基于区块链技术与ZigBee技术的建筑消防系统及处理方法

摘要

本申请涉及消防技术领域，尤其是涉及一种基于区块链技术与ZigBee技术的建筑消防系统及处理方法。包括ZigBee终端模块、区块链技术、设备二维码、GPRS模块、Web服务器，扫描设备二维码后将数据传送至Web服务器，ZigBee终端模块的实时监测数据通过GPRS模块上传到Web服务器，Web服务器通过区块链技术保存到数据库中，所述区块链技术包括交易、区块、区块链，每个区块都具有区块头和区块体。本系统使用二维码技术，解决了巡检人员手工记录工作量大，可以实时保障易失火区域的消防安全。区块链技术，可以保证数据的可靠性、不可篡改性、可溯源性，在火灾发生后有关部门也可第一时间确认责任归属。

说明书

技术领域

本申请涉及消防技术领域，尤其是涉及一种基于区块链技术与ZigBee技术的建筑消防系统及处理方法。

背景技术

我国建筑中都会安装有消防栓、喷淋设备等装置，并且会在特定区域放置干粉灭火器。但目前我国大部分的建筑，例如学校寝室和小区居民楼中，仍然采用的是人工巡查的消防设施管理方式。这种方式具有很多的弊端：1、手工记录效率低下，检查人员的工作量大；2、传统人工的消防检查，多数是依靠检查人员手工记录，不能及时上报，不能精确、完整地收集数据；3、不能实时的监测建筑内重点防火区域的状况。

发明内容

为了改善手工记录效率、不能及时上报、不能精确完整地收集数据、不能实时的监测建筑内重点防火区域的状况的问题，本申请提供一种基于区块链技术与ZigBee技术的建筑消防系统及处理方法。

本申请提供的一种基于区块链技术与ZigBee技术的建筑消防系统，采用如下的技术方案：一种基于区块链技术与ZigBee技术的建筑消防系统，该系统包括ZigBee终端模块、区块链技术、设备二维码、GPRS模块、Web服务器，扫描设备二维码后将数据传送至Web服务器，ZigBee终端模块的实时监测数据通过GPRS模块上传到Web服务器，Web服务器通过区块链技术保存到数据库中，所述区块链技术包括交易、区块、区块链，每个区块都具有区块头和区块体，区块头包括：父区块的哈希值、时间戳、Merkle树根和区块高度，区块体包括具体交易数据记录，所述区块头根据哈希值连接前一区块，这样许多区块连接在一起就形成了一个区块链。

优选的，所述区块高度包括区块元信息和区块生成证明。

优选的，所述ZigBee终端模块包括协调器、路由器、终端；协调器是用来创建和配置网络，路由器负责路由发现和消息转发，终端负责接收命令采集到数据并上传。

优选的，所述Merkle树根对数据进行记录的操作，Merkle树中的叶子节点为具体的数据记录，非叶子节点是对应的叶子节点的哈希值，Merkle树由哈希值构成。

优选的，所述ZigBee终端模块使用CC2530芯片连接传感器，传感器采集到的数据通过协调器传给ARM处理器，ARM处理器使用STM32F103处理器，数据通过GPRS模块传送到Web服务器，使用区块链技术把数据存储在数据库中。

本申请提供的一种基于区块链技术与ZigBee技术的建筑消防系统的处理方法，包括以下步骤，

S1：数据采集；

S2：数据存储，数据在数据库中的储存方式采用区块链技术；

S3：数据处理，系统实时监测获取的数据，并对于建筑的消防安全进行评估，如果某处区域数据出现异常，将通过客户端告知管理人员需要及时进行人为处理。

S4:数据溯源；当建筑内火灾发生后，管理部门需要准确快速地知道火灾的发生原因，并且确认火灾发生的责任归属；

优选的，所述步骤S1还包括以下步骤：S11、一部分是巡检人员在现场检查完消防设备后，利用手机扫描设备上的二维码，将设备的状态信息通过手机上传到数据库中；

S12、ZigBee终端模块的实时监测，在容易失火的区域放置ZigBee模块，实时监测该位置的实际情况，将数据通过GPRS模块，上传到数据库中进行储存。

优选的，所述步骤S4后还有步骤S5:日常管理，管理人员通过客户端，对于建筑的消防安全进行便捷、高效的评估，并对建筑的消防设施进行完善的管理。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：本系统使用二维码技术，让巡检人员可以通过手机便捷地上传消防设施的状态，解决了巡检人员手工记录工作量大、管理部门难以整合记录的难题。在建筑重点防火区域使用ZigBee模块进行实时监测，可以实时保障易失火区域的消防安全。数据的储存采用区块链技术，可以保证数据的可靠性、不可篡改性、可溯源性，有利于让检查工作不再流于形式，在火灾发生后有关部门也可第一时间确认责任归属。将数据库中数据进行处理，管理部门可以直观地通过客户端实时了解建筑的消防安全，大大提高建筑的防火能力。

附图说明

图1是本申请区块结构示意图。

图2是本申请区块链结构的示意图。

图3是本申请系统总体设计图。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种基于区块链技术与ZigBee技术的建筑消防系统及其处理方法。参照图1至图3，一种基于区块链技术与ZigBee技术的建筑消防系统，该系统包括ZigBee终端模块、区块链技术、设备二维码、GPRS模块、Web服务器，扫描设备二维码后将数据传送至Web服务器，ZigBee终端模块的实时监测数据通过GPRS模块上传到Web服务器，Web服务器通过区块链技术保存到数据库中，区块链技术包括交易、区块、区块链，每个区块都具有区块头和区块体，区块头包括：父区块的哈希值、时间戳、Merkle树根和区块高度，区块体包括具体交易数据记录，区块头根据哈希值连接前一区块，这样许多区块连接在一起就形成了一个区块链。链式结构中区块由区块头和包含具体数据记录的区块体组成。区块具体对数据进行记录的操作是在Merkle树根中，而对于数据记录的任何改变都会体现在Merkle树根上，这样可以很容易的知道数据是否被人为篡改。这是区块链技术的不可篡改特性，可以很好的运用在本系统的数据记录方面，有效保证消防设备设备管理信息的数据安全性和数据可靠性。

区块头中除了Merkle树根值以外，还有表明每个区块是独一无二的信息(如哈希值)。区块头中的父哈希值用于连接前一个区块，各区块依据父哈希值以此连接形成区块链。

区块高度包括区块元信息和区块生成证明。识别不同区块的方法就是通过不同区块具备的不同哈希值和区块高度。

由于二维码具备可记录信息多，具备较强的容错能力，识别方式简便，保密性高，制作成本低，耐用性高，编码范围广。建筑管理部门可以为建筑中的每一处消防设施与设备都制定一个唯一的二维码，这样巡查人员在巡查过程中能高效、快速、准确地记录消防设备设施的状况，并且可以及时将这些信息上传到建筑管理部门的终端，便于管理部门第一时间获取建筑消防设备与设施的状态，实时地对建筑的消防安全状态进行评估。

ZigBee终端模块包括协调器、路由器、终端；协调器是用来创建和配置网络，路由器负责路由发现和消息转发，终端负责接收命令采集到数据并上传。ZigBee终端包括温度传感器、烟雾传感器、气体传感器。

Merkle树根对数据进行记录的操作，Merkle树中的叶子节点为具体的数据记录，非叶子节点是对应的叶子节点的哈希值，Merkle树由哈希值构成。

ZigBee终端模块使用CC2530芯片连接传感器，传感器采集到的数据通过协调器传给ARM处理器，ARM处理器使用STM32F103处理器，数据通过GPRS模块传送到Web服务器，使用区块链技术把数据存储在数据库中。

本申请提供的一种基于区块链技术与ZigBee技术的建筑消防系统的处理方法，包括以下步骤，

S1：数据采集；数据采集分为两个部分，S11、一部分是巡检人员在现场检查完消防设备后，利用手机扫描设备上的二维码，将设备的状态信息通过手机上传到数据库中；S12、ZigBee终端模块的实时监测，在容易失火的区域放置ZigBee模块，实时监测该位置的实际情况，将数据通过GPRS模块，上传到数据库中进行储存。

S2：数据存储，数据在数据库中的储存方式采用区块链技术；有效的保证了数据的安全性、不可篡改性、可靠性。

S3：数据处理，系统实时监测获取的数据，并对于建筑的消防安全进行评估，如果某处区域数据出现异常，将通过客户端告知管理人员需要及时进行人为处理。

S4:数据溯源；当建筑内火灾发生后，管理部门需要准确快速地知道火灾的发生原因，并且确认火灾发生的责任归属；由于系统的数据储存使用的区块链技术，可以保证数据具有可靠性和不可篡改性，管理部门只需要调出数据库中的数据即可进行火灾原因调查工作。

步骤S4后还有步骤S5:日常管理，管理人员通过客户端，对于建筑的消防安全进行便捷、高效的评估，并对建筑的消防设施进行完善的管理。巡检人员在检查消防设施时使用手机即可将设施状态实时上报，减小巡检的工作量。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。