CN114066182A - 继电保护定值管理智能合约方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法、系统、设备及存储介质，应用于继电保护技术领域，具体步骤如下：在区块链上的监控站节点、操作站节点和继电保护节点对应部署优先级递减的三级智能合约；操作票在区块链上进行广播，所述继电保护节点调用当前运行定值信息核对所述操作票的定值信息；其中当前运行定值信息包括继电保护定值和定值区号。智能合约根据优先级划分，其中监控站节点具有最高优先级，也就是具有最高权限，其次，操作站节点，具有一般优先级；最后就是继电保护节点，对继电保护装置进行操作，但是需要上级智能合约约束，这样通过不同优先级设定不同权限，防止出现非法操作，又方便管理。

Description

继电保护定值管理智能合约方法、系统、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及继电保护技术领域，更具体的说是涉及基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
继电保护是电网安全可靠运行的第一道屏障，现有电网的继电保护定值管理一般采用离线模式，同时为保护信息安全，多采用派人到现场进行定值切换的方式。这种方式存在以下问题：一方面，继电保护定值根据电力系统的运行方式而配置的，随着现代电网的结构日益复杂，运行方式的改变需要频繁的定值切换，这种方式修改定值难以满足高效要求；另一方面，信息安全问题，现有的继电保护装置本身没有信息安全检测及防御功能，变电站内部的通信网络以及变电站与调度端的通信网络信息安全将影响继电保护远方操作的可靠性，变电站的通信网络结构给信息攻击提供了更多的入侵节点、攻击路径，更多的信息窃取环节和解读容易性，更多的隐藏位置或垫脚石、更广阔的攻入腹地、更深入的致命要害部位，给电力系统的安全稳定运行带来的严重威胁，甚至引发灾难性事故。
因此，如何提供一种安全性更高的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法、系统、设备及存储介质是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法、系统、设备及存储介质，使继电保护定值管理通信过程中信息更加安全。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法，具体步骤如下：
在区块链上的监控站节点、操作站节点和继电保护节点对应部署优先级递减的三级智能合约；
操作票在区块链上进行广播，所述继电保护节点调用当前运行定值信息核对所述操作票的定值信息；其中当前运行定值信息包括继电保护定值和定值区号。
通过上述技术方案，本发明的技术效果在于：智能合约根据优先级划分，其中监控站节点具有最高优先级，也就是具有最高权限，负责整个系统的安全、调度、授权和维护工作；其次，操作站节点，具有一般优先级，负责定值单的查询和统计功能，不具备写的权限；最后就是继电保护节点，对继电保护装置进行操作，但是需要上级智能合约约束，这样通过不同优先级设定不同权限，防止出现非法操作，又方便管理。
可选的，在上述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法中，所述智能合约中，每一级智能合约均包含秘钥信息，所述秘钥信息为用户名、操作码、IP地址、操作权限和信息加密算法中的一种或多种；所述秘钥信息是由管理中心设置，并按照一定周期进行更新后下达各个节点。
可选的，在上述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法中，核对所述操作票的定值信息具体步骤如下：
调取上下级智能合约的加密算法，获取从上级智能合约到下级智能合约的信息表征映射关系；
根据所述信息表征映射关系进行解密，其中所述下级智能合约中包含复验信息；
验证复验信息解密和加密前后是否一致进行核验。
可选的，在上述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法中，继电保护定值操作步骤如下：
继电保护节点通过其存储的授权命令体系对下载成功的操作票进行授权身份，命令合法性认证；
继电保护节点调用继电保护当前运行定值区的定值信息，核对操作票的定值；
继电保护节点的子节点对下发的定值修改到继电保护的缓存，再次调用继电保护节点当前运行的定值进行校验：校验正确则生成固化命令，将运行定值修改为下发的运行定值。
可选的，在上述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法中，定值区切换步骤包括：
继电保护节点通过其存储的授权命令体系对下载成功的操作票进行授权身份、命令合法性认证；
继电保护节点调用保护所有定值区信息，核对操作票的定值区号；
继电保护节点的子节点对下发的定值区号进行校验是否存在，定值区定值组是否适合当前运行，如果校验正确则就生成固化命令，将运行区号修改为目标区号。
基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约系统，包括：
第一智能合约模块，存储监控站节点上的第一智能合约；
第二智能合约模块，存储操作站节点上的第二智能合约；
第三智能合约模块，存储继电保护节点上的第三智能合约；
校对模块，继电保护节点调用当前运行定值信息核对操作票的定值信息。
可选的，在上述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约系统中，所述第一智能合约模块、所述第二智能合约模块和所述第三智能合约模块内存储对应优先级的智能合约，同时内置秘钥信息，所述秘钥信息为用户名、操作码、IP地址、操作权限和信息加密算法中的一种或多种；所述秘钥信息是由管理中心设置，并按照一定周期进行更新后下达各个节点。
可选的，在上述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约系统中，所述校对模块包括：
映射关系单元，调取上下级智能合约的加密算法，获取从上级智能合约到下级智能合约的信息表征映射关系；
解密单元，根据所述信息表征映射关系进行解密，其中所述下级智能合约中包含复验信息；
复验信息核验单元，验证复验信息解密和加密前后是否一致进行核验。
基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约设备，所述智能合约设备包括处理器、存储器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的继电保护定值管理智能合约程序，以实现所述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法。
一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法的步骤。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法、系统、设备及存储介质，智能合约根据优先级划分，其中监控站节点具有最高优先级，也就是具有最高权限，负责整个系统的安全、调度、授权和维护工作；其次，操作站节点，具有一般优先级，负责定值单的查询和统计功能，不具备写的权限；最后就是继电保护节点，对继电保护装置进行操作，但是需要上级智能合约约束，这样通过不同优先级设定不同权限，防止出现非法操作，又方便管理，同时又依托于区块链技术，区块链采用基于协商一致的规范和协议(如公开透明的算法)，使系统中的所有节点都能在去信任的环境中自由安全地交换数据，让对“人”的信任改成对机器的信任，任何人为的干预都无法发挥作用，自然大大提高了数据交互中的安全性，一旦信息经过验证并添加到区块链，就会被永久地存储起来，除非同时控制系统中超过51％的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，区块链数据的稳定性和可靠性都非常高。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的核对定值信息方法流程图；
图3为本发明的结构框图；
图4为本发明的设备结构图。
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做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。
本发明的实施例1公开了一种基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法，如图1所述，具体步骤如下：
S101在区块链上的监控站节点、操作站节点和继电保护节点对应部署优先级递减的三级智能合约；
S102操作票在区块链上进行广播，所述继电保护节点调用当前运行定值信息核对所述操作票的定值信息；其中当前运行定值信息包括继电保护定值和定值区号。
需要了解的是：继电保护是电力系统的重要组成部分，而继电保护定值管理工作的有效性、及时性是电网安全、稳定运行的有力保障。在分析了继电保护定值管理工作特点的基础上，利用区块链技术的去中心化、不可篡改，从而使该系统在满足继电保护定值管理日常工作要求的同时，实现了操作票的自动流转。
为了进一步优化上述技术方案，所述智能合约中，每一级智能合约均包含秘钥信息，所述秘钥信息为用户名、操作码、IP地址、操作权限和信息加密算法中的一种或多种；所述秘钥信息是由管理中心设置，并按照一定周期进行更新后下达各个节点。
具体地，将操作票的内容划分为三个模块:表头信息，具有固定的格式和内容，包括电压等级、单位、保护名称等信息，这些信息可以通过列表框进行选择生成；表尾信息，一方面存储审批流程中涉及到的操作人员信息，另一方面在定值单审批过程中提供数字签名之用，这一部分同样具有固定的格式和内容，包括申请人、计算人、审核人、复算人等；保护内容，包括定值单的整定值描述和整定值，控制字描述和控制字这两大部分。
其中，通过各级智能合约确定权限，防止非法操作，进而保证数据交互中的安全。
更进一步，进入管理中心需要输入用户名和密码，进行身份验证，验证通过后将该用户名及其所属的角色以Session的形式进行保存。当用户进入相应的页面进行操作时，首先检查其是否为登陆用户，如果是则继续，否则转到登陆页面。对每一个登陆系统的用户，系统赋予了一个操作码，对操作票的每一步写操作都需要输入其操作码，然后验证程序根据其操作码查询用户数据表，如果有此用户，则比较其用户名和角色与其登陆时的用户名及其角色是否相同，如果相同则表明用户身份合法，如果不同则表明用户身份不合法，从而防止了登陆用户和非登陆用户对定值单的非法的操作。
进一步，如图2所示，核对所述操作票的定值信息具体步骤如下：
S1021调取上下级智能合约的加密算法，获取从上级智能合约到下级智能合约的信息表征映射关系；
S1022根据所述信息表征映射关系进行解密，其中所述下级智能合约中包含复验信息；
S1023验证复验信息解密和加密前后是否一致进行核验。
进一步，继电保护定值操作步骤如下：
继电保护节点通过其存储的授权命令体系对下载成功的操作票进行授权身份，命令合法性认证；
继电保护节点调用继电保护当前运行定值区的定值信息，核对操作票的定值；
继电保护节点的子节点对下发的定值修改到继电保护的缓存，再次调用继电保护节点当前运行的定值进行校验：校验正确则生成固化命令，将运行定值修改为下发的运行定值。
进一步，定值区切换步骤包括：
继电保护节点通过其存储的授权命令体系对下载成功的操作票进行授权身份、命令合法性认证；
继电保护节点调用保护所有定值区信息，核对操作票的定值区号；
继电保护节点的子节点对下发的定值区号进行校验是否存在，定值区定值组是否适合当前运行，如果校验正确则就生成固化命令，将运行区号修改为目标区号。
本发明的另一实施例中公开了基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约系统，如图3所示，包括：
第一智能合约模块，存储监控站节点上的第一智能合约；
第二智能合约模块，存储操作站节点上的第二智能合约；
第三智能合约模块，存储继电保护节点上的第三智能合约；
校对模块，继电保护节点调用当前运行定值信息核对操作票的定值信息。
为了进一步优化上述技术方案，所述第一智能合约模块、所述第二智能合约模块和所述第三智能合约模块内存储对应优先级的智能合约，同时内置秘钥信息，所述秘钥信息为用户名、操作码、IP地址、操作权限和信息加密算法中的一种或多种；所述秘钥信息是由管理中心设置，并按照一定周期进行更新后下达各个节点。
为了进一步优化上述技术方案，所述校对模块包括：
映射关系单元，调取上下级智能合约的加密算法，获取从上级智能合约到下级智能合约的信息表征映射关系；
解密单元，根据所述信息表征映射关系进行解密，其中所述下级智能合约中包含复验信息；
复验信息核验单元，验证复验信息解密和加密前后是否一致进行核验。
基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约设备，如图4所示，包括：至少一个处理器01，至少一个通信接口02，至少一个存储器03和至少一个通信总线04；
在本发明实施例中，处理器01、通信接口02、存储器03通过通信总线04完成相互间的通信；
处理器01可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器03可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。
其中，存储器03存储有程序，处理器01调用存储器03所存储的程序，执行本发明实施例提供的柱塞泵远程故障诊断方法。
本发明实施例还提供一种存储介质，该存储介质可以存储执行本发明实施例提供的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法的程序。
可选的，所述程序可具体用于：
在区块链上的监控站节点、操作站节点和继电保护节点对应部署优先级递减的三级智能合约；
操作票在区块链上进行广播，所述继电保护节点调用当前运行定值信息核对所述操作票的定值信息；其中当前运行定值信息包括继电保护定值和定值区号。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法，其特征在于，具体步骤如下：
在区块链上的监控站节点、操作站节点和继电保护节点对应部署优先级递减的三级智能合约；
操作票在区块链上进行广播，所述继电保护节点调用当前运行定值信息核对所述操作票的定值信息；其中当前运行定值信息包括继电保护定值和定值区号。
2.根据权利要求1所述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法，其特征在于，所述智能合约中，每一级智能合约均包含秘钥信息，所述秘钥信息为用户名、操作码、IP地址、操作权限和信息加密算法中的一种或多种；所述秘钥信息是由管理中心设置，并按照一定周期进行更新后下达各个节点。
3.根据权利要求1所述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法，其特征在于，核对所述操作票的定值信息具体步骤如下：
调取上下级智能合约的加密算法，获取从上级智能合约到下级智能合约的信息表征映射关系；
根据所述信息表征映射关系进行解密，其中所述下级智能合约中包含复验信息；
验证复验信息解密和加密前后是否一致进行核验。
4.根据权利要求1所述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法，其特征在于，继电保护定值操作步骤如下：
继电保护节点通过其存储的授权命令体系对下载成功的操作票进行授权身份，命令合法性认证；
继电保护节点调用继电保护当前运行定值区的定值信息，核对操作票的定值；
继电保护节点的子节点对下发的定值修改到继电保护的缓存，再次调用继电保护节点当前运行的定值进行校验：校验正确则生成固化命令，将运行定值修改为下发的运行定值。
5.根据权利要求1所述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法，其特征在于，定值区切换步骤包括：
继电保护节点通过其存储的授权命令体系对下载成功的操作票进行授权身份、命令合法性认证；
继电保护节点调用保护所有定值区信息，核对操作票的定值区号；
继电保护节点的子节点对下发的定值区号进行校验是否存在，定值区定值组是否适合当前运行，如果校验正确则就生成固化命令，将运行区号修改为目标区号。
6.基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约系统，其特征在于，包括：
第一智能合约模块，存储监控站节点上的第一智能合约；
第二智能合约模块，存储操作站节点上的第二智能合约；
第三智能合约模块，存储继电保护节点上的第三智能合约；
校对模块，继电保护节点调用当前运行定值信息核对操作票的定值信息。
7.根据权利要求6所述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约系统，其特征在于，所述第一智能合约模块、所述第二智能合约模块和所述第三智能合约模块内存储对应优先级的智能合约，同时内置秘钥信息，所述秘钥信息为用户名、操作码、IP地址、操作权限和信息加密算法中的一种或多种；所述秘钥信息是由管理中心设置，并按照一定周期进行更新后下达各个节点。
8.根据权利要求6所述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约系统，其特征在于，所述校对模块包括：
映射关系单元，调取上下级智能合约的加密算法，获取从上级智能合约到下级智能合约的信息表征映射关系；
解密单元，根据所述信息表征映射关系进行解密，其中所述下级智能合约中包含复验信息；
复验信息核验单元，验证复验信息解密和加密前后是否一致进行核验。
9.基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约设备，其特征在于，所述智能合约设备包括处理器、存储器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的继电保护定值管理智能合约程序，以实现权利要求1-5中任一项所述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任意一项所述的基于区块链技术的继电保护定值管理智能合约方法的步骤。
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