CN113762752A - 基于区块链的施工质量追溯系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于区块链的施工质量追溯系统，解决了工程质量管理中存在的使用过程追溯难、信息不完整、数据不真实的问题。本发明充分利用区块链的质量数据唯一、信息公开透明、因不可篡改而具有的真实特性，建立公开透明、公正、可信的全程工程质量查询渠道，以施工质量标准数据链的质量节点为对比，保证了录入的施工质量报告数据链的完整性，不会发生遗漏，进而保证了追溯出的数据结果的完整性、真实性。同时任意获得查询权限的用户通过施工质量报告服务系统进行质量查询时，可以通过施工质量关联链直接同时调出施工质量标准数据链和施工质量报告数据链上的任意时间节点、时间段、施工部位的质量信息，使得对工程质量信息进行追溯时更为容易。

Description

基于区块链的施工质量追溯系统

技术领域

本发明涉及工程质量管理技术领域，特别是指基于区块链的施工质量追溯系统。

背景技术

自2009年诞生至今，区块链技术正在不断渗透到各行各业中，已经展现出良好的发展态势，不少研究人员正在基于区块链探索未来网络基础设施的架构。通过区块链技术，使能未来网络中人、设备、服务的统一身份认证和管理，使能人与机器、机器与机器之间的可信通信，使能基于智能合约的多智能体实时交易，这些将成为融合互联网、工业互联网乃至卫星通信网络的下一代未来网络的核心与关键。

当前，工程行业质量管理手段众多，基本实现了质量数据的采集、管理与应用全环节覆盖。但是，应当看到现有质量管理中仍存在使用过程追溯难、信息不完整、数据不真实等问题。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的工程质量管理中存在的使用过程追溯难、信息不完整、数据不真实的问题，本发明提出了基于区块链的施工质量追溯系统。

本发明的技术方案是：基于区块链的施工质量追溯系统，包括以区块链技术为核心搭建成的底层架构和架设在底层架构上的应用层架构，应用层架构包括信息录入系统、数据链构建系统和施工质量报告服务系统，

信息录入系统，用以向底层架构录入现有的施工标准数据信息和施工方在实际施工过程中形成的各项施工质量报告数据信息；

底层架构，用以储存录入的施工标准数据信息和施工质量报告数据信息，为施工标准数据信息和施工质量报告数据信息建立相应的数据节点，底层架构中的智能合约对新建的数据节点进行合规性验证，当该数据节点通过智能合约的验证后，该数据节点的信息同时被保存和广播分别形成自身的私钥和公钥；

数据链构建系统抓取全部的数据节点内的信息以对数据节点进行分类，然后集合全部的包含有施工标准数据信息的数据节点形成施工标准数据分区，集合全部的包含有施工质量报告数据信息的数据节点形成施工质量报告数据分区，然后把质量标准集合分区内包含有施工标准数据信息的数据节点以时间轴顺序、以施工部位为维度构建成施工质量标准数据链，把施工质量报告数据分区内包含有施工质量报告数据信息的数据节点以时间轴顺序、以施工部位为维度构建成施工质量报告数据链，然后根据时间、施工部位的一一对应原则把施工质量标准数据链和施工质量报告数据链进行关联绑定后形成施工质量关联链；

施工质量报告服务系统包括查询信息录入系统、信息抓取系统和信息输出系统，查询信息录入系统用以录入工程质量查询信息，并把工程质量查询信息传输给信息抓取系统；

信息抓取系统根据接收到的工程质量查询信息从施工质量关联链上调出对应区间的施工质量关联链，然后把调出的施工质量关联链的信息传输给信息输出系统；

信息输出系统把接收到的施工质量关联链上对应的包含有施工标准数据信息的数据节点和包含有施工质量报告数据信息的数据节点一一对应后分列两列以对比表格的格式输出，以供质检人员进行一一对比。

优选的，质检人员对比完对比表格中的信息后出具质检报告，并把质检报告中的质检结果数据信息通过信息录入系统录入到底层架构中，得到包含有质检结果数据信息的数据节点；

数据链构建系统抓取包含有质检结果数据信息的数据节点进行集合后形成质检结果数据分区，然后把质检结果数据分区内包含有质检结果数据信息的数据节点以时间轴顺序、以施工部位为维度构建成施工质检结果数据链；

然后数据链构建系统根据时间、施工部位的一一对应原则把施工质检结果数据链与施工质量标准数据链、施工质量报告数据链进行关联绑定后形成新的施工质量关联链。

优选的，信息录入系统在录入数据时，施工标准数据信息、施工质量报告数据信息和质检结果数据信息均以质量节点为单位进行录入形成对应的数据节点。

优选的，信息录入系统在录入数据时，对每个数据节点均编制一个唯一的数字编码以进行标识。

优选的，信息录入系统在录入数据时，在包含有施工标准数据信息的数据节点所对应的数字编码前加以“BZ”字母符号作为前缀，在包含有施工质量报告数据信息的数据节点所对应的数字编码前加以“BG”字母符号作为前缀，在包含有质检结果信息的数据节点所对应的数字编码前加以“ZJ”字母符号作为前缀。

优选的，施工标准数据链包括施工质量标准信息、施工计量标准信息、施工质量认证信息和施工质量报告信息，施工标准数据链按层级划分时包括为国家施工质量标准、地方施工质量标准、企业施工质量标准；施工质量报告数据链包括施工方提供的施工日志、施工报告中的数据信息。

优选的，工程质量查询信息包括施工地址信息、施工项目信息、施工阶段信息、时间节点信息和时间区间信息；施工地址信息、施工项目信息、施工阶段信息、时间节点信息和时间区间信息能够进行单独查询或任意组合后查询。

优选的，施工质检结果数据链包括从质监站获取的质量报告中的数据信息和监理单位提供的监理日志中的数据信息；所述质量检验批次的数据信息包括监测信息、施工信息、企业信息、第三方质量认证信息和施工当地的政府验收单位信息。

优选的，底层架构包括数据层、网络层、共识层和合约层；

数据层，为每个录入的施工标准数据信息和施工质量报告数据信息建立对应的数据节点，对该数据节点加载时间戳，通过非对称加密技术对数据节点加密得到该数据节点的公钥和密钥，通过哈希算法技术对数据节点进行映射得到用以访问该数据节点的数字签名；

网络层，包括P2P网络、消息传播协议和验证机制，P2P网络为每个数据节点提供对等的地位以使每个数据节点均承担验证数据区块和传播数据区块的责任，消息传播协议为数据节点之间的信息传输提供通道，通过验证机制对新建、删除、变更的数据节点进行验证；

共识层，采用POW共识算法为数据节点之间是否达成共识提供判断条件；

合约层，包括智能合约，智能合约用于验证新建数据节点的合规性。

本发明的优点：(1)本发明采用区块链技术构建施工质量追溯系统，充分利用区块链的质量数据唯一、信息公开透明、因不可篡改而具有的真实特性，建立公开透明、公正、可信的全程工程质量查询渠道，以施工质量标准数据链的质量节点为对比，保证了录入的施工质量报告数据链的完整性，不会发生遗漏，保证了工程质量的可追溯性，以及追溯出的数据结果的完整性、真实性。

(2)任意获得查询权限的用户通过施工质量报告服务系统进行质量查询时，可以通过施工质量关联链直接同时调出施工质量标准数据链和施工质量报告数据链上的任意时间节点、时间段、施工部位的质量信息，以对比表格的形式展开，不但查询快速，而且进行数据对比验证时更为方便快捷，使得对工程质量信息进行追溯时更为容易。

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为实施例1的逻辑框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动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。

实施例1：基于区块链的施工质量追溯系统，包括以区块链技术为核心搭建成的底层架构和架设在底层架构上的应用层架构，应用层架构包括信息录入系统、数据链构建系统和施工质量报告服务系统。

信息录入系统，用以向底层架构录入现有的施工标准数据信息和施工方在实际施工过程中形成的各项施工质量报告数据信息。

信息录入顺序：施工标准数据信息首先被录入，然后再录入施工质量报告数据信息。

信息录入系统在录入数据时，施工标准数据信息、施工质量报告数据信息均以质量节点为单位进行录入形成对应的数据节点。

质量节点是指一个施工工序所包含的全部质量信息。

信息录入系统在录入数据时，对每个数据节点均编制一个唯一的数字编码以进行标识。并且在包含有施工标准数据信息的数据节点所对应的数字编码前加以“BZ”字母符号作为前缀，在包含有施工质量报告数据信息的数据节点所对应的数字编码前加以“BG”字母符号作为前缀，以方便数据链构建系统对数据节点的快速识别和分类。

底层架构包括数据层、网络层、共识层和合约层。

数据层，为每个录入的施工标准数据信息和施工质量报告数据信息建立对应的数据节点，对该数据节点加载时间戳，通过非对称加密技术对数据节点加密得到该数据节点的公钥和密钥，通过哈希算法技术对数据节点进行映射得到用以访问该数据节点的数字签名。

网络层，包括P2P网络、消息传播协议和验证机制，P2P网络为每个数据节点提供对等的地位以使每个数据节点均承担验证数据区块和传播数据区块的责任，消息传播协议为数据节点之间的信息传输提供通道，通过验证机制对新建、删除、变更的数据节点进行验证。

共识层，采用POW共识算法为数据节点之间是否达成共识提供判断条件。

合约层，包括智能合约，智能合约用于验证新建数据节点的合规性，当数据节点的合规性被智能合约验证通过后，数据节点才能正式建立，保存自己的信息和进行广播，得到自身的公钥和秘钥。

合规性是指数据节点是否符合智能合约的规定条件。

数据链构建系统抓取全部的数据节点内的信息以对数据节点进行分类，然后集合全部的包含有施工标准数据信息的数据节点形成施工标准数据分区，集合全部的包含有施工质量报告数据信息的数据节点形成施工质量报告数据分区，然后把质量标准集合分区内包含有施工标准数据信息的数据节点以时间轴顺序、以施工部位为维度构建成施工质量标准数据链，把施工质量报告数据分区内包含有施工质量报告数据信息的数据节点以时间轴顺序、以施工部位为维度构建成施工质量报告数据链，然后根据时间、施工部位的一一对应原则把施工质量标准数据链和施工质量报告数据链进行关联绑定后形成施工质量关联链。

其中，施工标准数据链包括施工质量标准信息、施工计量标准信息、施工质量认证信息和施工质量报告信息，施工标准数据链按层级划分时包括为国家施工质量标准、地方施工质量标准、企业施工质量标准。

施工质量报告数据链包括施工方提供的施工日志、施工报告等的信息，为施工单位提供的甲方资料。

施工质量报告服务系统包括查询信息录入系统、信息抓取系统和信息输出系统，查询信息录入系统用以录入工程质量查询信息，并把工程质量查询信息传输给信息抓取系统。

工程质量查询信息包括施工地址信息、施工项目信息、施工阶段信息、时间节点信息和时间区间信息；施工地址信息、施工项目信息、施工阶段信息、时间节点信息和时间区间信息能够进行单独查询或任意组合后查询。

信息抓取系统根据接收到的工程质量查询信息从施工质量关联链上调出对应区间的施工质量关联链，然后把调出的施工质量关联链的信息传输给信息输出系统。

信息输出系统把接收到的施工质量关联链上对应的包含有施工标准数据信息的数据节点和包含有施工质量报告数据信息的数据节点一一对应后分列两列以对比表格的格式输出，以供质检人员进行一一对比。

质检人员对比完对比表格中的信息后出具质检报告，并把质检报告中的质检结果数据信息以质量节点为单位通过信息录入系统录入到底层架构中，得到包含有质检结果数据信息的数据节点。

通过信息录入系统在录入质检结果数据信息时，对每个包含有质检结果信息的数据节点均编制一个唯一的数字编码以进行标识，并在包含有质检结果信息的数据节点所对应的数字编码前加以“ZJ”字母符号作为前缀。以方便数据链构建系统对包含有质检结果信息的数据节点进行快速识别和分类。

然后，数据链构建系统抓取包含有质检结果数据信息的数据节点以时间轴为顺序、以施工部位为维度构建施工质检结果数据链。

最后，数据链构建系统根据时间、施工部位的一一对应原则把施工质检结果数据链与施工质量标准数据链、施工质量报告数据链进行关联绑定后形成新的施工质量关联链。

施工质检结果数据链包括从质监站获取的对各个施工部位的质量检验批次的质量报告中的数据信息和监理单位提供的监理日志等第三方资料中的数据信息。

所述质量检验批次的数据信息包括监测信息、施工信息、企业信息、第三方质量认证信息和施工当地的政府验收单位信息。

工作原理：(1)本发明采用区块链技术构建施工质量追溯系统，充分利用区块链的质量数据唯一、信息公开透明、因不可篡改而具有的真实特性，建立公开透明、公正、可信的工程质量查询渠道，明确了各分部、分项工程及关键部位、关键环节的质量责任人，建立了施工过程质量责任标识制度，保证了工程质量的可追溯性。

(2)任意获得查询权限的用户通过施工质量报告服务系统进行质量查询时，可以通过施工质量关联链直接同时调出施工质量标准数据链、施工质量报告数据链和施工质检结果数据链上的任意时间节点、时间段、施工部位的质量信息，以对比表格的形式展开，不但查询快速，而且进行数据对比验证时更为方便。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不受上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.基于区块链的施工质量追溯系统，其特征在于：包括以区块链技术为核心搭建成的底层架构和架设在底层架构上的应用层架构，应用层架构包括信息录入系统、数据链构建系统和施工质量报告服务系统，

信息录入系统，用以向底层架构录入现有的施工标准数据信息和施工方在实际施工过程中形成的各项施工质量报告数据信息；

底层架构，用以储存录入的施工标准数据信息和施工质量报告数据信息，为施工标准数据信息和施工质量报告数据信息建立相应的数据节点，底层架构中的智能合约对新建的数据节点进行合规性验证，当该数据节点通过智能合约的验证后，该数据节点的信息同时被保存和广播分别形成自身的私钥和公钥；

数据链构建系统抓取全部的数据节点内的信息以对数据节点进行分类，然后集合全部的包含有施工标准数据信息的数据节点形成施工标准数据分区，集合全部的包含有施工质量报告数据信息的数据节点形成施工质量报告数据分区，然后把质量标准集合分区内包含有施工标准数据信息的数据节点以时间轴顺序、以施工部位为维度构建成施工质量标准数据链，把施工质量报告数据分区内包含有施工质量报告数据信息的数据节点以时间轴顺序、以施工部位为维度构建成施工质量报告数据链，然后根据时间、施工部位的一一对应原则把施工质量标准数据链和施工质量报告数据链进行关联绑定后形成施工质量关联链；

施工质量报告服务系统包括查询信息录入系统、信息抓取系统和信息输出系统，查询信息录入系统用以录入工程质量查询信息，并把工程质量查询信息传输给信息抓取系统；

信息抓取系统根据接收到的工程质量查询信息从施工质量关联链上调出对应区间的施工质量关联链，然后把调出的施工质量关联链的信息传输给信息输出系统；

信息输出系统把接收到的施工质量关联链上对应的包含有施工标准数据信息的数据节点和包含有施工质量报告数据信息的数据节点一一对应后分列两列以对比表格的格式输出，以供质检人员进行一一对比。

2.如权利要求1所述的基于区块链的施工质量追溯系统，其特征在于：质检人员对比完对比表格中的信息后出具质检报告，并把质检报告中的质检结果数据信息通过信息录入系统录入到底层架构中，得到包含有质检结果数据信息的数据节点；

数据链构建系统抓取包含有质检结果数据信息的数据节点进行集合后形成质检结果数据分区，然后把质检结果数据分区内包含有质检结果数据信息的数据节点以时间轴顺序、以施工部位为维度构建成施工质检结果数据链；

然后数据链构建系统根据时间、施工部位的一一对应原则把施工质检结果数据链与施工质量标准数据链、施工质量报告数据链进行关联绑定后形成新的施工质量关联链。

3.如权利要求2所述的基于区块链的施工质量追溯系统，其特征在于：信息录入系统在录入数据时，施工标准数据信息、施工质量报告数据信息和质检结果数据信息均以质量节点为单位进行录入形成对应的数据节点。

4.如权利要求3所述的基于区块链的施工质量追溯系统，其特征在于：信息录入系统在录入数据时，对每个数据节点均编制一个唯一的数字编码以进行标识。

5.如权利要求4所述的基于区块链的施工质量追溯系统，其特征在于：信息录入系统在录入数据时，在包含有施工标准数据信息的数据节点所对应的数字编码前加以“BZ”字母符号作为前缀，在包含有施工质量报告数据信息的数据节点所对应的数字编码前加以“BG”字母符号作为前缀，在包含有质检结果信息的数据节点所对应的数字编码前加以“ZJ”字母符号作为前缀。

6.如权利要求1-5任一项所述的基于区块链的施工质量追溯系统，其特征在于：施工标准数据链包括施工质量标准信息、施工计量标准信息、施工质量认证信息和施工质量报告信息，施工标准数据链按层级划分时包括为国家施工质量标准、地方施工质量标准、企业施工质量标准；

施工质量报告数据链包括施工方提供的施工日志、施工报告中的数据信息。

7.如权利要求1-5任一项所述的基于区块链的施工质量追溯系统，其特征在于：工程质量查询信息包括施工地址信息、施工项目信息、施工阶段信息、时间节点信息和时间区间信息；

施工地址信息、施工项目信息、施工阶段信息、时间节点信息和时间区间信息能够进行单独查询或任意组合后查询。

8.如权利要求2-5任一项所述的基于区块链的施工质量追溯系统，其特征在于：施工质检结果数据链包括从质监站获取的质量报告中的数据信息和监理单位提供的监理日志中的数据信息；

所述质量检验批次的数据信息包括监测信息、施工信息、企业信息、第三方质量认证信息和施工当地的政府验收单位信息。

9.如权利要求1-5任一项所述的基于区块链的施工质量追溯系统，其特征在于：底层架构包括数据层、网络层、共识层和合约层；

数据层，为每个录入的施工标准数据信息和施工质量报告数据信息建立对应的数据节点，对该数据节点加载时间戳，通过非对称加密技术对数据节点加密得到该数据节点的公钥和密钥，通过哈希算法技术对数据节点进行映射得到用以访问该数据节点的数字签名；

网络层，包括P2P网络、消息传播协议和验证机制，P2P网络为每个数据节点提供对等的地位以使每个数据节点均承担验证数据区块和传播数据区块的责任，消息传播协议为数据节点之间的信息传输提供通道，通过验证机制对新建、删除、变更的数据节点进行验证；

共识层，采用POW共识算法为数据节点之间是否达成共识提供判断条件；

合约层，包括智能合约，智能合约用于验证新建数据节点的合规性。

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