CN112991060A - 基于区块链的碳迹数据跟踪的方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于区块链的碳迹数据跟踪的方法、装置及存储介质，包括，采集电厂实时数据中的信息并生成碳迹数据块，将所述碳迹数据块存储在区块链的服务器中；采集电厂实时数据中的信息并生成碳迹数据块的方法是,对电厂实时数据库中有关碳迹的数据进行编码处理，生成碳迹信息，再对所述碳迹信息进行上链；对电厂每台机组的数据库中的碳迹数据进行查询校验，然后将校验信息生成校验数据块，进行上链；对碳迹数据进行溯源并记录溯源信息。通过碳迹区块链可以准确的对能源数据进行跟踪管理，可以提供安全可靠的电力能源数据，对有关电力能源的数据追踪管理提供准确的数据库，解决对碳迹数据和电力能源数据的跟踪统计管理的问题。
Description
技术领域
本发明属于能源耗费管理领域，具体地涉及基于区块链的碳迹数据跟踪的方法、装置及存储介质。
背景技术
区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，创造了可靠的“合作”机制，具有广阔的运用前景。
碳迹，全称碳足迹(carbon footprint)，它表示一个人或者团体的“碳耗用量”。“碳”，就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源。“碳”耗用得越多，导致地球暖化的元凶“二氧化碳”也制造得越多，“碳足迹”就越大；反之，“碳足迹”就越小。
在现在的用电系统中需要将各个用户的用电情况反馈至国家电网，然后再对其进行集中的数据收集，而在数据收集的过程中因为数据存在太多的不确定性，比如用户的房屋处于长时间的空置状态、或者新迁来的住户，其用电数据并没有比对方案，所以无法对其进行准确的检测，如果电表损坏或者有一些不法分子出现偷电的情况是无法对其进行准确的监察的，而且传统电力互联系统采用中心化管理的模式来处理电力交易，利用交易中心的约束力和垄断性实现供电方和用户交易，并将交易信息集中记录在交易中心，但这一方式会带来以下弊端：(1)中心机构需要雇佣大量数据审核和校对人员对其中心数据库进行管理维护，在最终交易结算时，要和第三方金融机构如银行等进行信息核对，可能花费较高的成本；(2)从数据安全和用户隐私的角度看，如果交易中心受到黑客攻击，数据很有可能被篡改和丢失，造成严重的后果而且现有的数据极易通过修改而影响到后续的统计；(3)各个部门之间没有形成很好的信息共享，信息更新较慢，造成数据收集的过程中资料收集不准确。为此，我们提出一种基于区块链的碳迹数据跟踪统计管理的方法以及装置，对有关能源，主要包括电力系统用电使用数据进行管理。
发明内容
本发明目的在于提供基于区块链的碳迹数据跟踪的方法、装置及存储介质；解决碳迹数据跟踪统计管理的问题。
第一方面，本发明提供了基于区块链的碳迹数据跟踪的方法，包括，
采集电厂实时数据中的信息并生成碳迹数据块，将所述碳迹数据块存储在区块链的服务器中；所述碳迹数据块包括数据头、数据包和校验码；
所述采集电厂实时数据中的信息并生成碳迹数据块的方法是,
对电厂实时数据库中有关碳迹的数据进行编码处理，生成碳迹信息，再对所述碳迹信息进行上链；
对电厂每台机组的数据库中的碳迹数据进行查询校验，然后将校验信息生成校验数据块，进行上链；
对碳迹数据进行溯源并记录溯源信息，溯源信息包括有关碳迹交易的银行款项信息、合同信息、税务信息和交通运输信息。
基于区块链的碳迹追踪管理，称作碳迹区块链，能实现二氧化碳排放追踪功能，追踪溯源低碳能源在制造业的应用，可以确保出口产品的碳汇优惠政策执行。碳迹区块链可以让客户更加确定他们购买的电力能源来自哪里，何种能源类型，随着世界范围内绿色能源转型发展、再电气化及《巴黎协定》温室气体减排的实施，电动车充电网、分布式能源网、虚拟电厂、可再生能源发电储能网正在融入传统能源系统；通过上述技术内容，碳迹区块链可以准确的对能源数据进行跟踪管理，可以提供安全可靠的电力能源数据，对有关电力能源的数据追踪管理提供准确的数据库，解决碳迹数据、电力能源数据的跟踪统计管理的问题。
在一种可能的设计中，包括将有关碳资源和电力能源的交易在区块链端进行并将交易信息存储在区块链服务器中。通过将关碳资源和电力能源的交易在区块链端进行并将交易信息存储在区块链服务器中，可以让能源生产商、服务商和消费者之间进行更直接的互动和交易，并使交易数据存储在区块链的服务器中，可以提供准确的交易数据作为电力能源管理的数据库，方便更好的对碳迹数据和电力能源数据进行管理。
在一种可能的设计中，所述数据头包括数据版本号、电厂所在地国家编码、电厂所在地邮政编码、电厂所在地经纬度、电厂编号、机组编号、关口表编号、线路编号、能源类型、发电煤耗、度电CO2排放强度、交易价格、煤炭海关报关单号、煤炭纳税编号、银行SWIFT码、煤炭财务系统编号、入场煤合同号、入场煤质量化验单号、销售电合同号、起始时间、结束时间、电量和CO2排放量信息中的一项或多项。
在一种可能的设计中，所述数据头中的每项信息通过预设的长度和预设的数据类型进行编码。
在一种可能的设计中，所述数据包包括能源生产信息、传输信息、终端客户信息、海关信息、税务信息、会计信息、环境信息、银行信息、碳金融信息和相关认证机构信息中的一项或多项。
在一种可能的设计中，所述校验码的获取方法是：将所述数据头和数据包的数据进行相加，得到和值，将所述和值的前4个字节作为所述校验码。
在第二方面，本发明提供了基于区块链的碳迹数据跟踪的装置，包括碳迹数据采集模块，用于采集电厂实时数据中的信息并生成碳迹数据块，将所述碳迹数据块存储在区块链的服务器中；
所述碳迹数据采集模块包括碳迹数据编码单元、碳迹数据查询校验单元和碳迹数据溯源单元；其中，
所述碳迹数据编码单元，用于对电厂实时数据库中有关碳迹的数据进行编码处理，生成碳迹信息，再对所述碳迹信息进行上链；
所述碳迹数据查询校验单元，用于对电厂每台机组的数据库中的碳迹数据进行查询校验，然后将校验信息生成校验数据块，进行上链；
所述碳迹数据溯源单元，用于对碳迹数据进行溯源并记录溯源信息，溯源信息包括有关碳迹交易的银行款项信息、合同信息、税务信息和交通运输信息。
在一种可能的设计中，包括碳资源交易模块，所述碳资源交易模块用于将有关碳资源的交易在区块链端进行并将交易信息存储在区块链服务器中。
在一种可能的设计中，包括校验码获取单元，所述校验码获取单元用于将所述碳迹数据块中的数据头和数据包的数据进行相加，得到和值，将所述和值的前4个字节作为所述校验码。
第三方面，本发明提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述基于区块链的碳迹数据跟踪的方法。
有益效果：
1、本发明通过基于区块链的碳迹追踪管理，称作碳迹区块链，能实现二氧化碳排放追踪功能，追踪溯源低碳能源在制造业的应用，可以确保出口产品的碳汇优惠政策执行。碳迹区块链可以让客户更加确定他们购买的电力能源来自哪里，何种能源类型，随着世界范围内绿色能源转型发展、再电气化及《巴黎协定》温室气体减排的实施，电动车充电网、分布式能源网、虚拟电厂、可再生能源发电储能网正在融入传统能源系统；通过上述技术内容，碳迹区块链可以准确的对能源数据进行跟踪管理，可以提供安全可靠的电力能源数据，对有关电力能源的数据追踪管理提供准确的数据库，解决碳迹数据、电力能源数据的跟踪统计管理的问题；
2、本发明通过将关碳资源和电力能源的交易在区块链端进行并将交易信息存储在区块链服务器中，可以让能源生产商、服务商和消费者之间进行更直接的互动和交易，并使交易数据存储在区块链的服务器中，可以提供准确的交易数据作为电力能源管理的数据库，方便更好的对碳迹数据和电力能源数据进行管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明提供的基于区块链的碳迹数据跟踪的方法的流程意图。
图2是本发明提供的基于区块链的碳迹数据跟踪装置的单元模块图示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
应当理解，在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，表示不存在中间单元。另外，应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。
应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本发明的示例实施例。若本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解，若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
应当理解，还应当注意到在一些备选可能设计中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。
如图1所示，本发明第一方面提供的所述基于区块链的碳迹数据跟踪的方法，包括，
采集电厂实时数据中的信息并生成碳迹数据块，将所述碳迹数据块存储在区块链的服务器中；所述碳迹数据块包括数据头、数据包和校验码；
所述采集电厂实时数据中的信息并生成碳迹数据块的方法是,
对电厂实时数据库中有关碳迹的数据进行编码处理，生成碳迹信息，再对所述碳迹信息进行上链；
对电厂每台机组的数据库中的碳迹数据进行查询校验，然后将校验信息生成校验数据块，进行上链；
对碳迹数据进行溯源并记录溯源信息，溯源信息包括有关碳迹交易的银行款项信息、合同信息、税务信息和交通运输信息。
基于区块链的碳迹追踪管理，称作碳迹区块链，能实现二氧化碳(CO2)排放追踪功能，追踪溯源低碳能源在制造业的应用，可以确保出口产品的碳汇优惠政策执行。碳迹区块链可以让客户更加确定他们购买的电力能源来自哪里，何种能源类型，随着世界范围内绿色能源转型发展、再电气化及《巴黎协定》温室气体减排的实施，电动车充电网、分布式能源网、虚拟电厂、可再生能源发电储能网正在融入传统能源系统；通过上述技术内容，碳迹区块链可以准确的对能源数据进行跟踪管理，可以提供安全可靠的电力能源数据，对有关电力能源的数据追踪管理提供准确的数据库，解决碳迹数据、电力能源数据的跟踪统计管理的问题。
具体实施时，碳迹区块链是在能源生产、传输、消费过程中对二氧化碳溯源的去中心化信息技术，该技术按照国际标准、国际惯例精准计录能源生产、消费过程中的二氧化碳排放信息。可广泛用于“风、光、水、火、储、充”，“源、网、荷、储、用”等综合节能减排碳轨迹溯源核查、能源交易、碳资产交易等领域，包括直接参与海关、税务、环保、银行等行业的业务交易和核查验证等。
碳迹区块链含有能源生产的形式、燃料的产地、运输方式、能源生产时间、位置、能量转换效率、能耗强度、碳排放强度、税收、环保等数据，可以从源头跟踪能源的生产到其消费的过程，这也能让客户更加了解其碳消费的属性。碳迹区块链对追踪各类能源的源头到改变能源生产和能源消费方式之间的关系，提供了一种最有效技术解决方案。
在一种可能的设计中，包括将有关碳资源和电力能源的交易在区块链端进行并将交易信息存储在区块链服务器中。通过将关碳资源和电力能源的交易在区块链端进行并将交易信息存储在区块链服务器中，可以让能源生产商、服务商和消费者之间进行更直接的互动和交易，并使交易数据存储在区块链的服务器中，可以提供准确的交易数据作为电力能源管理的数据库，方便更好的对碳迹数据和电力能源数据进行管理。
从传统意义上讲，交易记录储存在中心分类账或数据库中。碳迹区块链是一种在能源联盟链上使用分类账本信息技术，通过分布式计算机网络将数据存储在加密区块中，且不受任何一方控制。在联盟区块链上引入数字人民币参与交易，对于任何新的交易都需要获得网络上计算机的许可，同时对关键信息的引用设置了“阅后即焚”功能，这会使交易和数据记录透明且不可篡改，所以信息十分安全。碳迹区块链通过减小第三方中介和自动验证其真实性的技术，从而极大提升了能源交易和碳金融交易的效率。当碳迹区块链记录了某个能源类型的资产，审计核查可显示该资产来自哪里到哪里去及其完整的交易历史，有助于验证碳迹的真实性。由于此记录在区块链中的各方共享，因此它们不需要跨系统进行协调来验证资产是否存在。
在一种可能的设计中，所述数据头包括数据版本号、电厂所在地国家编码、电厂所在地邮政编码、电厂所在地经纬度、电厂编号、机组编号、关口表编号、线路编号、能源类型、发电煤耗、度电CO2排放强度、交易价格、煤炭海关报关单号、煤炭纳税编号、银行SWIFT码(银行国际代码)、煤炭财务系统编号、入场煤合同号、入场煤质量化验单号、销售电合同号、起始时间、结束时间、电量和CO2排放量信息中的一项或多项。
在一种可能的设计中，所述数据头中的每项信息通过预设的长度和预设的数据类型进行编码。
作为实施示例，数据头的组成如下表：
在一种可能的设计中，所述数据包包括能源生产信息、传输信息、终端客户信息、海关信息、税务信息、会计信息、环境信息、银行信息、碳金融信息和相关认证机构信息中的一项或多项。具体实施时，数据包最大不超过2M。
在一种可能的设计中，所述校验码的获取方法是：将所述数据头和数据包的数据进行相加，得到和值，将所述和值的前4个字节作为所述校验码。
碳迹区块链能实现CO2排放追踪功能，追踪溯源低碳能源在制造业的应用，可以确保出口产品的碳汇优惠政策执行。碳迹区块链可以让客户更加确定他们购买的电力能源来自哪里，何种能源类型，使他们确信签署的碳信用计划意味着从大气中去除碳，且不会重复计算。碳迹区块链不仅是信任的来源，而且有可能改变价值链上各方互动的方式，使新的合作成为可能。
在第二方面，本发明提供了基于区块链的碳迹数据跟踪的装置，如图2所示，包括碳迹数据采集模块，用于采集电厂实时数据中的信息并生成碳迹数据块，将所述碳迹数据块存储在区块链的服务器中；
所述碳迹数据采集模块包括碳迹数据编码单元、碳迹数据查询校验单元和碳迹数据溯源单元；其中，
所述碳迹数据编码单元，用于对电厂实时数据库中有关碳迹的数据进行编码处理，生成碳迹信息，再对所述碳迹信息进行上链；
所述碳迹数据查询校验单元，用于对电厂每台机组的数据库中的碳迹数据进行查询校验，然后将校验信息生成校验数据块，进行上链；
所述碳迹数据溯源单元，用于对碳迹数据进行溯源并记录溯源信息，溯源信息包括有关碳迹交易的银行款项信息、合同信息、税务信息和交通运输信息。
在一种可能的设计中，包括碳资源交易模块，所述碳资源交易模块用于将有关碳资源的交易在区块链端进行并将交易信息存储在区块链服务器中。
在一种可能的设计中，包括校验码获取单元，所述校验码获取单元用于将所述碳迹数据块中的数据头和数据包的数据进行相加，得到和值，将所述和值的前4个字节作为所述校验码。
第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述基于区块链的碳迹数据跟踪的方法。
本实施例第三方面提供了一种存储包含在第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述基于区块链的碳迹数据跟踪的方法的指令的计算机可读存储介质，即所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如在第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的基于区块链的碳迹数据跟踪的方法。其中，所述计算机可读存储介质是指存储数据的载体，可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(Memory Stick)等，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
本实施例第三方面提供的前述计算机可读存储介质的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的交互方法，于此不再赘述。
本实施例第四方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如在第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的基于区块链的碳迹数据跟踪的方法。其中，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
以上所描述的实施例仅仅是示意性的，若涉及到作为分离部件说明的单元，其可以是或者也可以不是物理上分开的；若涉及到作为单元显示的部件，其可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
最后应说明的是，本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (10)
1.基于区块链的碳迹数据跟踪的方法，其特征在于，包括，
采集电厂实时数据中的信息并生成碳迹数据块，将所述碳迹数据块存储在区块链的服务器中；所述碳迹数据块包括数据头、数据包和校验码；
采集电厂实时数据中的信息并生成碳迹数据块的方法是：
对电厂实时数据库中有关碳迹的数据进行编码处理，生成碳迹信息，再对所述碳迹信息进行上链；
对电厂每台机组的数据库中的碳迹数据进行查询校验，然后将校验信息生成校验数据块，进行上链；
对碳迹数据进行溯源并记录溯源信息，溯源信息包括有关碳迹交易的银行款项信息、合同信息、税务信息和交通运输信息。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的碳迹数据跟踪的方法，其特征在于，包括在区块链端进行有关碳资源和电力能源的交易。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的碳迹数据跟踪的方法，其特征在于，所述数据头包括数据版本号、电厂所在地国家编码、电厂所在地邮政编码、电厂所在地经纬度、电厂编号、机组编号、关口表编号、线路编号、能源类型、发电煤耗、度电CO2排放强度、交易价格、煤炭海关报关单号、煤炭纳税编号、银行SWIFT码、煤炭财务系统编号、入场煤合同号、入场煤质量化验单号、销售电合同号、起始时间、结束时间、电量和CO2排放量信息中的一项或多项。
4.根据权利要求3所述的基于区块链的碳迹数据跟踪的方法，其特征在于，所述数据头中的每项信息通过预设的长度和预设的数据类型进行编码。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的碳迹数据跟踪的方法，其特征在于，所述数据包包括能源生产信息、传输信息、终端客户信息、海关信息、税务信息、会计信息、环境信息、银行信息、碳金融信息和相关认证机构信息中的一项或多项。
6.根据权利要求1所述的基于区块链的碳迹数据跟踪的方法，其特征在于，所述校验码的获取方法是：将所述数据头和数据包的数据进行相加，得到和值，将所述和值的前4个字节作为所述校验码。
7.基于区块链的碳迹数据跟踪的装置，其特征在于,包括碳迹数据采集模块，用于采集电厂实时数据中的信息并生成碳迹数据块，将所述碳迹数据块存储在区块链的服务器中；
所述碳迹数据采集模块包括碳迹数据编码单元、碳迹数据查询校验单元和碳迹数据溯源单元；其中，
所述碳迹数据编码单元，用于对电厂实时数据库中有关碳迹的数据进行编码处理，生成碳迹信息，再对所述碳迹信息进行上链；
所述碳迹数据查询校验单元，用于对电厂每台机组的数据库中的碳迹数据进行查询校验，然后将校验信息生成校验数据块，进行上链；
所述碳迹数据溯源单元，用于对碳迹数据进行溯源并记录溯源信息，溯源信息包括有关碳迹交易的银行款项信息、合同信息、税务信息和交通运输信息。
8.根据权利要求7所述的基于区块链的碳迹数据跟踪的装置，其特征在于，包括碳资源交易模块，所述碳资源交易模块用于在区块链端进行有关碳资源和电力能源的交易。
9.根据权利要求7或8中任意一项所述的基于区块链的碳迹数据跟踪的装置，其特征在于，包括校验码获取单元，所述校验码获取单元用于将所述碳迹数据块中的数据头和数据包的数据进行相加，得到和值，将所述和值的前4个字节作为所述校验码。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如权利要求1～6任意一项所述基于区块链的碳迹数据跟踪的方法。
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