CN108252363A - 区块链技术在二次供水设施中的应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种区块链技术在二次供水设施中的应用方法，所述二次供水设施包括多个二次供水泵房，每个二次供水泵房均包括用来监管的小区中控室以及安全水箱，各小区中控室分别设计有本地存储器，各二次供水泵房作为云节点，所有的本地存储器对应的数据通过网络上传至云端进行云存储，并利用区块链技术，通过网络使各个云节点同时备份除了本地云节点以外其他所有云节点的对应数据。各本地存储器以及云端所存储的数据均进行加密处理。本发明通过区块链技术实现二次供水时的关键数据不可修改、无法破坏、可恢复、可溯源的反恐安全架构，增大了数据安全性，避免不可恢复的恐怖式袭击造成的数据无法恢复问题。

Description

区块链技术在二次供水设施中的应用方法

技术领域

本发明涉及一种区块链技术在二次供水设施中的应用方法。

背景技术

近年来，随着社会的不断发展，扰乱社会秩序及破坏公共设施的事件时有发生。因此，需要对二次供水设施中的储水装置：水箱，水池，水罐等，设置有效的安全防护装置及报警装置。

目前有些二次供水泵房已经安装了摄像头，对供水设施，特别是水箱进行监控，以达到安全的目的。但是传统的监控方式，存在被人为破坏的可能性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种区块链技术在二次供水设施中的应用方法，其以区块链技术为核心，依托分布式的数据记录方法，实现关键数据不可修改、无法破坏、可恢复、可溯源的反恐安全架构。

狭义来讲，区块链技术是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。区块链本质上来讲就是一个去中心化的，分布式存储和计算的数据库。

本发明提供一种区块链技术在二次供水设施中的应用方法，所述二次供水设施包括多个二次供水泵房，每个二次供水泵房均包括用来监管的小区中控室以及安全水箱，各小区中控室分别设计有本地存储器，各二次供水泵房作为云节点，所有的本地存储器对应的数据通过网络上传至云端进行云存储，并利用区块链技术，通过网络使各个云节点同时备份除了本地云节点以外其他所有云节点的对应数据。本发明通过区块链技术在二次供水设施中的应用方法构建反恐安全架构，是将每一个二次供水泵房都作为整体架构的一个云节点，通过现场的智能安防系统，能够对所有正常和非正常的操作和破坏进行记录和报警。

进一步地，各本地存储器以及云端所存储的数据均进行加密处理。

本发明还提供一种适用于所述区块链技术在二次供水设施中的应用方法的反恐防投毒安全水箱，包括箱体和舱门，所述舱门设计于箱体上，还包括现场机械锁、远程电子锁、无线路由器、振动传感器和声光报警器，所述振动传感器连接所述声光报警器，所述远程电子锁通过无线路由器连接远程管理平台，所述舱门与箱体之间通过现场机械锁和远程电子锁双重锁合，所述振动传感器通过所述无线路由器连接所述声光报警器。

进一步地，所述远程电子锁和无线路由器设计于舱门的内表面，并均密封于密封盖内。

进一步地，所述振动传感器设计于舱门的内表面，并密封于所述密封盖内，所述声光报警器设计于舱门的外表面的角落处。

进一步地，还包括云摄像机，所述云摄像机通过所述无线路由器连接振动传感器。

进一步地，所述云摄像机设置于箱体上并靠近舱门的位置处或通过立杆单独设置于箱体之外，所述云摄像机的拍摄角度正对舱门设置。

进一步地，还包括应急电源供电系统，所述远程电子锁、振动传感器、声光报警器、无线路由器和云摄像机均连接应急电源供电系统。

进一步地，所述现场机械锁采用旋转锁机构。

进一步地，所述旋转锁机构包括可插设于舱门的外表面的旋转轮，还包括设置于舱门的内表面的齿轮结构和一个以上齿条，所述旋转轮通过旋转与所述齿轮结构传动，所述齿轮结构啮合所述齿条，通过旋转轮的旋转能够使齿条于所述箱体内壁和舱门内壁之间前后移动，进而锁合或开锁。

本发明具有的优点在于：

本发明通过区块链技术实现二次供水时的关键数据不可修改、无法破坏、可恢复、可溯源的反恐安全架构，增大了数据安全性，避免不可恢复的恐怖式袭击造成的数据无法恢复问题。本发明提供的安全水箱，其采用两级舱门开锁模式，能够有效保护水箱，并具有实时报警功能，有利于保障人民群众安全，从而从根本上杜绝蓄意破坏水箱或向水箱投毒等恶性事件的发生。

附图说明

图1为本发明提供的区块链技术在二次供水设施中的应用方法的原理图；

图2为本发明提供的一种反恐防投毒安全水箱的整体结构示意图；

图3为本发明提供的一种反恐防投毒安全水箱的局部放大图(打开舱门)；

图4为本发明提供的一种反恐防投毒安全水箱的局部再进一步放大图(关闭舱门)；

图5为本发明提供的一种反恐防投毒安全水箱的局部放大透视图；

图6为本发明提供的一种反恐防投毒安全水箱的局部再进一步放大图(打开舱门)；

图7为本发明中舱门内壁上采用旋转锁机构的齿轮机构及齿条结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

区块链技术作为成熟的分布式数据存储技术，其包括云端和多个云节点，各云节点用于分别存储包括记录数据的区块，并链接区块形成区块链，并均对应通过网络链接云端，数据同时在云端进行存储。在本发明所涉及的区块链技术在二次供水设施中的应用方法中，如图1所示，其所涉及的二次供水设施包括分布于各个不同小区的二次供水泵房，所述二次供水泵房包括安全水箱以及控制安全水箱的小区中控室，不同的小区的安全水箱通过各自小区的小区中控室来监控管理，各小区中控室分别设计有本地存储器，其用于存储本地安全水箱的用水情况、异常情况等，各二次供水泵房分别形成对应云端的各个云节点，而所有的二次供水泵房所对应的数据通过小区宽带或无线数据网络上传至云端进行云存储，同时，本发明中使用区块链技术，对应除了云端备份存储所有云节点的相应数据以外，通过小区宽带或无线数据网络，使各个云节点同时备份除了本地云节点以外其他所有云节点的对应数据，即按照云节点分布，每个云节点存储全局的区块链数据，使每个云节点都保存一份独立的数据，数据存储在云节点的物理硬盘上，同时在云端备份所有云节点的全部区块链数据。数据可以根据具体管理要求进行设计，规范其他云节点可存储或访问本云节点的数据类型，使各地的云节点都能实现对所有云节点所需备份数据的备份，以防止破坏云端数据、个别云节点数据丢失后造成数据无法恢复。各云节点还可以保护加密单元，以使其中的数据均以加密形式进行存储或访问。

所述安全水箱设计为反恐防投毒安全水箱，其成型为一套坚固可靠、耐冲击破坏、具有实时报警功能的反恐防投毒一体化专用装置，结构如图2至图6所示，包括箱体1、舱门2、现场机械锁3、远程电子锁、振动传感器、声光报警器4、无线路由器、云摄像机5和应急电源供电系统。

所述箱体1与现有小区内使用的不锈钢材质的二次供水水箱大体相同，材质采用具备认证证书的食品级不锈钢，容水量在40cm³-80cm³，不同之处在于搭配使用的舱门和锁具。现有的水箱一般通过非常简单的机械锁直接于箱体外表面锁合舱门，由于箱体的其他位置均为整体成型的不锈钢材质构成，破坏的难度非常高，进而舱门和锁具成为非常薄弱的环节，很容易被不法分子破坏。

本发明中舱门2靠近箱体1的某一侧角落设计，舱门与箱体所接触的四周采用全密封设计，舱门2上设置有与箱体1相锁合的锁具，该锁具通过双重解锁方式进行开启和锁合，包括远程电子锁和现场机械锁3。所述远程电子锁采用远程电子方式解锁，其设计于舱门2的内表面，可以避免被外力破坏，通过搭配设计于舱门的内表面的无线路由器联网。远程电子锁通过无线路由器远程无线连接小区中控室，通过小区中控室获得开锁数据，或者通过小区中控室授权，直接连接管理对应远程电子锁的远程管理平台。所述远程电子锁为现有成熟产品，于此不再赘述。

所述无线路由器优选为4G无线路由器，提供4G无线网络。

所述现场机械锁2一般采用钥匙式明锁，设计于舱体和舱门的外表面，需要专业人员持匹配的钥匙开启，也可以采用其他形式的机械锁具。远程电子锁及现场机械锁在日常工作情况下处于常闭状态，开启舱门2时需要同时进行远程电子密码解锁及现场机械钥匙开启的双重解锁路径，无双方确认，无法打开舱门2，进而保护箱体1内的水质安全。

所述振动传感器、声光报警器4均安装于安全防爆式舱门2上，具体地，所述振动传感器设计于舱门的内表面，避免被外力破坏，所述声光报警器4 设计于舱门2外表面的任意角落处，其连接(通过无线路由器无线连接或通过线体直接连接)振动传感器，当非法用户尝试通过暴力开锁或破坏水箱的舱门产生振动，且振动达到一定级别时，振动传感器启动，自动感测到振动信号，通过关联声光报警……器进行声光报警，对破坏者进行警告和威慑。同时设置于箱体上并靠近舱门1的位置处或通过立杆设置于箱体外部的拍摄舱门1位置图像的云摄像机5，所述云摄像机5可以设置有多个，可以进行多角度多位置拍摄。该云摄像机5通过无线路由器无线连接振动传感器，进而在振动传感器启动并获得振动信号同时，振动传感器将该振动信号发送给云摄像机5，云摄像机5在获得该振动信号后自动对舱门2位置进行拍照，该云摄像机5连接无线路由器，通过无线路由器直接将所拍摄的照片上传至小区中控室所连接的本地存储器中，向小区中控室报警，小区中控室内的工作人员在获得报警信息后人工判别并处理该报警是属误报警还是为非法闯入及破坏等行为，并于本地存储器中生成报警记录。当不设置云摄像机5时，可以在振动传感器获得振动信号后，振动传感器直接通过无线路由器向本地存储器发送异常信号，并向本地存储器报警。本地存储器会自动将自身异常数据 (包括云摄像机5所拍摄的照片以及报警信息)对应自身云节点进行数据存储，并上传至云端(加密处理后)，同时会通过云端将对应异常数据备份于其他各云节点(加密处理后)，以形成去中心化的分布式存储的数据库。

通过以上强迫管理和定点监控模式设计可以使危险行为及时发现、及时处理，避免由于无人监视水箱而造成破坏行为猖獗的问题出现，也解决了现有监控系统仅能进行监控而无法智能报警的问题。最重要的是，形成数据的云端存储以及各云节点的分布式存储。

所述远程电子锁、振动传感器、声光报警器4、无线路由器和云摄像机5 均连接应急电源供电系统即UPS不间断电源，可在断电情况下的保障安全监控，该UPS不间断电源可以一同设计于舱门的内表面，防止被外力破坏。

所述舱门内表面设计的远程电子锁、振动传感器、无线路由器和UPS不间断电源均通过一防水隔离盖盖设，避免与箱体内部的水接触，起到绝缘及不受潮的作用。

所搭配的舱门2、现场机械锁3、远程电子锁、振动传感器、声光报警器 4、无线路由器以及应急电源供电系统可以成型为一体式结构，以保证其中电器控制部分绝缘及不受潮。所述安全防爆舱门还可以设有限位装置，设定舱门可开启的极限位置。

如图7所示，所述舱门外部设计的现场机械锁3可以采用旋转锁机构，即于舱门外部搭配使用采用旋转轮进行开启或锁合的结构，包括可插设于舱门2的外表面的旋转轮，以及设置于舱门的内表面的齿轮结构6和一个以上齿条7.该旋转轮可插拔地设计于舱门的外表面，等同于现场机械锁的钥匙。在开锁时将旋转轮插设于舱门外部对应的齿孔处，当锁合后再将旋转轮取下。舱门的内表面设计有与所述旋转轮传动的齿轮机构6，通过齿轮机构6的齿轮传动，带动相啮合的齿条7前后移动，进而可以将齿条7移动位置，当移动齿条7至与舱门2边缘相对应箱体1的内壁处，则完成机械锁锁合，当移动齿条7由箱体1内壁处移动回归至舱门2内表面位置，则完成现场机械锁3 的开锁。该现场机械锁3由于需要专用的旋转轮才能旋转移动齿轮机构6和齿条7，因此有一定的阻力，一般的工具很难撬开，可以达到保险柜的安全等级，并搭配使用远程电子锁联动，一般需要通过无线路由器提前无线连接远程管理平台确认打开电子锁后，再通过旋转轮开设旋转锁机构。

本发明提供的密闭式水箱配备成型为一套坚固可靠、耐冲击破坏、具有实时报警功能的反恐防投毒一体化专用装置，通过两级打开舱门模式、强迫管理、定点监控模式以及配备应急电源供电系统(配备UPS不间断电源)，很好的保障了水箱的安全使用。

当反恐防投毒安全水箱正常操作或触发报警时，小区中控室会自动生成一条记录，在本地存储器存储的同时通过无线路由器(4G网络)上传到云端。当触发报警时，监控设备开始录像，视频在本地存储器存储的同时上传到云端，同时直接在本地监控中心通过110报警中心发出警告提示，现场画面优先切换，同时生成记录。

应用区块链技术的二次供水设施形成一整套的区块链管理系统，包括多个区块链节点，即云节点，所有的二次供水设施点对点形成网络，共同组成云端，互相记录和备份；所有的记录和视频资料不可修改，不可删除，任意一点可恢复所有数据，可追溯，形成区块链，各相互存储备份的数据在读取经过加密处理，无法窃取，保证安全性。每个二次供水泵房均包括用来监管的小区中控室以及安全水箱，各小区中控室分别设计有本地存储器。所述小区中控室控制其自身云节点的本地存储器存储或更新自身小区中安全水箱的所有数据，所述小区中控室还控制其自身云节点的本地存储器完成对云端数据以及其他云节点的本地存储器的相关信息存储备份的功能，能够根据其他节点的访问请求以及云端的访问请求进行自身节点本地存储器中的信息访问，当小区中控室接收到其他云节点小区中控室发送的访问请求后，根据预设的安全策略和获取到的当前信息判断是否允许本次访问，在判断到允许本次访问时，将根据预设路由配置信息，将访问请求发送至其对应的信息存储器。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种区块链技术在二次供水设施中的应用方法，其特征在于，所述应用方法具体为：

所述二次供水设施包括多个二次供水泵房，每个二次供水泵房均包括用来监管的小区中控室以及安全水箱，各小区中控室分别设计有本地存储器，各二次供水泵房作为云节点，所有的本地存储器对应的数据通过网络上传至云端进行云存储，并利用区块链技术，通过网络使各个云节点同时备份除了本地云节点以外其他所有云节点的对应数据。

2.根据权利要求1所述的区块链技术在二次供水设施中的应用方法，其特征在于，各本地存储器以及云端所存储的数据均进行加密处理。

3.一种适用于权利要求1或2所述的区块链技术在二次供水设施中的应用方法的反恐防投毒安全水箱，包括箱体和舱门，所述舱门设计于箱体上，其特征在于，还包括现场机械锁、远程电子锁、无线路由器、振动传感器和声光报警器，所述振动传感器连接所述声光报警器，所述远程电子锁通过无线路由器连接远程管理平台，所述舱门与箱体之间通过现场机械锁和远程电子锁双重锁合，所述振动传感器通过所述无线路由器连接所述声光报警器。

4.根据权利要求3所述的反恐防投毒安全水箱，其特征在于，所述远程电子锁和无线路由器设计于舱门的内表面，并均密封于密封盖内。

5.根据权利要求3所述的反恐防投毒安全水箱，其特征在于，所述振动传感器设计于舱门的内表面，并密封于所述密封盖内，所述声光报警器设计于舱门的外表面的角落处。

6.根据权利要求3所述的反恐防投毒安全水箱，其特征在于，还包括云摄像机，所述云摄像机通过所述无线路由器连接振动传感器。

7.根据权利要求6所述的反恐防投毒安全水箱，其特征在于，所述云摄像机设置于箱体上并靠近舱门的位置处或通过立杆单独设置于箱体之外，所述云摄像机的拍摄角度正对舱门设置。

8.根据权利要求5所述的反恐防投毒安全水箱，其特征在于，还包括应急电源供电系统，所述远程电子锁、振动传感器、声光报警器、无线路由器和云摄像机均连接应急电源供电系统。

9.根据权利要求3所述的反恐防投毒安全水箱，其特征在于，所述现场机械锁采用旋转锁机构。

10.根据权利要求9所述的反恐防投毒安全水箱，其特征在于，所述旋转锁机构包括可插设于舱门的外表面的旋转轮，还包括设置于舱门的内表面的齿轮结构和一个以上齿条，所述旋转轮通过旋转与所述齿轮结构传动，所述齿轮结构啮合所述齿条，通过旋转轮的旋转能够使齿条于所述箱体内壁和舱门内壁之间前后移动，进而锁合或开锁。