CN112132492B - 一种基于区块链的生物质燃料追溯管理方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种基于区块链的生物质燃料追溯管理方法、装置及系统，本申请利用分布式共享账本解决燃料采购至发电全流程中各部门信息不流通，数据孤岛的现象，为问题燃料追溯搭建技术基础。利用时间戳解决追溯过程中的时间追溯问题。利用密码学算法解决集管平台的权限管理问题，维护敏感信息的隐私权限。利用智能合约实现优质燃料的自动化结算，有利于激励优质供应商加入平台。利用区块链底层平台不可篡改的特性保证全系统运行数据真实可信，能够极大的解决当前问题燃料难以追责，采购流程不透明等问题。

Description

一种基于区块链的生物质燃料追溯管理方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，特别涉及一种基于区块链的生物质燃料追溯管理方法、装置及系统。
背景技术
生物质发电具有环保、充足、可运输、可存储、可持续等诸多优势，国家相继出台生物质发电优先上网、补贴扶持等政策，促使生物质发电行业发展迅猛。
鉴于生物质燃料从采购至燃烧发电的周期较长，涉及供应商、发电厂和集团方等多个主体，各主体之间信息不对称，导致生物质燃料供应量和供应价格不稳定，造成主体之间的利益冲突。此外，发电前生物质燃料需要经历破碎、掺配、焚烧、发电等多个流程，来自不同供应商的燃料在入炉发电之前被多次混合，导致一旦发电异常时很难追溯到具体某个供应商的责任，使企业难于监管采购流程，难以追溯问题燃料，采购成本居高不下。
究其原因在于，由于生物质发电涉及诸多环节，而燃料从采购至发电的全流程中信息不透明，各相关部门数据信息未能实时同步更新，且存在篡改数据的问题，因此不能通过简单设置追溯编号得以解决。
发明内容
本申请提供了一种基于区块链的生物质燃料追溯管理方法、装置及系统，以解决现有技术中生物质燃料管理问题以及问题燃料难以追溯的问题。
第一方面，本申请提供了一种基于区块链的生物质燃料追溯管理方法，包括：
根据发电需求生成生物质燃料采购计划，并将采购计划上链存储；
获取供应商存储在区块链上的供应燃料信息；
根据所述供应燃料信息，生成与存储在区块链上的采购计划对应的库存燃料信息，并将库存燃料信息上链存储；
根据掺配计划生成与库存燃料信息对应的调度信息；
生成根据调度信息掺配后的新批次燃料的燃料信息，并将新批次燃料的燃料信息上链存储；
计算新批次燃料的理论发电量，并将理论发电量上链存储；
获取新批次燃料的实际发电量并将实际发电量上链存储，以及计算实际发电量与理论发电量的误差值；
判断所述误差值是否在预设阈值范围内，若是，则调用智能合约进行自动结算付款；若否，则生成警告信息发布至区块链中的各个节点。
在一些实施例中，所述方法还包括：
根据所述警告信息，调取与所述警告信息对应的存储在区块链上的库存燃料信息、新批次燃料的燃料信息、质量检测报告、理论发电量及实际发电量，得到问题追溯结果，并将问题追溯结果上链存储。
在一些实施例中，所述方法还包括：
获取所述库存燃料信息，并对与其对应的生物质燃料进行质量检测，将质量检测报告上链存储；所述质量检测报告包括燃料编号、供应商信息、燃料信息、时间戳、质检人员信息及检测结果。
在一些实施例中，所述方法还包括：
读取新批次燃料的燃料信息对应的质量检测报告，将质量检测报告与误差值生成新批次燃料的发电综合报告上链存储。
在一些实施例中，所述将采购计划上链存储包括：
计算采购计划的哈希值；
将所述哈希值加密，得到加密密文；
将加密密文上链存储。
第二方面，本申请还提供了一种应用第一方面所述方法的装置，包括：
采购模块，被配置为根据发电需求生成生物质燃料采购计划，并将采购计划上链存储；
供应商操作模块，被配置为获取采购计划以及在区块链上存储供应燃料信息；
库存管理模块，被配置为根据所述供应燃料信息，生成与存储在区块链上的采购计划对应的库存燃料信息，并将库存燃料信息上链存储；
调度模块，被配置为根据掺配计划生成与库存燃料信息对应的调度信息；以及生成根据调度信息掺配后的新批次燃料的燃料信息，并将新批次燃料的燃料信息上链存储；
数据处理模块，被配置为计算新批次燃料的理论发电量，并将理论发电量上链存储；以及计算实际发电量与理论发电量的误差值；
生产数据采集模块，被配置为获取新批次燃料的实际发电量并将实际发电量上链存储；
集团管控模块，被配置为判断所述误差值是否在预设阈值范围内，若是，则调用智能合约进行自动结算付款；若否，则生成警告信息发布至区块链中的各个节点。
在一些实施例中，所述装置还包括：
检测模块，被配置为获取所述库存燃料信息，并对与其对应的生物质燃料进行质量检测，将质量检测报告上链存储；所述质量检测报告包括燃料编号、供应商信息、燃料信息、时间戳、质检人员信息及检测结果。
在一些实施例中，集团管控模块，还被配置为：
根据所述警告信息，调取与所述警告信息对应的存储在区块链上的库存燃料信息、新批次燃料的燃料信息、质量检测报告、理论发电量及实际发电量，得到问题追溯结果，并将问题追溯结果上链存储。
第三方面，本申请还提供了一种基于区块链的生物质燃料追溯管理系统，包括与区块链中任意节点连接的区块链底层平台，以及与区块链底层平台连接的管理服务器；所述管理服务器通过区块链底层平台完成数据上链及数据获取操作；所述管理服务器为第二方面提供的装置。
本申请利用分布式共享账本解决燃料采购至发电全流程中各部门信息不流通，数据孤岛的现象，为问题燃料追溯搭建技术基础。利用时间戳解决追溯过程中的时间追溯问题。利用密码学算法解决集管平台的权限管理问题，维护敏感信息的隐私权限。利用智能合约实现优质燃料的自动化结算，有利于激励优质供应商加入平台。利用区块链底层平台不可篡改的特性保证全系统运行数据真实可信，能够极大的解决当前问题燃料难以追责，采购流程不透明等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请所提供的一种基于区块链的生物质燃料追溯管理方法的应用场景图；
图2为本申请所提供的一种基于区块链的生物质燃料追溯管理方法流程图；
图3为本申请提供的装置在执行方法过程中的数据流转图。
具体实施方式
参见图1，为本申请所提供的一种基于区块链的生物质燃料追溯管理方法的应用场景图；
由图1可知，本申请中，多个功能模块共同构成了分布式区块链网络，共同维护存储在区块链上的所有数据；区块链底层平台为系统提供分布式存储、信息可追溯、上链不可篡改的基础平台；区块链底层平台保证系统中燃料库存管理信息、质检报告、掺配信息、实际消耗、结算或问题燃料追溯、查询等生物质燃料消耗全生命周期的记录可追踪和不可篡改。
参见图2，为本申请所提供的一种基于区块链的生物质燃料追溯管理方法流程图；
由图2可知，本申请的方法包括：
S100：根据发电需求生成生物质燃料采购计划，并将采购计划上链存储；
在本实施例中，根据发电需求生成的采购计划是指需要采购的生物质燃料信息，该采购计划中至少包含燃料种类、数量等内容，相当于对燃料的采购订单。将采购计划上链存储，使得该次采购记录被不可篡改地记录在区块链上，便于查询以及其它操作。
进一步的，对于上链的方式可以采用多种，例如，在一种可行性实施例中，所述将采购计划上链存储包括：先将采购计划用一端字符串表示，再计算字符串的哈希值；将所述哈希值采用例如SM2方式加密，得到加密密文；最后将加密密文上链存储。本申请中不对具体加密方式进行限定。采用加密的方式上链存储信息，能够保证信息的安全性。
S200：获取供应商存储在区块链上的供应燃料信息；
对于每一个燃料供应商，其提供的燃料信息都需要提前在区块链发布，例如可通过供应商操作模块发布，具体的，供应商发布的燃料信息可记作m（V，K，T），V表示供应商名称，K表示燃料种类，T为记录发布的时间戳，每种燃料具有唯一性标识m，具有可追溯性。例如同一供应商发布的两种燃料信息可分别记作m1（V1，K1，T1）、m2（V1，K2，T1）。
S300：根据所述供应燃料信息，生成与存储在区块链上的采购计划对应的库存燃料信息，并将库存燃料信息上链存储；
在本实施例中，为了保证信息的真实性，生成的库存燃料信息是采用区块链中获取的信息，而并非直接由燃料供应商或发布采购计划方提供，避免了单方面篡改数据的可能，并且，生成的库存燃料信息也同样上链存储，保证各个阶段均可追溯。
具体的，库存燃料信息可记作M（P，V，K，T），P表示燃料编号，V表示供应商名称，K表示燃料种类，T为记录生成的时间戳。例如两种燃料的库存燃料信息可分别记作M1（P1，V1，K1，T1）、M2（P2，V2，K2，T2）。
S400：根据掺配计划生成与库存燃料信息对应的调度信息；
在本实施例中，掺配计划是根据已经购买的燃料的存放周期和各批次燃料的实际情况制定掺配比例，从库存中抽取相应的燃料，根据掺配计划，可以确定从各个库中调取的燃料数量，并生成调度信息加以控制。例如，当要对库存燃料信息M进行抽调时，首先要读取库存燃料信息M，同时生成调度信息S1（P1，K1），S2（P2，K2），P1和P2是两个编号，K1和K2是对应的两种燃料，用于调度的功能模块即可按照调度信息抽调P1和P2两个编号的燃料进行掺配。
S500：生成根据调度信息掺配后的新批次燃料的燃料信息，并将新批次燃料的燃料信息上链存储；新批次燃料的信息（对应于前面举例中的M1/M2）可记作Fuel（B，M1，M2，T），B为新产生的燃料批次号，T为记录生成的时间戳。上链存储的方式可参照步骤S100中的说明，在此不再赘述。
S600：计算新批次燃料的理论发电量，并将理论发电量上链存储；
在本实施例中，计算理论发电量的方法可以有多种，应当认为现有技术中各种用于计算燃料理论发电量的方法均可用于本申请中，在此不作限制。
S700：获取新批次燃料的实际发电量并将实际发电量上链存储，以及计算实际发电量与理论发电量的误差值；实际发电量可由与发电设备配套的数据检测装置来测得，通过实际发电量和理论发电量求差值，可以根据误差值的大小判断是否出现了发电异常，进而作为后续处理的判断依据。
S800：判断所述误差值是否在预设阈值范围内，若是，则调用智能合约进行自动结算付款；若否，则生成警告信息发布至区块链中的各个节点。
在本实施例中，预设阈值是根据实际需求制定的，误差值超过预设阈值范围，说明实际发电量相比理论发电量相差较大，认为发生了发电异常现象，需要立即通知，生成警告信息一是用于通知有关部分立即查看问题出处，二是将问题产生原因或解决措施上链存储，便于后续查询或处理。
进一步的，在一些实施例中，在生产警告信息后，所述方法还包括：
S900：根据所述警告信息，调取与所述警告信息对应的存储在区块链上的库存燃料信息、新批次燃料的燃料信息、质量检测报告、理论发电量及实际发电量，得到问题追溯结果，并将问题追溯结果上链存储。由于前述步骤中均将过程中产生的信息上链存储，则此时发现问题后可以从区块链中调取与此次问题所有相关的信息，以分析问题产生原因，有利于快速追溯到问题来源。并且，将问题追溯结果最终上链可以对问题供应商产生评价，利于对供应商的管理。
进一步的，在步骤S400之前，为了保证抽调燃料的质量，在一种可行性实施例中，本申请的方法还包括：
S1000：获取所述库存燃料信息，并对与其对应的生物质燃料进行质量检测，将质量检测报告上链存储；所述质量检测报告可记作Report1（M1、Q1，R1，T）、Report2（M2、Q1，R1，T），其中T为时间戳、Q为质检人员信息、R为检测结果，除此之外，报告中还可以包括燃料编号P、供应商信息V、燃料种类K等其他信息。
在步骤S1000的基础上，步骤S900还将包括：
读取新批次燃料的燃料信息对应的质量检测报告，将质量检测报告与误差值生成新批次燃料的发电综合报告上链存储。
由上述技术方案可知，本申请提供了一种基于区块链的生物质燃料追溯管理方法，包括根据发电需求生成生物质燃料采购计划并上链存储；获取供应商存储在区块链上的供应燃料信息；根据所述供应燃料信息，生成库存燃料信息并上链存储；根据掺配计划生成调度信息；生成根据调度信息掺配后的新批次燃料的燃料信息上链存储；计算新批次燃料的理论发电量以及获取实际发电量计算误差值；根据误差值发出警告信息。本申请利用分布式共享账本解决燃料采购至发电全流程中各部门信息不流通，数据孤岛的现象，为问题燃料追溯搭建技术基础。利用时间戳解决追溯过程中的时间追溯问题。利用密码学算法解决集管平台的权限管理问题，维护敏感信息的隐私权限。利用智能合约实现优质燃料的自动化结算，有利于激励优质供应商加入平台。利用区块链底层平台不可篡改的特性保证全系统运行数据真实可信，能够极大的解决当前问题燃料难以追责，采购流程不透明等问题。
参见图3，为本申请提供的装置在执行方法过程中的数据流转图；
由图3可知，对应于上述方法，本申请还提供了一种基于区块链的生物质燃料追溯管理装置，包括：
采购模块，被配置为根据发电需求生成生物质燃料采购计划，并将采购计划上链存储；
供应商操作模块，被配置为获取采购计划以及在区块链上存储供应燃料信息；
库存管理模块，被配置为根据所述供应燃料信息，生成与存储在区块链上的采购计划对应的库存燃料信息，并将库存燃料信息上链存储；
调度模块，被配置为根据掺配计划生成与库存燃料信息对应的调度信息；以及生成根据调度信息掺配后的新批次燃料的燃料信息，并将新批次燃料的燃料信息上链存储；
数据处理模块，被配置为计算新批次燃料的理论发电量，并将理论发电量上链存储；以及计算实际发电量与理论发电量的误差值；
生产数据采集模块，被配置为获取新批次燃料的实际发电量并将实际发电量上链存储；
集团管控模块，被配置为判断所述误差值是否在预设阈值范围内，若是，则调用智能合约进行自动结算付款；若否，则生成警告信息发布至区块链中的各个节点。
进一步的，装置还包括：检测模块，被配置为获取所述库存燃料信息，并对与其对应的生物质燃料进行质量检测，将质量检测报告上链存储；所述质量检测报告包括燃料编号、供应商信息、燃料信息、时间戳、质检人员信息及检测结果。
进一步的，集团管控模块，还被配置为：
根据所述警告信息，调取与所述警告信息对应的存储在区块链上的库存燃料信息、新批次燃料的燃料信息、质量检测报告、理论发电量及实际发电量，得到问题追溯结果，并将问题追溯结果上链存储。
本实施例中的装置各组成模块在执行方法时所起到的作用效果可参见方法实施例中的描述，在此不再赘述。
另外，本申请还提供了一种实现上述方法的系统，包括：
与区块链中任意节点连接的区块链底层平台，以及与区块链底层平台连接的管理服务器；所述管理服务器通过区块链底层平台完成数据上链及数据获取操作；
所述管理服务器的各组成部件与上述装置实施例中相同，在此不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由本申请的权利要求指出。

Claims (5)

1.一种基于区块链的生物质燃料追溯管理方法，其特征在于，所述方法包括：
根据发电需求生成生物质燃料采购计划，并将采购计划上链存储；
获取供应商存储在区块链上的供应燃料信息；
根据所述供应燃料信息，生成与存储在区块链上的采购计划对应的库存燃料信息，并将库存燃料信息上链存储；
根据掺配计划生成与库存燃料信息对应的调度信息；
生成根据调度信息掺配后的新批次燃料的燃料信息，并将新批次燃料的燃料信息上链存储；
计算新批次燃料的理论发电量，并将理论发电量上链存储；
获取新批次燃料的实际发电量并将实际发电量上链存储，以及计算实际发电量与理论发电量的误差值；
判断所述误差值是否在预设阈值范围内，若是，则调用智能合约进行自动结算付款；若否，则生成警告信息发布至区块链中的各个节点；
所述方法还包括：
根据所述警告信息，调取与所述警告信息对应的存储在区块链上的库存燃料信息、新批次燃料的燃料信息、质量检测报告、理论发电量及实际发电量，得到问题追溯结果，并将问题追溯结果上链存储；
获取所述库存燃料信息，并对与其对应的生物质燃料进行质量检测，将质量检测报告上链存储；所述质量检测报告包括燃料编号、供应商信息、燃料信息、时间戳、质检人员信息及检测结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
读取新批次燃料的燃料信息对应的质量检测报告，将质量检测报告与误差值生成新批次燃料的发电综合报告上链存储。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将采购计划上链存储包括：
计算采购计划的哈希值；
将所述哈希值加密，得到加密密文；
将加密密文上链存储。
4.一种基于区块链的生物质燃料追溯管理装置，其特征在于，所述装置包括：
采购模块，被配置为根据发电需求生成生物质燃料采购计划，并将采购计划上链存储；
供应商操作模块，被配置为获取采购计划以及在区块链上存储供应燃料信息；
库存管理模块，被配置为根据所述供应燃料信息，生成与存储在区块链上的采购计划对应的库存燃料信息，并将库存燃料信息上链存储；
调度模块，被配置为根据掺配计划生成与库存燃料信息对应的调度信息；以及生成根据调度信息掺配后的新批次燃料的燃料信息，并将新批次燃料的燃料信息上链存储；
数据处理模块，被配置为计算新批次燃料的理论发电量，并将理论发电量上链存储；以及计算实际发电量与理论发电量的误差值；
生产数据采集模块，被配置为获取新批次燃料的实际发电量并将实际发电量上链存储；
集团管控模块，被配置为判断所述误差值是否在预设阈值范围内，若是，则调用智能合约进行自动结算付款；若否，则生成警告信息发布至区块链中的各个节点；
检测模块，被配置为获取所述库存燃料信息，并对与其对应的生物质燃料进行质量检测，将质量检测报告上链存储；所述质量检测报告包括燃料编号、供应商信息、燃料信息、时间戳、质检人员信息及检测结果；
集团管控模块，还被配置为：
根据所述警告信息，调取与所述警告信息对应的存储在区块链上的库存燃料信息、新批次燃料的燃料信息、质量检测报告、理论发电量及实际发电量，得到问题追溯结果，并将问题追溯结果上链存储。
5.一种基于区块链的生物质燃料追溯管理系统，其特征在于，包括与区块链中任意节点连接的区块链底层平台，以及与区块链底层平台连接的管理服务器；所述管理服务器通过区块链底层平台完成数据上链及数据获取操作；
所述管理服务器包括：
采购模块，被配置为根据发电需求生成生物质燃料采购计划，并将采购计划上链存储；
供应商模块，被配置为获取供应商存储在区块链上的供应燃料信息；
库存模块，被配置为根据所述供应燃料信息，生成与存储在区块链上的采购计划对应的库存燃料信息，并将库存燃料信息上链存储；
调度模块，被配置为根据掺配计划生成与库存燃料信息对应的调度信息；以及生成根据调度信息掺配后的新批次燃料的燃料信息，并将新批次燃料的燃料信息上链存储；
数据处理模块，被配置为计算新批次燃料的理论发电量，并将理论发电量上链存储；以及计算实际发电量与理论发电量的误差值；
生产数据采集模块，被配置为获取新批次燃料的实际发电量并将实际发电量上链存储；
集团管控模块，被配置为判断所述误差值是否在预设阈值范围内，若是，则调用智能合约进行自动结算付款；若否，则生成警告信息发布至区块链中的各个节点；
所述管理服务器还包括：
检测模块，被配置为获取所述库存燃料信息，并对与其对应的生物质燃料进行质量检测，将质量检测报告上链存储；所述质量检测报告包括燃料编号、供应商信息、燃料信息、时间戳、质检人员信息及检测结果；
集团管控模块，还被配置为：
根据所述警告信息，调取与所述警告信息对应的存储在区块链上的库存燃料信息、新批次燃料的燃料信息、质量检测报告、理论发电量及实际发电量，得到问题追溯结果，并将问题追溯结果上链存储。
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