CN111260194A - 一种基于区块链的物资精准供应方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的物资精准供应方法及系统，属于物资供应技术领域，包括基于区块链技术，将物资供需信息登记上链，该物资供需信息包括供应数据和需求数据；将需求数据和供应数据分别获取到两个顺序队列中，分别得到需求队列和供给队列；对需求队列和供给队列中的信息进行匹配，生成物资调拨单；根据物资调拨单实现物资供应。本发明结合国网物资供应管理业务场景，提出基于区块链技术实现国网物资点对点精准供应的业务模式，通过国网内部物资需求及供应物资信息链上发布进行物资点对点自动匹配，实现物资的精准供应。

Description

一种基于区块链的物资精准供应方法及系统

技术领域

本发明涉及物资供应技术领域，特别涉及一种基于区块链的物资精准供应方法及系统。

背景技术

物资供应具有工作点多面广、物资种类繁杂、需求量大、供应周期长、涉及单位多、关联性强等特点，随着物力集约化的不断提升和物资供应量的逐年增加，物资供应工作的重要性愈加显现，任何环节出现问题都将给电网建设和安全带来严重影响。

目前，物资供应链库存重复采购，资源使用率不高，沟通成本大，供货时效慢供应时效慢等缺点。在物资供应链链条上资金流、信息流、实物流交互运行，协同难度极高，传统的依靠核心企业人工协调模式已经不能满足多元化、快速发展的物资需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，实现物资的精准供应。

为实现以上目的，本发明采用一种基于区块链的物资精准供应方法，包括如下步骤：

基于区块链技术，将物资供需信息登记上链，该物资供需信息包括供应数据和需求数据；

将需求数据和供应数据分别获取到两个顺序队列中，分别得到需求队列和供给队列；

对需求队列和供给队列中的信息进行匹配，生成物资调拨单；

根据物资调拨单实现物资供应。

进一步地，所述对需求队列和供给队列中的信息进行匹配，生成物资调拨单，包括：

a1）从上至下比较所述需求队列和供给队列中的信息是否一致，若是则执行步骤a2），若否则执行步骤a5）；

a2）在所述供应队列中通过县级查找获取满足条件的单条记录或者将各条记录的数值相加，并判断数值相加结果与所述需求队列中数据进行一致性匹配是否成功，若是则执行步骤a3），否则通过市级查找获取满足条件的单条记录或者将各条记录的数值相加，并判断数值相加结果与所述需求队列中数据进行一致性匹配是否成功，若是则执行步骤a3）否则通过省级查找获取满足条件的单条记录或者将各条记录的数值相加，并判断数值相加结果与所述需求队列中数据进行一致性匹配是否成功，若是则执行步骤a5）；

a3）判断是同工厂间还是跨工厂间；

a4）若是同工厂间直接生成物资调拨单，若是跨工厂需需求方、调出方确认后方能产生物资调拨单；

a5）进行协议库存。

进一步地，所述基于区块链技术，将物资供需信息登记上链，包括：

将业务流程中所有上链数据定义为一种物资资产；

根据物资资产属性特点定义字段索引；

由区块链地址表示该资产在区块链上的位置；

给物资供应交易的所有参与方定义一个物资资产账户；

通过区块链账户地址对该账户进行标识，并将登记的物资资产在链上进行关联和归集。

进一步地，还包括：

设置缓存数据库，并将业务流程中需要上链数据的关键索引字段与该数据在区块链账本文件中的位置关系存放在该缓存数据库中。

进一步地，还包括：

将所述匹配结果中，多对多的匹配结果做为同一个交易登记上链。

另一方面，采用一种基于区块链的物资精准供应系统，包括业务层、区块链服务层、区块链层和网络层，网络层中布置有第一节点和第二节点，区块链层中设置有数据存储库和智能合约匹配算法；

区块链服务层用于将数据存储库中存储的数据登记上链，并将区块链上存储的数据解析成业务系统可以识别的格式，支持或驱动业务层执行；

业务层用于采用区块链技术，结合所述智能合约匹配算法，对链上的数据进行物资匹配。

进一步地，所述数据存储库为缓存数据库，用于将业务流程中需要上链数据的关键索引字段与该数据在区块链账本文件中的位置关系存放在该缓存数据库中。

进一步地，所述区块链服务层包括外接口服务模块、数据访问控制模块、数据转义解析模块、数据上链服务模块和上链数据查询服务模块，其中：

数据上链服务模块采用信息上链数据模型将物资供需信息登记上链，该物资供需信息包括供应数据和需求数据；

息上链数据模型用于将业务流程中所有上链数据定义为一种物资资产，同时根据物资资产属性特点定义字段索引，并由区块链地址表示该资产在区块链上的位置。

进一步地，所述第一节点为监管节点，用于维护主链，该主链记录全账本数据；所述第二节点为子节点，用于维护子链，该子链记录部分账本数据，所述第一节点对所述第二节点进行监控。

进一步地，所述业务层用于采用区块链技术，结合所述智能合约匹配算法，对链上的数据进行物资匹配，包括：

将需求数据和供应数据分别获取到两个顺序队列中，分别得到需求队列和供给队列

对需求队列和供给队列中的信息进行匹配，得到匹配结果。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明结合国网物资供应管理业务场景，提出基于区块链技术实现国网物资点对点精准供应的业务模式，通过国网内部物资需求及供应物资信息链上发布进行物资点对点自动匹配，实现物资的精准供应。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：

图1是一种基于区块链的物资精准供应方法的流程示意图；

图2是物资调拨单生成流程图；

图3是智能合约实现物资自动匹配模式示意图；

图4是信息上链数据模型与存储结构组成示意图；

图5是信息上链数据模型与存储结构关系示意图；

图6是物资精准供应功能整体结构图；

图7是系统部署示意图。

具体实施方式

为了更进一步说明本发明的特征，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本发明的保护范围加以限制。

如图1所示，本实施例公开了一种基于区块链的物资精准供应方法，包括如下步骤S1- S4：

S1、基于区块链技术，将物资供需信息登记上链，该物资供需信息包括供应数据和需求数据；

S2、将需求数据和供应数据分别获取到两个顺序队列中，分别得到需求队列和供给队列；

S3、对需求队列和供给队列中的信息进行匹配，生成物资调拨单；

S4、根据物资调拨单实现物资供应。

需要说明的是，由于在电力物资供应业务中，需要进行调配的电力物资存在资源种类多、规格多样、数据规范不统一、需求时效性不一致等因素，当选取的匹配因子不恰当时，容易造成物资供应匹配度不高、效率低，增加大量人力物力成本。本实施例结合区块链智能合约技术，实现基于区块链技术的物资精准自动匹配、物资精准供应业务数据快速高效访问、存储。

具体来说，如图2-图3所示，上述步骤S3：对需求队列和供给队列中的信息进行匹配，生成物资调拨单，包括如下细分步骤：

a1）从上至下比较所述需求队列和供给队列中的信息是否一致，若是则执行步骤a2），若否则执行步骤a5）；

a2）在所述供应队列中通过县级查找获取满足条件的单条记录或者将各条记录的数值相加，并判断数值相加结果与所述需求队列中数据进行一致性匹配是否成功，若是则执行步骤a3），否则通过市级查找获取满足条件的单条记录或者将各条记录的数值相加，并判断数值相加结果与所述需求队列中数据进行一致性匹配是否成功，若是则执行步骤a3）否则通过省级查找获取满足条件的单条记录或者将各条记录的数值相加，并判断数值相加结果与所述需求队列中数据进行一致性匹配是否成功，若是则执行步骤a5）；

a3）判断是同工厂间还是跨工厂间；

a4）若是同工厂间直接生成物资调拨单，若是跨工厂需需求方、调出方确认后方能产生物资调拨单；

a5）进行协议库存。

本实施例针对物资供应当中存在资源种类多、规格多样、各单位物资数据规范不统一、物资需求时效性不一致等因素，考虑在数据上链存证时对每个物资供需信息进行细化，明确物资所属权，然后再根据区块链上的智能合约匹配算法，将每一类物资进行点对点自动匹配，自动生成物资调拨单。

进一步地，所述步骤S1：基于区块链技术，将物资供需信息登记上链，包括：

将业务流程中所有上链数据定义为一种物资资产；

根据物资资产属性特点定义字段索引；

由区块链地址表示该资产在区块链上的位置；

给物资供应交易的所有参与方定义一个物资资产账户；

通过区块链账户地址对该账户进行标识，并将登记的物资资产在链上进行关联和归集。

如图4所示，本实施例中针对物质供应业务特点和上链数据结构特点，并结合底层区块链技术数据特点，抽象定义一种物资数据资产的通用数据概念。以实现上链数据结构标准化、通用化。该模型将业务流程中所有上链数据定义为一种物资资产，同时根据物资资产属性特点定义字段索引，并由区块链地址表示该资产在区块链上的位置。给物资供应交易的所有参与方定义一个物资资产账户，通过区块链账户地址对该账户进行标识，并将登记的物资资产在链上进行关联、归集，通过账户和识别索引能够迅速定位登记的各种类型物资需求，完成最后的物资供应匹配。

进一步地，为了解决在物资供应匹配时的效率问题，在智能合约内部引用高效缓存数据库，将业务流程中需要上链数据的关键索引字段与该数据在区块链账本文件中的位置关系存放在此数据库中。基于这种通过高效缓存索引数据库到区块链账本文件数据的映射机制，能够极大的提高在智能合约内获取账本数据的效率，从而实现高效匹配。

进一步地，在完成匹配后，将多对多的匹配结果做为同一个交易登记上链，最大限度保证一个区块中记录最多的交易数据，以此来提高交易吞吐量。

如图6所示，本实施例公开了一种基于区块链的物资精准供应系统，包括业务层、区块链服务层、区块链层和网络层，网络层中布置有第一节点和第二节点，区块链层中设置有数据存储库和智能合约匹配算法；

区块链服务层用于将数据存储库中存储的数据登记上链，并将区块链上存储的数据解析成业务系统可以识别的格式，支持或驱动业务层执行；

业务层用于采用区块链技术，结合所述智能合约匹配算法，对链上的数据进行物资匹配。

其中，所述数据存储库为缓存数据库，用于将业务流程中需要上链数据的关键索引字段与该数据在区块链账本文件中的位置关系存放在该缓存数据库中。

其中，所述区块链服务层包括外接口服务模块、数据访问控制模块、数据转义解析模块、数据上链服务模块和上链数据查询服务模块，其中：

数据上链服务模块采用信息上链数据模型将物资供需信息登记上链，该物资供需信息包括供应数据和需求数据；

息上链数据模型用于将业务流程中所有上链数据定义为一种物资资产，同时根据物资资产属性特点定义字段索引，并由区块链地址表示该资产在区块链上的位置。

进一步地，所述第一节点为监管节点，用于维护主链，该主链记录全账本数据；所述第二节点为子节点，用于维护子链，该子链记录部分账本数据，所述第一节点对所述第二节点进行监控。

如图5所示，本实施例基于主从区块链技术特性并结合电力系统物资监管业务特点，设计了基于区块链技术的分布式多级全业务物资监管模式，即“区块链+物资监管”模式。该模式结合电力物资管控实际情况进行的行业创新探索。该模式充分发挥区块链技术优势，降低中心化监管的操作风险和审计风险，实现对物资管控全过程、全网络覆盖。

以目标公司为核心节点，市公司作为子节点。省公司物资管理部门作为监管节点，依托区块链智能合约技术，实现物资监管的透明化、智能化、实时化，并根据区块链数据可追溯、不可篡改的特性实现监管数据溯源查询与跟踪。省公司监管节点具有最高监管级别，区块链全账本数据对省公司开放。市公司不具有监管权限，作为子节点维护部分账本数据，市公司可向上级申请成为监管节点，对本市物资交易进行实时监管。

进一步地，本实施例中主从区块链产品从底层对账本数据进行了划分。主链记录全账本数据，可以由省公司监管节点管理维护。从链即子链，可有多条，链上记录部分账本数据，可由市公司管理维护。市公司维护子链存在多子链数据交叉访问和越权访问的问题。因此可采用对上链数据按照组织机构关系和业务类型进行标识划分的方式，保证上链数据辨识度高，增加数据访问控制标识，以此来加强数据归属关系特性，保证数据在访问时能够容易控制。同时实现基于底层区块链的服务，通过该服务实现数据接口访问和跨内部子链数据访问管控。

进一步地，所述业务层用于采用区块链技术，结合所述智能合约匹配算法，对链上的数据进行物资匹配，包括：

将需求数据和供应数据分别获取到两个顺序队列中，分别得到需求队列和供给队列

对需求队列和供给队列中的信息进行匹配，得到匹配结果。

需要说明的是，本实施例还构建基于区块链技术的的国网内部物资精准供应原型系统如图7所示。原型平台支持内部物资的调配业务，系统交易吞吐量达≥1000TPS，平均交易确认演示不超过1秒，物资点对点自动匹配度达90%以上，并在省公司以及不少于3个市公司和供应商节点进行试点应用。

本实施例通过区块链在国网内部物资供应点对点自动匹配、精准供应等关键技术，实现物资供应的快速响应和精准供应，实现压降内部库存，提高库存资源使用率，提升供应时效，降低人力成本。并通过库存物资智能平衡利库，减少积压和闲置库存的同时减少需求提报，避免重复采购，并通过锁定智能平衡利库物资促使相关单位尽快履行调拨手续，实现物资快速供应。通过区块链在国网物资交易追踪价值链监管应用模式，通过物资数据链上发布、物资信息可信存证，实现物资信息有效监管。并且可以通过更加透明和准确的“端到端”跟踪改善供应链管理，可以对物理资产进行数字化处理，存证分散的、不可变的所有交易记录，从而可以跟踪目前可能需要数周时间才能获得的所有相关信息。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于区块链的物资精准供应方法，其特征在于，包括：

基于区块链技术，将物资供需信息登记上链，该物资供需信息包括供应数据和需求数据；

将需求数据和供应数据分别获取到两个顺序队列中，分别得到需求队列和供给队列；

对需求队列和供给队列中的信息进行匹配，生成物资调拨单；

根据物资调拨单实现物资供应。

2.如权利要求1所述的基于区块链的物资精准供应方法，其特征在于，所述对需求队列和供给队列中的信息进行匹配，生成物资调拨单，包括：

a1）从上至下比较所述需求队列和供给队列中的信息是否一致，若是则执行步骤a2），若否则执行步骤a5）；

a2）在所述供应队列中通过县级查找获取满足条件的单条记录或者将各条记录的数值相加，并判断数值相加结果与所述需求队列中数据进行一致性匹配是否成功，若是则执行步骤a3），否则通过市级查找获取满足条件的单条记录或者将各条记录的数值相加，并判断数值相加结果与所述需求队列中数据进行一致性匹配是否成功，若是则执行步骤a3）否则通过省级查找获取满足条件的单条记录或者将各条记录的数值相加，并判断数值相加结果与所述需求队列中数据进行一致性匹配是否成功，若是则执行步骤a5）；

a3）判断是同工厂间还是跨工厂间；

a4）若是同工厂间直接生成物资调拨单，若是跨工厂需需求方、调出方确认后方能产生物资调拨单；

a5）进行协议库存。

3.如权利要求2所述的基于区块链的物资精准供应方法，其特征在于，所述基于区块链技术，将物资供需信息登记上链，包括：

将业务流程中所有上链数据定义为一种物资资产；

根据物资资产属性特点定义字段索引；

由区块链地址表示该资产在区块链上的位置；

给物资供应交易的所有参与方定义一个物资资产账户；

通过区块链账户地址对该账户进行标识，并将登记的物资资产在链上进行关联和归集。

4.如权利要求2所述的基于区块链的物资精准供应方法，其特征在于，还包括：

设置缓存数据库，并将业务流程中需要上链数据的关键索引字段与该数据在区块链账本文件中的位置关系存放在该缓存数据库中。

5.如权利要求1所述的基于区块链的物资精准供应方法，其特征在于，还包括：

将所述匹配结果中，多对多的匹配结果做为同一个交易登记上链。

6.一种基于区块链的物资精准供应系统，其特征在于，包括业务层、区块链服务层、区块链层和网络层，网络层中布置有第一节点和第二节点，区块链层中设置有数据存储库和智能合约匹配算法；

区块链服务层用于将数据存储库中存储的数据登记上链，并将区块链上存储的数据解析成业务系统可以识别的格式，支持或驱动业务层执行；

业务层用于采用区块链技术，结合所述智能合约匹配算法，对链上的数据进行物资匹配。

7.如权利要求6所述的基于区块链的物资精准供应系统，其特征在于，所述数据存储库为缓存数据库，用于将业务流程中需要上链数据的关键索引字段与该数据在区块链账本文件中的位置关系存放在该缓存数据库中。

8.如权利要求7所述的基于区块链的物资精准供应系统，其特征在于，所述区块链服务层包括外接口服务模块、数据访问控制模块、数据转义解析模块、数据上链服务模块和上链数据查询服务模块，其中：

数据上链服务模块采用信息上链数据模型将物资供需信息登记上链，该物资供需信息包括供应数据和需求数据；

息上链数据模型用于将业务流程中所有上链数据定义为一种物资资产，同时根据物资资产属性特点定义字段索引，并由区块链地址表示该资产在区块链上的位置。

9.如权利要求7所述的基于区块链的物资精准供应系统，其特征在于，所述第一节点为监管节点，用于维护主链，该主链记录全账本数据；所述第二节点为子节点，用于维护子链，该子链记录部分账本数据，所述第一节点对所述第二节点进行监控。

10.如权利要求7所述的基于区块链的物资精准供应系统，其特征在于，所述业务层用于采用区块链技术，结合所述智能合约匹配算法，对链上的数据进行物资匹配，包括：

将需求数据和供应数据分别获取到两个顺序队列中，分别得到需求队列和供给队列

对需求队列和供给队列中的信息进行匹配，得到匹配结果。

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