CN110264129A - 基于区块链技术的备品备件统购统配系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链技术的备品备件统购统配系统及方法，所述系统包括应用层和联盟链层;所述联盟链层用于所有节点数据的存储，接收节点用户的指令，调用智能合约，基于智能合约提供对应的应用服务；所述应用层包括身份授权与权限管理模块、增量备品备件统购统配模块、备品备件入库与出库管理模块、存量备品备件流转模块、备品备件全生命周期跟踪模块、统购统配资金管理模块、数据交互模块。通过本发明能解决电网系统内备品备件信息不对称、交易成本的问题。

Description

基于区块链技术的备品备件统购统配系统及方法

技术领域

本发明属于电力行业供应链领域，尤其是一种基于区块链技术的备品备件统购统配系统及方法。

背景技术

电网企业作为资产密集型企业，其最重要的任务之一是保证设备资产的安全稳定运行。为保证这一重要任务，除了高水平的运行维护，稳定的备品备件物资供应也是重要保障手段。为了保证生产安全，各基层单位均采取了相对保守的储备策略，自备充足的备品备件。相对保守的储备策略却带来了日益高涨的储备规模。

通过联储联备、统购统配等手段实现备品备件策略优化、库存水平下降，是一直以来探讨的话题。但受制于信息不对称、交易成本高企等因素的影响，一直没有成熟的应用效果。

发明内容

本发明公开了一种基于区块链技术的备品备件统购统配系统及方法，能解决电网系统内备品备件信息不对称、交易成本的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于区块链技术的备品备件统购统配系统，所述系统包括应用层和联盟链层;

所述联盟链层用于所有节点数据的存储，接收节点用户的指令，调用智能合约，基于智能合约提供对应的应用服务；

所述应用层包括身份授权与权限管理模块、增量备品备件统购统配模块、备品备件入库与出库管理模块、存量备品备件流转模块、备品备件全生命周期跟踪模块、统购统配资金管理模块、数据交互模块；所述身份授权与权限管理模块采用安全受限的联盟链方式，用于各个组织身份授权、权限控制与私钥分配；所述增量备品备件统购统配模块用于根据智能合约分配备品备件；所述备品备件入库与出库管理模块用于通过备品备件数据在联盟链层上的共享，实现备品备件所有权组织对联盟链层上备品备件的入库和出库管理；所述存量备品备件流转模块用于实现备品备件在联盟链层上流转，使备品备件在全系统内共享使用； 所述备品备件全生命周期跟踪模块用于对联盟链层上备品备件的采购周期、库存信息、数量和状态信息进行多维度的综合分析查询，以及追溯备品备件在联盟链层上的流转过程；所述统购统配资金管理模块用于提供统购统配资金相关使用信息给获得授权的相关组织查询和追溯；所述数据交互模块用于实现备品备件流转信息和状态与联盟链层的可信接入。

优选的，所述应用层还包括消息推送模块，用于提供消息推送。

优选的，每个所述节点用户，拥有一个私钥，作为身份验证的工具，且拥有不同级别的管理权限，支持读写分别控制。

优选的，所述系统的所有网络通讯使用 SSL协议，接口的访问使用HTTPS通信协议。

一种基于区块链技术的备品备件统购统配方法，包括以下步骤：

节点用户登录系统；

采用安全受限的联盟链层，实现节点用户的身份授权与权限管理；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用增量备品备件统购统配模块，实现增量备品备件统购统配功能；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用备品备件入库与出库管理模块，实现备品备件入库与出库管理；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用存量备品备件流转模块，实现存量备品备件流转；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用备品备件全生命周期跟踪模块，链上登记的备品备件每个流通环节和状态更新数据，实现备品备件全生命周期跟踪；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用统购统配资金管理模块，实现统购统配资金管理；

所述数据交互模块负责不同层间通信的数据交互。

以上所述的基于区块链技术的备品备件统购统配系统及方法，利用联盟链层，实现整个系统中所有节点数据共享存储，本发明将电网各个物资部、供应商纳入联盟链，使得电网的所有备品备件数据能够实现共享，备品备件能够在不同组织间进行流转，实现备品备件策略优化、库存水平下降。且联盟链层能对存储的数据进行高级别保护，对数据存储方式进行安全性设计，并使用混合加密算法生成数据加密秘钥以保证数据加密过程的安全性。对于电网系统所有业务的核心数据，均能通过联盟链层来实现不可篡改、可追溯、可靠安全的数据工作机制。

为了保证区块链相关数据访问以受限的安全方式工作，本发明的系统提供了身份授权与管理验证的功能，对每个区块链访问者都进行身份验证，验证允许的访问者才可以对区块链数据进行访问，并且对于节点用户分级别管理权限，支持读写分别控制。

区块链技术的实现机制是每一次读写交易，需要所有节点达成共识交易才能确认，因此，与传统中心化交易相比，基于区块链的平台交易速度要慢很多，某些情况下，不能满足行业实际应用需求，针对交易速度问题，本发明设计上采用联盟链的方式，通过联盟链节点数量和权限控制，易于节点达成共识，确认交易，极大地提高了交易速度。

进一步的，为了保证网络通讯的安全性，本发明的系统的所有网络通讯使用 SSL，以此作为基础的通讯能力。对接口进行安全性设计，包括使用区块链技术对接口请求参数做签名，使用签名技术在服务器端确认有效身份，请求参数中加入递增标识防止重放攻击。接口的访问使用HTTPS，以防止中间人为攻击。

附图说明

图1是是本发明的一个结构示意图；

图2是本发明应用于场景上的示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于以下实施例。

一种基于区块链技术的备品备件统购统配系统，如图1所示，系统包括应用层和联盟链层;所述联盟链层用于所有节点数据的存储，接收节点用户的指令，调用智能合约，基于智能合约提供对应的应用服务；所述应用层包括身份授权与权限管理模块、增量备品备件统购统配模块、备品备件入库与出库管理模块、存量备品备件流转模块、备品备件全生命周期跟踪模块、统购统配资金管理模块、数据交互模块。

其中，系统应用层各功能模块流转，如图2所示，物资部和供应商一起构建联盟，省物资部和供应商之间、不同地市区局物资部之间达成的商业协议，以智能合约代码的形式进行定义，将备品备件采购、供应、配送、入库、出库、流转、结算等每个流通环节和状态更新登记上链，共享备品备件账本数据。

身份授权与权限管理模块采用安全受限的联盟链方式，用于各个组织身份授权、权限控制与私钥分配，只有经过身份授权与权限管理验证的组织才可访问使用备品备件统购统配系统相关功能，并且对于节点用户分级别管理权限，支持读写分别控制。

增量备品备件统购统配模块，用于根据智能合约，实现备品备件的统一购买和分配；备品备件上链后，基于联盟链在不同组织之间可进行流转，共享使用。

备品备件入库与出库管理模块用于通过备品备件数据在联盟链层上的共享，实现备品备件所有权组织对联盟链层上备品备件的入库和出库管理；当备品备件入、出库时，同时将相关信息写入联盟链层中，从而实现整个联盟链上的备品备件数据共享。相关信息如：备品备件的名称、型号、标识ID、供应商、数量、等级、存储的仓库等等。

存量备品备件流转模块，用于实现备品备件在联盟链层上流转，使备品备件在全系统内的共享使用；进而可以降低整个联盟链上的库存成本；备品备件在联盟链上流转通过智能合约支持流转实时结算，提高备品备件的使用效率。通过存量备品备件流转模块可实现备品备件在不同仓库之间的调拨登记。

备品备件全生命周期跟踪模块用于对联盟链层上备品备件的每个流通环节信息进行跟踪，以及追溯备品备件在联盟链层上的流转过程。借助跟踪和追溯分析报表，对备品备件采购周期、库存信息、数量和状态信息进行多维度的分析查询，辅助备品备件管理决策，实现全面统筹管理备品备件，科学布局备品备件分布，提升备品备件统购统配资金的使用效益，降低备品备件管理成本。通过备品备件全生命周期跟踪模块可以查看备品备件的采购周期、供应周期、周转情况等数据，从而综合判断备品备件预采购的周期；通过备品备件全生命周期跟踪模块可以查看备品备件消耗量、领用率、采购周期、轮换量等数据，从而综合判断备品备件的需求量大小，为增量采购需求决策提供参考。通过备品备件全生命周期跟踪模块可以查询对应标识ID的备品备件供货商、检验和运行等数据，在将来如果发生质量问题时可以追溯供应商的供货质量，以及当时的质量检测是否符合要求，同一批采购的备品备件是否也有质量隐患，从而能预防事故的发生，也为供应商的选择决策提供参考。通过备品备件全生命周期跟踪模块可以了解不同仓库的备品备件库存量、在途量等数据，从而为备品备件的调配提供最优推荐。

统购统配资金管理模块用于提供统购统配资金相关使用信息，如储备资金，给获得授权的相关组织查询和追溯。基于联盟链平台管理，不可篡改，可追溯，公开透明。

数据交互模块用于实现备品备件流转信息和状态与联盟链层的可信接入。通过接口与各个系统间的交互，集成备品备件流转的物流信息、统购统配资金信息等，保证备品备件流转信息和状态可信接入上链，保证数据的可靠性。

联盟链层包括数据存证模块、数据确权模块、数据溯源模块、共识机制模块、身份认证模块和智能合约模块。数据存证模块用于实现联盟链数据的多方存证；数据确权模块用于对数据资源进行确权；数据溯源模块用于对数据进行溯源；身份认证模块用于对联盟链访问者的身份进行认证，智能合约模块用于提供智能合约平台，使得通过智能合约平台能实现各项应用服务。

优选的，所述应用层还包括消息推送模块，用于提供消息推送，以使对应的节点用户及时对信息进行处理。例如当链上备品备件库存、状态或流转信息进行了更新，可以主动推送消息到相关节点用户；当链上统购统配资金信息有更新，可以主动推送消息到相关节点用户。

优选的，每个节点用户，拥有一个私钥，作为身份验证的工具，且拥有不同级别的管理权限，支持读写分别控制，如此能保证数据的安全性。

优选的，系统的所有网络通讯使用 SSL协议，以此作为基础的通讯能力，对接口进行安全性设计，包括使用区块链技术对接口请求参数做签名，使用签名技术在服务器端确认有效身份，请求参数中加入递增标识防止重放攻击。接口的访问使用HTTPS，以防止中间人为攻击。

一种基于区块链技术的备品备件统购统配方法，包括以下步骤：

节点用户登录系统；

采用安全受限的联盟链层，实现节点用户的身份授权与权限管理；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用增量备品备件统购统配模块，实现增量备品备件统购统配功能；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用备品备件入库与出库管理模块，实现备品备件入库与出库管理；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用存量备品备件流转模块，实现存量备品备件流转；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用备品备件全生命周期跟踪模块，链上登记的备品备件每个流通环节和状态更新数据，实现备品备件全生命周期跟踪；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用统购统配资金管理模块，实现统购统配资金管理；

所述数据交互模块负责不同层间通信的数据交互。

以下结合图2所示，列举本发明的一个具体实施案例：

省物资部、供应商、地市区局物质部A和其他地市区局物质部分别注册一个账号，其拥有对应的身份授权与权限管理。他们之间达成的商业协议，以智能合约代码的形式进行定义。

省物资部登录系统，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用增量备品备件统购统配模块，对地市区局物质部A和其他地市区局物质部的增量采购需求进行汇总，确定采购清单后，再将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用增量备品备件统购统配模块，向供应商发出采购的用户指令，智能合约同时调用消息推送模块，消息推送模块向供应商发送消息，提示其供应对应的物资；供应商登录系统，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用增量备品备件统购统配模块，向地市区局物质部A和其他地市区局物质部发出供应配送的用户指令，智能合约同时调用消息推送模块，消息推送模块向地市区局物质部A和其他地市区局物质部发送消息，提示其接收供应配送的物资；地市区局物质部A和其他地市区局物质部登录系统，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用备品备件入库/出库模块，对供应商配送的物资进行接收入库、出库使用，通过智能合约调用统购统配资金管理模块，进行物资的结算，智能合约同时调用消息推送模块，消息推送模块向省物资部发送消息，提示其物资入库、出库、结算的情况。

省物资部登录系统，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用存量备品备件流转模块，对地市区局物质部A的调拨需求进行汇总，确定调拨清单后，再将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用存量备品备件流转模块，向其他地市区局物资部发出调拨的用户指令，智能合约同时调用消息推送模块，消息推送模块向其他地市区局物资部发送消息，提示其调拨对应的物资；其他地市区局物资部登录系统，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用存量备品备件流转模块，向地市区局物质部A发出调拨配送的用户指令，智能合约同时调用消息推送模块，消息推送模块向地市区局物质部A发送消息，提示其接收调拨配送的物资，同时消息推送模块向省物资部发送消息，提示其调拨配送的物资情况；地市区局物质部A登录系统，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用存量备品备件流转模块，接收其他地市区局物资部调配的物资，通过智能合约调用备品备件入库/出库模块，进行物资的入库、出库使用，通过智能合约调用统购统配资金管理模块，进行物资流转的结算，智能合约同时调用消息推送模块，消息推送模块向省物资部发送消息，提示其物资入库、出库、结算的情况。

省物资部、地市区局物质部A和其他地市区局物质部登录系统，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用备品备件全生命周期跟踪模块，追溯备品备件各个环节的相关数据，如备品备件采购周期、入库出库时间、库存信息、数量和状态等等。

Claims (5)

1.一种基于区块链技术的备品备件统购统配系统，其特征在于：

所述系统包括应用层和联盟链层;

所述联盟链层用于所有节点数据的存储，接收节点用户的指令，调用智能合约，基于智能合约提供对应的应用服务；

所述应用层包括身份授权与权限管理模块、增量备品备件统购统配模块、备品备件入库与出库管理模块、存量备品备件流转模块、备品备件全生命周期跟踪模块、统购统配资金管理模块、数据交互模块；所述身份授权与权限管理模块采用安全受限的联盟链方式，用于各个组织身份授权、权限控制与私钥分配；所述增量备品备件统购统配模块用于根据智能合约分配备品备件；所述备品备件入库与出库管理模块用于通过备品备件数据在联盟链层上的共享，实现备品备件所有权组织对联盟链层上备品备件的入库和出库管理；所述存量备品备件流转模块用于实现备品备件在联盟链层上流转，使备品备件在全系统内共享使用； 所述备品备件全生命周期跟踪模块用于对联盟链层上备品备件的采购周期、库存信息、数量和状态信息进行多维度的综合分析查询，以及追溯备品备件在联盟链层上的流转过程；所述统购统配资金管理模块用于提供统购统配资金相关使用信息给获得授权的相关组织查询和追溯；所述数据交互模块用于实现备品备件流转信息和状态与联盟链层的可信接入。

2.根据权利要求1所述的基于区块链技术的备品备件统购统配系统，其特征在于：

所述应用层还包括消息推送模块，用于提供消息推送。

3.根据权利要求1所述的基于区块链技术的备品备件统购统配系统，其特征在于：

每个所述节点用户，拥有一个私钥，作为身份验证的工具，且拥有不同级别的管理权限，支持读写分别控制。

4.根据权利要求1所述的基于区块链技术的备品备件统购统配系统，其特征在于：

所述系统的所有网络通讯使用 SSL协议，接口的访问使用HTTPS通信协议。

5.一种基于区块链技术的备品备件统购统配方法，其特征在于包括以下步骤：

节点用户登录系统；

采用安全受限的联盟链层，实现节点用户的身份授权与权限管理；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用增量备品备件统购统配模块，实现增量备品备件统购统配功能；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用备品备件入库与出库管理模块，实现备品备件入库与出库管理；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用存量备品备件流转模块，实现存量备品备件流转；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用备品备件全生命周期跟踪模块，链上登记的备品备件每个流通环节和状态更新数据，实现备品备件全生命周期跟踪；

对应的节点用户，将用户指令发送至联盟链层，联盟链层接收到用户指令，通过智能合约调用统购统配资金管理模块，实现统购统配资金管理；

所述数据交互模块负责不同层间通信的数据交互。