CN111861285A - 一种基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法，包括如下步骤：步骤S10，利用区块链技术建立配电网物资质量管控流程；步骤S20，建立多维数据源的配电网物质质量管控数据区块链；步骤S30，配电网物质质量管控数据区块链上链；步骤S40，建立配电网物资质量管控智能合约；步骤S50，建立配电网物资质量管控业务应用平台和溯源区块链浏览器。本发明可以对配电网物资质量管控全过程进行跟踪溯源，所有的数据均按照统一的流程和要求进行上链操作，保证了全面监控物资质量，并且如果发现了问题，也可以更快的追溯来源。
Description
技术领域
本发明涉及区块链技术在配电网中的应用，尤其是一种基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法和系统。
背景技术
现有的物资质量管控主要还是采用传统的物资管控方式，以物资部牵头的物资到货抽检为主，管理方式单一，采购、管理、质检等部门操作人员人为的记录数据，上传到数据库中，再共享给相关部门，未能有效建立全流程管控和协同管理机制。
配电网物资质量数据牵扯部门多，例如采购部门、管理部门、质检部门和使用部门等，并且相关环节较多，初试验检测环节外、物资采购、抽样、封样、送样等前期环节以及反馈、处理等后期环节中，都存在着数据管控风险，数据单方面维护、数据交互沟通不畅、各方对数据质量的管理和系统都不具备统一性，这样对于数据质量的可靠性造成了一定的威胁。
目前的技术方案虽然能够保证配电网物资各方能够管理保存自己的数据，但是没有相应的技术手段保证检测结果的真实性，即配电网物资质量数据的不可篡改性；另一方面配电网物资质量数据的公开透明性，也没有相应的技术进行保障，即造成了检测信息的闭塞、不共享；并且没有相应的技术手段保证设备信息、检测信息的可追溯可验证，无法跟踪物资前期原材料、产品、投运以及后期运维、退役等质量报告和质量问题，设备全寿命周期管理难以闭环，批次情况难以评估。此外，各种检测机构鱼龙混杂，尤其对检测过程缺乏全过程监管，检测报告缺乏公开透明，也容易造成检测机构的公信力下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法和系统。
本发明采用的一种基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法，包括如下步骤：
步骤S10，利用区块链技术建立配电网物资质量管控流程；
步骤S20，建立多维数据源的配电网物质质量管控数据区块链；
步骤S30，配电网物质质量管控数据区块链上链；
步骤S40，建立配电网物资质量管控智能合约；
步骤S50，建立配电网物资质量管控业务应用平台和溯源区块链浏览器。
进一步地，步骤S10包括如下子步骤：
S11，利用区块链技术建立质量检测全过程流程，所述质量检测全过程流程，包括7个环节：现场取样、样品封样、物流送样、试验检测、结果反馈、约谈处理和废料回收；
S12，利用区块链技术建立质量控制全过程流程，所述质量控制全过程流程包括：原材料、制造商、产品、资格预审、技术交底、到货抽检、运行维护和退役全寿命周期。
进一步地，步骤S20包括如下子步骤：
步骤S21，配电网物资质量检测全过程区块链账本设计；
步骤S22，配电网物资质量控制全过程区块链账本设计；
步骤S23，配电网物资质量管控区块链底层平台选型和设计；
步骤S24，配电网物资质量管控区块链HD钱包设计。
进一步地，所述配电网物质质量管控数据区块链通过挂载到IPFS分布式文件系统来建立配电网物资质量管控数据库，提供去中心化的存储服务，通过点对点的传输协议，由每个存储点的HASH值找到对应文件。
进一步地，步骤S30包括如下子步骤：
步骤S31，确定配电网物资质量管控区块链数据上链流程；
步骤S32，搭建配电网物资质量管控区块链私链；
步骤S33，开发配电网物资质量管控区块链上链中间件；
步骤S34，创建多维度数据上链API。
进一步地，所述上链流程为：相关部门加入配电网物质质量管控数据区块链与IPFS分布式文件系统，将上链数据加密后发送至配电网物质质量管控数据区块链，依据智能合约对上链数据进行校验，将符合智能合约的上链数据传至IPFS分布式文件系统，并在配电网物质质量管控数据区块链上提出数据请求，配电网物质质量管控数据区块链进行共识并同步更新上链数据。
进一步地，步骤S40包括如下子步骤：
步骤S41，建立配电网物资质量管控智能合约规则；
步骤S42，智能合约开发及部署。
进一步地，所述智能合约规则包括配电网设备检测结果发布规则、发布触发条件和预置的数据请求响应规则，当符合智能合约规则的触发条件的情况出现时，发布检测结果。
本发明还提供一种基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控系统，包括：数据交互模块，智能合约，以及挂载有配电网物资质量管控区块链的IPFS分布式文件系统；
所述数据交互模块，用于相关部分通过公钥对上链数据进行加密后发送至IPFS分布式文件系统中的配电网物资质量管控区块链，以及通过私钥从IPFS分布式文件系统中的配电网物资质量管控区块链获取数据并解密；
所述智能合约，用于提供配电网设备检测结果发布规则、发布触发条件和预置的数据请求响应规则，当符合智能合约规则的触发条件的情况出现时，发布检测结果。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明可以对配电网物资质量管控全过程进行跟踪溯源，所有的数据均按照统一的流程和要求进行上链操作，保证了全面监控物资质量，并且如果发现了问题，也可以更快的追溯来源。
2、本发明通过区块链的分布式数据连接和共识机制算法，所有涉及检测数据交互、信息流程均以透明、完整的方式记录在区块链中，并且保证了不可篡改性。
3、本发明保证了数据的真实性，所有部门只有在获得了密钥、满足了智能合约的前提下才可以进行上链操作，且上链后的数据不可篡改、可追溯来源，因此可以最大限度的保证了记录在区块链上的数据是真实的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法的流程框图。
图2为本发明的利用区块链技术建立配电网物资质量管控流程的流程框图。
图3为本发明的质量检测全过程流程的示意图。
图4为本发明的建立多维数据源的配电网物质质量管控数据区块链的流程框图。
图5为本发明的配电网物质质量管控数据区块链上链的流程框图。
图6为本发明的建立配电网物资质量管控智能合约的流程框图。
图7为本发明的建立配电网物资质量管控业务应用平台和溯源区块链浏览器的流程框图。
图8为本发明基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控系统的结构示意图。
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，以下结合附图及实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做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。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
如图1所示，一种基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法，包括如下步骤：
步骤S10，利用区块链技术建立配电网物资质量管控流程；
该步骤S10主要是利用区块链技术建立统一完善的物资质量管控流程，确定各环节数据上链前的质量控制规范，确保在无人工干预的情况下能够自动实现物联网采集数据上链，增强数据的可靠性。
如图2所示，该步骤S10包括如下子步骤：
S11，利用区块链技术建立质量检测全过程流程，所述质量检测全过程流程，如图3所示，包括7个环节：现场取样、样品封样、物流送样、试验检测、结果反馈、约谈处理和废料回收。该步骤利用区块链技术，建立质量检测全过程的信息化管控平台，实现了管控全面覆盖，信息全程贯通，问题闭环处理，数据多维分析，形成了一个内外协同机制。
S12，利用区块链技术建立质量控制全过程流程，所述质量控制全过程流程包括：原材料、制造商、产品、资格预审、技术交底、到货抽检、运行维护和退役全寿命周期。该步骤实现了配电网物资质量控制全流程的管理闭环，通过跨链交互与数据共享，实现批次和单台/套/件物资之间的信息互通，为用户提供实时动态产品质量追溯、共享质量管控成果。
步骤S20，建立多维数据源的配电网物质质量管控数据区块链。
该步骤S20主要是通过利用IT化手段建设基于多维数据源的配电网物质质量管控数据区块链，以对配电网物资质量管控全过程中各方数据来源进行严格管控。
如图4所示，该步骤S20包括如下子步骤：
步骤S21，配电网物资质量检测全过程区块链账本设计；
在配电网物资质量检测全过程流程中，包括现场取样、样品封样、物流送样、试验检测、结果反馈、约谈处理和废料回收等7个环节，依据不同环节的作业方式，建立相应的上链账本。
步骤S22，配电网物资质量控制全过程区块链账本设计；
在配电网物资质量全过程管控环节，需要从原材料、制造商、产品、资格预审、技术交底、到货抽检、运行维护和退役全寿命周期进行账本设计。
步骤S23，配电网物资质量管控区块链底层平台选型和设计；
选型的方式为：综合评定配电网物质质量管控全流程的应用场景需求，以及平台的架构设计、应用设计等选择合适的区块链底层平台。
设计的因素包括：配电网物资质量管控区块链的交易效率，账本大小、除块速度、算法、挖矿难度、节点公式算法、私链接入权限，HD钱包算法权限等。
步骤S24，配电网物资质量管控区块链HD钱包设计；
采用HD钱包，安全方便的生成、保存和备份恢复钱包的密钥，来管理组织的所有资产。
进一步地，所述配电网物质质量管控数据区块链通过挂载到IPFS分布式文件系统来建立配电网物资质量管控数据库，提供去中心化的存储服务，通过点对点的传输协议，由每个存储点的HASH值找到对应文件，由此保证数据开放、去中心、不可篡改。也就是说，所述配电网物质质量管控数据区块提供了一个去中心化和去信任化的方式集体维护配电网物资质量的可靠数据库，该方案让参与其中的多个节点(各方参与人员、各个环节等)，把需要交流记录的信息数据通过算法计算形成数据块，记录在一个数据链中，数据块由整个系统中所有具有维护功能的节点来共同维护，而这些具有维护功能的节点也是任何人都可以参与的。所有数据链共同组成一个可靠的数据库，整个数据库通过分数据库的形式，让每一个参与的节点都能获得一份完整数据库的拷贝，除非能够同时控制整个系统中超过51％的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，也无法影响其他节点上的数据内容。所以记录在配电网物资质量管理区块链上的数据是不可篡改的。
步骤S30，配电网物质质量管控数据区块链上链；
该步骤S30中，配电网物资质量管控数据区块链承担起大量的交易和去中心化应用，通过建立区块链共识机制、区块链分片技术、物资质量管控数据上链技术以及松耦合数据结构，对配电网物资质量管控数据区块链中的所有节点共同监督，保证数据不可篡改。所述区块链共识机制采用DPoS共识算法实现。
如图5所示，该步骤S30包括如下子步骤：
步骤S31，确定配电网物资质量管控区块链数据上链流程；
梳理配电网物资质量管控流程中所有环节的质控管理和抽检管理的业务场景和作业全流程，确定上链流程。所述上链流程为：相关部门加入配电网物质质量管控数据区块链与IPFS分布式文件系统，将上链数据加密后发送至配电网物质质量管控数据区块链，依据智能合约对上链数据进行校验，将符合智能合约的上链数据传至IPFS分布式文件系统，并在配电网物质质量管控数据区块链上提出数据请求，配电网物质质量管控数据区块链进行共识并同步更新上链数据。通过该流程，参与整个配电网物资质量管理系统中每个节点之间进行数据上链、读取是无需相互信任的，整个系统的运作都是公开透明的，所有质量信息数据内容也都是公开的，因此在指定的规则范围和时间范围内，节点之间是不能也无法欺骗其他节点的，对于整个程序而言，整个系统也是开源的。
步骤S32，搭建配电网物资质量管控区块链私链；
在已选择的区块链底层平台下，设计基于区块链的上层应用系统，满足获得权限的客户和操作人员获取访问方式、接口等，对配电网物资质量管控区块链的数据进行查看。
步骤S33，开发配电网物资质量管控区块链上链中间件；
为区块链底层平台和应用场景(配电网物资质量管控流程)中数据上链中间件，为后续全部核心数据的上链提供中间件服务。对所有应用配电网物资质量管控平台的用户提供统一、快速的基础链访问接口，实现上链操作。
步骤S34，创建多维度数据上链API；
采用Restful模式创建各类数据的区块链上链的API接口。
步骤S40，建立配电网物资质量管控智能合约；
该步骤S40主要是建立安全、可靠的智能合约，用于承载去中心化的应用。实现合约一致性证明、合约设计开发、研究合约漏洞检测技术、合约可靠性保障技术。
如图6所示，该步骤S40包括如下子步骤：
步骤S41，建立配电网物资质量管控智能合约规则；
配电网物资质量管控流程中证明合约一致性，制定针对各应用场景下的智能合约规则。所述智能合约规则包括配电网设备检测结果发布规则、发布触发条件和预置的数据请求响应规则，当符合智能合约规则的触发条件的情况出现时，发布检测结果。
步骤S42，智能合约开发及部署；
智能合约约定了配电网物资质量管控流程中各方的义务和权利，制定了严格的执行标准、触发点精确的写入，包含了数据上链的所有信息，所有针对数据链的操作都将按照智能合约严格执行，当满足了智能合约的要求后，在不需要第三方的情况下，由计算机系统自动执行数据的上链操作，优化数据，共享数据。避免了人为干扰，提高了时效性。
步骤S50，建立配电网物资质量管控业务应用平台和溯源区块链浏览器；
如图6所示，该步骤S50包括如下子步骤：
步骤S51，建立配电网物资质量管控业务应用平台；
该配电网物资质量管控业务应用平台是基于区块链技术的配电网物资质量管控管理业务应用平台，可以在业务应用平台完成配电网物资质量检测流程，即现场取样、样品封样、物流送样、试验检测、结果反馈、约谈处理和废料回收等7个环节的管理。
步骤S52，建立配电网物资质量管控溯源区块链浏览器；
该配电网物资质量管控溯源区块链浏览器是配电网物资质量管控溯源浏览区块链信息的主要窗口，每一个区块所记载的内容都可以从溯源区块链浏览器上进行查阅。
通过上述基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法，本实施例还实现了一种基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控系统，如图8所示，包括：数据交互模块，智能合约，以及挂载有配电网物资质量管控区块链的IPFS分布式文件系统；
所述数据交互模块，用于相关部分通过公钥对上链数据进行加密后发送至IPFS分布式文件系统中的配电网物资质量管控区块链，以及通过私钥从IPFS分布式文件系统中的配电网物资质量管控区块链获取数据并解密；
所述智能合约，用于提供配电网设备检测结果发布规则、发布触发条件和预置的数据请求响应规则，当符合智能合约规则的触发条件的情况出现时，发布检测结果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S10，利用区块链技术建立配电网物资质量管控流程；
步骤S20，建立多维数据源的配电网物质质量管控数据区块链；
步骤S30，配电网物质质量管控数据区块链上链；
步骤S40，建立配电网物资质量管控智能合约；
步骤S50，建立配电网物资质量管控业务应用平台和溯源区块链浏览器。
2.根据权利要求1所述的基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法，其特征在于，步骤S10包括如下子步骤：
S11，利用区块链技术建立质量检测全过程流程，所述质量检测全过程流程，包括7个环节：现场取样、样品封样、物流送样、试验检测、结果反馈、约谈处理和废料回收；
S12，利用区块链技术建立质量控制全过程流程，所述质量控制全过程流程包括：原材料、制造商、产品、资格预审、技术交底、到货抽检、运行维护和退役全寿命周期。
3.根据权利要求1所述的基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法，其特征在于，步骤S20包括如下子步骤：
步骤S21，配电网物资质量检测全过程区块链账本设计；
步骤S22，配电网物资质量控制全过程区块链账本设计；
步骤S23，配电网物资质量管控区块链底层平台选型和设计；
步骤S24，配电网物资质量管控区块链HD钱包设计。
4.根据权利要求1或3所述的基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法，其特征在于，所述配电网物质质量管控数据区块链通过挂载到IPFS分布式文件系统来建立配电网物资质量管控数据库，提供去中心化的存储服务，通过点对点的传输协议，由每个存储点的HASH值找到对应文件。
5.根据权利要求1所述的基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法，其特征在于，步骤S30包括如下子步骤：
步骤S31，确定配电网物资质量管控区块链数据上链流程；
步骤S32，搭建配电网物资质量管控区块链私链；
步骤S33，开发配电网物资质量管控区块链上链中间件；
步骤S34，创建多维度数据上链API。
6.根据权利要求5所述的基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法，其特征在于，所述上链流程为：相关部门加入配电网物质质量管控数据区块链与IPFS分布式文件系统，将上链数据加密后发送至配电网物质质量管控数据区块链，依据智能合约对上链数据进行校验，将符合智能合约的上链数据传至IPFS分布式文件系统，并在配电网物质质量管控数据区块链上提出数据请求，配电网物质质量管控数据区块链进行共识并同步更新上链数据。
7.根据权利要求1所述的基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法，其特征在于，步骤S40包括如下子步骤：
步骤S41，建立配电网物资质量管控智能合约规则；
步骤S42，智能合约开发及部署。
8.根据权利要求7所述的基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控方法，其特征在于，所述智能合约规则包括配电网设备检测结果发布规则、发布触发条件和预置的数据请求响应规则，当符合智能合约规则的触发条件的情况出现时，发布检测结果。
9.一种基于区块链技术的配电网物资质量数据高可靠实时管控系统，其特征在于，包括：数据交互模块，智能合约，以及挂载有配电网物资质量管控区块链的IPFS分布式文件系统；
所述数据交互模块，用于相关部分通过公钥对上链数据进行加密后发送至IPFS分布式文件系统中的配电网物资质量管控区块链，以及通过私钥从IPFS分布式文件系统中的配电网物资质量管控区块链获取数据并解密；
所述智能合约，用于提供配电网设备检测结果发布规则、发布触发条件和预置的数据请求响应规则，当符合智能合约规则的触发条件的情况出现时，发布检测结果。
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