一种基于Fabric框架的区块链能源交易系统及方法技术方案

一种基于Fabric框架的区块链能源交易系统，所述系统包括区块链终端，所述区块链终端通过通讯模块接口连接集中器和交易平台，所述集中器连接边缘设备，所述边缘设备采集收集数据；所述区块链终端包括通讯模块、CPU模块、采样模块、电源模块，所述CPU模块根据区块链所在地区、根据区块链数量、根据区块链种类对区块链终端划分组织，其中每个组织都具有记账节点、背书节点、主节点和锚节点，并具有平等的权能，基于Fabric框架，构建了一种可靠可溯、多方信任、共建共享的交易系统及方法。共建共享的交易系统及方法。共建共享的交易系统及方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Fabric框架的区块链能源交易系统及方法


[0001]本专利技术涉及区块链
，尤其涉及一种基于Fabric框架的区块链能源交易系统及方法。

技术介绍

[0002]新型电力系统承载着能源转型的历史使命，是清洁低碳、安全高效能源体系的重要战略支撑和系统化解决方案，是以新能源为供给主体、以坚强智能电网为枢纽平台、以源网荷储互动与多能互补为支撑的电力系统。高比例分布式资源灵活接入和多利益主体互动需求日益增强，电网被动接纳、管控不足、生态欠缺问题突出，需要进一步增强源网荷储协同能力。
[0003]如今，区块链已上升为国家战略，成为全球技术发展的前沿阵地和国际竞争的新赛道，国家和各级政府陆续出台区块链相关政策百余项，不断加大支持力度。区块链技术凭借其开放、共享、协同的技术形态与构建新型电力系统的战略目标高度契合，可在支撑构建新型电力系统过程中发挥重要价值和作用。随着各类新技术、新设备以及多元负荷大规模接入电力系统中，由于能源在交易过程中规则灵活多变、多主体统一执行，新型电力能源系统存在协同效率低、隐私易泄露、数据溯源难、系统新任性难以确保等难题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例通过提供一种基于Fabric框架的区块链能源交易系统及方法，解决了现有技术中解决能源生产、交易、消费、监管过程中多规则、多主体执行时协同效率低、隐私易泄露、数据溯源难的问题，提供一个权威可信、广泛互联的能源交易公共服务系统。
[0005]一种基于Fabric框架的区块链能源交易系统，所述系统包括区块链终端，所述区块链终端通过通讯模块接口连接集中器和交易平台，所述集中器连接边缘设备，所述边缘设备采集收集数据；所述区块链终端包括通讯模块、CPU模块、采样模块、电源模块，所述CPU模块根据区块链所在地区、根据区块链数量、根据区块链种类对区块链终端划分组织，其中每个组织都具有记账节点、背书节点、主节点和锚节点，并具有平等的权能。
[0006]优选的，所述区块链终端包括通讯模块，负责通讯接口实现和通讯数据传输功能，通信通道包括有:1路无线通讯模块，可弹出式SIM卡卡座；2路以太网通道；1路USB接口，用于软件更新、数据读取。
[0007]优选的，所述区块链终端存储不少于1024条事件顺序记录。
[0008]优选的，所述区块链终端担任Fabric框架中的客户端节点和对等节点。
[0009]优选的，所述边缘设备设置为电表。
[0010]优选的，所述Fabric框架采用Raft算法。
[0011]优选的，所述集中器、区块链终端、平台通过以太网或者无线方式交互。
[0012]优选的，所述电表采集的数据包括：三相电压、电流有效值及3～13次谐波分量；电压偏差、频率偏差；三相电压/电流不平衡率；电压合格率统计；分相及三相有功、无功功率、
四象限累积电量。
[0013]本申请还提供了一种基于Fabric框架的区块链能源交易方法，包括以下步骤：
[0014]步骤S1，客户端节点发起交易，根据区块链终端划分对等节点组织；
[0015]步骤S2，客户端节点数据发送至背书节点；
[0016]步骤S3，背书节点解析数据，调用智能合约模拟本次交易，对交易结果签名并将模拟结果返回客户端节点；
[0017]步骤S4，客户端节点根据背书策略收集背书签名，将背书签名和模拟执行结果添加至交易数据，并发送至排序节点；
[0018]步骤S5，排序节点对一段时间内收集到的数据进行排序，之后这些数据被打包至新区块中；
[0019]步骤S6，主节点验证新区块，将通过验证的区块保存到记账节点中的本地账本，然后将新区块在组织内其余普通记账节点间同步；
[0020]步骤S7，全网同步区块；
[0021]步骤S8，排序节点生成新区块后，将该区块广播给通道内所有组织的主节点；
[0022]步骤S9，每个记账节点会验证新区块中的交易数据，包括验证背书策略和读写集版本；若验证不通过则会被标记为无效区块并舍弃；验证通过的区块由记账节点提交至区块链上，同时更新读写集到状态数据库。
[0023]优选的，所述步骤S1，根据区块链终端划分对等节点组织，具体包括：
[0024]步骤D1，将区块链终端按照所在的地区进行分类，相同地区的区块链终端划分为同一组织、一定数量区块链划分为同一组织、相同种类区块链划分为同一组织；
[0025]步骤D2，区块链终端担任对等节点，同一组织内的区块链终端为同一对等节点组织；
[0026]步骤D3，每个对等节点组织内划分记账节点、背书节点、主节点、锚节点。
[0027]由于采用了Fabric框架，所以，有效解决了区块链终端交易流程中数据、通道多元难以保证系统统一性和私密性，进而实现了多通道数据统一管理，多规则变化同步执行。本专利技术中的区块链终端担任Fabric框架中的客户端节点和对等节点，具体职责依据实际情况以及一次交易过程中的需求决定，并对对等节点进行组织划分，从而提高能源交易系统的统一管理。
附图说明
[0028]图1为本申请的交易系统模块图；
[0029]图2为本申请的交易系统流程图；
[0030]图3为本申请的区块链终端模块图；
[0031]图4为本申请Fibric框架网络节点示意图；
[0032]图5为本申请Fabric框架下的交易系统流程图。
具体实施方式
[0033]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0034]如图1所示，是本专利技术提供的一种基于Fabric框架的区块链能源交易系统，所述系统包括区块链终端，所述区块链终端通过通讯模块接口连接集中器和交易平台，所述集中器连接边缘设备，所述边缘设备采集收集数据；如图2所示，边缘设备采集数据传输到集中器，集中器通过以太网络将数据传输给区块链终端，区块链终端实时监控、收集并储存数据，并将处理后的数据通过有线网络或无线网络传输至平台。
[0035]如图3所示，所述区块链终端包括通讯模块、CPU模块、采样模块、电源模块其中：
[0036]所述通讯模块包括：通讯接口，接收通讯数据；通讯通道，完成通讯数据的传输。
[0037]所述通讯模块包括：1路无线通讯通道，可弹出式SIM卡卡座；2路以太网通道；1路USB接口，用于软件更新、数据读取。
[0038]所述CPU控制模块，实现数据处理、数据传输控制及边缘计算功能。所述CPU模块，根据区块链所在地区、根据区块链数量、根据根据区块链种类，对区块链终端划分组织。
[0039]所述采样模块，提供模拟量数据的采集和转换功能。
[0040]所述电源模块，为整个系统提供电能，并具有储能元件。
[0041]边缘设备设置为电表，实时采集三相电压、电流、和电量数据：
[0042](1)三相电压、电流有效值及3～13次谐波分量；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Fabric框架的区块链能源交易系统，所述系统包括区块链终端，所述区块链终端通过通讯模块接口连接集中器和交易平台，所述集中器连接边缘设备，所述边缘设备采集收集数据；所述区块链终端包括通讯模块、CPU模块、采样模块、电源模块，其特征在于，所述CPU模块根据区块链所在地区、根据区块链数量、根据区块链种类对区块链终端划分组织，其中每个组织都具有记账节点、背书节点、主节点和锚节点，并具有平等的权能。2.如权利要求1所述的基于区块链的能源交易系统，其特征在于，所述区块链终端包括通讯模块，负责通讯接口实现和通讯数据传输功能，通信通道包括有:1路无线通讯模块，可弹出式SIM卡卡座；2路以太网通道；1路USB接口，用于软件更新、数据读取。3.如权利要求1所述的基于区块链的能源交易系统，其特征在于，所述区块链终端存储不少于1024条事件顺序记录。4.如权利要求1所述的基于区块链的能源交易系统，其特征在于，所述区块链终端担任Fabric框架中的客户端节点和对等节点。5.如权利要求1所述的基于区块链的能源交易系统，其特征在于，所述边缘设备设置为电表。6.如权利要求1所述的基于区块链的能源交易系统，其特征在于，所述Fabric框架采用Raft算法。7.如权利要求1所述的基于区块链的能源交易系统，其特征在于，所述集中器、区块链终端、平台通过以太网或者无线方式交互。8.如权利要求5所述的基于区块链的能源交易系统，其特征在于，所述电表采集的数据包括：三相电压、电流有效值及3～13次谐波分量；电压偏差、频率偏差；三相电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华成，张伟，吴炜，汤耀红，马仲坤，史伟，杨晓林，承昊新，许一川，李家斌，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：