基于区块链智能合约的电力配网智能运维系统和方法

摘要

一种基于区块链智能合约的电力配网智能运维的系统和方法，该系统的用户终端是创建或检测人员随身携带在身上的智能终端，首先创建人员携带智能终端将所辖配网内设备的位置信息、设备运行状态信息、设备检测项目以及设备检测方法，采集并上传到区块链，创建设备相关的行为监测智能合约，当检测人员现场对设备进行检测时，上传设备精确位置信息、检测项目以及对应的检测数据，然后通过区块链中行为监测智能合约，对检测人员的运维行为进行规范；当检测人员超出了设定的位置检测范围、未达到设定的检测项目范围、不符合规定的设备检测方法，或者设备电量低于安全电量范围还未充电时，自动执行智能合约代码，发出警报，提醒此次运维行为不合规定。

说明书

技术领域

本发明属于配网线路智能运维以及监测领域，更具体地，涉及基于区块链技术智能合约的运维行为监测系统和方法。

背景技术

电网中运行的电气设备投入运行后，随着连续运行时间的增长，不断受环境侵蚀和各种荷载以及自然灾害等的作用，不可避免的产生潜在的绝缘缺陷，存在微小绝缘缺陷的电气设备虽然可以继续正常运行一段时间，但绝缘已不完美。为保证运行设备安全，加强设备的运行巡视检查和维护，需要对设备进行带电检测试验，提前发现某些参数出现异常变化，可以减少设备停电试验的机率，提高供电可靠性，同时能对上述运行中的设备进行缺陷排查和预警。

然而，目前的检测方法都是基于人工的检测方式，相关方对检测方提供的数据存在不透明的问题，而且检测方提供的数据都是零散的纸质报告，这种纸质报告不可溯源和对比。因此，现有技术中急需一种在这些运维行为监测中可以有效解决数据不可靠、不可信、不可溯源和对比等问题的技术方案。

发明内容

(一)发明目的

针对上述现有技术的不足，本发明提供了能够实现数据可靠可信、行为透明、高效共享以及自动识别行为合法的行为监测系统和方法。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种基于区块链智能合约的电力配网智能运维系统，由系统本体构成，其特征是，所述系统本体包括：位置监控单元，采集单元，数据缓存传输单元，数据分析处理单元和智能运维单元。

所述位置监控单元上报运维行为发生的精确位置信息。

所述采集单元包括安装或连接在智能终端上的传感器和数字摄像头，传感器和数字摄像头用于采集原始数据。

所述数据缓存传输单元包括本地存储器，通过有线或无线与采集单元连接，所述本地存储器用于接收并存储所述采集单元采集的原始数据，并将所述原始数据传输至所述数据分析处理单元，最后送到区块链网络系统中。

所述数据分析处理单元包括区块链网络系统和部署在区块链网络系统中的行为监测智能合约，所述区块链网络系统由多个彼此互相连接的节点组成。

所述智能运维单元包括与所述区块链节点连接的初建客户端、检测客户端、管理客户端和普通客户端，所述初建客户端、检测客户端、管理客户端和普通客户端分别用于供初建人员、检测人员、管理人员和普通客户实时查看运维行为、检测数据和预警信息；所述智能运维单元根据智能合约执行的结果对运维行为给出行为合法性判断。

根据本发明的另一个方面，前述基于区块链智能合约的电力配网智能运维系统的实现方法，包括以下步骤：

(1)、搭建网络系统，将数据分析处理模块中的节点分组，分为边缘节点和核心节点，构建区块链系统，在各节点部署行为监测智能合约；

(2)、初建人员携带智能终端，采集配网待检测设备的精确位置信息，需检测的项目以及检测方法，上传至本地网关，上报至区块链网络，行为监测智能合约被创建，同时会生成一个被调用的合约地址；

(3)、检测项目开始，检测人员携带智能终端，通过采集单元采集检测的实时数据，上报待检测设备的精确位置信息、检测项目、检测数据，并上传至本地网关；

(4)、数据缓存传输单元包含本地网关，对采集的数据进行缓存和预处理，将数据上传至区块链网络系统，自动触发区块链系统中安装的行为监测智能合约，对数据进行处理、分析、得出运维行为合法性结论、生成预警信息；

(5)、检测人员、管理人员和普通客户分别通过检测客户端、管理客户端和普通客户端，登入区块链网络系统中，查看运维行为的合法性，查看和跟踪检测的进度，并做出响应、生成检测报告等。

技术方案小结，本发明的原理是，一种基于区块链智能合约的电力配网智能运维系统，数据缓存传输单元将采集到的原始数据，送到区块链网络系统中，区块链网络系统和部署在区块链网络节点中的行为监测智能合约自动执行，合约运行的结果对这些原始数据的对应的运维行为进行合法性判断，得出运维行为合法性结论、生成预警信息。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

(1)行为透明，数据可靠可信。由于区块链技术本身具有的去中心化数据存储、多方共识机制、不可篡改等特性，在较大程度上解决数据透明和各参与者互相不信任问题。数据缓存和传输模块将预处理的数据直接上链，有效的减少人为数据操作错误或篡改，让行为监测的各参与方共同维护数据的有效性，充分保证数据的可信可靠。同时，通过预先定义好的触发条件，各节点可以自动调用事先编写好的智能合约，对上链数据进行对比、分析、计算，得出行为的合法性判断，并且反馈至各参与者，任何不正确的检测行为均不会被遗漏，检测方也很难做出欺骗或伪造数据的行为。

(2)数据共享，可溯源，可对比。区块链技术本身具有的特点，中心化数据存储、多方共识机制、可溯源性等特性，能在较大程度上解决数据可溯源和可对比性。同时，各参与者均可以在授权范围内对数据和信息进行查看或操作，保证各个参与者之间的信息准确、高效、共享。

(3)结合部署在区块链网络系统中的行为监测智能合约，可以实现对检测行为实时自主决策，无需派人全程监控或跟踪，即可实现对整个行为的不间断监控。

附图说明

图1是本发明基于区块链智能合约的电力配网智能运维系统和方法框架图；

图2是区块链节点的功能框图；

图3是智能合约的流程框图。

附图标记：

1：智能运维单元；2：数据分析处理单元；3：数据缓存传输单元；4：采集单元；5位置监测单元

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1所示，数据分析处理单元2内置区块链网络节点和行为监测智能合约，智能运维单元1，数据缓存传输单元3，采集单元4，位置监测单元5，接入同一通信网络中。

位置监控单元5向数据缓存处理单元3汇报运维行为发生的精确位置信息。

采集单元4包括安装或连接在智能终端上的传感器和数字摄像头，传感器和数字摄像头用于采集原始数据，并向数据缓存处理单元3汇报采集到的原始数据。

数据缓存传输单元3包括本地网关，通过有线或无线与采集单元4连接，用于接收并存储采集单元4采集的原始数据，并将所述原始数据传输至数据分析处理单元2，最后送到区块链网络系统中。

数据分析处理单元2包括区块链网络系统和部署在区块链网络系统中行为监测的智能合约，所述区块链网络系统由多个彼此互相连接的节点组成。

智能运维单元1包括初建客户端、检测客户端、管理客户端和普通客户端，初建客户端、检测客户端、管理客户端和普通客户端分别用于供初建人员、检测人员、管理人员和普通客户实时查看运维行为、检测数据和预警信息；智能运维单元1审批创建用户申请，监测权限用户认证，根据智能合约执行的结果对运维行为给出行为合法性判断。

区块链节点的功能框图如图2所示，区块链节点组包括主节点和次节点，主节点和次节点都存储了区块链节点组中的全部数据，并封装了共识机制和行为监测的智能合约；次节点与管理客户端和普通客户端连接，用于监测权限验证，实时查看运维行为的合法性，跟踪检测的进度；主节点与初建客户端和检测客户端连接，用于监测权限验证，实时查看运维行为的合法性，调用运维行为的合约，以及打包、验证、广播新区块。

智能合约执行流程如图3所示，行为监测智能合约是存储在区块链节点中的、用于实现行为监测功能；初建人员用智能终端的位置监控单元上报运维行为发生的精确位置信息，合约被创建，同时会生成一个合约地址；当检测人员现场对设备进行检测时，设备的位置信息、检测方法和检测数据上报到区块链网络，当预设的相应条件符合时，通过调用合约地址来执行合约，同时会标明要调用合约的哪个函数，并且提供了该函数所需要的参数；合约函数会检查参数的合法性，匹配合约规则，代码执行完毕后，如果一切正常，最后把合约执行状态和合约值写入区块中，同时把结果或通知反馈给检测人员或管理人员。虽然所有节点都在同时执行合约、运算，但最后只有在共识竞争中获胜的节点所打包的区块才会广播到全网，并被其他节点验证后认可。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。