CN110070659A - 一种基于区块链的火电企业电煤入厂验收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于区块链的火电企业电煤入厂验收方法,技术方案是,将采集到的数据将会被封装为一个新的区块链区块,作为本次煤炭入厂流程的数据指纹,并将数据指纹添加到区块链系统的区块链中,可供后续火电企业随时进行任一批次煤炭质检信息的查询回溯工作,本发明采用区块链技术存储采集到的数据,区块链底层的基本结构是一个线性的链表,链表由“区块”串联组成,后续区块在记录数据的同时还要记录前一区块的哈希值,所有这些区块组合起来就形成了区块链,这样的区块链就构成了一个便于验证,不可更改的总账本,任一节点中出现数据被恶意篡改的情况,都会被识别出来,并通过其他节点的数据自动恢复为篡改前的状态。
Description
技术领域
本发明涉及火电企业电煤入厂验收领域,尤其涉及一种基于区块链的火电企业电煤入厂验收方法。
背景技术
火电企业电煤入厂验收流程环节较多,传统模式下,数据的采集和记录需要都需要人员参与,容易出现遗漏或错误,在化验以及称重环节,容易出现作弊现象。这些问题会造成火电企业无法正确掌握厂内燃料状况,不利于企业优化锅炉燃烧控制,影响火电企业利润的提升。总结来说,传统的电煤入厂验收流程具有以下弊端:
1、传统煤炭入厂验收流程中,采用给司机发放射频卡,射频卡中储存运煤车辆信息的方式作为流程中身份验证的凭证。且射频卡抗干扰能力,抗破解能力差,容易造成车辆信息泄露,造成舞弊。射频卡容易丢失,影响验收效率,同时也增加了企业成本;
2、传统煤炭入厂验收流程中,运煤车辆信息登记,称重信息、化验信息录入大量采用人工录入的方式,容易出现信息录入错误或发生舞弊;
3、传统传统煤炭入厂验收流程中,数据采用集中存储方式,容易被攻破,只要中心数据库被攻破,就能篡改数据包,特别是对于内部人员,可以直接接触到中心数据库,通过篡改数据库内容很容易实现化验数据造假。
因此,其改进和创新势在必行。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术之不足,本发明之目的就是提供一种基于区块链的火电企业电煤入厂验收方法,可以有效解决电煤入厂验收数据方便查询回溯,同时数据防篡改和防伪造的问题。
本发明解决的技术方案是:一种基于区块链的火电企业电煤入厂验收方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:制定运煤计划卡,运煤计划卡有唯一条码标示,该条码标示记录包括进煤煤矿、车数、进煤时间表、有效日期的信息,相关信息录入电煤入厂验收系统数据库,能够通过条码标示调用;
将运煤车辆、司机、运送煤炭属性的信息录入电煤入厂验收系统数据库,电煤入厂验收系统使用哈希算法生成与以上信息一一对应的唯一哈希值并录入电煤入厂验收系统数据库,哈希值加密后转化为二维码;
二维码作为运煤车辆进厂验收各流程中的唯一凭证,二维码张贴于车辆前挡风玻璃,同时车辆携带运煤计划卡;
所述运煤车辆的信息包括车牌号、大架号、车型、颜色、车量总重、车自重、拉筋位置、车底与地面距离;
所述司机信息包括司机身份证号、司机照片;
所述运送煤炭信息包括供应商、矿别、矿重;
步骤S2:入厂
入厂区设置有入厂区门禁系统,入厂区门禁系统通过摄像头扫描运煤车辆二维码、车辆的车牌号、司机面部信息,上传至电煤入厂验收系统与系统数据库记录的相应信息进行对比,对比无异常的车辆则放行并记录入厂时间;若出现异常,则进行报警,通知管理人员进行相应处理;
步骤S3:排队
排队站通过摄像头识别车辆二维码,并通过入厂区门禁系统记录的入厂时间确认该车是否是处于序列第一位的车辆,如果是,排队站的排队站门禁系统对车辆放行,进入验票站,如果不是,则禁止车辆通行;
步骤S4:验票
验票站的验票系统通过摄像头对随车二维码以及运煤计划卡上的条码标示进行扫描并调用,并与电煤入厂验收系统数据库中对应信息进行对比,核对运煤计划卡中记录的信息是否正确、有效,同时确认该运煤车辆是否已经完成前述步骤;对已完成前述步骤的车辆核对信息正确、有效后,验票站门禁系统对车辆放行,同时验票系统为运煤车辆分配后续步骤的采样机编号,并将车辆信息与采样机编号发送至电煤入厂验收系统数据库,随后运煤车辆进入采样流程;
步骤S5:采样
运煤车辆进入指定采样机下方并停在指定位置,采样站的摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否正确进入验票站分配的采样机下方,且确认该运煤车辆是否已正确完成前述各步骤,对无异常车辆,采样机进行采样工作;
同一运煤车辆采集样品数据不少于3个,采样后对样品自动封装,同时电煤入厂验收系统根据运煤车辆、司机、运送煤炭属性、采样时间的信息通过哈希算法生成与样品一一对应的哈希值并录入电煤入厂验收系统数据库,哈希值加密后生成样品二维码,样品二维码由采样机在封装的同时打印至样品包装上,作为煤样品在剩余流程中的唯一凭证;样品送至化验站进行化验,同时运煤车辆等待化验结果同时进入步骤载煤称重步骤;
步骤S6:化验
采样机采集的煤炭样品送至化验站后,通过摄像头扫描样品二维码,提示待检测项目,然后进行检测,检测完成后,检测结果上传至电煤入厂验收系统数据库,对于煤样检验合格的车辆,运煤车辆完成载煤称重后前往在对应区域进行卸煤;
步骤S7:载煤称重
运煤车辆进入称重站,称重站通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤S1-S5,对无异常车辆自动进行称重,并将运煤车辆与煤炭总重上传至电煤入厂验收系统数据库,称重完成后车辆进入卸煤区进行卸煤;
步骤S8:卸煤
卸煤区入口设有卸煤区门禁系统,运煤车辆进入指定位置后,卸煤区门禁系统通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆放行,进行卸煤操作;
步骤S9:空车称重
卸煤后运煤车辆进入称重站,称重站通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆进行称重,并将空车重量上传至电煤入厂验收系统数据库,并将运煤车辆与煤炭总重和空车重量数据发送至结算站;
步骤S10:结算
运煤车辆进入结算站,结算站通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆进行结算;
步骤S11:出厂
运煤车辆进入出厂站,出厂站门禁系统通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆记录出厂时间并放行;
步骤S12:确认步骤S1~S11全部完成后,将上述步骤中采集到的数据将会被封装为一个新的区块链区块,作为本次煤炭入厂流程的数据指纹,并将数据指纹添加到区块链系统的区块链中,可供后续火电企业随时进行任一批次煤炭质检信息的查询回溯工作。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、采用加密后的车辆信息生成的二维码作为身份标示粘贴在车辆前挡风玻璃,具有防破解功能,且发放的二维码只需采用普通A4纸打印即可,成本低;
2、运煤车辆信息、称重信息、化验信息录入均采用数据接口直接上传或使用具有图像识别的摄像头识别数据后上传的采集方法,避免了人工录入容易出现信息录入错误或发生舞弊的问题;
3、本发明采用区块链技术存储采集到的数据,区块链底层的基本结构是一个线性的链表,链表由“区块”串联组成,后续区块在记录数据的同时还要记录前一区块的哈希值。所有这些区块组合起来就形成了区块链,这样的区块链就构成了一个便于验证(只要验证最后一个区块的Hash值就相当于验证了整个账本),不可更改(任何一个交易信息的更改,会让所有之后的区块的Hash值发生变化,这样在验证时就无法通过)的总账本,通过在区块中添加时间戳,通过记录时间可以证明区块中内容的存在性。而且区块以时间的顺序进行排列,可以帮助数据库实现难以篡改和难以伪造的功能;
4、采用区块链技术存储的数据同时存储于多个分布式节点(服务器)中,通过采用共识算法,任一节点中出现数据被恶意篡改的情况,都会被识别出来,并通过其他节点的数据自动恢复为篡改前的状态。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
本发明一种基于区块链的火电企业电煤入厂验收方法,包括以下步骤:
步骤S1:运送煤炭的车辆入厂前,火电企业将制定运煤计划卡,下发给相应煤矿,运煤计划卡有唯一条码标示,该条码标示记录包括进煤煤矿、车数、进煤时间表、有效日期的信息,相关信息录入电煤入厂验收系统数据库,能够通过条码标示调用;煤矿方在煤车装煤后将运煤计划卡交予司机并将运煤车辆、司机以及运送煤炭属性的信息提交给火电企业;
将运煤车辆、司机、运送煤炭属性的信息录入电煤入厂验收系统数据库,电煤入厂验收系统使用哈希算法生成与以上信息一一对应的唯一哈希值并录入电煤入厂验收系统数据库,哈希值加密后转化为二维码;
运煤车辆到厂前,火电企业向矿方发放对应二维码;
二维码作为运煤车辆进厂验收各流程中的唯一凭证,二维码张贴于车辆前挡风玻璃,同时车辆携带运煤计划卡;
所述运煤车辆的信息包括车牌号、大架号、车型、颜色、车量总重、车自重、拉筋位置、车底与地面距离;
所述司机信息包括司机身份证号、司机照片;
所述运送煤炭信息包括供应商、矿别、矿重;
步骤S2:入厂
入厂区设置有入厂区门禁系统,入厂区门禁系统通过摄像头扫描运煤车辆二维码、车辆的车牌号、司机面部信息,上传至电煤入厂验收系统与系统数据库记录的相应信息进行对比,对比无异常的车辆则放行并记录入厂时间,引导车辆进入排队站(如语音引导);若出现异常,则进行报警,通知管理人员进行相应处理;
步骤S3:排队
入厂后车辆经引导到达排队站后,排队站通过摄像头识别车辆二维码,并通过入厂区门禁系统记录的入厂时间确认该车是否是处于序列第一位的车辆,如果是,排队站的排队站门禁系统对车辆放行,进入验票站,如果不是,则禁止车辆通行;通知管理人员将插队车辆引导至处理区;此外,排队车辆出现故障等异常情况时,现场管理人员可向上级管理人员申请调整车队排序,所有调整操作均会被记录在排队系统主机中;
步骤S4:验票
排队后车辆行驶至规划验票站,验票站的验票系统通过摄像头对随车二维码以及运煤计划卡上的条码标示进行扫描并调用,并与电煤入厂验收系统数据库中对应信息进行对比,核对运煤计划卡中记录的信息是否正确、有效,同时确认该运煤车辆是否已经完成前述步骤;对已完成前述步骤的车辆核对信息正确、有效后,验票站门禁系统对车辆放行,同时验票系统为运煤车辆分配后续步骤的采样机编号,并将车辆信息与采样机编号发送至电煤入厂验收系统数据库,随后运煤车辆进入采样流程;对异常车辆进行报警,通知管理人员处理;
步骤S5:采样
运煤车辆进入指定采样机下方并停在指定位置,采样站的摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否正确进入验票站分配的采样机下方,且确认该运煤车辆是否已正确完成前述各步骤,对无异常车辆,采样机进行采样工作;
同一运煤车辆采集样品数据不少于3个,采样后由封装系统对样品自动封装,同时电煤入厂验收系统根据运煤车辆、司机、运送煤炭属性、采样时间的信息通过哈希算法生成与样品一一对应的哈希值并录入电煤入厂验收系统数据库,哈希值加密后生成样品二维码,样品二维码由封装系统在封装的同时打印至样品包装上,作为煤样品在剩余流程中的唯一凭证;样品送至化验站进行化验,同时运煤车辆等待化验结果同时进入步骤载煤称重步骤;
对异常车辆进行报警,通知管理人员处理,异常包括二维码中包含的信息与车辆或人员信息不符以及未完成前序步骤等;
步骤S6:化验
采样机采集的煤炭样品送至化验站后,通过摄像头扫描样品二维码,提示待检测项目,如包括含水量,灰分,挥发分,硫含量,发热量,灰熔点等项目,然后进行检测,检测完成后,检测结果上传至电煤入厂验收系统数据库,且检测过程全程录像;对于煤样检验合格的车辆,运煤车辆完成载煤称重后前往在对应区域进行卸煤;
对于煤样检验不合格的车辆,化验站发出报警信息,中止验收流程,通知管理人员进行处理;
步骤S7:载煤称重
运煤车辆进入称重站,称重站通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤S1-S5,对无异常车辆自动进行称重,并将运煤车辆与煤炭总重上传至电煤入厂验收系统数据库,称重完成后车辆进入卸煤区进行卸煤;对异常车辆进行报警,通知管理人员处理,对无异常车辆自动进行称重;
步骤S8:卸煤
卸煤区入口设有卸煤区门禁系统,运煤车辆进入指定位置后,卸煤区门禁系统通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆放行,由卸煤区管理人员引导进行卸煤操作,卸煤完成后进入下一步骤,卸煤区门禁系统对异常车辆进行报警,通知煤场管理人员处理(注:进入煤场后的具体卸煤操作,卸煤位置等均为现有技术,可根据实际场地和设备布置);
步骤S9:空车称重
卸煤后运煤车辆进入称重站,称重站通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆进行称重,并将空车重量上传至电煤入厂验收系统数据库,并将运煤车辆与煤炭总重和空车重量数据发送至结算站;运煤车辆完成空车称重后,准备进入结算流程;
步骤S10:结算
运煤车辆进入结算站,结算站通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆进行结算;运煤车辆与煤炭总重减去空车重量即为煤炭总重,结合单价即可结算,对异常车辆进行报警,通知管理人员处理,运煤车辆司机可在结算站自助打印结算票据,票据打印完成后,车辆准备进入出厂流程;
步骤S11:出厂
运煤车辆进入出厂站,出厂站门禁系统通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆记录出厂时间并放行;对异常车辆进行报警,通知管理人员处理;
步骤S12:确认步骤S1~S11全部完成后,将上述步骤中采集到的数据将会被封装为一个新的区块链区块,作为本次煤炭入厂流程的数据指纹,数据指纹具有完整性、自验证性、不可抵赖、不可篡改的特性;并将数据指纹添加到区块链系统的区块链中,可供后续火电企业随时进行任一批次煤炭质检信息的查询回溯工作;存储于区块链中的煤炭质检信息具有防止恶意篡改和删除的功能;
所述步骤S1~S11中采集到的数据包括:
(1)运煤车辆、司机、运送煤炭属性的信息,运煤车辆的信息包括车牌号、大架号、车型、颜色、车量总重、车自重、拉筋位置、车底与地面距离;司机信息包括司机身份证号、司机照片;运送煤炭信息包括供应商、矿别、矿重;
(2)运煤车辆信息:车牌号、大架号、车型、颜色、车量总重、车自重、拉筋位置、车底与地面距离等;
(3)运煤车辆二维码;
(4)司机信息:司机身份证号、司机面部信息;
(5)运送的煤炭信息:供应商、矿别、矿重等信息;
(6)煤炭样品哈希值;
(6)采样过程信息:采样机编码;
(7)煤样化验过程信息:化验流程开始时间,化验流程结束时间,化验人员信息,煤样含水量,煤样灰分,煤样挥发分,煤样硫含量,煤样发热量,煤样灰熔点等;
(8)运煤车辆载煤总重;
(9)运煤车辆空载总重;
(10)运煤车辆结算票据信息;
(11)上述S1-S11各流程开始与结束时间。
以下对步骤S1-S 12中各个系统的组成和功能做详细说明:
电煤入厂验收系统包括区块链系统,区块链系统使用的区块链是私链形式的区块链,区块链系统由自下而上的数据层、网络层、共识层、合约层和应用层组成
(一)数据层(数据库):数据层分为两部分,第一部分是常规数据层,作为缓冲区,在用于步骤S1~S11未完成时暂时存储相应的数据,并在S1~S11步骤全部完成,采集到的数据被封装为一个新的区块链区块,并添加到区块链系统的区块链后,将暂时存储的数据全部删除;
第二部分是区块链数据层,其封装了各次煤炭入厂流程数据指纹的链式结构,以及相关的非对称公私钥数据加密技术和时间戳等;
(二)网络层:网络层包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等,能够自动实现各分布式节点之间的数据交换和验证,同时也承担着与其他子系统进行数据交换的功能;
(三)共识层:共识层主要封装网络节点的各类共识机制算法,由于本区块链系统各分布式节点均是位于火电企业厂区内专门设立的服务器,可信度高,因此本系统区块链共识层使用raft共识算法算法;
(四)合约层:本层具有可编程特性,运行于以太坊上,封装的程序主要实现以下功能:(1)根据应用层提供的功能界面,合约层提供相应功能的实现程序;(2)对运煤车辆、司机、运送煤炭属性等信息进行哈希运算,并对计算出的哈希值进行加密后生成车辆二维码;(3)对运煤车辆、司机、运送煤炭属性、煤样采集时间等信息进行哈希运算,并对计算出的哈希值进行加密后生成样品二维码;(4)根据步骤S7采集的载煤运煤车辆总重,步骤S8采集的煤样化验数据,步骤S9采集的卸煤后运煤车辆空车重量等信息自动计算,提供结算票据所需信息;
(五)应用层:主要有以下功能,为火电企业提供用户注册,登陆,离线、信息录入,数据指纹信息的查询、下载功能相关的web界面,当用户访问应用层提供可视化界面并提交请求,应用层将用户请求信息发送给逻辑层进行核心计算;等待后台数据处理完毕后,再将用户请求结果可视化界面直观地反馈给用户。
门禁系统
本发明方法步骤中的门禁系统包括入厂区门禁子系统,排队站门禁子系统,验票站门禁子系统,化验站门禁子系统,卸煤区门禁子系统,出厂区门禁子系统。门禁系统硬件部分包括:具有图像识别、人脸识别功能的摄像头,闸门,门禁控制器,开门按钮,报警系统等现有技术,门禁系统的运行可以由一台主机统一管理,管理主机主要功能有:(1)运行门禁系统管理程序;(2)记录门禁开启和关闭事件,异常报警事件和人为开启门禁事件;(3)存储并处理摄像头采集的图像信息,并将处理后的信息,如扫描车牌号、车辆二维码、人脸识别信息得到的数据信息发送至电煤入厂验收系统,由电煤入厂验收系统进行处理;(4)控制门禁系统的硬件设备,如对门禁控制器下达开门或关门指令,在发生异常时,对报警器下达报警指令;(5)与其他分子系统之间的数据交换,上述功能本身均为现有技术。
入厂区:包括入厂区门禁系统(入厂区门禁子系统),能够通过配套的摄像头采集二维码、车辆的车牌号、司机面部信息,并将采集到的信息上传到电煤入厂验收系统,与电煤入厂验收系统数据库内储存的信息进行对比,比对后接收回传的比对结果,做出对应操作;如对比无异常的车辆开闸门放行并记录入厂时间并将入场时间传输至排队系统,同时语音引导车辆进入排队站;若出现异常,则进行报警,通知管理人员进行相应处理;
排队站:包括具有图像识别功能的摄像头,报警器以及排队区门禁子系统。排队站设有一台管理主机,管理主机主要功能有:(1)运行队列管理程序;(2)记录异常报警事件和人为队列调整事件;(3)向排队站门禁子系统发送放行或禁止通行指令;(4)发生异常事件时,向报警器下达指令,以声光报警手段提示管理人员处理异常车辆;(5)存储排队站数据信息;(6)与其他分子系统之间的数据交换;上述功能本身均为现有技术。
也就是说,其能够通过配套的摄像头采集二维码,识别车辆信息,并通过排队站门禁系统记录的入厂时间确认该运煤车辆是否是处于序列第一位的车辆;如果是,排队站门禁系统对车辆开闸放行,进入验票站,如果不是,则禁止车辆通行;
验票站:包括具有图像识别功能的摄像头,报警器以及排队区门禁子系统。验票站设有一台管理主机,管理主机主要功能有:(1)运行验票系统程序;(2)记录异常报警事件,发生异常事件时,向报警器下达指令,以声光报警手段提示管理人员处理异常车辆;(3)向验票站门禁子系统发送放行或禁止通行指令;(4)存储并处理智能摄像头采集的图像信息,将扫描运煤计划卡和车辆二维码得到的数据信息发送至区块链系统,由区块链系统进行处理;(5)存储验票站数据信息;(6)为通过验票的车辆分配采样机编号;(7)与其他分子系统之间的数据交换;上述功能本身均为现有技术。
也就是说,验票站能够通过配套的摄像头对随车二维码以及运煤计划卡上的条码标示进行扫描并调用,并与电煤入厂验收系统数据库中对应信息进行对比,核对运煤计划卡中记录的信息是否正确、有效,同时确认该运煤车辆是否已经完成前述步骤;对已完成前述步骤的车辆核对信息正确、有效后,验票站门禁系统对车辆放行,同时验票系统为运煤车辆分配后步骤的采样机编号,并将车辆信息与采样机编号发送至电煤入厂验收系统数据库;对异常车辆进行报警,通知管理人员处理;
采样站:包括具有图像识别功能的摄像头,采样机、封装系统和报警器;采样站设有一台管理主机,管理主机主要功能有:(1)运行采样机管理程序和封装系统管理程序;(2)记录异常报警事件,发生异常事件时,向报警器下达指令,以声光报警手段提示管理人员处理异常车辆;(3)存储并处理摄像头采集的图像信息,将扫描车牌号、煤样二维码和车辆二维码得到的数据信息发送至区块链系统,由区块链子系统进行处理;(4)存储采样站其他数据信息。(5)与其他分子系统之间的数据交换;上述功能本身均为现有技术。
也就是说,采样站能够通过配套的摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否正确进入验票站分配的采样机下方,且确认是否已正确完成采样前的各步骤,对无异常车辆,控制对应的采样机进行采样工作;同一运煤车辆采集样品数据不少于3个,采样后样品由封装系统对样品自动封装,同时电煤入厂验收系统根据运煤车辆、司机、运送煤炭属性、采样时间的信息通过哈希算法生成与样品一一对应的哈希值并录入电煤入厂验收系统数据库,哈希值加密后生成样品二维码,样品二维码由封装系统在封装的同时打印至样品包装上,作为煤样品在剩余流程中的唯一凭证;样品送至化验站进行化验,同时运煤车辆等待化验结果并准备进入下一载煤称重流程;对异常车辆进行报警,通知管理人员处理;这种由封装系统控制,并且能够在封装的同时将封装系统接收的二维码打印至样品包装上的封装系统为现有技术,如青岛三能电力设备有限公司生产的煤样桶自动封装标示系统。
称重站:包括具有图像识别功能的摄像头,称重机和报警器。称重站设有一台管理主机,管理主机,主要功能有:(1)运行称重机管理程序;(2)记录异常报警事件,发生异常事件时,向报警器下达指令,以声光报警手段提示管理人员处理异常车辆;(3)处理摄像头采集的图像信息,将扫描车牌号、车辆二维码得到的数据信息并进行存储,存储载煤车辆、空载车辆的称重信息,并将以上发送至区块链系统,由区块链系统进行处理;(4)存储称重站其他数据信息;(5)与其他分子系统之间的数据交换;上述功能本身均为现有技术。
也就是说,称重站能够通过配套的摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤S1-S5,对无异常车辆自动进行称重,并将运煤车辆与煤炭总重上传至电煤入厂验收系统数据库,称重完成后车辆进入卸煤区进行卸煤;对异常车辆进行报警,通知管理人员处理,对无异常车辆自动进行称重。
化验站:包括以下部分:摄像头、煤样化验室,采样室,制样室,存样室,视频监控系统,化验站门禁系统,化验站设有一台管理主机,化验站功能如下:(1)数据自动录入功能:使用具有图像识别功能的智能摄像终端,支持对二维码,条码,数字的识别,并将识别结果实时上传至区块链系统的数据库,避免人工录入带来的错误;(2)仪器使用记录功能:化验人员对仪器的使用和操作都会被记录入区块链分系统数据库;(3)化验过程管理功能:化验站系统预先设定化验条件,如化验设备状况,化验环境,化验项目人员分配等,当条件不满足时,系统将进行报警,待条件全部满足后化验才能继续;(4)数据实时采集、审核、上传功能:主要化验仪器,如量热仪,定硫仪,电子天平,工业分析自动测定仪,水份自动测定仪等均具有数据接口,对于无法提供数据皆口的仪器,有摄像终端采集化验结果数据,化验数据采集后,由化验站管理系统根据国标要求自动进行化验结果核验,对于无异常数据,上传至区块链分系统数据库;对于异常数据进行报警,并由化验站管理人员决定是重新化验还是直接上传对于最终检验结果不合格的煤样,除上传至上传至区块链分系统数据库外,还需进行报警,提醒管理人员对相关运煤车辆进行处理;(5)人员出入管理:只有获得出入权限的人员才能出入化验站,出入化验站需进行登记;上述功能本身均为现有技术。
采样站采集并封装的煤炭样品送至化验站后,能够通过配套的摄像头扫描样品二维码,化验系统提示待检测项目,包括含水量,灰分,挥发分,硫含量,发热量,灰熔点等项目,然后进行检测,检测完成后,检测结果上传至电煤入厂验收系统数据库,且检测过程全程录像;对于煤样检验合格的车辆,运煤车辆完成载煤称重后前往在对应区域进行卸煤;对于煤样检验不合格的车辆,化验站发出报警信息,中止验收流程,通知管理人员进行处理。
卸煤区:包括卸煤区门禁子系统,能够通过配套的摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆放行进入下一步骤,对无异常车辆放行,由卸煤区管理人员引导进行卸煤操作,卸煤完成后进入下一步骤,卸煤区门禁系统对异常车辆进行报警,通知煤场管理人员处理(注:进入煤场后的具体卸煤操作,卸煤位置等均为现有技术,可根据实际场地和设备布置);
称重站:能够通过配套的摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆进行称重,并将空车重量上传至电煤入厂验收系统数据库,并将运煤车辆与煤炭总重和空车重量数据发送至结算站;运煤车辆完成空车称重后,准备进入结算流程;
结算站:包括具有图像识别功能的摄像头,票据打印机和报警器。结算站设有一台管理主机(计算机),管理主机主要功能有:(1)运行结算站管理程序;(2)记录异常报警事件,发生异常事件时,向报警器下达指令,以声光报警手段提示管理人员处理异常车辆;(3)处理智能摄像头采集的图像信息,将扫描车牌号、车辆二维码得到的数据信息并进行存储,并将以上发送至区块链子系统,由区块链子系统进行处理;(4)接收区块链子系统的结算票据信息,根据需要向票据打印机下达打印指令;(6)与其他分子系统之间的数据交换;上述功能本身均为现有技术。
能够通过配套摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆进行结算;运煤车辆与煤炭总重减去空车重量即为煤炭总重,结合单价即可结算,对异常车辆进行报警,通知管理人员处理,运煤车辆司机可在结算站自助打印结算票据,票据打印完成后,车辆准备进入出厂流程;
出厂站:包括出厂站门禁子系统,出厂站门禁系统能够通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆记录出厂时间并开闸放行;对异常车辆进行报警,通知管理人员处理。
本发明方法中,各个站系统之间的网络配置可采用星形网,配置二层交换网,要求交换机有较强的寻址访问和存储转发功能,网络采用光纤专网配备优良的转发数据结构,交换机具有第三次交换功能,可部署在系统机房,为网络系统提供数据交换及路由路径;而在门禁管理系统站、排队站、验票站、采样站、称重站、化验站等其它地方一般设置二层交换功能的交换机。在网络扩展方面,中心交换机可升级应用能力,诸如支持组播、保障QoS性能等功能,同时其附带的多个插槽,可以支持多个网点的接入。服务器模块方面,有千兆、百兆、十兆光纤等接口,可以实现多个节点系统之间的互联。
综上所述,本发明采用加密后的车辆信息生成的二维码作为身份标示粘贴在车辆前挡风玻璃,具有防破解功能,且发放的二维码只需采用普通A4纸打印即可,成本低;运煤车辆信息、称重信息、化验信息录入均采用数据接口直接上传或使用具有图像识别的摄像头识别数据后上传的采集方法,避免了人工录入容易出现信息录入错误或发生舞弊的问题;采用区块链技术存储采集到的数据,区块链底层的基本结构是一个线性的链表,链表由“区块”串联组成,后续区块在记录数据的同时还要记录前一区块的哈希值。所有这些区块组合起来就形成了区块链,这样的区块链就构成了一个便于验证(只要验证最后一个区块的Hash值就相当于验证了整个账本),不可更改(任何一个交易信息的更改,会让所有之后的区块的Hash值发生变化,这样在验证时就无法通过)的总账本,通过在区块中添加时间戳,通过记录时间可以证明区块中内容的存在性。而且区块以时间的顺序进行排列,可以帮助数据库实现难以篡改和难以伪造的功能;采用区块链技术存储的数据同时存储于多个分布式节点(服务器)中,通过采用共识算法,任一节点中出现数据被恶意篡改的情况,都会被识别出来,并通过其他节点的数据自动恢复为篡改前的状态,火电企业电煤入厂验收方法上的创新。
Claims (2)
1.一种基于区块链的火电企业电煤入厂验收方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:制定运煤计划卡,运煤计划卡有唯一条码标示,该条码标示记录包括进煤煤矿、车数、进煤时间表、有效日期的信息,相关信息录入电煤入厂验收系统数据库,能够通过条码标示调用;
将运煤车辆、司机、运送煤炭属性的信息录入电煤入厂验收系统数据库,电煤入厂验收系统使用哈希算法生成与以上信息一一对应的唯一哈希值并录入电煤入厂验收系统数据库,哈希值加密后转化为二维码;
二维码作为运煤车辆进厂验收各流程中的唯一凭证,二维码张贴于车辆前挡风玻璃,同时车辆携带运煤计划卡;
步骤S2:入厂
入厂区设置有入厂区门禁系统,入厂区门禁系统通过摄像头扫描运煤车辆二维码、车辆的车牌号、司机面部信息,上传至电煤入厂验收系统与系统数据库记录的相应信息进行对比,对比无异常的车辆则放行并记录入厂时间;若出现异常,则进行报警,通知管理人员进行相应处理;
步骤S3:排队
排队站通过摄像头识别车辆二维码,并通过入厂区门禁系统记录的入厂时间确认该车是否是处于序列第一位的车辆,如果是,排队站的排队站门禁系统对车辆放行,进入验票站,如果不是,则禁止车辆通行;
步骤S4:验票
验票站通过摄像头对随车二维码以及运煤计划卡上的条码标示进行扫描并调用,并与电煤入厂验收系统数据库中对应信息进行对比,核对运煤计划卡中记录的信息是否正确、有效,同时确认该运煤车辆是否已经完成前述步骤;对已完成前述步骤的车辆核对信息正确、有效后,验票站门禁系统对车辆放行,同时验票系统为运煤车辆分配后续步骤的采样机编号,并将车辆信息与采样机编号发送至电煤入厂验收系统数据库,随后运煤车辆进入采样流程;
步骤S5:采样
运煤车辆进入指定采样机下方并停在指定位置,采样站的摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否正确进入验票站分配的采样机下方,且确认该运煤车辆是否已正确完成前述各步骤,对无异常车辆,采样机进行采样工作;
同一运煤车辆采集样品数据不少于3个,采样后对样品自动封装,同时电煤入厂验收系统根据运煤车辆、司机、运送煤炭属性、采样时间的信息通过哈希算法生成与样品一一对应的哈希值并录入电煤入厂验收系统数据库,哈希值加密后生成样品二维码,样品二维码由采样机在封装的同时打印至样品包装上,作为煤样品在剩余流程中的唯一凭证;样品送至化验站进行化验,同时运煤车辆等待化验结果同时进入步骤载煤称重步骤;
步骤S6:化验
采样机采集的煤炭样品送至化验站后,通过摄像头扫描样品二维码,提示待检测项目,然后进行检测,检测完成后,检测结果上传至电煤入厂验收系统数据库,对于煤样检验合格的车辆,运煤车辆完成载煤称重后前往在对应区域进行卸煤;
步骤S7:载煤称重
运煤车辆进入称重站,称重站通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤S1-S5,对无异常车辆自动进行称重,并将运煤车辆与煤炭总重上传至电煤入厂验收系统数据库,称重完成后车辆进入卸煤区进行卸煤;步骤S8:卸煤
卸煤区入口设有卸煤区门禁系统,运煤车辆进入指定位置后,卸煤区门禁系统通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆放行,进行卸煤操作;
步骤S9:空车称重
卸煤后运煤车辆进入称重站,称重站通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆进行称重,并将空车重量上传至电煤入厂验收系统数据库,并将运煤车辆与煤炭总重和空车重量数据发送至结算站;
步骤S10:结算
运煤车辆进入结算站,结算站通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆进行结算;
步骤S11:出厂
运煤车辆进入出厂站,出厂站门禁系统通过摄像头识别二维码与车辆的车牌号,与电煤入厂验收系统数据库中对应信息确认匹配后,确认该运煤车辆是否已正确完成前述步骤,对无异常车辆记录出厂时间并放行;
步骤S12:确认步骤S1~S11全部完成后,将上述步骤中采集到的数据将会被封装为一个新的区块链区块,作为本次煤炭入厂流程的数据指纹,并将数据指纹添加到区块链系统的区块链中,可供后续火电企业随时进行任一批次煤炭质检信息的查询回溯工作。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的火电企业电煤入厂验收方法,其特征在于,所述运煤车辆的信息包括车牌号、大架号、车型、颜色、车量总重、车自重、拉筋位置、车底与地面距离;所述司机信息包括司机身份证号、司机照片;所述运送煤炭信息包括供应商、矿别、矿重。
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