CN115967563A - 一种基于区块链的能源数据采集上链系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明主要涉及区块链技术领域，为了解决普通电表等能源数据采集终端采集的能源数据经过4G或5G传输到能源管理平台可能存在数据被篡改或遗漏的问题，本发明提供一种基于区块链的能源数据采集上链系统及方法，对不具备通信功能的普通电表等能源采集端部署电力集中采集器和区块链边缘网关系统，所述能源采集端与区块链边缘网关之间通过RS485协议传输信号，所述电力集中器和区块链边缘网关系统可通过RJ45接口连接，能源数据上链储存后能源管理平台和区块链服务可进行能源数据的传输，在能源管理平台的数据被泄漏或篡改时，链上存储的数据能够保证真实的能源数据不丢失。
Description
技术领域
本发明主要涉及区块链技术领域，尤其是涉及一种基于区块链的能源数据采集上链系统及方法。
背景技术
目前区块链在能源行业中的应用主要集中于三个领域，分别为分布式电力交易、主体生态系统构建以及能源智能化调度。传统电力能源数据传输链路是直接从电表到能源管理平台，在这个过程中，采集的电力能源数据有可能会被篡改或者被遗漏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：
提供一种基于区块链的能源数据采集上链方法，解决普通电表等能源数据采集终端采集的能源数据经过4G或5G传输到能源管理平台可能存在数据被篡改或遗漏的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案；
一种基于区块链的能源数据采集上链系统，其特征在于，所述系统包括区块链边缘网关、区块链业务代理平台、能源信息采集终端、能源数据管理平台；
所述能源信息采集终端，用于采集能源信息；
所述区块链边缘网关和区块链业务代理平台，用于构建数据通道，对能源数据进行区块链上链；
所述能源数据管理平台，用于保存能源数据。
基于上述系统，本发明还提供一种基于区块链的能源数据采集上链方法，包括以下步骤：
为能源信息采集终端配置边缘网关；
进行区块链边缘网关设备认证；
通过区块链边缘网关设备认证后，能源数据平台通过区块链边缘网关环和区块链业务代理网关进行解析和上链。
进一步的，所述进行区块链边缘网关设备认证具体包括：
步骤1：区块链业务代理网关预装区块链节点证书，向区块链节点发送注册信息，发起注册；区块链节点收到注册信息后，生成区块链节点证书，并向区块链业务代理网关下发区块链节点证书；
步骤2：区块链边缘网关将设备注册信息发送至区块链业务代理网关，发起注册；区块链业务代理网关将注册信息转发给区块链节点，区块链节点接收到注册信息，验证通过后，向区块链业务代理网关下发设备证书；区块链业务代理网关将设备证书下发给区块链边缘网关；区块链边缘网关保存设备证书。
步骤3：区块链边缘网关将设备证书发送给区块链业务代理平台，区块链业务代理平台验证设备证书后，向区块链边缘网关下发区块链业务代理网关平台证书，区块链边缘网关验证区块链物业代理平台证书后，与区块链业务代理平台建立mTLS加密传输通道。
进一步的，能源数据上链包括，进入网络层的能源数据包进行版本号校验和检测，实现目标地址转换，经路由查找后，在INPUT包过滤时，进行能源协议筛选时，将筛选出的属于能源协议的数据进行分析，分析出需要的能源数据进行区块链上链数据组包，经过区块链轻节点将能源数据上链。
进一步的，筛选出属于能源协议的数据后，同时将所述数据传到云端管理平台。
进一步的，若涉及多个能源信息采集终端需要将能源数据上链存储，设置电力集中器将所述多个能源信息采集终端的信息批量传输至边缘网关。
本发明的有益效果：
对现有的能源采集设备进行硬件更改，能源管理平台可以通过区块链服务进行能源数据历史信息上链查询和溯源，保障能源数据不被篡改或遗漏，保证采集的能源数据的真实性；一旦能源数据匹配不合格，还可以追溯能源数据被篡改的环节，及时进行数据修复。
附图说明
图1为本发明所述方法网络拓扑图。
图2为本发明所述方法中区块链边缘网关设备认证流程图。
图3为本发明所述能源数据上链流程图。
具体实施方式
如图1所示，对不具备通信功能的普通电表等能源采集端部署电力集中采集器和区块链边缘网关系统，所述能源采集端与区块链边缘网关之间通过RS485协议传输信号，所述电力集中器和区块链边缘网关系统可通过RJ45接口连接。能源数据上链储存后能源管理平台和区块链服务可进行能源数据的传输。
在进行能运数据传输之前需要对区块链边缘网关设备进行认证，如图2所述：
区块链业务代理平台系统预装区块链节点的证书，然后生成区块链业务代理平台公私钥PKm、SKm；区块链业务代理平台向区块链节点服务发起注册申请，提交业务代理平台的ID和平台信息，以及平台公钥PKm，及注册内容的签名值；区块链节点服务收到注册信息后，对区块链业务代理平台签发证书，并将证书下发给区块链业务代理平台；区块链业务代理平台收到证书后通过区块链节点证书进行签名验签，验证通过后进行存储；区块链边缘网关上电初始化时，生成一对公私钥PKt、SKt，然后发起设备注册流程，将设备ID、PKt、设备注册信息的签名值发送到区块链业务代理平台；区块链业务代理平台收到设备注册信息后，将设备信息转发给区块链节点，区块链节点收到注册信息后，通过公钥PKt进行签名验签，验签通过后颁发设备证书；区块链节点将设备证书下发给区块链业务代理平台，区块链业务代理平台再将设备证书下发给区块链边缘网关；区块链边缘网关收到设备证书后，验证签名后保存设备证书，然后和区块链业务代理平台发起设备认证流程；区块链边缘网关将设备证书发给区块链业务代理平台，区块链业务代理平台验证设备证书后下发区块链业务代理平台证书；区块链边缘网关验证区块链业务代理平台证书成功后，可与区块链业务代理平台建立mTLS加密传输通道。
如图3所示，能源数据通过区块链边缘网关或区块链业务代理平台时，进入网络层的能源数据包通过PRE-ROUTING点时进行版本号、校验和等检测，实现目的地址转换；经路由查找后，在INPUT包过滤时，进行能源协议筛选，如电力376.1协议、MQTT协议，不是能源协议的数据包则直接进入转发和路由流程；筛选出来的能源协议，则进行TCP/IP单包协议分析，分析出上报的能源数据，如电量、时间、设备号等关键信息；对信息分析后的电量、时间等数据进行区块链上链数据组包，然后对数据进行加密，进行转发；针对原始的能源数据一方面经过区块链轻节点端将数据传输上链，另一方面能源数据直接经过路由，目的地址转发，能源数据上传到云端能源管理平台。
Claims (6)
1.一种基于区块链的能源数据采集上链系统，其特征在于，所述系统包括区块链边缘网关、区块链业务代理平台、能源信息采集终端、能源数据管理端；
所述能源信息采集终端，用于采集能源信息；
所述区块链边缘网关和区块链业务代理平台，用于构建数据通道，对能源数据进行区块链上链；
所述能源数据管理平台，用于保存能源数据。
2.应用于权利要求1所述系统的一种基于区块链的能源数据采集上链方法，其特征在于，包括以下步骤：
为能源信息采集终端配置边缘网关；
进行区块链边缘网关设备认证；
通过区块链边缘网关设备认证后，能源数据管理平台通过区块链边缘网关环和区块链业务代理网关进行解析和上链。
3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的能源数据采集上链方法，其特征在于，所述进行区块链边缘网关设备认证具体包括：
步骤1：区块链业务代理网关预装区块链节点证书，向区块链节点发送注册信息，发起注册；区块链节点收到注册信息后，生成区块链节点证书，并向区块链业务代理网关下发区块链节点证书；
步骤2：区块链边缘网关将设备注册信息发送至区块链业务代理网关，发起注册；区块链业务代理网关将注册信息转发给区块链节点，区块链节点接收到注册信息，验证通过后，向区块链业务代理网关下发设备证书；区块链业务代理网关将设备证书下发给区块链边缘网关；区块链边缘网关保存设备证书；
步骤3：区块链边缘网关将设备证书发送给区块链业务代理平台，区块链业务代理平台验证设备证书后，向区块链边缘网关下发区块链业务代理网关平台证书，区块链边缘网关验证区块链物业代理平台证书后，与区块链业务代理平台建立mTLS加密传输通道。
4.根据权利要求2所述的一种基于区块链的能源数据采集上链方法，其特征在于，能源数据上链包括，进入网络层的能源数据包进行版本号校验和检测，实现目标地址转换，经路由查找后，在INPUT包过滤时，进行能源协议筛选时，将筛选出的属于能源协议的数据进行分析，分析出需要的能源数据进行区块链上链数据组包，经过区块链轻节点将能源数据上链。
5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的能源数据采集上链方法，其特征在于，筛选出属于能源协议的数据后，同时将所述数据传到能源管理平台。
6.根据权利要求2-5任意一项所述的一种基于区块链的能源数据采集上链方法，其特征在于，若涉及多个能源信息采集终端需要将能源数据上链存储，设置电力集中器将所述多个能源信息采集终端的信息批量传输至边缘网关。
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