一種冠字號(hào)紙幣信息跟蹤管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

龐雪蓮，張吉昌，陳玉民

（1.河北工業(yè)大學(xué) 電氣工程學(xué)院，天津 300130；2.天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子技術(shù)系，天津 300350）

隨著各大銀行自助網(wǎng)點(diǎn)的拓廣，ATM自助設(shè)備的大量布放為銀行增加了營(yíng)銷窗口，提高了銀行的服務(wù)質(zhì)量.但是由于種種原因，ATM假鈔事件不時(shí)見諸報(bào)端，由于取證難，責(zé)任往往難以認(rèn)定，從而造成糾紛，影響了銀行的形象.

為落實(shí)對(duì)假幣“零容忍”，有計(jì)劃、分步驟地推進(jìn)銀行對(duì)外支付現(xiàn)金的全額清分，并有效解決銀行對(duì)外誤付假幣問(wèn)題和銀行涉假幣糾紛的舉證及責(zé)任認(rèn)定問(wèn)題，2013年，人民銀行對(duì)銀行業(yè)金融機(jī)構(gòu)對(duì)外誤付假幣專項(xiàng)治理工作給出指導(dǎo)意見，繼續(xù)推進(jìn)金融機(jī)構(gòu)現(xiàn)金清分能力建設(shè)和冠字號(hào)碼查詢工作[1-2]，以維護(hù)金融消費(fèi)者權(quán)益，樹立銀行的良好信用形象.銀行業(yè)金融機(jī)構(gòu)紛紛行動(dòng)起來(lái)，采取多種措施，專項(xiàng)治理工作取得明顯成效.

在傳統(tǒng)的金融交易系統(tǒng)中，銀行會(huì)記錄和監(jiān)控到每一筆交易，不會(huì)關(guān)注到每一張紙幣這樣更細(xì)微的粒度，但是紙幣作為金融交易流通環(huán)節(jié)中的基本實(shí)體，在復(fù)雜的流通過(guò)程中可能攜帶了大量有價(jià)值的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息，隨著物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展和深化，許多金融機(jī)具已經(jīng)具備高速識(shí)別、采集鈔票冠字號(hào)的能力，這使得銀行能夠通過(guò)對(duì)冠字號(hào)的識(shí)別、記錄、跟蹤和分析，關(guān)注到每一張紙幣的出納信息.本文對(duì)現(xiàn)有流水線進(jìn)行升級(jí)改造，改造JL900C，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加一個(gè)可在扎把帶上打印扎把信息的條碼打印機(jī)，并增加多個(gè)固定掃描器和一個(gè)手動(dòng)掃描器作為信息采集端，收集各部分信息.并單獨(dú)增加一個(gè)服務(wù)器，作為流水線的信息中心，同時(shí)可以為用戶提供查詢、導(dǎo)出FSN等功能.

1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示.

具體工作過(guò)程：紙幣在清分、扎把、打捆、塑封貼標(biāo)到最后的碼垛，每個(gè)環(huán)節(jié)均有響應(yīng)的設(shè)備將紙幣的流轉(zhuǎn)信息上傳至服務(wù)器.服務(wù)器將所有信息收集、整合，最終向上提供接口上傳，供客戶查詢.

系統(tǒng)由硬件和軟件[3-4]兩部分組成.硬件設(shè)備應(yīng)經(jīng)具備，本文以軟件設(shè)計(jì)為主.

圖1 紙幣信息跟蹤管理系統(tǒng)模型Fig.1 Note information tracking manage mentsystem model

1.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)從軟件的功能角度來(lái)劃分，可以將整個(gè)管理系統(tǒng)劃分為如下幾個(gè)模塊：1）清分機(jī)數(shù)據(jù)上傳模塊；2）各設(shè)備掃碼信息上傳模塊；3）手動(dòng)處理/異常處理模塊；4）WebService接口模塊；5）服務(wù)器數(shù)據(jù)采集模塊；6）服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)模塊；7）服務(wù)器數(shù)據(jù)展示模塊；8）服務(wù)器向上數(shù)據(jù)接口模塊.其中，模塊1）、2）由清分機(jī)及掃碼器端實(shí)現(xiàn)；模塊3）由手動(dòng)處理PC實(shí)現(xiàn)；模塊4）～7）需要在服務(wù)器上實(shí)現(xiàn).各模塊關(guān)系如圖2所示.

圖2 各模塊關(guān)系圖Fig.2 Eachmodule diagram

1.3 各模塊設(shè)計(jì)方案

1.3.1 數(shù)據(jù)展示模塊（web）設(shè)計(jì)

本程序運(yùn)行在服務(wù)器端 IIS，屬于非常駐內(nèi)存.

當(dāng)用戶訪問(wèn)網(wǎng)站時(shí)，通過(guò)URL判斷用戶想要得到的數(shù)據(jù)，使用存儲(chǔ)過(guò)程獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù).用戶可以通過(guò)冠字碼信息，操作員信息，機(jī)具號(hào)，各個(gè)狀態(tài)的二維碼信息來(lái)查尋.在人民幣詳細(xì)列表中可根據(jù)條件進(jìn)行fsn的合成，生成在服務(wù)器，生成后用戶下載到客戶端.

登錄后有條形碼輸入框進(jìn)行高級(jí)查詢，并有人民幣、扎把、打捆詳細(xì)列表進(jìn)行鏈接.

在各個(gè)詳細(xì)列表中可通過(guò)重要信息進(jìn)行填寫、選擇，然后根據(jù)信息查詢出要求的紙幣清分、扎把、捆扎、塑封等流程信息輸出到頁(yè)面.

1.3.2 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集模塊為本系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)采集模塊主要負(fù)責(zé)采集清分機(jī)、整理機(jī)、塑封機(jī)、碼垛機(jī)等設(shè)備傳上來(lái)的鈔票數(shù)據(jù)，同時(shí)負(fù)責(zé)接收各種手動(dòng)、異常處理之后的數(shù)據(jù)，為檢索數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)保障[5-9].

本程序運(yùn)行在服務(wù)器端，分為常駐和被動(dòng)調(diào)用兩大模塊.

1）常駐程序以w indows服務(wù)形式隨w indows啟動(dòng)，主要負(fù)責(zé)解析JL900等清分機(jī)上傳來(lái)的各類FSN/ZIP/INFO等文件，并將這些數(shù)據(jù)存入到數(shù)據(jù)庫(kù)中.

常駐程序?yàn)樘幚鞪L900等清分機(jī)上傳來(lái)的數(shù)據(jù)，主要解析內(nèi)容包括，紙幣信息、扎把信息、每把對(duì)應(yīng)的100張冠字號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系等.

2）被動(dòng)調(diào)用的部分主要是以DLL的形式存在，主要負(fù)責(zé)處理整理機(jī)、塑封機(jī)、碼垛機(jī)傳來(lái)的數(shù)據(jù)和手動(dòng)操作部分功能，分給WebService模塊調(diào)用.當(dāng)WebService接收到了來(lái)自外部各設(shè)備的調(diào)用消息后，WebService將關(guān)鍵數(shù)據(jù)以DLL調(diào)用的形式傳入至本模塊.

被動(dòng)調(diào)用DLL程序處理整理機(jī)、塑封機(jī)、碼垛機(jī)傳來(lái)的數(shù)據(jù)和手動(dòng)處理的相關(guān)數(shù)據(jù)，其中：

整理機(jī)：傳來(lái)整理機(jī)相關(guān)硬件信息和捆扎時(shí)間，捆二維碼和對(duì)應(yīng)的10個(gè)把二維碼信息等；

塑封機(jī)：傳來(lái)塑封機(jī)相關(guān)的硬件信息及塑封時(shí)間、塑封二維碼、捆二維碼等；

碼垛機(jī)：主要負(fù)責(zé)碼垛，除了碼垛機(jī)的相關(guān)硬件信息和碼垛時(shí)間外，還傳入對(duì)應(yīng)的塑封二維碼、捆二維碼信息等；

手動(dòng)處理：主要負(fù)責(zé)錄入系統(tǒng)中散捆、散把、塑封膜破損等異常信息，還有手動(dòng)標(biāo)注去向信息等.

1.3.3 WebService接口模塊設(shè)計(jì)

本程序接口是作為數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)處理而設(shè)計(jì)的[10-11].程序選擇webservice提高了系統(tǒng)的兼容性和穩(wěn)定性，WebService可以跨平臺(tái)調(diào)用.本程序架設(shè)在IIS上，使用現(xiàn)在較成熟的IIS來(lái)處理并發(fā)的問(wèn)題.程序調(diào)用數(shù)據(jù)采集模塊預(yù)留的DLL接口來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，保證了程序的獨(dú)立性和模塊化.主要功能如圖3所示.

如圖所示，WebService通過(guò)IIS接受外部傳來(lái)的掃描信息和手動(dòng)處理信息，然后調(diào)用DLL操作數(shù)據(jù)庫(kù).

圖3 WebService功能圖Fig.3 WebService function chart

1.3.4 掃碼信息上傳模塊設(shè)計(jì)

本程序主要包括有以下3個(gè)模塊.

整理機(jī)掃碼模塊，塑封機(jī)貼標(biāo)控制模塊以及碼垛機(jī)掃碼模塊[12-15].

本程序主要完成：整理機(jī)掃碼模塊掃描把幣二維碼信息，每10把自動(dòng)生成1個(gè)捆幣二維碼.將捆幣信息上傳給WebService，同時(shí)給塑封貼標(biāo)機(jī)控制模塊也發(fā)1份捆幣信息.

塑封貼標(biāo)機(jī)控制模塊上傳塑封信息給WebService并打印帶有二維碼信息的標(biāo)簽.

碼跺機(jī)掃碼模塊掃描整捆二維碼信息上傳給WebService并通知碼垛機(jī)完成碼跺等功能.

本程序采用模塊化設(shè)計(jì)，方便調(diào)試和擴(kuò)展；程序常駐內(nèi)存.整理機(jī)、塑封貼標(biāo)機(jī)、碼跺機(jī)各自擁有自己獨(dú)立的程序，程序具有可重入性，采用多線程并發(fā)處理，系統(tǒng)升級(jí)時(shí)將覆蓋整個(gè)程序.

1.3.5 手動(dòng)/異常處理模塊設(shè)計(jì)

因紙幣信息跟蹤管理系統(tǒng)大部分紙幣在自動(dòng)點(diǎn)鈔、扎把、打捆、塑封、碼垛期間，可能會(huì)出現(xiàn)因扎把帶斷裂、塑封膜破裂等異常情況，為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，這些異常情況需要人工錄入系統(tǒng).

本程序提供了人工錄入把作廢、捆作廢、塑封作廢、手動(dòng)打捆及手動(dòng)指定去向的數(shù)據(jù)錄入接口.程序獨(dú)立運(yùn)行于流水線專門用于手動(dòng)處理的PC機(jī)上.

程序運(yùn)行會(huì)先連接服務(wù)器進(jìn)行對(duì)時(shí)，如果對(duì)時(shí)失敗則程序會(huì)提示“對(duì)時(shí)失敗”，然后自動(dòng)退出，進(jìn)入程序后可以選擇用掃描槍掃描輸入信息或者手動(dòng)輸入的信息.最終調(diào)用服務(wù)器端webservice處理數(shù)據(jù).

2 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果

1）硬件設(shè)備準(zhǔn)備：服務(wù)器1臺(tái)、交換機(jī)1臺(tái)、條碼噴碼設(shè)備3臺(tái)、掃碼模塊2個(gè)、掃碼槍1個(gè)、貼標(biāo)機(jī)1臺(tái).

2）軟件測(cè)試流程：

登錄冠字號(hào)碼查詢Web主頁(yè)，根據(jù)輸入的號(hào)碼，自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)查詢頁(yè)面.如圖4所示.

根據(jù)不同的查詢條件獲取紙幣的冠字號(hào)碼信息，將檢索到的冠字號(hào)碼信息重新生成FSN文件.查詢的詳細(xì)信息如圖5所示.扎把查詢信息如圖6所示.扎捆信息查詢?nèi)鐖D7所示.

圖4 冠字號(hào)紙幣查詢界面Fig.4 The paper currency numberquery interface

圖5 冠字號(hào)碼查詢?cè)敿?xì)信息Fig.5 The paper currency numberquery details

圖6 扎把查詢信息Fig.6 Bundled query information

圖7 扎捆查詢信息Fig.7 Binding query information

3 結(jié)論

本文提出了一種基于軟件設(shè)計(jì)的紙幣信息跟蹤管理系統(tǒng)，由測(cè)試結(jié)果可見，系統(tǒng)性能達(dá)到了所設(shè)計(jì)的指標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)查詢并跟蹤紙幣信息流向.系統(tǒng)功能均已實(shí)現(xiàn)，已經(jīng)應(yīng)用到現(xiàn)網(wǎng)中.

[1]胡靜.融和冠字號(hào)碼管理系統(tǒng) [J].中國(guó)金融電腦，2014（8）：85.

[2]徐全發(fā).紫金冠字號(hào)跟蹤系統(tǒng)在商業(yè)銀行反假幣中的應(yīng)用和推廣 [J].中國(guó)金融電腦，2015（1）：89.

[3]張宏林.VisualC++數(shù)字圖像模式識(shí)別技術(shù)及工程實(shí)踐 [M].北京：人民郵電出版社，2003：422-423.

[4]劉家峰，劉松波，唐降龍.一種實(shí)時(shí)紙幣識(shí)別方法的研究 [J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2003，40（7）：105-1061.

[5]劉煒.人民幣冠字號(hào)碼識(shí)別與圖像鑒偽技術(shù)研究與應(yīng)用 [D].南京：南京理工大學(xué)，2011.

[6]范婷婷.基于驗(yàn)鈔機(jī)的紙幣號(hào)碼識(shí)別方法的研究 [D].西安：西安理工大學(xué)，2011.

[7]朱雪嬌.圖像清分的人民幣冠字號(hào)碼識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究 [D].南京：南京理工大學(xué)，2014.

[8]Feng Bo-Yuan，Ren Mingwu，Zhang Xu-Yao，etal. Extraction ofserialnumberson bank notes[C]//12th InternationalConferenceon Document Analysisand Recognition.Washington，USA，2013.

[9]張晴晴.人民幣冠字號(hào)碼的圖像識(shí)別技術(shù)研究 [D].南京：南京理工大學(xué)，2012.

[10]胡波.紙幣冠字號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn) [D].西安：西安電子科技大學(xué)，2010.

[11]劉紅剛.紙幣號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D].湖南：中南大學(xué)，2007.

[12]凌璐.美元紙幣關(guān)鍵信息的圖像檢測(cè)以及號(hào)碼識(shí)別 [D].南京：南京理工大學(xué)，2012.

[13]周志祥，周云飛.一種基于模板匹配的人民幣編號(hào)識(shí)別算法 [J].EquipmentManufacturing Technology，2011（3）：94-96.

[14]劉英偉.紙幣號(hào)碼圖像識(shí)別系統(tǒng)研究 [D].哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)，2008.

[15]焦杏艷.紙幣號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)的算法研究 [D].南京：南京航空航天大學(xué)，2008.