CN109033130A - 一种区块链电力数据存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种区块链电力数据存储系统，包括供电模块、应用服务器集群、存储服务器集群、元数据服务器集群、区块部署模块和DPOS加密模块，供电模块的三个输出端分别与应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群的输入端连接。本发明由应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群组成，并通过区块部署模块和DPOS加密模块的作用，采用分布式区块链结构和随机选取节点进行数据确认，确保攻击者无法利用攻破及控制节点的方式对网络进行攻击，极大地降低了终端的安全性能对全网安全防护能力的影响，同时每次数据维护均需要51％的随机节点确认，且该确认过程需要进行三次，每次节点不同，可确保数据不被篡改，保证数据安全有效。

Description

一种区块链电力数据存储系统

技术领域

本发明涉及电力数据存储技术领域，具体为一种区块链电力数据存储系统。

背景技术

电力是以电能作为动力的能源，发明于十九世纪七十年代，电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮，成为人类历史十八世纪以来，世界发生的三次科技革命之一，从此科技改变了人们的生活，二十世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统，它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。在电力系统中，发电厂将天然的一次能源转变成电能，向远方的电力用户送电，为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降，需要将电压升高；为了满足电力用户安全的需要，又要将电压降低，并分配给各个用户，这就需要能升高和降低电压，并能分配电能的变电所，所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置，它是联系发电厂和电力用户的中间环节，同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来，变电所的作用是变换电压，传输和分配电能。

电力是大数据理念、技术和方法在电力行业的实践，电力大数据涉及到发电、输电、变电、配电、用电、调度各环节，是跨单位、跨专业、跨业务数据分析与挖掘以及数据可视化，电力大数据由结构化数据和非结构化构成，随着智能电网建设和物联网的应用，非结构化数据呈现出快速增长的势头，其数量将大大超过结构化数据，电力大数据的特性满足大数据的五个特性，一是数据量大、二是处理速度快、三是数据类型多、四是价值大、五是精确性高，电力大数据的应用一方面是与宏观经济、人民生活、社会保障、道路交通等信息融合，促进经济社会发展；另一方面，是电力行业或企业内部，跨专业、跨单位、跨部门的数据融合，提升行业、企业管理水平和经济效益，电力大数据技术满足电力数据飞速增长，满足各专业工作需要，满足提高电力工业发展需要，服务经济发展需要，电力大数据技术包括：高性能计算、数据挖掘、统计分析、数据可视化等。

由于这些电力数据中包含有大量的保密信息，因此现有技术中通常在采用大容量的存储介质（例如硬盘等）对产生的电力数据进行存储后，然后对搭载存储介质的设备（例如电脑等）设置访问密码或对包含电力数据的存储介质放入密码箱中进行存储，以避免其他人对电力数据的非法访问和盗取，但是随着电力数据数量的日益庞大，这种对电力数据进行存储的方式需要管理人员付出的劳动强度也越来越大，并且在需要对电力数据进行查询时需要首先确定存储目标电力数据的存储介质所在设备或所在密码箱，对电力数据进行查询时的效率低下，为此，我们提出一种区块链电力数据存储系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种区块链电力数据存储系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种区块链电力数据存储系统，包括供电模块、应用服务器集群、存储服务器集群、元数据服务器集群、区块部署模块和DPOS加密模块，所述供电模块的三个输出端分别与应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群的输入端连接，且应用服务器集群与存储服务器集群双向连接，存储服务器集群和元数据服务器集群双向连接，所述应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群的输出端均与区块部署模块的输入端连接，且区块部署模块的输出端与DPOS加密模块的输入端连接。

优选的，所述供电模块包括太阳能电板和风力发电机，且太阳能电板和风力发电机的输出端均与逆变器的输入端连接，逆变器的输出端与蓄电池的输入端连接。

优选的，所述应用服务器集群由若干台应用服务器组成，存储服务器集群由若干台存储服务器组成，元数据服务器集群由若干台元数据服务器组成，且应用服务器集群用于产生和接收生产数据，存储服务器集群用于提供存储空间，元数据服务器集群用于管理存储空间。

优选的，所述用go语言和geth及mist工具完成应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群的区块部署，所有区块以时间戳为基准进行数据同步，并按时间推移进行线性追加和历史追溯，同时使区块按预定顺序相连形成“链”，且区块链采取单向哈希算法，每个新产生的区块严格按照时间线形顺序推进，时间的不可逆性导致任何试图入侵篡改区块链内数据信息的行为都很容易被追溯，导致被其他节点的排斥，从而可以限制相关不法行为。

优选的，所述DPOS加密模块通过不同的选择策略，不定时的随机选中51％电力终端做区块和电力数据的创建、验证、签名和相互监督，确保电力数据安全有效。

优选的，所述在区块部署模块之前还包括平台管理层，且平台管理层的输出端与区块部署模块的输入端连接。

优选的，所述平台管理层包括电力数据处理模块、电力数据分析模块、电力数据挖掘模块、电力数据管理模块、电力数据综合应用模块，同时平台管理层采用Ambari平台管理，Ambari平台管理采用ZooKeeper集群进行平台配置与调度，Ambari平台管理包括数据集成层、文件存储层、数据存储层、编程模型层、数据分析层，数据集成层采用Java NIO传输数据库数据至平台管理层，文件存储层采用HDFS进行文件存储，Java NIO传输的数据在数据存储层采用HCatalog进行元数据管理，文件存储层传输的数据在数据存储层采用Hbase进行数据存储、采用Redis进行数据缓存，编程模型层采用MapReduce、Yarn、Samza、storm编程模型，MapReduce与Yarn编程模型采用Hive进行数据，Samza与storm编程模型采用Pig进行数据分析。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明由应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群组成，并通过区块部署模块和DPOS加密模块的作用，采用分布式区块链结构和随机选取节点进行数据确认，确保攻击者无法利用攻破及控制节点的方式对网络进行攻击，极大地降低了终端的安全性能对全网安全防护能力的影响，同时每次数据维护均需要51％的随机节点确认，且该确认过程需要进行三次，每次节点不同，可确保数据不被篡改，保证数据安全有效。

附图说明

图1为本发明系统原理示意图。

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做出创造性劳动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。

请参阅图1，一种区块链电力数据存储系统，包括供电模块、应用服务器集群、存储服务器集群、元数据服务器集群、区块部署模块和DPOS加密模块，所述供电模块的三个输出端分别与应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群的输入端连接，且应用服务器集群与存储服务器集群双向连接，存储服务器集群和元数据服务器集群双向连接，所述应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群的输出端均与区块部署模块的输入端连接，且区块部署模块的输出端与DPOS加密模块的输入端连接。

供电模块包括太阳能电板和风力发电机，且太阳能电板和风力发电机的输出端均与逆变器的输入端连接，逆变器的输出端与蓄电池的输入端连接。

应用服务器集群由若干台应用服务器组成，存储服务器集群由若干台存储服务器组成，元数据服务器集群由若干台元数据服务器组成，且应用服务器集群用于产生和接收生产数据，存储服务器集群用于提供存储空间，元数据服务器集群用于管理存储空间。

用go语言和geth及mist工具完成应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群的区块部署，所有区块以时间戳为基准进行数据同步，并按时间推移进行线性追加和历史追溯，同时使区块按预定顺序相连形成“链”，且区块链采取单向哈希算法，每个新产生的区块严格按照时间线形顺序推进，时间的不可逆性导致任何试图入侵篡改区块链内数据信息的行为都很容易被追溯，导致被其他节点的排斥，从而可以限制相关不法行为。

DPOS加密模块通过不同的选择策略，不定时的随机选中51％电力终端做区块和电力数据的创建、验证、签名和相互监督，确保电力数据安全有效。

在区块部署模块之前还包括平台管理层，且平台管理层的输出端与区块部署模块的输入端连接。

平台管理层包括电力数据处理模块、电力数据分析模块、电力数据挖掘模块、电力数据管理模块、电力数据综合应用模块，同时平台管理层采用Ambari平台管理，Ambari平台管理采用ZooKeeper集群进行平台配置与调度，Ambari平台管理包括数据集成层、文件存储层、数据存储层、编程模型层、数据分析层，数据集成层采用Java NIO传输数据库数据至平台管理层，文件存储层采用HDFS进行文件存储，Java NIO传输的数据在数据存储层采用HCatalog进行元数据管理，文件存储层传输的数据在数据存储层采用Hbase进行数据存储、采用Redis进行数据缓存，编程模型层采用MapReduce、Yarn、Samza、storm编程模型，MapReduce与Yarn编程模型采用Hive进行数据，Samza与storm编程模型采用Pig进行数据分析。

使用时，由应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群组成，并通过区块部署模块和DPOS加密模块的作用，采用分布式区块链结构和随机选取节点进行数据确认，确保攻击者无法利用攻破及控制节点的方式对网络进行攻击，极大地降低了终端的安全性能对全网安全防护能力的影响，同时每次数据维护均需要51％的随机节点确认，且该确认过程需要进行三次，每次节点不同，可确保数据不被篡改，保证数据安全有效。

本发明中涉及到的相关模块均为硬件发明模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本发明的改进之处；本发明的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对发明的整体的构造进行改进，以解决本发明所要解决的相应技术问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种区块链电力数据存储系统，包括供电模块、应用服务器集群、存储服务器集群、元数据服务器集群、区块部署模块和DPOS加密模块，其特征在于：所述供电模块的三个输出端分别与应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群的输入端连接，且应用服务器集群与存储服务器集群双向连接，存储服务器集群和元数据服务器集群双向连接，所述应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群的输出端均与区块部署模块的输入端连接，且区块部署模块的输出端与DPOS加密模块的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种区块链电力数据存储系统，其特征在于：所述供电模块包括太阳能电板和风力发电机，且太阳能电板和风力发电机的输出端均与逆变器的输入端连接，逆变器的输出端与蓄电池的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种区块链电力数据存储系统，其特征在于：所述应用服务器集群由若干台应用服务器组成，存储服务器集群由若干台存储服务器组成，元数据服务器集群由若干台元数据服务器组成，且应用服务器集群用于产生和接收生产数据，存储服务器集群用于提供存储空间，元数据服务器集群用于管理存储空间。

4.根据权利要求1所述的一种区块链电力数据存储系统，其特征在于：所述用go语言和geth及mist工具完成应用服务器集群、存储服务器集群和元数据服务器集群的区块部署，所有区块以时间戳为基准进行数据同步，并按时间推移进行线性追加和历史追溯，同时使区块按预定顺序相连形成“链”，且区块链采取单向哈希算法，每个新产生的区块严格按照时间线形顺序推进，时间的不可逆性导致任何试图入侵篡改区块链内数据信息的行为都很容易被追溯，导致被其他节点的排斥，从而可以限制相关不法行为。

5.根据权利要求1所述的一种区块链电力数据存储系统，其特征在于：所述DPOS加密模块通过不同的选择策略，不定时的随机选中51％电力终端做区块和电力数据的创建、验证、签名和相互监督，确保电力数据安全有效。

6.根据权利要求1所述的一种区块链电力数据存储系统，其特征在于：所述在区块部署模块之前还包括平台管理层，且平台管理层的输出端与区块部署模块的输入端连接。

7.根据权利要求6所述的一种区块链电力数据存储系统，其特征在于：所述平台管理层包括电力数据处理模块、电力数据分析模块、电力数据挖掘模块、电力数据管理模块、电力数据综合应用模块，同时平台管理层采用Ambari平台管理，Ambari平台管理采用ZooKeeper集群进行平台配置与调度，Ambari平台管理包括数据集成层、文件存储层、数据存储层、编程模型层、数据分析层，数据集成层采用Java NIO传输数据库数据至平台管理层，文件存储层采用HDFS进行文件存储，Java NIO传输的数据在数据存储层采用HCatalog进行元数据管理，文件存储层传输的数据在数据存储层采用Hbase进行数据存储、采用Redis进行数据缓存，编程模型层采用MapReduce、Yarn、Samza、storm编程模型，MapReduce与Yarn编程模型采用Hive进行数据，Samza与storm编程模型采用Pig进行数据分析。