CN109087214A - 一种基于区块链的天然气生活缴费管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于区块链的天然气生活缴费管理系统，目前随着天然气的使用逐渐增多，且缴费的方式不统一，切存在多家天然气公司，用户在使用天然气前需要办理对应公司的天然气卡后进行充值、圈存，若在多地使用需要办理多地的天然气卡后到不同的办理机构进行充值和圈存，实质上需要多个合约制约天然气的使用造成不便，鉴于此本发明提供了一种基于区块链的天然气生活缴费管理系统。

Description

一种基于区块链的天然气生活缴费管理系统

技术领域

本发明涉及生活缴费领域，特别涉及一种基于区块链的天然气生活缴费管理系统。

背景技术

天然气是较为安全的燃气之一，它不含一氧化碳，也比空气轻，一旦泄漏，立即会向上扩散，不易积聚形成爆炸性气体，安全性较其他燃体而言相对较高。采用天然气作为能源，可减少煤和石油的用量，因而大大改善环境污染问题；天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100％，减少二氧化碳排放量60％和氮氧化合物排放量50％，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。天然气作为汽车燃料，具有单位热值高、排气污染小、供应可靠、价格低等优点，已成为世界车用清洁燃料的发展方向，而天然气汽车则已成为发展最快、使用量最多的新能源汽车。但是，对于温室效应，天然气跟煤炭、石油一样会产生二氧化碳。因此，不能把天然气当做新能源。其优点有：绿色环保，天然气是一种洁净环保的优质能源，几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料，造成温室效应较低，因而能从根本上改善环境质量。经济实惠，天然气与人工煤气相比，同比热值价格相当，并且天然气清洁干净，能延长灶具的使用寿命，也有利于用户减少维修费用的支出。天然气是洁净燃气，供应稳定，能够改善空气质量，因而能为该地区经济发展提供新的动力，带动经济繁荣及改善环境。安全可靠，天然气无毒、易散发，比重轻于空气，不宜积聚成爆炸性气体，是较为安全的燃气。改善生活，随着家庭使用安全、可靠的天然气，将会极大改善家居环境，提高生活质量。天然气耗氧情况计算：1立方米天然气(纯度按100％计算)完全燃烧约需2.0立方米氧气，大约需要10立方米的空气。天然气将逐渐走进百姓的日常生活作为主要的能源。因此对于天然气的收费管理尤为重要。对于生活缴费的管理目前有网上缴费的方式极大方便了用户的使用，但仍需要进行圈存，并且各地的管理方式不统一，部分社区为进行网络缴费范围覆盖。存在极大不便之处，且参考电费和水费的缴费方式，天然气的管理有待改进。

现有技术中专利申请号为：201710577259.6的专利中提到水和电是人们在日常生活中必不可少的，一旦欠费导致停电和停水会对正常生活造成很大麻烦。传统的水电欠费缴费提醒都是纸质提醒且需人力送达，送达时间长且容易被忽视，鉴于此该篇现有技术中提出一种水电费缴费提醒系统，所述系统包括水电费数据库和手机客户端，所述水电费数据库通过无线网络与手机客户端相连接，所述水电费数据库包括水电价格管理模块和用户管理模块，所述水电价格管理模块管理水和电的价格，所述用户管理模块管理用户的用户信息、水使用情况和电使用情况，所述手机客户端包括个人水费模块、个人电费模块和提醒模块，所述个人水费模块可以查询到水使用的情况和水费信息，所述个人电费模块可以查询到电使用的情况和电费信息，所述提醒模块在个人水费或者电费欠费的情况下向用户发出提醒信息。进一步地，所述用户信息包括用户的姓名、地址和联系方式。进一步地，所述提醒信息为短信提醒或者客户端信息提醒。本发明的有益效果是：本发明水电费缴费提醒系统，通过手机客户端用户可以掌握自己水电使用的实时情况，并且在水电欠费时会及时给用户提醒。保证了水电站的正常运行，减少了人力资源的耗费，提高了用户缴纳水电费的及时程度和效率，该篇现有技术中通过对水电费余额的管理，及时提醒用户进行网上缴费或预存，给用户使用带来极大方便，但对于天然气的管理需要进行系统的更新，该现有技术为天然气管理提供了管理思路，但并未解决天然气的不方便使用的问题。

现有技术专利申请号为201710419065.3的专利申请中提到随着我国用电量的增长，用电用户通过电力交易获取电量也越来越频繁。目前，用电用户获取电量的电力交易手段主要是通过到指定的售电地点如供电局、电力公司等，向工作人员缴纳购电费用后，由工作人员登录内部电力交易平台向用电用户的电费账号进行电量充值，以便后续发电方向该用电用户进行供电，从而使用电用户获得电量。然而，采用现有的电力交易方法获取电量的过程中，消耗的人力资源和时间成本较多，从而降低了电力交易的处理效率。该篇现有技术中提供一种电力交易方法，应用于基于区块链的电力交易平台，包括：在用户的登录账号处于登录状态时，接收所述用户的购电需求，所述购电需求包含购电量和购电类型；判断所述用户的登录账号中预存金额值是否大于或等于目标金额值，所述目标金额值为所述购电需求所需支付的金额值；若所述用户的登录账号中预存金额值大于或等于所述目标金额值，从所述用户的登录账号中扣除所述目标金额值；依据输电合约，从发电设备库中匹配出对应所述购电需求的发电设备，并生成匹配信息，所述匹配信息包含所述用户的用电设备和所述发电设备之间的关联关系；将所述匹配信息发送到所述发电设备。优选地，所述在从所述用户的登录账号中扣除所述目标金额值之后，还包括：根据支付记账清结算合约，将所述目标金额值进行资金分账，生成分账金额和分账信息，所述分账金额的个数至少为一个；将每一个所述分账金额发送至对应的分账接收方，并生成支付信息，所述分账接收方为所述支付记账清结算合约中包含的电力交易参与用户；将所述分账信息和支付信息作为结算信息，进行验证、打包、共识，生成数据区块并存入区块链。优选地，所述在将所述匹配信息发送到所述发电设备之后，还包括：在接收到目标参与用户发送来的结算信息查询请求时，从所述区块链中匹配出对应所述结算信息查询请求的结算信息，所述目标参与用户为所述电力交易参与用户中的任意一个用户；将所述结算信息发送给所述目标参与用户。该篇现有技术中加入了区块链技术进行水电费的管理，然而并未解决多公司多服务器间数据不同步导致的多地需要多卡针对性使用的不便利。

现有技术中专利申请号为201710609486.2的专利申请中提到随着智能化家庭的大力发展，网络支付已成为常态，但是现在的天然气支付方式还是采用传统的模式，主要采用入户抄表检查或用户提供数据，统计完每家每户的用量数据后燃气公司再进行费用计算，这种方式需要抄表员逐户核对用量，费用计算需要一定的时间，极大地浪费了人力物力，也容易造成漏报，瞒报或费用算错的情况；目前有IC卡充值式的天然气表，这种天然气表需要用户提前缴费，一旦预支的费用用完，用户将不能继续使用，这对于平常工作繁忙的用户或粗心的用户，容易造成没时间或忘缴费的情况，给用户带来一定的麻烦。该篇现有技术为了解决该问题提供了一种具有网络支付功能的天然气表，非接触式网络支付是用户手机APP与天然气公司注册绑定，预先在手机支付APP上设置仅限天然气每月自动扣费的功能，天然气表控制模块中的支付模块在每月定时获取流量分析器本月统计的天然气流量所需费用信息，通过无线通讯模块与用户手机APP相连，手机APP自动扣除对应的费用，同时具有相应的安全监测功能，发生泄漏后自动切断阀门进行安全防护等，但采用该设备进行缴费，仍然存在多公司多用户的问题，同时需要与支付软件进行绑定，具有一定的财产安全风险，不同的公司的管理模式不同意可能对用户的隐私造成泄露。

鉴于以上现有技术中存在的问题，本申请采用以下技术方案。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于区块链的天然气生活缴费管理系统，通过用户的身份信息进行天然气用户节点注册，并按照用户的住址加密生成实际使用天然气的虚拟账户信息，用于进行天然气的用量管理，并将虚拟账户信息更新至天然气生活缴费管理系统区块链，通过对用户天然气用量的监测提醒用户进行充值缴费或预存，天然气生活缴费管理系统区块链的覆盖范围包括区县级、城市级、省级、国家级，不同等级的区块链便于不用层级的用户的使用，采用基于智能合约的管理方式进行虚拟货币的结算，同时进行虚拟账户信息的加密。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于区块链的天然气生活缴费管理系统，其特征在于，具体包括以下模块：用户注册模块、账户管理模块、区块链处理模块、清算模块；所述区块链处理模块所在区块链为天然气生活缴费管理系统区块链。

根据用户身份信息注册为天然气生活缴费管理系统区块链中的用户节点，用户节点为私有链节点。

根据天然气公司的机构属性信息注册为天然气生活缴费管理系统区块链中的管理节点，管理节点为公有链节点。

通过用户的身份信息注册得到天然气生活缴费管理系统区块链中的用户节点，同一个用户节点下可以绑定一个或多个天然气使用账户，通过该节点进行账户信息管理。

用户节点中的各账户采取定期或实时同步天然气余量的方式进行天然气使用监控。

根据用户节点中个账户的天然气使用检测结果，结合时间戳信息给出使用习惯分析，并预测当前用量可供用户使用的时限，如果剩余时间小于用户设定的时限，则进行充值提醒。

用户节点的天然气使用信息采用数据采用数据库进行管理，其中明确记录用量、时间、充值操作；用户节点下的各账户信息采用数据库中不同表单进行管理。

天然气生活缴费管理系统区块链的覆盖范围可进行分级设定。

账户管理模块，根据充值提醒，账户管理模块生成对应的充值支付请求，发送至区块链处理模块。

区块链处理模块，其特征在于，根据账户管理模块发送的请求进行各节点的信息同步。

区块链处理模块，其特征在于，信息同步包括充值、使用记录信息的同步；充值信息同步具体为将用户节点中的充值操作请求中发出的充值交易信息同步至区块链中的各节点，完成充值步骤；使用记录信息同步为根据用户节点的权限设定将使用记录信息同步至天然气生活缴费管理系统区块链中的各节点数据库中。

加密模块，其特征在于，天然气生活缴费管理系统区块链中包括管理节点和用户节点，其中各节点均通过数据库进行账本数据的管理；用户节点下设多个账户，每个账户均有使用记录、缴费记录，其中信息采用各账户对应一张表的方式进行记录，用户节点可根据自身需要进行单张数据库表格或数据库表格中某些字段进行加密，区块链处理模块在进行数据同步时会采用加密同步的方式进行加密信息的同步；管理账户进行用户节点信息的验证，同样采用数据库表格的形式进行账本信息管理，其中记录个用户节点下设的账户信息，对于其中的用户身份信息和住址信息进行加密处理，根据预设的加密等级，区块链处理模块在进行信息同步时不尽兴该部分信息的同步或采用加密同步的方式进行同步。

清算模块，其特征在于，用户节点进行充值操作，采用虚拟货币进行交易，通过与现实货币汇率进行转换，通过清算模块可以进行虚拟货币和现实货币的转换，完成现实货币的提取、充值。

本发明的有益效果是：

1、通过区块链的去中心化实现了天然气生活缴费的规范便捷支付。

2、通过区块链不同等级，实现了多地多使用天然气用户的使用的统一账号使用。

3、通过不同等级的加密操作实现信息的无害化共享，便于整体利用天然气使用信息。

附图说明

图1本发明的系统流程图

图2区块链数据库示意图

一种基于区块链的天然气生活缴费管理系统，通过用户的身份信息进行天然气用户节点注册，并按照用户的住址加密生成实际使用天然气的虚拟账户信息，用于进行天然气的用量管理，并将虚拟账户信息更新至天然气生活缴费管理系统区块链，通过对用户天然气用量的监测提醒用户进行充值缴费或预存，天然气生活缴费管理系统区块链的覆盖范围包括区县级、城市级、省级、国家级，不同等级的区块链便于不用层级的用户的使用，采用基于智能合约的管理方式进行虚拟货币的结算，同时进行虚拟账户信息的加密。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合：

实施例1：

根据用户身份信息注册为天然气生活缴费管理系统区块链中的用户节点，用户节点为私有链节点。

更具体的，某小区住户在该小区拥有两套住房，通过下载客户端，根据身份证信息加入至天然气生活缴费管理系统区块链中的用户节点，建立对应的节点数据库，根据两户的具体信息在数据库中建立两张表格，用户存储该用户下的两个住房位置的天然气使用信息。

根据天然气公司的机构属性信息注册为天然气生活缴费管理系统区块链中的管理节点，管理节点为公有链节点。

更具体的，天然气公司根据组织机构设定注册为管理节点，其中管理节点进行分级管理，负责某一小区的管理节点或负责某一城市的管理节点或负责某一省的管理节点。通过该种分级管理模式，可以对该范围内的区块链的私有链用户节点的身份信息进行审核，同时可以进行使用信息的分析操作。

用户节点中的各账户采取定期或实时同步天然气余量的方式进行天然气使用监控。

更具体的，可以采用人工抄表的方式记录天然气的使用信息，也可以采用远程同步监控设备的方式自动记录天然气使用情况。

根据用户节点中个账户的天然气使用检测结果，结合时间戳信息给出使用习惯分析，并预测当前用量可供用户使用的时限，如果剩余时间小于用户设定的时限，则进行充值提醒。

更具体的，用户使用天然气的信息的记录通过本地客户端中的数据库进行记录，包括使用时间、使用量、使用位置信息、充值操作记录，其中充值操作记录具体包括充值金额、充值量、充值时间，以上信息对应与客户端数据库中的表格中的字段，其中对于位置信息等可以采用加密处理的方式，不同步或加密同步，加密同步可以采取扩大范围的方式，仅提供小区信息，不提供门牌号，或进行提供城市信息不提供小区信息等分级隐藏信息的方式进行同步。本地客户端根据用户的按月或按季度或按周天然气使用情况进行使用习惯分析，给出当前天然气余量还可以使用的时限，用户可以设定该时限为一周或一个月，当根据当前用户的使用习惯，天然气用量不足以使用剩余时限后，则向用户发出充值提醒，用户确认后，生成充值请求，其中包括充值金额，充值时间，充值位置等信息，发送至区块链处理模块。

用户节点的天然气使用信息采用数据采用数据库进行管理，其中明确记录用量、时间、充值操作；用户节点下的各账户信息采用数据库中不同表单进行管理。

天然气生活缴费管理系统区块链的覆盖范围可进行分级设定。

更具体了，为了便于信息的合理使用，可以采用多家天然气公司联合使用统一区块链应用的方式，不同公司之间的数据可以采用安全级别设置的方式进行合理共享。

区块链处理模块，其特征在于，根据账户管理模块发送的请求进行各节点的信息同步。

区块链处理模块，其特征在于，信息同步包括充值、使用记录信息的同步；充值信息同步具体为将用户节点中的充值操作请求中发出的充值交易信息同步至区块链中的各节点，完成充值步骤；使用记录信息同步为根据用户节点的权限设定将使用记录信息同步至天然气生活缴费管理系统区块链中的各节点数据库中。

加密模块，其特征在于，天然气生活缴费管理系统区块链中包括管理节点和用户节点，其中各节点均通过数据库进行账本数据的管理；用户节点下设多个账户，每个账户均有使用记录、缴费记录，其中信息采用各账户对应一张表的方式进行记录，用户节点可根据自身需要进行单张数据库表格或数据库表格中某些字段进行加密，区块链处理模块在进行数据同步时会采用加密同步的方式进行加密信息的同步；管理账户进行用户节点信息的验证，同样采用数据库表格的形式进行账本信息管理，其中记录个用户节点下设的账户信息，对于其中的用户身份信息和住址信息进行加密处理，根据预设的加密等级，区块链处理模块在进行信息同步时不尽兴该部分信息的同步或采用加密同步的方式进行同步。

清算模块，其特征在于，用户节点进行充值操作，采用虚拟货币进行交易，通过与现实货币汇率进行转换，通过清算模块可以进行虚拟货币和现实货币的转换，完成现实货币的提取、充值。

实施例2：

天然气生活缴费管理系统区块链包括不同层级和需求的区块链，具体为私有链、联盟连、公有链，其中私有链中主要为具体的天然气用户、联盟链为个天然气公司，公共链为天然气行业使用的区块链，具体如图2的结构；其中各级区块链中可定义本级的数据共享范围，可以选择采取加密的形式向上一级进行数据共享。

如图2所示，各级可以对数据库中的字段进行设定共享方式，具体包括不共享、加密共享、开放式共享。

通过以上数据共享方式，天然气的使用记录将被合理使用，行业内可以更加有效的进行数据统计，并且结合缴费系统后，进行行业内的通用缴费，为用户使用提供极大方便。

以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。

Claims (13)

1.一种基于区块链的天然气生活缴费管理系统，其特征在于，具体包括以下模块：用户注册模块、账户管理模块、区块链处理模块、清算模块；所述区块链处理模块所在区块链为天然气生活缴费管理系统区块链。

2.如权利要求1所述的用户注册模块，其特征在于，根据用户身份信息注册为天然气生活缴费管理系统区块链中的用户节点，用户节点为私有链节点。

3.如权利要求1所述的用户注册模块，其特征在于，根据天然气公司的机构属性信息注册为天然气生活缴费管理系统区块链中的管理节点，管理节点为公有链节点。

4.如权利要求1所述的账户管理模块，其特征在于，通过用户的身份信息注册得到天然气生活缴费管理系统区块链中的用户节点，同一个用户节点下可以绑定一个或多个天然气使用账户，通过该节点进行账户信息管理。

5.如权利要求4所述的账户管理模块，其特征在于，用户节点中的各账户采取定期或实时同步天然气余量的方式进行天然气使用监控。

6.如权利要求5所述的账户管理模块，其特征在于，根据用户节点中个账户的天然气使用检测结果，结合时间戳信息给出使用习惯分析，并预测当前用量可供用户使用的时限，如果剩余时间小于用户设定的时限，则进行充值提醒。

7.如权利要求6所述的账户管理模块，其特征在于，用户节点的天然气使用信息采用数据采用数据库进行管理，其中明确记录用量、时间、充值操作；用户节点下的各账户信息采用数据库中不同表单进行管理。

8.如权利要求1所述的天然气生活缴费管理系统区块链的覆盖范围可进行分级设定。

9.如权利要求7所述的账户管理模块，根据充值提醒，账户管理模块生成对应的充值支付请求，发送至区块链处理模块。

10.如权利要求1所述的区块链处理模块，其特征在于，根据账户管理模块发送的请求进行各节点的信息同步。

11.如权利要求10所述的区块链处理模块，其特征在于，信息同步包括充值、使用记录信息的同步；充值信息同步具体为将用户节点中的充值操作请求中发出的充值交易信息同步至区块链中的各节点，完成充值步骤；使用记录信息同步为根据用户节点的权限设定将使用记录信息同步至天然气生活缴费管理系统区块链中的各节点数据库中。

12.如权利要求1所述的系统，还包括加密模块，其特征在于，天然气生活缴费管理系统区块链中包括管理节点和用户节点，其中各节点均通过数据库进行账本数据的管理；用户节点下设多个账户，每个账户均有使用记录、缴费记录，其中信息采用各账户对应一张表的方式进行记录，用户节点可根据自身需要进行单张数据库表格或数据库表格中某些字段进行加密，区块链处理模块在进行数据同步时会采用加密同步的方式进行加密信息的同步；管理账户进行用户节点信息的验证，同样采用数据库表格的形式进行账本信息管理，其中记录个用户节点下设的账户信息，对于其中的用户身份信息和住址信息进行加密处理，根据预设的加密等级，区块链处理模块在进行信息同步时不尽兴该部分信息的同步或采用加密同步的方式进行同步。

13.如权利要求1所述的清算模块，其特征在于，用户节点进行充值操作，采用虚拟货币进行交易，通过与现实货币汇率进行转换，通过清算模块可以进行虚拟货币和现实货币的转换，完成现实货币的提取、充值。