CN111818104B - 基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统 - Google Patents

基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统。本发明所述系统包括：数据计量模块、区块链节点模块、通信网络模块。本发明方法为：数据计量模块计量、提取节能设备节能量及数据特征并申请区块链节点模块验证，区块链节点模块通过数据内部流转对其验证与认证后将节能量及数据特征打包上链，区块链节点模块中的节能数据真伪验证子模块与节能数据认证子模块部署名单需实时同步更新。本发明技术方案能够确保节能数据从产生、处理到上链储存全流程的真实性。

Description

基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统
技术领域
本发明涉及配用电系统节能技术领域，具体涉及一种基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统。
背景技术
近年来，企业节能服务发展越发完善，基于各种节能原理的节能设备也被应用于各类不同的场景，取得了良好的节能效果。目前节能收益计算的一般流程为：节能服务公司与企业签订节能收益分成合同，经过一定的服务时间后与企业按照合同约定统计节能量，并进行节能收益分成。然而，由于节能设备所产生的节能量难以量化，并且计量数据极易篡改，加之国家标准对节能量计量方法定义较为模糊，节能计量数据通常没有第三方监管，因此在合同具体实施的过程中，节能服务公司与企业双方无法准确获得节能量数据，也无法得知数据真伪，从而导致节能服务公司与企业之间在节能量认定上常常产生分歧，对节能事业的发展产生阻碍。
发明内容
本发明提供一种基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统，该发明将区块链技术应用于配用电系统节能设备节能数据计量中，可实现节能数据实时计算、监督认证、防止数据篡改，从而解决传统方法所带来的问题。
本发明提供一种基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统，包括：
节能量数据计量模块，与配用电系统的节能设备连接，用于采集该节能设备的电气量数据及根据该节能设备的电气量数据计算该节能设备的节能量数据；
区块链节点模块，与节能量数据计量模块通信连接，用于对节能量数据进行真伪验证并认证其有效性，在节能量数据认证通过后将节能量数据打包成新区块发送上链。
进一步地，所述的节能量数据计量模块包括安装于节能设备端口的计量表计以及与计量表计连接的服务器，所述的计量表计用于采集节能设备的电气量数据，所述的服务器用于根据计量表计采集的电气量数据计算节能设备的节能量数据。
进一步地，所述的区块链节点模块包含区块链节点服务器以及设置于区块链节点服务器中的节能数据真伪验证子模块与节能数据认证子模块，所述的节能数据真伪验证子模块提取计量表计采集到的电气量数据的数据特征，并对数据特征进行分析以验证节能量数据的真伪，并对验证通过的节能量数据进行打包和签名后通过服务器内部数据传输将验证结果发送到节能数据认证子模块；所述的节能数据认证子模块接收节能数据真伪验证子模块对节能量数据的验证结果并对确认为真的节能量数据进行认证和签名，节能数据认证子模块收集区块链网络中所有区块链节点模块的认证结果并将认证结果与必要数据打包，通过区块链共识机制后上传到区块链。
进一步地，所述的节能数据真伪验证子模块数据与节能数据认证子模块交互，所述的节能数据认证子模块对区块链数据进行读写。
本发明提出了一种基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统，包括节能量数据计量模块，与配用电系统的节能设备连接，用于采集该节能设备的电气量数据及根据该节能设备的电气量数据计算该节能设备的节能量数据；区块链节点模块，与节能量数据计量模块通信连接，用于对节能量数据进行真伪验证并认证其有效性，在节能量数据认证通过后将节能量数据打包成新区块发送上链。本发明将区块链技术应用于配用电系统节能设备节能数据计量，实现了节能数据的实时计算、监督认证并防止数据篡改，为节能设备节能数据计量提供了一种全新的思路，使得节能服务公司与企业双方可以精准、公平地进行节能数据计量与节能收益分成，促进节能事业快速发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明所对应的基于区块链技术的配用电系统节能设备机能数据计量系统的架构示意图。
图2是基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量方法的流程图。
图3是本发明实施例选取一家建材公司A作为分析对象的节能数据计量方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供了一种基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统，其包括节能量数据计量模块、区块链节点模块。
所述的基于区块链技术的配用电系统节能设备节能量数据计量系统，其中，所述节能量数据计量模块为安装于节能设备进线端和出线端的计量表计，以及与其连接的服务器，该模块用于获取配用电系统节能设备电气量数据并计算其特征值。通过计量表计不断采集配用电系统节能设备的节能物理量数据，物理量包括：负荷有功功率、功率因数、电压电流有效值以及电压电流录波数据等。基于数据计算功能，对采集到的节能数据进行计算、提取数据特征。通过设备的通信网络模块，向区块链节点模块发出数据验证申请，打包并上传节能设备原始数据及对应数据特征至区块链节点模块，实现与区块链节点模块的数据交互；
所述的基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统，其中，所述区块链节点模块包含节能数据真伪验证子模块与节能数据认证子模块，两子模块运行于同一区块链节点服务器，且两子模块可交互，但不与区块链交互，同时节能数据认证子模块可对区块链数据进行读写。节能数据真伪验证子模块负责对节能设备原始数据及对应数据特征进行验证，若验证为真，则对它们进行签名；节能数据认证子模块对经验证、签名的节能设备原始数据及对应数据特征进行认证，若认证为真，提取其节能量和数据特征并打包为数据包，同时收集其他区块链节点的认证结果及电子签名，基于区块链智能合约功能判断产生的节能量数据是否真实。基于共识机制从区块链认证节点中选出共识节点，共识节点负责将所有认证为真的数据包一起打包进新区块，并通过节点的通信网络模块将新区块链传输给链上其他节点。
请参阅图2，本发明实施例提供的基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统的运行包括如下步骤：
（1）节能设备服务器利用计量表计采集的配用电系统节能设备电气量数据计算节能量级计算数据特征并通过通信网络向区块链节点模块发出数据认证申请；
（2）所有包含节能数据真伪验证子模块的区块链节点模块接收认证申请，对数据计量模块的原始数据及节能量计算数据进行真伪验证，通过服务器内部数据传输将验证结果发送到节能数据认证子模块；
（3）区块链节点模块收集网络中所有节能数据认证子模块的认证结果及电子签名，通过区块链智能合约判断数据计量模块产生的节能量数据是否真实，并将认证结果与必要数据打包，通过区块链共识机制后上传到区块链；
（4）区块链节点模块中的节能数据真伪验证子模块与节能数据认证子模块部署名单实时同步更新，存入区块链中的节能量数据可按需进行验证与调用，并保证其真实性与不可篡改性。
请参阅图3，本发明实施例选取一家建材公司A作为分析对象。利用节能量数据计量模块，建材公司A的节能设备不断采集电气量数据并进行存储，电气量数据包括负荷有功功率、功率因数、电压电流有效值以及电压电流录波数据等，并基于采集装置连接的服务器的计算功能，在每日整点计算数据特征。服务器在5月14日2：00开始一次计算，基于5月13日2：00至5月14日2：00的电气量数据，计算得到目标时间段为5月14日1：00至2：00的电气量数据的数据特征值。节能设备每10分钟检查一次目标时间段是否已完成数据特征计算，没有则发起计算。将经计算的电气量数据及对应数据特征值进行本地存储，在每组电气量数据计算完成后1小时，即在当日3：00向区块链节点模块发出数据验证申请，同时发送对应的节能设备电气量数据和计算的数据特征。节能设备每10分钟检查一次目标时间段是否已完成数据验证申请，没有则发起申请。
区块链节点模块不断接收数据验证申请以及对应的节能设备数据，并进行本地存储，节能数据真伪验证子模块在5月14日16：00开始一次验证，数据的目标时段为5月13日16：00至5月14日4：00。节能数据真伪验证子模块每10分钟检查一次目标时间段是否已完成验证，没有则发起验证。包括建材公司A在内的节能设备电气量数据以及节能量数据被验证通过后，节能数据真伪验证子模块对其进行打包和签名，并将目标节能设备电气量数据以及节能量数据传输给节能数据认证子模块。节能数据认证子模块对其进行认证，若认证为真，则提取节能量数据特征并打包为数据包，同时收集其他区块链节点的认证结果及签名，并基于区块链智能合约功能判断产生的节能量数据是否真实。数据包被认证为真后，在区块链节点模块组建新区块的时刻，根据区块链POA共识机制选择某一区块链节点将区块打包并发送到区块链链上。建材公司A可基于区块链应用平台和提供验证服务的区块链节点，对存入区块链中的节能量数据按需进行验证与调用。
本发明实施例中节能数据真伪验证子模块与节能数据认证子模块部署名单更新方法为：应用POA共识机制不定时投票选举出新一组区块链节点，负责下一轮的节能设备数据的验证和认证。
需要说明的是，上述装置和系统内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM，Read Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的一种基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统，其特征在于：包括：
节能量数据计量模块，与配用电系统的节能设备连接，用于采集该节能设备的电气量数据及根据该节能设备的电气量数据计算该节能设备的节能量数据；
区块链节点模块，与节能量数据计量模块通信连接，用于对节能量数据进行真伪验证并认证其有效性，在节能量数据认证通过后将节能量数据打包成新区块发送上链；
所述的节能量数据计量模块包括安装于节能设备端口的计量表计以及与计量表计连接的服务器，所述的计量表计用于采集节能设备的电气量数据，所述的服务器用于根据计量表计采集的电气量数据计算节能设备的节能量数据；
所述的区块链节点模块包含区块链节点服务器以及设置于区块链节点服务器中的节能数据真伪验证子模块与节能数据认证子模块，所述的节能数据真伪验证子模块提取计量表计采集到的电气量数据的数据特征，并对数据特征进行分析以验证节能量数据的真伪，并对验证通过的节能量数据进行打包和签名后通过服务器内部数据传输将验证结果发送到节能数据认证子模块；所述的节能数据认证子模块接收节能数据真伪验证子模块对节能量数据的验证结果并对确认为真的节能量数据进行认证和签名，节能数据认证子模块收集区块链网络中所有区块链节点模块的认证结果并将认证结果与必要数据打包，通过区块链共识机制后上传到区块链。
2.根据权利要求1所述的基于区块链技术的配用电系统节能设备节能数据计量系统，其特征在于：所述的节能数据真伪验证子模块与节能数据认证子模块进行数据交互，所述的节能数据认证子模块对区块链数据进行读写。
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