CN110009201B - 一种基于区块链技术的电力数据链接系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区块链技术的电力数据链接系统及方法，包括若干个独立业务单元和相互通信连接的数据交互中间件；各数据交互中间件分别与对应的独立业务单元相连，可获取对应业务系统中的数据，并对获取到的数据进行基于区块链技术的设定处理；所述中间件可提供数据访问服务，根据接收到的访问需求通过对应的数据交互中间件获取合适的数据，并发送至访问需求方；所述中间件可提供数据存储服务，根据接收到的存储需求从合适的数据交互中间件中获取待存储的数据，并将数据存储到本中间件对应的业务系统。本发明基于区块链原理，构建系统数据链接服务体系，并通过数据交互中间件为各类电网新兴业务、新系统提供数据获取需求的系统支撑。
Description
技术领域
本发明属于泛在电力物联网应用技术领域，具体涉及一种基于区块链技术的电力数据链接系统及方法。
背景技术
随着泛在物联网和信息技术的快速发展，在电网运行中衍生出诸如设备状态多维感知、运行态势综合预警等多种新需求，以便增强电网运行安全性、提高运维工作效率及提升用户智能用电感受。前述新需求往往需要综合现有的调控系统、输配电系统、微网新能源系统、营销系统等多方面数据来进行分析和计算，而目前这些电力业务系统的数据是相对封闭和独立的，因此无法满足新兴业务需求对电网数据攫取便利性的要求。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种基于区块链技术的电力数据链接系统及方法，基于区块链原理，采用数据定位、数据融合、数据描述和数据检索等技术，将各独立的业务系统数据封装为区块链式数据结构，并通过区块链中间件为各类新兴业务系统需求提供数据支撑，且不影响原有业务系统的正常工作。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种基于区块链技术的电力数据链接系统，包括：
若干个独立业务单元；
若干个相互通信连接的数据交互中间件，各数据交互中间件分别与对应的独立业务单元相连，形成区块链系统，其中，至少一个独立业务单元中存储了与所述区块链系统相关的公用信息库；
所述独立业务单元根据自身业务需求利用与之相连的数据交互中间件发送访问需求至存储有公用信息库的独立业务单元；
所述存储有公用信息库的独立业务单元根据接收到的访问需求查找出访问需求中的待访问数据所在的具体位置信息，获得目标独立业务单元，并将所述目标独立业务单元信息反馈至发送访问需求的独立业务单元；
所述发送访问需求的独立业务单元发送访问需求至目标独立业务单元，并接收由所述目标独立业务单元根据接收到的访问需求反馈的相应数据，完成数据访问服务。
优选地，所述独立业务单元还用于利用与之相连的数据交互中间件发送存储需求至存储有公用信息库的独立业务单元；
所述存储有公用信息库的独立业务单元根据接收到的存储需求查找出存储需求中的待存储数据所在的具体位置信息，获得目标独立业务单元，并将所述目标独立业务单元信息反馈至发送存储需求的独立业务单元；
所述发送存储需求的独立业务单元发送待存储数据至目标独立业务单元，完成数据存储服务。
优选地，所述数据交互中间件通过链上数据访问接口提供数据存储服务；所述数据交互中间件通过链下数据访问接口提供数据访问服务。
优选地，所述数据交互中间件具体包括：
数据描述模块，用于定义所操作数据的属性、特征、来源、用途、版本，实现数据“画像”，为数据定位提供依据；
数据定位模块，用于对数据访问需求进行综合分析，确定最新能提供该数据的独立业务单元名称及其在区块链系统中的位置，以便进一步对该独立业务单元进行访问；
数据检索模块，用于在被指向的独立业务单元中检索和查询到相关数据信息；
数据安全模块，用于通过数据交互中间件进行数据访问、存取过程中，采用非对称加密算法保证所传输数据的信息安全，同时，只有具有相应权限的客户才能访问链上对应区块信息；
数据融合模块，用于对一次数据访问过程中获取的多个数据按指定规则进行分类及聚合；
数据缓冲模块，用于协调吞吐速度相差大的独立业务单元之间数据传输；
动态配置模块，用于动态配置区块链系统，包括节点上链所需的安全证书、密钥、IP、名称、组织、链ID；
区块链基础服务模块，用于区块链系统中分布式数据存储、点对点传输、共识机制。
第二方面，一种基于区块链技术的电力数据链接方法，包括：
构建数据交互中间件；
建立各数据交互中间件与对应独立业务单元之间的关联，形成区块链系统；其中，至少一个独立业务单元中存储了与所述区块链系统相关的公用信息库；
所述独立业务单元根据自身业务需求利用与之相连的数据交互中间件发送访问需求至存储有公用信息库的独立业务单元；
所述存储有公用信息库的独立业务单元根据接收到的访问需求查找出访问需求中的待访问数据所在的具体位置信息，获得目标独立业务单元，并将所述目标独立业务单元信息反馈至发送访问需求的独立业务单元；
所述发送访问需求的独立业务单元发送访问需求至目标独立业务单元，并接收由所述目标独立业务单元根据接收到的访问需求反馈的相应数据，完成数据访问服务。
优选地，所述的一种基于区块链技术的电力数据链接方法，还包括：
所述独立业务单元利用与之相连的数据交互中间件发送存储需求至存储有公用信息库的独立业务单元；
所述存储有公用信息库的独立业务单元根据接收到的存储需求查找出存储需求中的待存储数据所在的具体位置信息，获得目标独立业务单元，并将所述目标独立业务单元信息反馈至发送存储需求的独立业务单元；
所述发送存储需求的独立业务单元发送待存储数据至目标独立业务单元，完成数据存储服务。
优选地，所述数据交互中间件具体包括：
数据描述模块，用于定义所操作数据的属性、特征、来源、用途、版本，实现数据“画像”，为数据定位提供依据；
数据定位模块，用于对数据访问需求进行综合分析，确定最新能提供该数据的独立业务单元名称及其在区块链系统中的位置，以便进一步对该独立业务单元进行访问；
数据检索模块，用于在被指向的独立业务单元中检索和查询到相关数据信息；
数据安全模块，用于通过数据交互中间件进行数据访问、存取过程中，采用非对称加密算法保证所传输数据的信息安全，同时，只有具有相应权限的客户才能访问链上对应区块信息；
数据融合模块，用于对一次数据访问过程中获取的多个数据按指定规则进行分类及聚合；
数据缓冲模块，用于协调吞吐速度相差大的独立业务单元之间数据传输；
动态配置模块，用于动态配置区块链系统，包括节点上链所需的安全证书、密钥、IP、名称、组织、链ID；
区块链基础服务模块，用于区块链系统中分布式数据存储、点对点传输、共识机制。
优选地，所述数据交互中间件通过链上数据访问接口提供链上存储服务；所述数据交互中间件通过链下数据访问接口提供链下数据访问服务。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提出一种基于区块链技术的电力数据链接系统及方法，基于区块链原理，采用数据定位、数据融合、数据描述和数据检索等技术，将各独立业务单元数据封装为区块链式数据结构，并通过数据交互中间件为各类新兴业务需求提供数据支撑，且不影响原有独立业务单元的正常工作，即可实现各独立业务单元数据的全面链接，具有数据轻量化、逻辑平等化、数据拓展性强等特点，可为电网新兴业务提供多系统数据攫取支撑。
附图说明
图1为本发明一种实施例中的数据交互中间件的结构示意图；
图2为本发明一种实施例中电力数据全面链接服务体系架构图；
图3为本发明一种实施例中区块数据服务示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
如图1-3所示，本发明实施例中的基于区块链技术的电力数据链接系统，包括：若干个独立业务单元和若干个相互通信连接的数据交互中间件；
本发明实施例中所述的独立业务单元指的是现有技术中的各个分布式的功能系统，如图2所示，比如：设备状态多维感知系统、运行态势综合预警系统、故障综合分析系统、知识图谱构建系统、边缘物联代理系统1、……边缘物联代理系统n；由于分布式单元的数量及其本身的具体结构和功能并不是本发所要保护的内容，因此不做详细描述和限定；
各数据交互中间件分别与对应的独立业务单元相连，形成区块链系统，即数据全面链接服务体系，用于获取对应独立业务单元中的数据，并对获取到的数据进行设定的处理；在实际应用过程中，所述数据交互中间件是一种独立的系统软件或服务程序，用于实现在不同的系统之间共享资源，即本发明中的数据交互中间件是位于操作系统之上的，管理计算机资源和网络通讯，是连接两个独立的分布式功能系统的软件，功能系统间数据传输的路径、安全、缓冲、配置等功能均由数据交互中间件的技术来实现；在本发明实施例的优选实施方式中，所述数据交互中间件具体包括以下模块中的任一个或者多个：
数据描述模块，用于定义所操作数据的属性、特征、来源、用途、版本等多种特性，实现数据“画像”，为数据定位提供依据；
数据定位模块，用于对数据提取需求进行综合分析，确定最新能提供该数据的应用系统名称和其在数据链中的位置，以便进一步对该系统进行访问；
数据检索模块，用于在被指向的业务系统中检索和查询到相关数据信息；
数据安全模块，用于通过中间件进行数据访问、存取过程中，采用非对称加密算法保证所传输数据的信息安全，同时，只有具有相应权限的客户才能访问链上对应区块信息；
数据融合模块，用于对一次数据访问过程中获取的多个数据按指定规则进行分类及聚合；
数据缓冲模块，用于协调吞吐速度相差大的系统之间数据高效可靠传输，有效提升数据传输的效率；
动态配置模块，用于动态配置区块链系统，包括节点上链所需的安全证书、密钥、IP、名称、组织、链ID等；
区块链基础服务模块，用于电力数据链接系统中分布式数据存储、点对点传输、共识机制等基于区块链技术的服务。
本发明实施例中的数据交互中间件能够实现数据的描述、定位、安全、检索、缓存及区块链基础服务等功能，是构建系统数据全面链接服务体系的基础。同时，所述数据交互中间件还充分考虑了电网中现有各类系统的通信方式、规约和安全规定的兼容性，有利于方法的试点和推广应用；所述数据全面链接服务体系具备以下特点a.轻量化——体系组织架构简单，数据获取快捷，模块数据松耦合，链上只存储数据连接关系；b.平等化——业务模块交互数据逻辑关系平等，数据共享便捷；c.拓展性强——链上可灵活增加新业务节点，也可快速创建多链，方便并行数据访问；通过所述数据链接服务体系，可安全地共享各系统的数据，对新应用与服务而言，实现了多系统的数据共享与融合；对原有系统而言，在区块安全保障机制下，负面影响很小，同时还能访问更多其他系统数据，具备了开展延伸服务的数据基础。
所述独立业务单元根据自身业务需求利用与之相连的数据交互中间件发送访问需求至存储有公用信息库的独立业务单元；所述存储有公用信息库的独立业务单元根据接收到的访问需求查找出访问需求中的待访问数据所在的具体位置信息，获得目标独立业务单元，并将所述目标独立业务单元信息反馈至发送访问需求的独立业务单元；所述发送访问需求的独立业务单元发送访问需求至目标独立业务单元，并接收由所述目标独立业务单元根据接收到的访问需求反馈的相应数据，完成数据访问服务，即可以实现新应用系统对各原有业务系统或者其他新应用系统数据的访问；在本发明实施例的优选实施方式中，所述数据交互中间件通过链下数据访问接口提供数据访问服务。
所述独立业务单元还用于利用与之相连的数据交互中间件发送存储需求至存储有公用信息库的独立业务单元；所述存储有公用信息库的独立业务单元根据接收到的存储需求查找出存储需求中的待存储数据所在的具体位置信息，获得目标独立业务单元，并将所述目标独立业务单元信息反馈至发送存储需求的独立业务单元；所述发送存储需求的独立业务单元发送待存储数据至目标独立业务单元，完成数据存储服务，实现了在保障数据安全的前提下，可通过区块信息将数据提供给对应的系统，实现系统间的数据交互；在本发明实施例的优选实施方式中，所述数据交互中间件通过链上数据访问接口提供数据存储服务。
综上所述：
如图2所示，本发明实施例的基于区块链技术的电力数据链接系统，通过配置数据交互中间件，并将各数据交互中间件与各独立业务单元相连，构建电力数据全面链接服务体系。该电力数据全面链接服务体系是基于区块链原理和技术构建的，不但具有分布存储、非对称加密、共识机制、智能合约、端到端通信等区块链典型特征，还融合了厂站通信协议及数据安全规定等电力系统专网通信要求。电力数据全面链接服务体系具有数据轻量化、平等化和拓展性强的特点，“设备状态多维感知”、“运行态势综合预警”等新系统需求可在链接系统中抽取数据，数据共享便捷；通过共识机制，可灵活增加独立业务节点(系统)，也可创建多链，方便并行访问。
如图3所示，在本发明构建的电力数据全面链接服务体系中，各独立布置的系统形成一个区块数据源，各区块访问数据的逻辑关系平等，通过区块链中间件实现链上的数据存储和链下的数据访问服务。本发明中的数据体系安全性高，结构简单，数据的存取和访问快捷，区块数据松耦合，对电力系统各类综合业务诞生和拓展、现代电网向泛在物联网发展具有重要意义。
实施例2
本发明实施例提供了一种基于区块链技术的电力数据链接方法，包括以下步骤：
(1)构建数据交互中间件；在本发明实施例的优选实施方式中，所述数据交互中间件具体包括：
数据描述模块，用于定义所操作数据的属性、特征、来源、用途、版本等多种特性，实现数据“画像”，为数据定位提供依据；
数据定位模块，用于对数据提取需求进行综合分析，确定最新能提供该数据的应用系统名称和其在数据链中的位置，以便进一步对该系统进行访问；
数据检索模块，用于在被指向的业务系统中检索和查询到相关数据信息；
数据安全模块，用于通过中间件进行数据访问、存取过程中，采用非对称加密算法保证所传输数据的信息安全，同时，只有具有相应权限的客户才能访问链上对应区块信息；
数据融合模块，用于对一次数据访问过程中获取的多个数据按指定规则进行分类及聚合；
数据缓冲模块，用于协调吞吐速度相差大的系统之间数据高效可靠传输，有效提升数据传输的效率；
动态配置模块，用于动态配置区块链系统，包括节点上链所需的安全证书、密钥、IP、名称、组织、链ID等；
区块链基础服务模块，用于电力数据链接系统中分布式数据存储、点对点传输、共识机制等基于区块链技术的服务；
建立各数据交互中间件与对应分布式单元之间的关联，形成系统数据链接服务体系；
数据访问模块根据接收到的访问需求与合适的数据交互中间件中获取合适的数据，并发送至访问需求方；
数据存储模块根据接收到的存储需求从合适的数据交互中间件中获取合适的数据，并发送至存储需求方；
(2)建立各数据交互中间件与对应独立业务单元之间的关联，形成区块链系统；其中，至少一个独立业务单元中存储了与所述区块链系统相关的公用信息库；
(3)所述独立业务单元根据自身业务需求利用与之相连的数据交互中间件发送访问需求至存储有公用信息库的独立业务单元；
(4)所述存储有公用信息库的独立业务单元根据接收到的访问需求查找出访问需求中的待访问数据所在的具体位置信息，获得目标独立业务单元，并将所述目标独立业务单元信息反馈至发送访问需求的独立业务单元；
(5)所述发送访问需求的独立业务单元发送访问需求至目标独立业务单元，并接收由所述目标独立业务单元根据接收到的访问需求反馈的相应数据，完成数据访问服务；
(6)所述独立业务单元利用与之相连的数据交互中间件发送存储需求至存储有公用信息库的独立业务单元；
(7)所述存储有公用信息库的独立业务单元根据接收到的存储需求查找出存储需求中的待存储数据所在的具体位置信息，获得目标独立业务单元，并将所述目标独立业务单元信息反馈至发送存储需求的独立业务单元；
(8)所述发送存储需求的独立业务单元发送待存储数据至目标独立业务单元，完成数据存储服务。
其中，所述步骤(3)-(5)与步骤(6)-(8)的顺序可以调换，可以同时进行，也可以分步进行，不存在时间先后的设定和要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种基于区块链技术的电力数据链接系统，其特征在于，包括：
若干个独立业务单元；
若干个相互通信连接的数据交互中间件，各数据交互中间件分别与对应的独立业务单元相连，形成区块链系统，其中，至少一个独立业务单元中存储了与所述区块链系统相关的公用信息库；
所述独立业务单元根据自身业务需求利用与之相连的数据交互中间件发送访问需求至存储有公用信息库的独立业务单元；
所述存储有公用信息库的独立业务单元根据接收到的访问需求查找出访问需求中的待访问数据所在的具体位置信息，获得目标独立业务单元，并将所述目标独立业务单元信息反馈至发送访问需求的独立业务单元；
所述发送访问需求的独立业务单元发送访问需求至目标独立业务单元，并接收由所述目标独立业务单元根据接收到的访问需求反馈的相应数据，完成数据访问服务；
所述独立业务单元还用于利用与之相连的数据交互中间件发送存储需求至存储有公用信息库的独立业务单元；
所述存储有公用信息库的独立业务单元根据接收到的存储需求查找出存储需求中的待存储数据所在的具体位置信息，获得目标独立业务单元，并将所述目标独立业务单元信息反馈至发送存储需求的独立业务单元；
所述发送存储需求的独立业务单元发送待存储数据至目标独立业务单元，完成数据存储服务；
所述数据交互中间件具体包括：
数据描述模块，用于定义所操作数据的属性、特征、来源、用途、版本，实现数据“画像”，为数据定位提供依据；
数据定位模块，用于对数据访问需求进行综合分析，确定最新能提供该数据的独立业务单元名称及其在区块链系统中的位置，以便进一步对该独立业务单元进行访问；
数据检索模块，用于在被指向的独立业务单元中检索和查询到相关数据信息；
数据安全模块，用于通过数据交互中间件进行数据访问、存取过程中，采用非对称加密算法保证所传输数据的信息安全，同时，只有具有相应权限的客户才能访问链上对应区块信息；
数据融合模块，用于对一次数据访问过程中获取的多个数据按指定规则进行分类及聚合；
数据缓冲模块，用于协调吞吐速度相差大的独立业务单元之间数据传输；
动态配置模块，用于动态配置区块链系统，包括节点上链所需的安全证书、密钥、IP、名称、组织、链ID；
区块链基础服务模块，用于区块链系统中分布式数据存储、点对点传输、共识机制。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的电力数据链接系统，其特征在于：所述数据交互中间件通过链上数据访问接口提供数据存储服务；所述数据交互中间件通过链下数据访问接口提供数据访问服务。
3.一种基于区块链技术的电力数据链接方法，其特征在于，包括：
构建数据交互中间件；
建立各数据交互中间件与对应独立业务单元之间的关联，形成区块链系统；其中，至少一个独立业务单元中存储了与所述区块链系统相关的公用信息库；
所述独立业务单元根据自身业务需求利用与之相连的数据交互中间件发送访问需求至存储有公用信息库的独立业务单元；
所述存储有公用信息库的独立业务单元根据接收到的访问需求查找出访问需求中的待访问数据所在的具体位置信息，获得目标独立业务单元，并将所述目标独立业务单元信息反馈至发送访问需求的独立业务单元；
所述发送访问需求的独立业务单元发送访问需求至目标独立业务单元，并接收由所述目标独立业务单元根据接收到的访问需求反馈的相应数据，完成数据访问服务；
所述的一种基于区块链技术的电力数据链接方法，还包括：
所述独立业务单元利用与之相连的数据交互中间件发送存储需求至存储有公用信息库的独立业务单元；
所述存储有公用信息库的独立业务单元根据接收到的存储需求查找出存储需求中的待存储数据所在的具体位置信息，获得目标独立业务单元，并将所述目标独立业务单元信息反馈至发送存储需求的独立业务单元；
所述发送存储需求的独立业务单元发送待存储数据至目标独立业务单元，完成数据存储服务；
所述数据交互中间件具体包括：
数据描述模块，用于定义所操作数据的属性、特征、来源、用途、版本，实现数据“画像”，为数据定位提供依据；
数据定位模块，用于对数据访问需求进行综合分析，确定最新能提供该数据的独立业务单元名称及其在区块链系统中的位置，以便进一步对该独立业务单元进行访问；
数据检索模块，用于在被指向的独立业务单元中检索和查询到相关数据信息；
数据安全模块，用于通过数据交互中间件进行数据访问、存取过程中，采用非对称加密算法保证所传输数据的信息安全，同时，只有具有相应权限的客户才能访问链上对应区块信息；
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区块链基础服务模块，用于区块链系统中分布式数据存储、点对点传输、共识机制。
4.根据权利要求3所述的一种基于区块链技术的电力数据链接方法，其特征在于：所述数据交互中间件通过链上数据访问接口提供链上存储服务；所述数据交互中间件通过链下数据访问接口提供链下数据访问服务。
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| CN201910196084.3A Active CN110009201B (zh) | 2019-03-15 | 2019-03-15 | 一种基于区块链技术的电力数据链接系统及方法 |
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