【优秀论文】某银行自助设备监控系统的分析与设计

密级保密期限工程硕士研究生学位论文题目某银行自助设备监控系统的分析与设计学号06R0321姓名杨彪专业软件工程导师吴国仕牛琨学院软件学院2010年5月独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名日期关于论文使用授权的说明本人完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名日期导师签名日期某银行自助设备监控系统的分析与设计摘要目前在面向用户的金融服务体系中，自助设备的应用越来越广泛，自助设备的投放量逐年增加。随着自助设备投放运营规模不断扩大，银行作为自助设备的运营和管理机构，正面临着如何科学管理其自助设备的巨大挑战。要保障它们稳定运行以充分发挥效能，则必须要有一种科学、高效的管理手段来管理好自助设备的各种硬件以及配套的软件。因此，设计一套集设备属性信息管理、状态监控、事件跟踪、信息查询、后台业务处理以及远程控制等核心功能于一体的软件系统将大大有助于实现对自助设备的有效管理。本文以某银行自助设备监控系统的开发与设计为题，总结了该银行自助设备管理工作存在的问题，分析了自助设备管理系统建设的可行性和必要性。在自助监控系统设计过程中运用了软件工程的理论和方法，从系统需求分析入手，提出系统应解决的问题和建设目标。通过对业务管理过程中涉及的业务流程和数据进行抽象和提取，进一步确定了自助设备监控系统的系统总体结构和软件架构，对系统各功能模块进行了划分和设计。按照数据库设计的基本原则，完成了数据库逻辑结构设计和物理结构设计，同时对系统关键功能，如设备状态采集、事件跟踪和远程控制等模块提出解决方案。自助设备监控系统在开发设计中根据（欧洲标准化委员会的法语缩写）/（金融自助服务设备扩展性）标准并采用多渠道状态采集方案，实现了自助设备跨品牌统一管理，解决了自助设备状态采集模式单一和设备状态信息准确性问题。同时根据故障处理生命周期，对设备服务商事件和网点操作员事件进行全过程管理，解决了原系统缺少故障处理流程记录和事件处理自动跟踪的缺陷。根据系统需求，通过增加远程控制功能解决了原系统设备底层程序升级、广告页面更换和设备操作控制等工作需要花费大量人力和时间的问题。该系统实现了对自助设备总体状态及各个关键运行部件的实时状态监控，同时管理人员通过系统操作实现自助设备的维护管理功能,提高了自助设备的运行和管理效率,保证了自助设备系统的24小时高效正常运转。关键词自助设备监控系统信息管理CEN/XFSANALYSISANDDESIGNOFASELFSERVICEEQUIPMENTMONITORINGSYSTEMABSTRACTATPRESENT,SELFSERVICEEQUIPMENTSHAVEBEENUSEDMOREANDMOREWIDELYBYCURRENTUSERORIENTEDFINANCIALSERVICESYSTEMS,ANDTHEIRNUMBERISINCREASINGYEARBYYEARWITHTHECONTINUOUSLYINCREASINGSCALEOFTHESELFSERVICEEQUIPMENTSPUTINTORUNNING,THEBANKS,IETHEOPERATIONANDMANAGEMENTORGANIZATIONSOFTHEEQUIPMENTS,AREFACINGABIGCHALLENGEOFHOWTOSCIENTIFICALLYCONTROLTHESESELFSERVICEEQUIPMENTSINORDERTOGUARANTEETHEIRSTABLEANDEFFICIENTOPERATION,THEREMUSTBEASCIENTIFICANDHIGHLYEFFECTIVEMANAGEMENTTOOLTHATCANMANAGEALLHARDWAREANDINVOLVEDSOFTWAREVERYWELLTHEREFORE,ITWILLGREATLYENHANCETHEMANAGEMENTEFFICIENCYOFSELFSERVICEEQUIPMENTSTODESIGNASETOFSOFTWAREINTEGRATEDWITHALLKERNELFUNCTIONSINCLUDINGDEVICEATTRIBUTEINFORMATIONMANAGEMENT,CONDITIONMONITORING,EVENTTRACKING,INFORMATIONQUERY,BACKOFFICEPROCESSINGANDREMOTECONTROLTHEPRESENTEDDISSERTATIONISFOCUSINGONTHEDESIGNANDDEVELOPMENTOFTHESELFSERVICEEQUIPMENTMONITORINGSYSTEMFORCERTAINBANKITFIRSTANALYZESTHEPROBLEMSOFTHEBANKINMANAGINGSELFSERVICEEQUIPMENTSASWELLASTHEFEASIBILITYANDNECESSITYOFCONSTRUCTINGASELFSERVICEEQUIPMENTMONITORINGSYSTEMINDESIGNINGTHESELFSERVICEEQUIPMENTMONITORINGSYSTEM,USINGTHETHEORYANDMETHODOFSOFTWAREENGINEERING,THEDISSERTATIONSTARTSFROMTHEANALYSESOFSYSTEMATICREQUIREMENTSANDPROPOSESMAJORPROBLEMSTOBESOLVEDANDTHECONSTRUCTIONGOALOFTHESYSTEMBYMEANSOFABSTRACTINGANDEXTRACTINGTHEBUSINESSFLOWANDTHEDATAINTHEBUSINESSMANAGEMENT,ITFURTHERDETERMINESTHESYSTEMSTRUCTUREANDTHESOFTWAREARCHITECTUREOFTHESELFSERVICEEQUIPMENTMONITORINGSYSTEM,ANDTHENDIFFERENTIATESANDDESIGNSALLFUNCTIONMODULESOFTHESYSTEMACCORDINGTOTHEBASICPRINCIPLEOFTHEDATABASEDESIGN,BOTHLOGICALANDPHYSICALSTRUCTURALDESIGNSOFTHESYSTEMDATABASEARECOMPLETED,ANDATTHESAMETIMETHESOLUTIONSAREALSOPROPOSEDFORTHEKEYFUNCTIONSOFTHESYSTEM,SUCHASDEVICESTATUSACQUISITION,EVENTTRACKINGANDREMOTECONTROLFOLLOWINGTHESTANDARDOFCENSHORTFOREUROPEANSTANDARDIZATIONCOMMITTEEANDXFSSHORTFOREXTENSIONSFORFINANCIALSERVICESANDADOPTINGMULTICHANNELSTATUSACQUISITIONSCHEME,THESELFSERVICEEQUIPMENTMONITORINGSYSTEMREALIZESCENTRALIZEDMANAGEMENTOFSELFSERVICEEQUIPMENTSFROMDIFFERENTBRANDSANDONTHISBASIS,SOMEPROBLEMS,SUCHASTHEMONOTONICITYOFSTATUSACQUISITIONMODESANDTHEACCURACYOFSTATUSINFORMATION,HAVEBEENSOLVEDANDTHEN,ACCORDINGTOTHELIFECYCLEOFFAULTSOLVING,THEEVENTS,FROMEQUIPMENTOPERATINGSERVICECOMPANIESANDBANKOUTLETSOPERATORS,HAVEBEENREALIZEDINTEGRATEDMANAGEMENT,ANDSOMEDEFECTSINTHEFORMERSYSTEMS,SUCHASSCARCERECORDSOFFAULTHANDLINGPROCESSANDFAILURETOAUTOMATICTRACKINGOFEVENTHANDLING,HAVEALSOBEENREMEDIEDINADDITION,UNDERTHESYSTEMREQUIREMENTS,THEREMOTECONTROLFUNCTIONISINTRODUCEDINTHEMONITORINGSYSTEMASARESULT,SOMEWORKTHATNEEDEMPLOYTREMENDOUSAMOUNTSOFTIMEANDMANPOWERINTHEFORMERSYSTEMSTHEBOTTOMCOMMUNICATIONPROGRAMUPGRADE,THECHANGEOFTHEADVERTISEMENT,THECONTROLOVERDEVICEOPERATION,FOREXAMPLECANGOWELLTHESYSTEMHASACHIEVEDREALTIMESUPERVISIONONTHEKEYOPERATIONALCOMPONENTSANDONTHEWHOLESELFSERVICEEQUIPMENTSMOREOVER,THEMAINTENANCEANDMANAGEMENTOFTHESELFSERVICEEQUIPMENTSCANBEEASILYEFFECTEDBYTHESIMPLECOMMANDSFROMTHEADMINISTRATIVEPERSONNELNOTONLYISTHEOPERATIONANDMANAGEMENTEFFICIENCYOFTHESELFSERVICEEQUIPMENTSGREATLYPROMOTED,BUTALSOTHESYSTEMKEEPSA24HOURGOODCONDITIONKEYWORDSSELFSERVICEEQUIPMENT，MONITORINGANDCONTROLSYSTEM，INFORMATIONMANAGEMENT，CEN/XFS目录第一章绪论111课题背景112原有系统不足113课题任务214本人主要工作215本文结构说明3第二章相关概念和模式介绍421ATMC和ATMP422CEN/XFS标准523开发模型6第三章系统需求分析831自助设备管理模式832功能性需求9321基本信息管理9322实时监控10323事件跟踪11324信息查询12325报表统计12326后台业务处理13327远程控制1433非功能性需求14331系统能力要求14332接口需求14333系统安全性14334系统可靠性15335系统健壮性15336系统扩展性15第四章系统设计1641监控系统总体结构16441系统网络结构16442系统数据流1742系统软件架构设计1843系统功能模块设计19431实时监控模块20432事件跟踪模块21433报表统计模块21434信息查询模块22435远程控制模块22436系统维护模块2244数据结构设计22441数据库逻辑结构设计23442主要数据库表结构设计2445设备状态采集功能设计33451数据采集模式33452数据采集设计3446事件跟踪设计36461实现方式36462设备服务商事件处理37463操作员事件处理3747远程控制设计38471实现方式38472远程控制设计39473软件更新设计4048系统环境配置40第五章结论与展望4151测试问题与解决4152实现的功能4253应用效果44531实时监控44532事件跟踪46533远程发布4754应用总结4855系统展望49551自助设备监控系统的功能扩展49552自助设备监控系统的接口问题50553系统数据的进一步分析和挖掘51致谢53第一章绪论11课题背景银行自助设备系统是真正的24小时全天候服务,它在延长了银行营业时间的同时,既节省了人力资源,又满足了客户的不同需求,提高了银行的服务能力,在为客户带来方便的同时,也为银行赢得了竞争力。随着自助设备网络规模和复杂性的日益增加,当今的银行都面临着如何管理其自助设备网络的巨大挑战。为保证所有自助设备实现真正的24小时正常运转,迫切需要一套功能完备的软件系统对所有ATM（AUTOMATICTELLERMACHINE）设备进行实时监控管理。目前国内多家银行已尝试使用ATM监控管理系统，但应用效果均有诸多不足之处。由于某些自助设备监控管理系统对品牌的兼容性不强，导致一家银行使用多套自助设备监控系统的情况普遍存在。即使在统一了自助设备监控系统的银行中，监控信息的准确性、精确性及实时性也有待进一步提高。另外，由于国内银行网络状况复杂，ATMC（AUTOMATICTELLERMACHINECONTROL）远程升级失败及广告无法及时发布等情况，在各家银行的应用中也时有发生，给银行业务的顺利开展造成了不良的影响。截至目前，某银行北京分行已投产2000多台自助设备，自助设备运营数量每年呈增长态势。随着硬件环境投资力度的不断加大，加强软件环境的建设,显得尤为重要。为了解决自助设备统计数据不准确、故障响应不及时、无法实时了解自助设备运行状况等问题，必须有一套完善的自助设备监控系统，为行内各级管理人员提供可视化的、友好的管理界面，并在此基础上制定出相应的自助设备管理办法,从根本上提高自助设备的运行效率。12原有系统不足银行原有的监控并不是一个独立的系统，只提供简单的设备部件状态查看功能。它的数据来源是处理客户交易的业务处理报文，而业务处理报文是自动取款机控制软件ATMC和后台业务处理系统之间处理客户交易而设计的报文，因此监控系统能否起作用完全取决于ATMC和后台业务处理系统是否正常，当依赖的这些系统不能工作时将导致监控也不能工作。原有系统部分虽然解决了自助设备状态集中管理的问题，但目前已不能满足自助设备管理工作的实际需要，主要表现在以下几个方面1原系统自助设备交易状态采集模式单一，对于自助设备状态信息的采集不够全面和完善，导致监控的自助设备信息不够完整准确；2缺少故障处理流程记录和跟踪，设备报警后处理流程完全靠手工操作和统计，系统无法对网点和设备服务商处理故障时限统计和管理；3随着设备数量增加，对设备管理提出新的要求，由于原系统采用人工方式进行自助设备底层程序升级、广告页面更换和设备操作控制等工作，因此每次功能升级都需要花费大量人力和时间，同时难以保证更新的完整性和及时性。13课题任务自助设备监控系统的目标是实现对全辖各类自助设备运行状态的主动实时监控，并将监控信息纳入管理流程，以提供自助设备运营过程中完善的自助设备快速运营维护响应机制，实现对设备故障生命周期的跟踪管理，同时实现设备远程控制功能，保证系统更新升级的及时和高效。14本人主要工作本人负责某银行北京分行自助设备监控系统的项目工作，具体包括1在项目前期调研期间，本人根据长期从事自助设备维护管理的经验，对我行自助设备的管理现状进行了总结和归纳，同时针对当前自助设备维护管理的实际情况分析了存在的困难与弊端，在参考其它银行对自助设备维护管理经验的基础上，提出了通过开发自助设备监控系统提高自助设备维护效率的解决思路。2在项目可行性分析期间，本人根据前期调研期间总结的自助设备状态数据采集完整性、设备状态展现直观性和设备故障处理管理的可操作性等问题，提出了相应的解决方案，并对解决方案进行了可行性分析和研究。3在系统需求分析阶段，本人在对自助设备监控系统需求进行了梳理，根据自助设备维护管理的实际情况，独立完成了自助设备监控系统的功能性需求和非功能性需求。4在系统方案设计过程中，本人主要负责自助设备监控系统的概要设计工作，完成了数据采样模式设计、系统功能模块设计、数据库逻辑结构设计和主要数据库表结构设计等工作。5在项目实施期间，本人作为项目负责人,负责完成系统测试和上线推广等工作。15本文结构说明本文第一章是绪论，介绍了课题研究背景、项目建设的原因、原有系统的不足和本课题主要研究内容。第二章是系统工具和开发方法，介绍了系统结构、系统平台和系统开发方法的原则思路。第三章是需求分析，介绍了自助设备监控系统功能性需求和非功能性需求。第四章是系统设计，介绍了系统总体设计、系统结构、数据库设计和主要功能模块设计。第五章是总结和展望，对本系统开发进行总结，并对系统实施应用效果进行了展示和介绍，对今后系统功能扩展和开发技术改进进行了展望。第二章相关概念和模式介绍21ATMC和ATMPATM是AUTOMATICTELLERMACHINE的缩写，意为自动柜员机。它是一种高度精密的机电一体化设备，利用磁卡或智能IC卡储存用户信息并通过加密键盘（EPP）输入密码然后通过银行内部网络验证并进行各种交易的金融自助设备。ATM的出现减轻了银行柜面人员的工作压力，更为银行客户提供了安全方便的金融服务体验。ATM的功能主要包括现金取款、现金存款、现金存取款、余额查询、本行或异行转账、修改密码等基本功能；有些多功能ATM还提供诸如存折打印、对账单打印、支票存款、信封存款、缴费、充值等一系列便捷服务。ATM的构成可以分两部分硬件系统和软件系统。硬件系统由下半部分的保险柜和上半部分的电子柜构成主体框架；保险柜中包含现金处理模块机芯，电子柜中包含PC、读卡器、流水打印机、凭条打印机、通信控制板或者输入输出（I/O）控制板；机器外部为面板部分；面板部分都是按照人体工程学原理设计，考虑了读卡口位置、键盘位置、闸门位置、显示器位置及其用户使用的高度和角度等。软件系统一般分三级第一级为介质程序级，是各个模块的底层驱动；第二级为动态库级，负责封装介质程序并向上给ATMC（ATM控制软件）提供接口；第三就是ATMC，它向下负责调度各个模块，向上负责和银行系统通信，完成整个服务控制过程所谓ATMC（ATM控制软件）是终端交易渠道最底层的终端设备控制系统，运行于终端设备，主要用于向持卡人和ATM设备管理员提供各种交易和管理的交互界面，并与ATMP通过报文交互实现特定的功能，通常ATMC至少要包括以下的功能1向持卡人提供各类交易，这就意味着必须要有和持卡人交互的界面以及和ATMP通讯的模块。2向管理员提供各类管理功能，这就需要有和管理员交互的界面和ATMP通讯的模块（可能仅有一个通讯模块）。3设备部件的控制部分。从功能上来讲，ATMC是相当于一个执行者，采集各类信息（通过设备读取和人机交互），然后通过和ATMP通过报文交换获取授权或拒绝信息，执行相应的操作或显示相应的信息。ATMP（ATM前置机系统）是一种通信前置系统，介于应用前置系统或相关业务主机和ATM之间，主要用于实现终端的设备管理、通信方式规范化（接入内部网络）、交易报文格式转换与转发等功能。ATMP实际上是个通道，将来自ATM的报文进行一定的格式转换后转发给相应的业务主机（HOST），并将收到的来自主机的回应转换后下发给相应的设备。22CEN/XFS标准图21XFS标准体系结构图CEN/XFS标准原称为WOSA/XFS标准，XFS标准体系结构如图21所示。WOSA1全称为WINDOWSOPENSYSTEMARCHITECTURE，即WINDOWS开放式系统体系结构，是微软发起的一个旨在围绕微软的软件体系架构进行应用开发而制定的一系列行业应用标准。XFS标准在1998年6月移至CEN/ISSS，即欧洲标准化组织，现名为CEN/XFS标准。经过多年的发展变迁，CEN/XFS标准已经成为了国际金融行业自助设备领域的事实标准，被国内外自助设备软硬件厂商所广泛采用，各大中型商业银行以CEN/XFS标准为基础的跨平台ATMC软件也正在推广实施中。CEN/XFS2标准的关键部分就是定义了一套标准的API（APPLICATIONPROGRAMMINGINTERFACE），及相应的SPI（SERVICEPROVIDERINTERFACE）和支持服务接口，为基于WINDOWS的应用提供对金融设备的访问。使得一个使用API与特定的SP通信的应用在SP发生变化时，不用做任何修改。通过规定API、消息机制、SPI、支持函数、配置函数和调用机制，以及服务的分类，使得遵循标准的不同硬件厂商，都能够无缝的接入跨平台软件解决方案中去。从CEN/XFS标准的体系架构可看出，WINDOWS应用通过API接口与XFSMANAGER进行交互，并不直接访问SP，应用程序不会像以往那样固定使用某个厂商的硬件特性。不同厂商的SP通过标准的接口反映其硬件特性，基于CEN/XFS标准的跨平台软件就可以进行自动识别处理。同时，监控系统也可以方便的通过各厂商的SP接口，获取设备各个模块的硬件详细状态。基于CEN/XFS国际标准的监控代理在不需要改造ATMC（或改造量极小）的情况下即可准确获取设备状态信息，屏蔽了底层硬件的差异性，提供品牌选择的灵活性。另外，相比以往的ATMC发送状态信息的方式，基于CEN/XFS的监控方式，也大幅度减轻了ATMC的运行压力。本系统设计中自助设备状态信息采集和远程控制部分引入了CEN/XFS标准，监控系统通过统一的API与XFSMANAGER完成对自助设备状态信息的采集工作和设备操作控制功能，屏蔽了不同厂家设备的硬件特性，同时减少了系统开发的复杂性。23开发模型软件开发模型SOFTWAREDEVELOPMENTMODEL3是指软件开发全部过程、活动和任务的结构框架。软件开发包括需求、设计、编码和测试等阶段，有时也包括维护阶段。软件开发模型能清晰直观地表达软件开发过程，明确规定要完成的主要活动和任务，用来作为软件项目工作的基础。对于不同的软件系统，可以采用不同的开发方法、使用不同的程序设计语言以及各种不同技能的人员参与工作、运用不同的管理方法和手段等，以及允许采用不同的软件工具和不同的软件工程环境。图22螺旋开发模型自助设备运营监控管理工作是一个试点工程，很多功能仍然处于探索阶段，需求变更频繁，开发一个原型往往达不到要求。这就决定了瀑布模型、原型模型和增量模型无法满足自助设备监控系统的开发。而螺旋模型将瀑布模型与演化模型结合起来，并且加入两种模型均忽略了的风险分析。螺旋模型沿着螺线旋转，每一圈迭代就产生一个原型（需求等逻辑原型和软件等实体原型），如图22所示，在笛卡尔坐标4的四个象限上分别表达了四个方面的活动，即1制定计划确定软件目标，选定实施方案，弄清项目开发的限制条件。2风险分析分析所选方案，考虑如何识别和消除风险。3实施工程实施软件开发；4客户评估评价开发工作，提出修正建议。螺旋模型是软件开发的高级策略，它不仅适合结构化方法而且更适合面向对象方法。它的实施将对软件开发组织的工作模式、人员素质、管理和技术水平产生深远的影响，是最有前途的过程模型之一。根据本系统的开发特点，自助设备监控系统选择螺旋式软件开发模型。自助设备监控系统开发过程中，首先建立了数据采集系统原型1并进行了相应的风险分析，通过原型1的实现验证了系统数据采集模式的可行性并解决了自助设备状态采集完整性的基础问题；在实现原型1的基础上，自助系统监控系统根据系统核心功能需求建立了事件分析和跟踪原型2并进行了相应的风险评估，通过对原型2的实现验证了系统计划采用的事件分析和跟踪机制实现的可行性；在实现原型2的基础上，系统开发中又根据需求设计中数据展现优化等功能进行了原型开发测试，最后对系统设计中涉及的关键内容通过上述原型开发进行了设计确认与测试，同时产生了系统可运行原型，通过后续的详细设计、编码、测试验收等过程，保证了自助设备监控系统按照螺旋模型开发模式实现了系统需求的所有功能设计。第三章系统需求分析31自助设备管理模式图31自助设备维护机构层次经过对该银行自助设备管理机构调研，自助设备管理机构层次如图31所示，从上至下涉及市分行、支行、网点等各级机构。同时，运营自助设备依附于银行网点，由网点操作员负责设备日常维护工作，分行管理员和支行管理员实施逐级业务管理。图32自助设备监控管理模式示意图在调研过程中归纳出的该银行自助设备监控管理模式，如图32所示，由自助设备监控中心负责收集自助设备的状态反馈信息，对自助设备运行状态进行实时分析，对缺纸、缺钞等操作员事件通知银行网点操作员进行运营维护工作，对已形成设备故障的设备服务商事件通知维护外包的设备服务商进行故障分行管理员支行管理员支行管理员支行管理员网点操作员网点操作员网点操作员网点操作员网点操作员自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备分行管理员支行管理员支行管理员支行管理员网点操作员网点操作员网点操作员网点操作员网点操作员自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备自助设备监控中心设备服务商操作员事件（缺纸缺钞）厂商事件（设备故障）银行网点操作员自助设备通知通知状态反馈故障维修运营维护维修。32功能性需求通过对自助设备监控系统项目需求分析，可以将功能性需求归纳为7类基本信息管理、实时监控、事件跟踪、信息查询、报表统计、后台业务处理和远程控制等。321基本信息管理系统所需要用到的基本信息管理，主要包括用户、机构、设备、维护商、等信息。1用户管理“用户”是指可以登录进本系统的银行人员，各类用户有各类不同的权限。用户分管理员、超级用户和普通用户，超级用户有权限修改系统基本信息，而普通用户不能，只能在WEB中执行一些查询统计操作。功能描述查询、增加、删除、修改系统用户的基本信息。输入要素用户代码、姓名、密码、归属机构代码、固定电话、手机、电子邮件、角色等。输出结果查询时返回符合条件的结果，增删改时更新结果至数据库。业务要求登录本系统并操作本系统中赋予该用户权限的功能原则分行用户操作支行用户、网点用户（添加、删除和修改）用户编号一旦确定将不能被修改,支行用户操作网点用户（添加、删除和修改），只能操作其管辖范围内（所属网点下）的用户网点用户只能修改自己的密码。接受用户输入信息，信息校验，校验通过则提交至数据库，不通过则返回错误信息。主要属性说明用户代码为18位字符串，为便于管理，建议为4位所属机构编号2位顺序号，具有唯一性；密码需两次输入确认；所属机构编号由系统根据用户选择情况自动生成，可以为分行级、支行级、网点级2机构管理功能描述查询、增加、删除、修改银行机构信息。输入要素机构编号、名称、地址、归属的上级机构、所在区域、电话等。输出结果查询时返回符合条件的结果，增删改时更新结果至数据库。业务要求省行、分行、支行以及网点等机构的管理原则分行用户能操作支行和网点等机构（添加、删除和修改）。删除支行时，如果支行下已经挂有网点，那么该支行将不能被删除，只能删除空的支行；网点下如果有设备，该网点也不能被删除；支行用户只能操作网点（添加、删除和修改），且只能操作其支行管辖范围内的网点接受用户输入信息，信息校验，校验通过则提交至数据库，不通过则返回错误信息。修改时，机构编号为不能修改项，查询时采用逐级查询的方式。主要属性说明机构编号为4位字符串，最长可扩展到8位，具有唯一性；上级机构编号由系统根据用户选择情况自动生成。3设备信息管理功能描述增加、删除、修改指定的设备基本信息，报停、停用、启用、报废设备等。输入要素设备编号、设备名称（20位）、归属机构（4位）、设备来源（购置、租用）、设备类型、设备品牌、型号、设备状态（未启用、在用、闲置）、操作系统、供电设备（1位）、IP地址、安装地点、定位信息、安装方式（大堂、穿墙、壁挂）、放置形式（离行、在行）、安装区域（城区、农区）、功能区域（工业、商贸、住宅、医院）、网点操作员、购置合同编号、维保合同号、设备维护商、设备厂商、到货日期、安装期限、起保日期、终保日期、起止营业时间（每日）等。输出结果查询时返回符合条件的结果，增删改时更新结果至数据库。业务要求接受用户输入信息，信息校验，校验通过则提交至数据库，不通过则返回错误信息。主要属性说明设备所属状态不需用户输入，根据用户对设备的操作而自动判断（未启用、在用、闲置）；设备来源表示该设备的资产归属现有2个选择，购置或者租用；网点操作员提供本网点下辖的网点操作员选择，选项为网点操作员名字；设备类型为ATM，BCDM，BCRM，BST等。4设备服务商管理功能描述查询、增加、删除、修改设备服务商的基本信息。输入要素服务商编码、名称、负责人姓名、负责人电话、负责人手机、维护工程师、工程师手机（接收短信）、传真、电子邮件、联系地址等。输出结果查询时返回符合条件的结果，增删改时更新结果至数据库。业务要求接受用户输入信息，信息校验，校验通过则提交至数据库，不通过则返回错误信息。主要属性说明服务商代码最长8位字符串，具有唯一性；维护工程师、工程师手机为设备叫修时发短信用。322实时监控实时监控负责监控所有自助设备的实时交易状态和设备状态，使管理员可即时掌握自助设备交易是否正常。1设备状态实时监控功能描述系统提供矩阵监控、列表监控和地图监控三种监控方式，可对设备整机运行状态、模块状态、设备详细信息等进行实时刷新监控。矩阵监控主要是把所有的自助设备以矩阵的方式显示出来。通过这种方式可以很直观的看到矩阵中的自助设备的运行情况（正常或者故障）。这样更有利于操作员对自助设备进行相关的统计和分析。用户也可通过筛选机构和设备状态缩小监控范围。其中，带有绿色标志的自助设备图标表示正常运行，而红色标志的自助设备图标表示该自助设备发生了故障。同样，操作员可以通过点击图标查看相应的自助设备的具体信息。如，凭条打印机、流水打印机、出超机芯、钱箱状态及所处位置等。列表监控以列表方式显示自助设备的状态，可以通过设定终端品牌，终端类型，所属机构，所属区域，安装地址，终端状态等条件，灵活筛选过滤终端信息。地图监控在地图上对设备状态可通过以设备标注的方式显示出来。不同状态使用不同颜色表示，这样，就可以迅速定位故障设备的地理位置和问题情况，提高响应效率。输入要素查看方式为列表方式、图标方式或地图方式；过滤条件设备品牌、维护商、网点（机构）、设备类型、当前状态；点击设备图标。输出结果经筛选后的设备图标，点击进入后可看详细部件状态2布放地点实时监控布放地点是指以同一安装地点同一营业时间的设备为一组，通过组状态更加直观反映在自助设备集群布放环境下，某一地点设备组合的整体运行状态。功能描述显示布放地点的当前状态，以图标形式显示。不同运行状态的布放地点所显示的颜色不同。允许以多种方式显示，也可只显示满足条件的布放地点。输入要素查看方式为列表方式、图标方式或地图方式；过滤条件为网点（机构）、当前状态；点击布点图标。输出结果经筛选后的布点图标。鼠标指向图标后，显示各设备状态和安装地址；点击进入后可看该布点下各布放地点状态。3特殊卡交易实时监控功能描述对指定卡号的交易进行实时监控，监控到交易后发短信给通知人。输入要素卡号、金额、手机号、交易返回码等。输出结果交易明细内容如交易时间，终端号等。业务要求接受用户输入信息，将监控条件提交至数据库，当检测到有指定卡号、金额、交易返回码的交易时，显示交易明细等。323事件跟踪当系统检测到缺纸、缺钞或者硬件故障时，系统以短信方式将事件发送到网点操作员或设备维护商的手机上；并跟踪该缺纸、缺钞或故障事件是否解决，如果没有，根据设置的事件未解决超时上报时间间隔来发送上报短信，上报的级别依次为支行、分行。整个跟踪过程被称为事件跟踪。事件按类型分可分为网点事件和维护商事件；按时间分可分为当前事件和历史事件。1当前事件处理功能描述查看当前事件的详细基本情况描述及事件解决情况，登记事件叫修、到达、处理的时间及情况。输入要素日期时间、设备号、叫修时间、到达时间及处理情况等。输出结果显示当前事件的基本情况描述及事件解决情况事件类别、网点、设备、部件、事件描述、当前维护状况、上报级别，及各时间点记录。登记事件叫修、到达、处理的时间及情况2历史事件查询功能描述查询已经结束的事件的详细基本情况及事件解决过程描述。输入要素机构、设备类型、设备品牌型号、设备编号、设备服务商、部件、设立形式、起止时间等。输出结果符合条件的已结束事件，点击进入查看详细信息。324信息查询1故障明细查询功能描述查询设备故障明细。输入要素设备编号、故障日期。输出结果符合条件的备故障明细信息。2查询现金类设备交易明细功能描述查询现金类设备交易明细。输入要素机构、设备编号、交易日期、时间、交易类型、卡号、金额、返回码。输出结果符合条件的设备交易明细。3查询远程控制执行情况功能描述查询设备远程控制执行情况。输入要素机构、设备编号、起至时间。输出结果符合条件的设备远程控制执行情况。325报表统计1设备数量统计表功能描述设备数量统计输入要素机构、放置类型。输出结果按机构、设备类型统计设备数量报表。2布放地点事件统计表功能描述机具布放地点每日事件统计表输入要素机构、布放地点、日期、时间段。输出结果机具布放地点每日事件统计表（布放地点、设备台数、所属支行、所属网点、联系方式、安装地点、事件描述、事件类型、开始时间、持续时长、结束时间、备注）等。3设备正常运行率统计表功能描述设备正常运行率统计表输入要素机构、交易起止日期、设备编号、品牌型号、设备种类、设备类型、功能区域、安装区域等。输出结果设备正常运行率统计表326后台业务处理1设备总状态处理功能描述根据设备各个部件的状态，得到设备的总体运行状态。输入要素C端自动采集设备部件信息并上报。输出结果设备总体状态，设备总状态分类如表31所示。业务要求根据设备各个部件的状态，得到设备的总体状态。表31设备总状态分类定义表分类内容定义正常无故障，纸钞充足资源预警日志打印机纸少，凭条打印机纸少，取款钞箱总状态为钞少现金可用凭条打印机故障，凭条打印机纸尽现金不可用废钞箱满，出钞模块故障，取款模块故障，验钞模块故障，取款箱总状态钞空，存款钞箱总状态为钞满故障停机日志打印机故障，日志打印机纸尽，读卡器故障，密码键盘故障，软件故障维护管理员维护，或维护商维护例行停机每日允许的非营业时的停机报停正常状态下长时间停机，如学校放假，网点装修2布放地点总状态处理功能描述根据布放地点各设备的状态，得到布放地点的总体运行状态输入要素C端自动采集设备部件信息并上报，得到各设备总状态，进而得到布放地点的总体状态。输出结果总体运行状态，布放地点总状态分类如表32所示。业务要求根据各设备总状态，进而得到布放地点的总体状态。表32布放地点总状态分类定义表分类内容定义正常该布放地点所有设备状态总状态均为正常。部分预警该布放地点某一设备或多台设备（非全部）状态为资源预警。部分缺失该布放地点某一设备或多台设备（非全部）部分功能缺失（故障现金可用，故障现金不可用）或设备状态为暂停服务、例行停机、系统维护。预警所有设备总状态均为资源预警。功能缺失该布放地点所有设备均无法为客户提供某一项服务（不区分造成原因）。如全部设备均无法存款或无法取款、转帐、查询等。若该布放地点无存款机或存取款一体机，则全部设备无法提供存款服务不在此状态中显示。停机该布放地点全部设备处于报停或例行停机状态327远程控制功能描述远程控制自助设备及软件、广告更新等输入要素设备号，远程控制指令，软件升级包，广告文件包输出结果自助设备执行指令，完成后返回执行结果业务要求根据设备号，查找设备IP地址，发送远程指令。设备收到指令后即执行、或软件升级等。执行完成后返回执行结果33非功能性需求331系统能力要求从系统设备规模角度，要求系统后台支持3000台以上自助设备的监控，以满足大规模自助设备监控需求；从系统用户规模角度，业务管理网站需要支持500个以上WEB用户的并发访问；从系统响应速度角度，本地网络操作网页时的速度不能超过2秒，以100万条记录为例，对于查询统计信息时不能超过1分钟的等待时间；从系统数据量角度，系统应支持1年以上统计数据的在线查询。332接口需求1硬件接口系统支持对于通过串口设备的连接支持，如GPRSMODEM等短信发送设备。2软件接口本系统设计为开放且动态可扩展的，系统内部集成有ISO8583，自定义报文等银行系统用得比较通用的服务协议。对于第三方提供的系统具备良好的接口，若第三方系统遵循标准通过的服务协议，则本系统可以不加改动地与其进行通信。否则可通过配置或简单增加一些处理模块来提供对其的服务，而不需对内核进行改动。333系统安全性1系统提供角色、用户、权限的三级登录处理机制，任何操作请求都要判断用户是否合法登录和符合权限，不允许直接输入相应的网页路径进入要操作权限的功能界面；2关键交易信息传输中使用ENCRYPTDES对称密钥算法技术进行数据流加密，防止信息传输过程中被泄漏、篡改；3存储数据加密监控系统可针对交易数据进行监控，因客户对交易数据的安全性需求，交易数据的存储将需要进行加密。4对于用户在系统操作进行日志记录（数据库或文件），并可以生成报表进行复核，用于事后监控，防范内部操作风险334系统可靠性系统必须具备高可用性,支持724小时无障碍运行，因此系统使用的软、硬件可靠性程度，使系统在运行中不发生或极少发生故障。在偶然事故及操作失误时，系统应具有较强自恢复能力，而不应造成系统死锁或信息丢失。停电、意外死机、网络故障等问题出现时，避免数据的丢失。335系统健壮性当进行不当操作时，能进行相应的错误处理，给予提示或警示，不能影响系统的正常运行。336系统扩展性在系统用户不断增大的时候，监控系统系统支持通过增加服务器、调整网络部署的方式来支撑更多的用户和更多的自助终端；在需要增加新的功能或者需要对某个已经存在的实现采用新的方案的时候，监控系统系统应能方便地扩充。第四章系统设计41监控系统总体结构441系统网络结构路由器路由器ATMATMATMATMATM路由器WEB服务器路由器网关AP管理员操作员操作员数据库服务器业务逻辑服务器图41自助设备监控系统网络拓扑图如图41所示，监控系统由如下部分所组成1数据库服务器存放各种管理与配置数据、终端的交易数据与状态数据、统计分析数据。它是整个系统的数据中心。2业务逻辑服务器负责系统后台程序处理，包括控制中心、数据采集、后台任务、数据库代理等功能。控制中心功能首先实现接收及解释自助设备的状态信息，跟踪和管理每个故障的生命周期，自动上报未按时解决的问题等故障自动跟踪处理功能。后台任务功能将采集的设备交易和状态数据，经分析整理后存储到应用数据库。3WEB服务器提供监控管理、远程分发管理和统计分析的操作入口和展现，实现业务管理。分行、支行、网点的监控管理员通过浏览器登录网站，实现监控管理、版本文件上传、远程控制等操作。4监控/远程管理客户端安装在ATM主机上的一个客户端代理小程序，接收来自远程管理服务器的远程管理与控制指令，与ATMC进行交互，实现远程管理；根据远程管理指令实现关闭和重启ATMC服务，重新启动ATM主机；负责在底层软件版本升级，广告媒体文件的更新，下文所指客户端均指监控/远程管理客户端。442系统数据流采集服务器后台处理服务器WEB服务器数据库服务器ATMC监控代理短信平台监控终端状态信息状态信息短信通知状态信息控制命令控制命令状态和交易信息存取数据存取数据监控管理自助设备终端自助设备监控系统ATMP前置系统交易信息交易信息银行卡交易系统控制命令交易信息图42自助设备监控系统数据流图图42为自助设备监控系统的数据流图，该图描述了系统内部及和外部系统的数据流关系系统通过采集服务器接收AIPS前置、自助设备终端ATMC和监控代理程序上送的交易和状态数据，数据由采集服务器传送后台处理服务器，经后台处理服务器分析统计后，将相关状态和统计数据保存到数据库服务器。后台处理服务器同时启动自助设备异常事件处理机制将自助设备故障信息传送短信平台，并记录设备故障后续处理时间点和处理结果，直至事件关闭。保存在数据库服务器上的监控数据，可以按照用户查询条件通过WEB服务器展现在终端浏览器的界面，同时用户也可将设备控制命令或相关数据操作指令系统信息通过WEB服务器传送后台处理服务器或数据库服务器，后台处理服务器将控制命令传送自助设备监控代理程序，由自助设备监控代理程序控制ATMC完成用户操作，对用户数据操作指令由后台服务器在数据库服务器完成相关系统信息的增加、删除、修改、查询等操作。42系统软件架构设计自助设备监控系统采用三层架构，所谓三层体系结构5，就是在客户端与数据库之间加入了一个业务逻辑层（中间层）。自助设备监控系统客户端采用以TCP/IP协议为基础的WEB浏览器，负责自助设备状态信息和运行统计数据的显示，同时负责用户请求的提交。三层体系的应用程序将业务规则、业务实体、数据访问、系统服务、合法性判定等工作放到了中间层进行处理，即负责响应和处理来自客户端的各种服务请求。通常情况下，客户端不直接与数据库进行交互，而是通过通讯与中间层建立连接，再经由中间层与数据库进行交互。由于中间层的系统服务、业务实体、合法性判定、数据访问都被封装为一个个小的构件，这样使自助设备监控系统的开发人员可以把工作重心放在业务规则上，使系统结构更加清晰。自助设备监控系统数据库服务器，负责数据的存储和管理工作。自助设备监控系统所有的数据和应用程序都放在应用服务器端，用户通过浏览器发出请求，WEB服务器响应各种请求并传递事务处理给应用服务器，应用服务器对数据库服务器进行数据存取和处理，获取所需数据后回传给客户端，最终显示在客户端的浏览器中。自助设备监控系统用户界面层采用B/S结构，使系统逻辑功能明确、分布性强，可以随时随地进行查询和浏览，不仅满足了各级银行机构用户的服务需求，而且减轻了系统客户端开销以及系统维护升级的工作负荷。图43自助设备监控系统架构设计自助设备监控系统的三层架构分别是应用层、业务逻辑层和数据层。如图43所示，应用层包含界面表示模块和WEB数据访问模块，分别提供人机界面和提供WEB操作数据库的接口。业务逻辑层包含监控远程管理客户端和业务逻辑服务器端。其中监控远程管理客户端通过ATM终端通讯模块和ATMC通信模块，完成网络数据通信处理和ATMC通信处理。业务逻辑服务器端通过业务逻辑服务器端通讯模块、数据库处理模块和调度算法模块分别完成网络数据通信处理、数据库操作和任务调度等功能。数据层包含数据库和文件。43系统功能模块设计图44自助设备监控系统功能模块如图44所示，自助设备监控系统根据系统需求设计为六大功能模块上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上