一种带轻钱包的智能燃气表系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带轻钱包的智能燃气表系统，包括用于处理、运算智能燃气表内的数据并控制数据交换的中央处理器、用于控制分户管道的燃气供应及计量供应燃气量的流量计量及控制模块、用于与所述中央处理器及外部记账节点进行数据交互的区块链轻钱包模块和用于实现中央处理器、流量计量及控制模块和区块链轻钱包模块之间的数据传输以及区块链网络中数据传输的通讯模块。本发明专利技术通过设置区块链轻钱包模块进行与此燃气表相关的燃气交易记录，并联合区块链网络中的记账节点，使得最终的燃气量信息、燃气交易信息都分布式地不可篡改地存储在区块链网络中。

An intelligent gas meter system with light Wallet

The invention discloses an intelligent gas meter system with a light purse, comprising a central processing unit for processing, computing data in the intelligent gas meter and controlling data exchange, a flow metering and controlling module for controlling gas supply and metering gas supply in a household pipeline, and a flow metering and controlling module for the said central processing unit and an external record. Block chain light wallet module for data interaction between account nodes and communication module for data transmission between CPU, flow measurement and control module and block chain light wallet module, as well as data transmission in block chain network. The invention sets a block chain light wallet module to record the gas transaction related to the gas meter, and unites the accounting nodes in the block chain network, so that the final gas volume information and gas transaction information are distributed and stored in the block chain network, which can not be tampered with.

【技术实现步骤摘要】
一种带轻钱包的智能燃气表系统
本专利技术涉及智能燃气表和区块链
，尤其涉及一种带轻钱包的智能燃气表系统。
技术介绍
随着2016年我国资源产品价格改革持续升温，继居民阶梯电价和阶梯水价之后，酝酿多年的阶梯气价制度也渐行渐近。国家发改委发布指导意见表示到2016底，我国所有已通气的城市将建立阶梯气价制度。阶梯气价的推行对天然气计量方式无疑带来了新的要求，这直接催生了对于智能燃气表的需求，至2016年智能燃气表市场需求达到110亿元。多方因素催生市场需求。目前，我国智能燃气表行业正迎来市场需求全面放量的时期。智能燃气表需求的快速增长，不仅得益于我国目前对天然气等清洁能源的大力扶持，更有多方面的因素催生智能燃气表业的市场需求。目前我国使用的燃气表中，约80％为传统的机械模式燃气表，20％为智能燃气表。我国燃气表制造企业中，实际制造智能燃气表的企业仅占10％左右。可见，智能燃气表行业仍有巨大的上升空间。智能燃气表主要包括IC卡燃气表和远传燃气表两大类，IC卡表始终带电，对电池要求较高，在燃气表上应用比较可靠，而IC卡燃气表适用于宾馆、酒店、学校食堂、机关单位和商业网点等不好集中管理的零散用户使用，但是，目前接触式的IC卡智能燃气表仍然是市场上的主流产品。无线远传燃气表一般以膜式燃气表为计量基表，加装流量信号采集模块、无线传输模块等，除具燃气体积计量功能外，还具有计量数据机电转换、无线射频数据传输、阀门遥控等功能，适用于居民小区等用户的燃气远程集中自动抄表系统，但是当前还处于规模应用的初期。2009年比特币的出现带来了一种颠覆性的成果--区块链技术，区块链是一个安全的帐簿类数据库，由一个个数据区块组成，使用者可以在这个不断更新升级的平台查找数据，对于金融机构来说，区块链能加快交易处理过程、降低成本、减少中间人、提高市场洞察力，增加业务透明度。区块链作为加密货币比特币的底层技术，是一个伟大的创新，区块链技术可以用于打击欺诈和非法交易，目前很多行业都开始使用区块链技术，尤其是采用区块链作为工具实现真正的能源互联网技术。区块链可以起到的作用是：第一，基于区块链的数据公正确保信任，公私钥结合的访问权限保护隐私，真正做到私密性，可信计量；第二，区块链防篡改，主体间采用一定的方式配合信任或者强制信任，实现强制信任下泛在交互；第三，区块链和大数据以及人工智能融合构成可信任预言机，签署外部数据，实现虚实交互的自律控制；第四，基于区块链部署的设备间点对点交互式决策，不需要将信任托付于中心化平台代为决策，去中心化从而实现设备民主与分布决策；第五，各主体间基于明确的互动规则进行随机博弈，系统呈现中性良性演化，符合市场化规律和竞争演化的协调性和可进化性。区块链的作用不仅仅是去中介化。区块链可能颠覆市场及现有价值链，区块链还可能通过释放此前尚未开发的供应创造出新的市场。区块链和能源互联网计量系统的结合，将为未来能源互联网的发展提供可靠的燃气交易和计量的技术支持。轻钱包(SPV)是“SimplifiedPaymentVerification”(简单支付验证)的缩写。中本聪论文简要地提及了这一概念，指出：不运行完全节点也可验证支付，用户只需要保存所有的blockheader就可以了。用户虽然不能自己验证交易，但如果能够从区块链的某处找到相符的交易，他就可以知道网络已经认可了这笔交易，而且得到了网络的多少个确认。按照中本聪的原文，有个细节需要注意，SPV指的是“支付验证“，而不是“交易验证”。这两种验证有很大区别。“支付验证”则比较简单，只判断用于“支付”的那笔交易是否已经被验证过，并得到了多少的算力保护(多少确认数)。原理：blockheader中有三个关键字段，一是prev_block_hash(前一区块的hash值，确保了区块链所记录的交易次序)；二是bits(当前区块的计算难度),三是merkle_root_hash(借助merkletree算法，确保收录与区块中所有交易的真实性)。优点：极大地节省存储空间。减轻终端用户的负担。无论未来的交易量有多大，blockheader的大小始终不变，只有80字节。按照每小时6个的出块速度，每年产出52560个区块。当只保存blockheader时，每年新增的存储需求约为4兆字节，100年后累计的存储需求仅为400兆，即使用户使用的是最低端的设备，正常情况下也完全能够负载。目前传统智能燃气表一般是通过IC卡储值实现预交燃气费的功能，但是，IC卡储值账户加密安全性低，数据易遭到人为恶意篡改，容易造成用户钱财的损失。因此，如果能够将区块链技术应用到智能燃气表领域，则能有效避免上述情况的发生。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带轻钱包的智能燃气表系统，通过设置区块链轻钱包模块进行与此燃气表相关的燃气交易记录，并联合区块链网络中的记账节点，使得最终的燃气量信息、燃气交易信息都分布式地不可篡改地存储在区块链网络中。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种带轻钱包的智能燃气表系统，包括中央处理器、流量计量及控制模块、区块链轻钱包模块和通讯模块，所述流量计量与控制模块、所述区块链轻钱包模块分别与所述中央处理器连接；所述通讯模块分别无线或有线连接于所述中央处理器、流量计量及控制模块和区块链轻钱包模块；其中：所述中央处理器用于处理、运算智能燃气表内的数据，并控制数据交换；所述流量计量及控制模块控制分户管道的燃气供应及计量供应的燃气量，并将计量的燃气量数据传输至中央处理器；所述区块链轻钱包模块与所述中央处理器及外部记账节点进行数据交互；所述通讯模块用于实现所述中央处理器、流量计量及控制模块和区块链轻钱包模块之间的数据传输以及区块链网络中的数据传输。进一步的，所述流量计量及控制模块包括电磁阀、流量传感器、I/V转换器和A/D转换器，所述电磁阀、流量传感器、I/V转换器、A/D转换器依次电气连接，其中：所述电磁阀用于控制燃气的流量，以及调整介质的方向、速度和其他的参数；所述流量传感器，用于测定燃气的流量，并产生相应的电流信号传输至I/V转换器；所述I/V转换器，用于将输入的电流信号转换成相对应的电压模拟信号；所述A/D转换器，用于将电压模拟信号转换为数字信号，并进一步将数字信号传输至所述中央处理器。进一步的，所述区块链轻钱包模块设置有数据层，所述数据层用于存储以下任意数据之一或数据组合：燃气量交易数据，为区块链中与此燃气表节点相关的燃气交易数据；时间戳，用于记录区块链网络内燃气交易发生的时间；燃气交易数字货币钱包数据，用于利用轻钱包地址和数字货币支付燃气交易费用；所述数据层还用于将与此燃气表节点发生的燃气交易数据加盖时间戳，形成数据区块并不可篡改的记录在区块链中。进一步的，所述区块链轻钱包模块包括加密管理单元，采用硬件或软件加密方式对数据进行加密，并用于管理用户的加密信息。进一步的，所述区块链轻钱包模块带有数字货币储值或预存费用功能，用户可以用数字货币支付燃气费，并存储在所述区块链轻钱包模块中。进一步的，所述区块链轻钱包模块会下载区块头信息，，从而得到钱包秘钥所对应的所有交易区块信息。进一步的，所述区块链轻钱包模块所对应的区块链网络可以是公有链、联盟链或私有链；所述私有链或联盟链的全部或部分节点拥有比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带轻钱包的智能燃气表系统，其特征在于，包括中央处理器、流量计量及控制模块、区块链轻钱包模块和通讯模块，所述流量计量与控制模块、所述区块链轻钱包模块分别与所述中央处理器连接；所述通讯模块分别无线或有线连接于所述中央处理器、流量计量及控制模块和区块链轻钱包模块；其中：所述中央处理器用于处理、运算智能燃气表内的数据，并控制数据交换；所述流量计量及控制模块控制分户管道的燃气供应及计量供应的燃气量，并将计量的燃气量数据传输至中央处理器；所述区块链轻钱包模块与所述中央处理器及外部记账节点进行数据交互；所述通讯模块用于实现所述中央处理器、流量计量及控制模块和区块链轻钱包模块之间的数据传输以及区块链网络中的数据传输。

【技术特征摘要】
1.一种带轻钱包的智能燃气表系统，其特征在于，包括中央处理器、流量计量及控制模块、区块链轻钱包模块和通讯模块，所述流量计量与控制模块、所述区块链轻钱包模块分别与所述中央处理器连接；所述通讯模块分别无线或有线连接于所述中央处理器、流量计量及控制模块和区块链轻钱包模块；其中：所述中央处理器用于处理、运算智能燃气表内的数据，并控制数据交换；所述流量计量及控制模块控制分户管道的燃气供应及计量供应的燃气量，并将计量的燃气量数据传输至中央处理器；所述区块链轻钱包模块与所述中央处理器及外部记账节点进行数据交互；所述通讯模块用于实现所述中央处理器、流量计量及控制模块和区块链轻钱包模块之间的数据传输以及区块链网络中的数据传输。2.根据权利要求1所述的带轻钱包的智能燃气表系统，其特征在于，所述流量计量及控制模块包括电磁阀、流量传感器、I/V转换器和A/D转换器，所述电磁阀、流量传感器、I/V转换器、A/D转换器依次电气连接。3.根据权利要求1所述的带轻钱包的智能燃气表系统，其特征在于，所述区块链轻钱包模块设置有数据层，所述数据层用于存储以下任意数据之一或数据组合：燃气量交易数据，为区块链中与此燃气表节点相关的燃气交易数据；时间戳，用于记录区块链网络内燃气交易发生的时间；燃气交易数字货币钱包数据，用于支付燃气交易费用；所述数据层还用于将与此燃气表节点发生的燃气交易数据加盖时间戳，形成数据区块并不可篡改的记录在区块链中。4.根据权利要求1所述的带轻钱包的智能燃气表系统，其特征在于，所述区块链轻钱包模块包括加密管理单元，采用硬件或软件加密方式对数据进行加密，并用于管理用户的加密信息；所述区块链轻钱包模块还带有数字货币储值或预存费用功能，用户可以用数字货币支付燃气费，并存储在所述区块链轻钱包模块中。5.根据权利要求1所述的带轻钱包的智能燃气表系统，其特征在于，所述区块链轻钱包模块下载区块头信息，从而得到钱包秘钥所对应的所有交易区块信息。6.根据权利要求1所述的带轻钱包的智能燃气表系统，其特征在于，所述区块链轻钱包模块所对应的区块链网络可以是公有链、联盟链或私有链；所述私有链或联盟链的全部或部分节点拥有复杂的读写、...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔华，杨豫森，谭智，陈辉，黄晓辉，
申请(专利权)人：赫普科技发展北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11