一种基于区块链监测桥梁部位状态信息的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于区块链监测桥梁部位状态信息的方法，包括如下步骤：根据桥梁的结构特征，在桥梁的风险区正确安装监测设备；布置区块链节点，形成私有链，并建立区块链和桥梁监测设备的联系；区块链系统提取桥梁各监测设备对应的监测部位的状态安全信息范围，并将监测部位的状态安全信息范围保存到区块链的首区块；激活区块链获取监测部位状态信息的智能合约，使得区块链能持续的获取监测部位状态信息；区块链各记账节点对监测部位状态信息进行分析，最后通过区块链共识算法判断各监测部位状态信息是否在状态安全信息范围内；本发明专利技术通过区块链技术对桥梁风险部位状态信息进行监测，通过区块链共识算法判断监测部位是否安全。安全。安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链监测桥梁部位状态信息的方法


[0001]本专利技术涉及区块链
，自动化监测技术，尤其涉及一种基于区块链监测桥梁部位状态信息的方法。

技术介绍

[0002]区块链技术是一种分布式账本存储技术，保存在其中的数据具有去中心化和防篡改的功能，因此保存在其中的数据是十分安全的。
[0003]区块链共识机制是区块链处理数据达到安全存储目的的核心技术；区块链共识机制的过程是：首先由所有的记账节点对数据进行处理，判断数据是否合法；然后各记账节点把处理的结果发送到区块链网络系统中，区块链系统对所有记账节点判定的结果进行处理，通过共识算法，确定该数据是否合法，将合法的数据信息保存在区块链新形成的区块，该过程就是区块链的共识过程。
[0004]近年来，因区块链技术的突出优越性，越来越受到各界的重视，区块链渐渐应用到各种生活场景；其中，桥梁作为大型土木空间项目，目前监测桥梁安全的传统方法主要存在以下问题：(1)连续性弱：有些项目一年或两年进行一次监测；(2)实效性差：很难保证数据的稳定获取，尤其是在恶劣天气下；(3)准确性低：系统误差和随机误差比较大；(4)数据可靠性差：数据存储和传输过程安全性保障低；因此怎么将区块链技术运用到桥梁上，并且实现对桥梁的自动化监测，是桥梁空间结构自动化监测的一个新的研究方向。

技术实现思路

[0005]为克服以上技术中存在的一个或几个问题，本专利技术提供一种基于区块链监测桥梁部位状态信息的方法，该方法包括：
[0006]根据桥梁的结构特征，在桥梁的风险区正确安装监测设备；
[0007]布置区块链节点，形成私有链，并建立区块链和桥梁监测设备的联系；
[0008]区块链系统提取桥梁各监测设备对应的监测部位的状态安全信息范围，并将监测部位的状态安全信息范围保存到区块链的首区块；
[0009]实时激活区块链获取监测部位状态信息的智能合约，使得区块链能持续的获取监测部位状态信息；
[0010]区块链将获取的各监测部位状态信息传递到区块链各记账节点，区块链各记账节点对监测部位状态信息进行分析，判断各监测部位状态信息是否在它的状态安全信息范围内，并将判断的结果发送到区块链网络系统中；
[0011]通过区块链共识算法对各记账节点判断的各监测部位状态信息的合格性进行判断，最终确定各监测部位状态信息是否在状态安全信息范围内；
[0012]区块链各记账节点对监测部位状态信息不在状态安全信息范围内的部位进行报警。
[0013]在桥梁的风险区正确安装监测设备的方法为：根据桥梁的结构模型，考虑当地气
候和环境因素，确定桥梁结构模型比较容易出现工程问题的结构位置，并在该结构位置安装监测设备。
[0014]将监测部位的状态安全信息范围保存到区块链的首区块的方法为：区块链将各监测部位的状态安全信息范围转化为哈希值，然后将监测部位的状态安全信息范围对应的哈希值按照一定的顺序保存到区块链的首区块的默克尔树结构中。
[0015]实时激活区块链获取监测部位状态信息的智能合约的方法：区块链系统实时向各监测部位对应的设备发送获取监测部位状态信息的信息，通过各监测设备实时获取各监测部位的最新状态信息。
[0016]通过区块链共识算法对各记账节点判断的各监测部位状态信息的合格性进行判断的方法为：区块链系统通过共识算法，通过计算各个监测部位状态信息在它所对应的状态安全信息范围内的记账节点数量所占总记账节点的比例，来确定区块链系统对各个监测部位的状态信息是否在它的状态安全信息范围内的结果。
[0017]通过区块链共识算法对各记账节点判断的各监测部位状态信息的合格性进行判断包括：通过区块链共识算法中各记账节点对监测部位状态信息的分析，初步判断记账节点、设备和监测部位故障情况。
[0018]在桥梁的风险区正确安装监测设备包括：根据桥梁的结构模型，考虑当地气候和环境因素，在比较容易出现工程问题的结构位置安装监测设备，每个结构位置安装监测设备的数量根据实际情况而定。
[0019]布置区块链节点包括：区块链节点为连接区块链网络系统的节点，布置区块链节点数量越多越安全，区块链节点的数量需多于桥梁需要监测部位的数量；在区块链还未形成时，区块链节点全部为普通节点；在区块链形成的过程中，区块链不断生成新的区块，区块链节点分为记账节点和普通节点；在区块链形成的过程中，在区块链最后一个普通节点变为记账节点后，区块链节点全为记账节点，一个节点可以同时作为多个区块的记账者。
[0020]布置区块链节点还包括：通过区块链节点挑选记账者形成私有链，私有链即私有区块链；挑选记账者的方法为任一种随机挑选记账者的方法；在新区块形成的同时，区块链系统进入随机挑选记账者的算法流程，将本轮挑选的节点作为该新区块的记账者。
[0021]区块链系统提取桥梁各监测设备对应的监测部位的状态安全信息范围，并将监测部位的状态安全信息范围保存到区块链的首区块包括：根据桥梁工程结构情况，通过测量和计算，得出每个监测部位的状态安全信息范围；所述状态安全信息范围指：当该监测部位的监测部位状态信息在状态安全信息范围内，则该监测部位不存在发生事故的风险；当该监测部位的监测部位状态信息不在状态安全信息范围内，则该监测部位存在发生事故的风险；区块链提取每个监测部位的状态安全信息范围，并将状态安全信息范围按照每个监测部位对应的设备号保存到区块链的首区块。
[0022]使得区块链能持续的获取监测部位状态信息包括：根据桥梁结构中容易发生事故部位的实际情况，规定指定的时间间隔作为区块链激活监测设备获取监测部位状态信息的请求；区块链通过激活监测设备获取监测部位状态信息，获取监测部位对应的监测设备采集到的监测部位状态信息作为该监测部位的监测部位状态信息；若一个监测部位有多个监测设备进行监测，则取它们测得的监测部位状态信息的平均值作为该监测部位的监测部位状态信息。
[0023]判断各监测部位状态信息是否在它的状态安全信息范围内包括：区块链各节点提取区块链首区块中保存的各监测部位的状态安全信息范围，根据设备号匹配各监测部位的监测部位状态信息，判断该轮中各监测部位的监测部位状态信息是否在它们的状态安全信息范围内；规定若监测部位的监测部位状态信息在它们的状态安全信息范围内，则证明该监测部位状态信息处在正常范围，不存在发生事故的风险，视为该节点分析该监测部位合格；若监测部位的监测部位状态信息不在它们的状态安全信息范围内，则证明该监测部位状态信息脱离正常信息范围，存在发生事故的风险，视为该节点分析该监测部位不合格。
[0024]判断各监测部位状态信息是否在它的状态安全信息范围内还包括：区块链各记账节点对各监测部位的监测部位状态信息进行分析指：区块链的每个记账节点对所有的监测部位状态信息进行分析，每个记账节点均得出一组对所有监测部位的监测部位状态信息的合格性的判定；区块链所有记账节点均得到一组对监测部位的监测部位状态信息的合格性的判定后，将判定结果发送到区块链网络。
[0025]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链监测桥梁部位状态信息的方法，其特征在于，包括如下步骤：根据桥梁的结构特征，在桥梁的风险区正确安装监测设备；布置区块链节点，形成私有链，并建立区块链和桥梁监测设备的联系；区块链系统提取桥梁各监测设备对应的监测部位的状态安全信息范围，并将监测部位的状态安全信息范围保存到区块链的首区块；实时激活区块链获取监测部位状态信息的智能合约，使得区块链能持续的获取监测部位状态信息；区块链将获取的各监测部位状态信息传递到区块链各记账节点，区块链各记账节点对监测部位状态信息进行分析，判断各监测部位状态信息是否在它的状态安全信息范围内，并将判断的结果发送到区块链网络系统中；通过区块链共识算法对各记账节点判断的各监测部位状态信息的合格性进行判断，最终确定各监测部位状态信息是否在状态安全信息范围内；区块链各记账节点对监测部位状态信息不在状态安全信息范围内的部位进行报警；所述在桥梁的风险区正确安装监测设备的方法为：根据桥梁的结构模型，考虑当地气候和环境因素，确定桥梁结构模型比较容易出现工程问题的结构位置，并在该结构位置安装监测设备；所述将监测部位的状态安全信息范围保存到区块链的首区块的方法为：区块链将各监测部位的状态安全信息范围转化为哈希值，然后将监测部位的状态安全信息范围对应的哈希值按照一定的顺序保存到区块链的首区块的默克尔树结构中；所述实时激活区块链获取监测部位状态信息的智能合约的方法：区块链系统实时向各监测部位对应的设备发送获取监测部位状态信息的信息，通过各监测设备实时获取各监测部位的最新状态信息；所述通过区块链共识算法对各记账节点判断的各监测部位状态信息的合格性进行判断的方法为：区块链系统通过共识算法，通过计算各个监测部位状态信息在它所对应的状态安全信息范围内的记账节点数量所占总记账节点的比例，来确定区块链系统对各个监测部位的状态信息是否在它的状态安全信息范围内的结果；所述通过区块链共识算法对各记账节点判断的各监测部位状态信息的合格性进行判断包括：通过区块链共识算法中各记账节点对监测部位状态信息的分析，初步判断记账节点、设备和监测部位故障情况。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链监测桥梁部位状态信息的方法，其特征在于，所述在桥梁的风险区正确安装监测设备包括：根据桥梁的结构模型，考虑当地气候和环境因素，在比较容易出现工程问题的结构位置安装监测设备，每个结构位置安装监测设备的数量根据实际情况而定。3.根据权利要求1所述的一种基于区块链监测桥梁部位状态信息的方法，其特征在于，所述布置区块链节点包括：区块链节点为连接区块链网络系统的节点，布置区块链节点数量越多越安全，区块链节点的数量需多于桥梁需要监测部位的数量；在区块链还未形成时，区块链节点全部为普通节点；在区块链形成的过程中，区块链不断生成新的区块，区块链节点分为记账节点和普通节点；在区块链形成的过程中，在区块链最后一个普通节点变为记账节点后，区块链节点全为记账节点，一个节点可以同时作为多个区块的记账者。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链监测桥梁部位状态信息的方法，其特征在于，所述布置区块链节点还包括：通过区块链节点挑选记账者形成私有链，私有链即私有区块链；挑选记账者的方法为任一种随机挑选记账者的方法；在新区块形成的同时，区块链系统进入随机挑选记账者的算法流程，将本轮挑选的节点作为该新区块的记账者。5.根据权利要求1所述的一种基于区块链监测桥梁部位状态信息的方法，其特征在于，所述区块链系统提取桥梁各监测设备对应的监测部位的状态安全信息范围，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：董国鹏，冯丹，李小波，严慧勇，杨秀清，孙宇，喻丰，冯小敏，金晓东，赵静，梁禹，
申请(专利权)人：中铁七局集团有限公司勘测设计研究院中山大学，
类型：发明
国别省市：