CN109299957A - 一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，包括区块链服务平台、厂家用户终端、经销商用户终端、客户用户终端、容器检测站用户终端、经销商充装终端、监管部门用户终端等；智能合约模块实现充装前的身份验证及质检验证。本发明实现了危化产品充装前容器的安全验证，只有盛装操作员通过身份验证、盛装容器通过身份验证、质检验证多重验证才能进行充装，保证了容器本身的安全性能，降低了因危化品容器问题导致的安全隐患。监管部门可访问数据，查阅、导出每个危化产品盛装容器的信息，以及盛装容器内产品的生产日期、生产机组班组、重量、规格、充装记录等各个环节流转信息，便于监管部门开展相关监管工作。

Description

一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统
技术领域
本发明涉及区块链技术的推广应用，特别是涉及一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统。
背景技术
目前，追溯系统已经被广泛应用于各个行业中，追溯系统是一种可以对产品进行正向、逆向或不定向追踪的生产控制系统，可适用于各种类型的过程和生产控制系统。产品溯源是现代供应管理的一种重要手段，随着食品安全等问题越来越得到政府与社会大众的关注，产品溯源（如食品、农产品安全溯源）领域的信息应用技术正快速发展。
危化品的生产、运输、使用安全关系到人民群众的身体健康和生命安全，关系到经济发展和社会稳定，关系到党和政府的形象，历来受到高度的关注和重视。在利益的驱使下，市场上假冒伪劣危化品日益横行，特别是昂贵的科研专用化学试剂，已成为不法分子获得暴利的重点之一，不法分子通常使用正规渠道购买的危化产品盛装容器充装假冒伪劣危化品，以次充好，给人们的生活乃至生命安全带来了极大的威胁。另外，盛装容器本身都有使用周期限制，也需要定期进行质检，检验容器的密封性能、老化情况、内部压力等安全指标，如果使用过期或未按规定通过质检的容器充装危化品，同样存在巨大的安全隐患。
随着人们对危化品安全意识的觉醒，人们对危化品安全的要求也越来越高，同时响应国家加强危化品监管的号召，许多危化品生产企业已经陆续开始在危化品供应链上采用条码等自动识别技术进行危化品安全溯源，通过条码溯源可实现危化品的生产、运输、储存、经营、使用以及用后处置等环节的有效监管。但是，因为条形码是可以进行拍照复制的，复制的二维码仍然可以扫描溯源，所以市场中仍存在大量的假冒标识，让消费者防不胜防，同时严重侵害了品牌危化品厂家的声誉。
因此，防伪追溯技术已经成为危化品流通的重中之重，但市场上传统的防伪技术很多，且技术含量较低，容易被仿制。采用RFID电子标签具有世界唯一码，同时还具有一定的内存空间读写资料，可加密，不可复制，可在恶劣环境下工作、防污、防酸碱、读取数据距离远等。但是，目前主流的产品溯源系统主要是由政府相关部门或者某个核心企业为中心并主导，利用行政手段或市场地位强制在上下游相关企业按照其规范配合使用，产品的溯源记录由某个部门或公司进行处理，验证服务器安全性不足，RFID验证数据库、验证算法易被篡改或复制，可靠性无法得到有力保障。
区块链技术目前已经在诸多领域得以运用，目前已得到飞速发展。区块链主要解决的是交易的信任和安全问题，因此它针对这个问题提出了四个技术创新：
第一个叫分布式账本，就是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成，而且每一个节点都记录的是完整的账目，因此它们都可以参与监督交易合法性，同时也可以共同为其作证。
跟传统的分布式存储有所不同，区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面：一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据，传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。
没有任何一个节点可以单独记录账本数据，从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由于记账节点足够多，理论上讲除非所有的节点被破坏，否则账目就不会丢失，从而保证了账目数据的安全性。
第二个叫做非对称加密和授权技术，存储在区块链上的交易信息是公开的，但是账户身份信息是高度加密的，只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到，从而保证了数据的安全和个人的隐私。
第三个叫做共识机制，就是所有记账节点之间怎么达成共识，去认定一个记录的有效性，这既是认定的手段，也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在效率和安全性之间取得平衡。
区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点，其中“少数服从多数”并不完全指节点个数，也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时，所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。
以比特币为例，采用的是工作量证明，只有在控制了全网超过51%的记账节点的情况下，才有可能伪造出一条不存在的记录。当加入区块链的节点足够多的时候，这基本上不可能，从而杜绝了造假的可能。
最后一个技术特点叫智能合约，智能合约是基于这些可信的不可篡改的数据，可以自动化的执行一些预先定义好的规则和条款。以保险为例，如果说每个人的信息（包括医疗信息和风险发生的信息）都是真实可信的，那就很容易的在一些标准化的保险产品中，去进行自动化的理赔。
基于区块链模型的特点，将区块链技术与危化产品溯源有机结合，必然能够解决目前危化产品溯源的痛点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种验证数据库及验证算法本身不易被篡改/复制的、高安全性、高可靠性的基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，实现危化产品充装前容器的安全验证，只有盛装操作员、盛装容器的身份验证及质检验证均通过才能对容器进行充装，保证容器本身的安全性能；通过区块链服务器多重验证后才能打开盛装容器上的控制装置，杜绝向盛装容器中充装假冒伪劣危化品的现象发生。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，包括区块链服务平台、厂家用户终端、经销商用户终端、客户用户终端、监管部门用户终端、容器检测站用户终端、经销商充装终端、身份识别终端和被监管盛装容器；所述的被监管盛装容器上设有控制装置，所述的控制装置通过通信模块与区块链服务平台相连；
所述的区块链服务平台包括智能合约模块、生产库存管理模块、在线交易模块、送货轨迹生成模块；
厂家在出厂时为每个危化产品的盛装容器上附上唯一的身份标识，并通过所述的厂家用户终端向所述的区块链服务平台录入所有盛装容器的身份标识信息，并存储于区块链数据库中；
容器检测站完成对每个盛装容器的定期/不定期质检，使用所述的身份识别终端扫描盛装容器上的身份标识后对该盛装容器进行质检，并通过所述的容器检测站用户终端向区块链服务平台上传每个盛装容器的质检结果，并存储于区块链数据库中；
所述的智能合约模块用于实现身份验证：具体包括盛装容器充装前的身份验证、盛装操作人员的身份验证及质检验证，客户欲向其盛装容器内充装危化产品时，使用所述的身份识别终端扫描容器上的身份标识，智能合约模块获取其身份标识信息后调用区块链数据库中存储的身份标识信息进行身份验证，若通过身份验证则继续调用区块链数据库中存储的该盛装容器对应的质检结果进行质检验证，若质检验证也通过且盛装操作人员的身份验证通过则启动经销商充装终端并打开该盛装容器上的控制装置开始充装；若身份验证和/或质检验证不通过，则经销商充装终端和盛装容器上的控制装置均不动作，并发出预警提示，存储预警信息；
所述的生产库存管理模块用于实现各级经销商、配送人员及客户的库存管理，各级经销商、配送人员及客户使用配套的身份识别终端进行入库扫描及出库扫描，所述的区块链服务平台记录库存数据并存储于区块链数据库中；
所述的在线交易模块用于实现客户与厂家之间的在线交易，客户通过客户用户终端提交订单请求，并向区块链服务平台支付货款，厂家通过厂家用户终端接收订单请求，并根据订单请求安排就近的经销商完成订单配送，客户通过客户用户终端确认收货后，区块链服务平台向厂家支付货款；经销商、配送人员、客户、监管部门均可通过识别产品标识，了解生产厂家信息、产品规格型号、生产记录、配送记录，查询、打印、导出交易订单；
所述的送货轨迹生成模块用于实现配送过程中产品送货轨迹的生成与记录，区块链服务平台获取产品的实时定位信息，并在电子地图中生成产品送货轨迹，厂家用户终端、经销商用户终端、客户用户终端、监管部门用户终端均能够通过访问区块链服务平台获取产品的送货轨迹。
所述的危化产品包括煤气、液化气、天然气、硝酸、硫酸、盐酸、易制毒原材料、药品或电池中的任意一种。
所述的身份标识包括RFID标签、条形码标识、二维码标识或三维码标识中的任意一种。
所述的身份识别终端为手持终端。
获取产品实时定位信息的方式包括：
（1）在产品上安装定位组件；
（2）在产品包装上安装定位组件；
（3）在产品配送工具上安装定位组件；
（4）配送人员携带的智能终端实时上传定位信息。
所述的定位组件包括GPS定位组件、北斗定位组件、Glonass定位组件或Galileo定位组件中的任意一种。
所述的区块链服务平台还包括财务管理模块，所述的财务管理模块用于记录厂家、各级经销商及各客户的产品交易记录、交易明细、交易金额，并提供财务信息的实时查看、统计功能。
所述的区块链服务平台还包括充装记录管理模块，充装记录管理模块在每次对容器进行充装时，记录充装开始时间、充装结束时间、容器净重、充装前重量、充装后重量，客户扫描该容器上的身份标识后，可通过充装记录管理模块查看该容器的所有充装记录和流转信息。
所述的区块链服务平台还包括客户资质验证模块，客户通过客户用户终端上传资质资料，客户资质验证模块完成对客户资质资料的验证，在盛装容器通过智能合约模块的身份验证及质检验证后，需要进行客户资质验证，验证通过才能开始充装。
此外，本发明还可以设置监管部门用户终端，通过权限授权，监管部门（质监部门、安监部门）可通过用户终端访问区块链数据库中存储的数据，查阅、导出每个危化产品盛装容器的产品编号、生产日期、投入使用日期、重量、尺寸规格、质检记录、流转轨迹等信息，以及盛装容器内产品的生产日期、生产机组班组、重量、规格、充装记录等各个环节流转信息。
本发明的有益效果是：
1）本发明实现了危化产品充装前容器的安全验证，只有盛装操作员通过身份验证、盛装容器通过身份验证、质检验证多重验证，代表合法且按照规定通过了质检的盛装容器才能进行充装，保证了容器本身的安全性能，降低了因危化品容器问题导致的安全隐患；
另外，通过区块链服务器多重验证后才能打开盛装容器上的控制装置，杜绝了向盛装容器中充装假冒伪劣危化品的现象发生。
2）本发明基于区块链技术实现危化产品盛装容器身份标识的存储和验证，区块链服务器采用分布式存储和智能合约技术，身份标识的验证数据库及验证算法本身不易被篡改/复制，安全性和可靠性高。
3）对于特殊的危化产品，本发明能够实现客户的资质验证功能，在客户购买或充装时能够自动验证客户资质，提高了管理规范度和管理效率。
4）本发明能够实现预警提示、预警记录、库存管理、在线交易、送货轨迹展示、财务管理等功能，对于厂家、各级经销商、客户而言，管理和使用都十分方便、安全可靠，降低了管理成本且不易出错。
5）本发明还提供了监管部门接口，通过权限授权，监管部门（质监部门、安监部门）可通过用户终端访问区块链服务器中存储的数据，查阅、导出每个危化产品盛装容器的产品编号、生产日期、投入使用日期、重量、尺寸规格、质检记录、流转轨迹等信息，以及盛装容器内产品的生产日期、生产机组班组、重量、规格、质检记录、充装记录等各个环节流转信息，便于监管部门开展相关监管工作。
附图说明
图1为本发明系统结构框图。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付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。
本发明提供一种技术方案：
如图1所示，一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，包括区块链服务平台、厂家用户终端、经销商用户终端、客户用户终端、监管部门用户终端、容器检测站用户终端、经销商充装终端、身份识别终端（手持终端。）和被监管盛装容器。本发明所述的用户终端可以是智能手机（IOS、Android、WP等）、平板电脑、PC等。所述的被监管盛装容器上设有控制装置（控制装置可以采用电控阀门等方式实现），所述的控制装置通过通信模块与区块链服务平台相连。所述的控制装置可采用电磁阀等。
厂家在出厂时为每个危化产品的盛装容器上附上唯一的身份标识，并通过所述的厂家用户终端向所述的区块链服务平台录入所有盛装容器的身份标识信息，并存储于区块链数据库中；所述的身份标识包括但不限于RFID标签、条形码标识、二维码标识或三维码标识。
容器检测站完成对每个盛装容器的定期/不定期质检，使用所述的身份识别终端扫描盛装容器上的身份标识后对该盛装容器进行质检，并通过所述的容器检测站用户终端向区块链服务平台上传每个盛装容器的质检结果，并存储于区块链数据库中。
所述的区块链服务平台包括智能合约模块、生产库存管理模块、在线交易模块、送货轨迹生成模块等功能模块，其中，所述的智能合约模块用于实现身份验证：具体包括盛装容器充装前的身份验证、盛装操作人员的身份验证及质检验证，客户欲向其盛装容器内充装危化产品时，使用所述的身份识别终端扫描容器上的身份标识，智能合约模块获取其身份标识信息后调用区块链数据库中存储的身份标识信息进行身份验证，若通过身份验证则继续调用区块链数据库中存储的该盛装容器对应的质检结果进行质检验证，若质检验证也通过且盛装操作人员的身份验证通过则启动经销商充装终端并打开该盛装容器上的控制装置开始充装；若身份验证和/或质检验证不通过，则经销商充装终端和盛装容器上的控制装置均不动作，并发出预警提示，存储预警信息。其中，质检验证不通过可能是因为未按时按规定完成质检，也有可能是质检结果为不合格。如果是身份验证不通过，则发出预警，提示盛装容器为“非法”容器；如果是质检验证不通过，则发出预警，提示未按时按规定完成质检、质检结果不合格或容器已过使用期限。
所述的生产库存管理模块用于实现各级经销商、配送人员及客户的库存管理，各级经销商、配送人员及客户使用配套的身份识别终端进行入库扫描及出库扫描，所述的区块链服务平台记录库存数据以及入库出库详细记录，并存储于区块链数据库中。
所述的在线交易模块用于实现客户与厂家之间的在线交易，客户通过客户用户终端提交订单请求，并向区块链服务平台支付货款，厂家通过厂家用户终端接收订单请求，并根据订单请求安排就近的经销商完成订单配送（厂家可对经销商进行地域分区管理，实现就近配送），客户通过客户用户终端确认收货后，区块链服务平台向厂家支付货款。区块链服务平台记录所有交易详细信息，包括订单编号、提交订单时间、客户付款时间、配送时间、确认收货时间等。经销商、配送人员、客户、监管部门均可通过识别产品标识，了解生产厂家信息、产品规格型号、生产记录、配送记录，查询、打印、导出交易订单。
所述的送货轨迹生成模块用于实现配送过程中产品送货轨迹的生成与记录，区块链服务平台获取产品的实时定位信息，并在GIS电子地图中生成产品送货轨迹，厂家用户终端、经销商用户终端、客户用户终端、监管部门用户终端均能够通过访问区块链服务平台获取产品的送货轨迹。
获取产品实时定位信息的方式包括：
（1）在产品上安装定位组件；
（2）在产品包装上安装定位组件；
（3）在产品配送工具上安装定位组件；
（4）配送人员携带的智能终端实时上传定位信息。
具体的，所述的定位组件可以使用GPS定位组件、北斗定位组件、Glonass定位组件或Galileo定位组件等。
本发明所述的危化产品包括但不限于煤气、液化气、天然气、硝酸、硫酸、盐酸、易制毒原材料、药品或电池等，对应的所述盛装容器包括但不限于气罐、钢瓶、玻璃钢储液桶等。
作为优选的，所述的区块链服务平台还包括财务管理模块，所述的财务管理模块用于记录厂家、各级经销商及各客户的产品交易记录、交易明细、交易金额，并提供财务信息的实时查看、统计功能。例如，各级经销商、客户都可以查看其历史交易金额、交易明细等财务数据，也能实现年度、季度、月度财务统计和导出等功能。
进一步的，所述的区块链服务平台还包括充装记录管理模块，充装记录管理模块在每次对容器进行充装时，记录充装开始时间、充装结束时间、容器净重、充装前重量、充装后重量，客户或监管部门工作人员扫描该容器上的身份标识后，可通过充装记录管理模块查看该容器的所有充装记录和流转信息。
对于特殊的危化产品，本发明能够实现客户的资质验证功能，在客户购买或充装时能够自动验证客户资质，提高了管理规范度和管理效率。具体的，所述的区块链服务平台还包括客户资质验证模块，客户通过客户用户终端上传资质资料，客户资质验证模块完成对客户资质资料的验证，在盛装容器通过智能合约模块的身份验证及质检验证后，需要进行客户资质验证，验证通过才能开始充装。
此外，本发明还提供了监管部门接口，通过权限授权，监管部门（质监部门、安监部门）可通过用户终端访问区块链服务器中存储的数据，查阅、导出每个危化产品盛装容器的产品编号、生产日期、投入使用日期、重量、尺寸规格、质检记录、流转轨迹等信息，以及盛装容器内产品的生产日期、生产机组班组、重量、规格、充装记录等各个环节流转信息，便于监管部门开展相关监管工作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，其特征在于：包括区块链服务平台、厂家用户终端、经销商用户终端、客户用户终端、监管部门用户终端、容器检测站用户终端、经销商充装终端、身份识别终端和被监管盛装容器；所述的被监管盛装容器上设有控制装置，所述的控制装置通过通信模块与区块链服务平台相连；
所述的区块链服务平台包括智能合约模块、生产库存管理模块、在线交易模块、送货轨迹生成模块；
厂家在出厂时为每个危化产品的盛装容器上附上唯一的身份标识，并通过所述的厂家用户终端向所述的区块链服务平台录入所有盛装容器的身份标识信息，并存储于区块链数据库中；
容器检测站完成对每个盛装容器的定期/不定期质检，使用所述的身份识别终端扫描盛装容器上的身份标识后对该盛装容器进行质检，并通过所述的容器检测站用户终端向区块链服务平台上传每个盛装容器的质检结果，并存储于区块链数据库中；
所述的智能合约模块用于实现身份验证：具体包括盛装容器充装前的身份验证、盛装操作人员的身份验证及质检验证，客户欲向其盛装容器内充装危化产品时，使用所述的身份识别终端扫描容器上的身份标识，智能合约模块获取其身份标识信息后调用区块链数据库中存储的身份标识信息进行身份验证，若通过身份验证则继续调用区块链数据库中存储的该盛装容器对应的质检结果进行质检验证，若质检验证也通过且盛装操作人员的身份验证通过则启动经销商充装终端并打开该盛装容器上的控制装置开始充装；若身份验证和/或质检验证不通过，则经销商充装终端和盛装容器上的控制装置均不动作，并发出预警提示，存储预警信息；
所述的生产库存管理模块用于实现各级经销商、配送人员及客户的库存管理，各级经销商、配送人员及客户使用配套的身份识别终端进行入库扫描及出库扫描，所述的区块链服务平台记录库存数据并存储于区块链数据库中；
所述的在线交易模块用于实现客户与厂家之间的在线交易，客户通过客户用户终端提交订单请求，并向区块链服务平台支付货款，厂家通过厂家用户终端接收订单请求，并根据订单请求安排就近的经销商完成订单配送，客户通过客户用户终端确认收货后，区块链服务平台向厂家支付货款；
所述的送货轨迹生成模块用于实现配送过程中产品送货轨迹的生成与记录，区块链服务平台获取产品的实时定位信息，并在电子地图中生成产品送货轨迹，厂家用户终端、经销商用户终端、客户用户终端、监管部门用户终端均能够通过访问区块链服务平台获取产品的送货轨迹。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，其特征在于：所述的危化产品包括煤气、液化气、天然气、硝酸、硫酸、盐酸、易制毒原材料、药品或电池中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，其特征在于：所述的身份标识包括RFID标签、条形码标识、二维码标识或三维码标识中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，其特征在于：所述的身份识别终端为手持终端。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，其特征在于：获取产品实时定位信息的方式包括：
（1）在产品上安装定位组件；
（2）在产品包装上安装定位组件；
（3）在产品配送工具上安装定位组件；
（4）配送人员携带的智能终端实时上传定位信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，其特征在于：所述的定位组件包括GPS定位组件、北斗定位组件、Glonass定位组件或Galileo定位组件中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，其特征在于：所述的区块链服务平台还包括财务管理模块，所述的财务管理模块用于记录厂家、各级经销商及各客户的产品交易记录、交易明细、交易金额，并提供财务信息的实时查看、统计功能。
8.根据权利要求1所述的一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，其特征在于：所述的区块链服务平台还包括充装记录管理模块，充装记录管理模块在每次对容器进行充装时，记录充装开始时间、充装结束时间、容器净重、充装前重量、充装后重量，客户扫描该容器上的身份标识后，可通过充装记录管理模块查看该容器的所有充装记录和流转信息。
9.根据权利要求1所述的一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，其特征在于：所述的区块链服务平台还包括客户资质验证模块，客户通过客户用户终端上传资质资料，客户资质验证模块完成对客户资质资料的验证，在盛装容器通过智能合约模块的身份验证及质检验证后，需要进行客户资质验证，验证通过才能开始充装。
10.根据权利要求1所述的一种基于区块链的危化产品盛装容器溯源监管系统，其特征在于：所述的监管部门用户终端通过权限授权，监管部门能够通过监管部门用户终端访问区块链数据库中存储的数据，查阅、导出每个危化产品盛装容器的信息和各个环节流转信息。
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