一种基于区块链的生态流量监测数据共享系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于区块链的生态流量监测数据管理系统

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的生态流量监测数据共享系统、服务器及存储介质


[0001]本专利技术涉及新一代信息
，尤其涉及一种基于区块链的生态流量监测数据共享系统
、
服务器及存储介质
。

技术介绍

[0002]河湖生态流量是指为了维系河流
、
湖泊等水生态系统的结构和功能，需要保留在河湖内符合水质要求的流量
(
水量
、
水位
)
及其过程，水利部已将其纳入全面推行河长制湖长制
、
实行最严格水资源管理制度的重要内容
。
[0003]生态流量保障工作通常需要多部门
、
多层级
、
多机构的协同参与，涉及流域管理机构
、
地方各级水行政主管部门
、
水库
、
水电站
、
闸坝等水工程管理单位等，通常水工程管理单位需要建设或完善生态流量监测设施，并将生态流量下泄监测数据传入水行政主管部门的监控平台
。
生态流量监测多主体和数据的多源性要求数据真实
、
透明可溯源，保证其可信性与公信力
。
[0004]目前，生态流量监测系统架构通常采用中心化的系统架构，在需监管的数据流转过程中常存在以下几个方面的问题：
①
各节点间的信任来源于中心机构的诚信，
②
数据共享过程中缺乏有保证的问责制和可追溯性，
③
篡改造假难度和成本较低，容易受到人为故意干扰，
④
缺乏有效的异地容灾能力
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于区块链的生态流量监测数据管理系统
、
服务器及存储介质，该系统能够为生态流量泄放数据监管提供一种可靠的技术支撑，亦可为提升水资源管理能力提供新的技术思路与方案
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种基于区块链的生态流量监测数据管理系统，该系统从底层到上层依次包括基础系统层
、
区块链中枢层
、
区块链服务层和业务应用层；基础系统层获取生态流量监测数据，是联盟链中的节点和数据来源；区块链中枢层将生态流量监测数据同步到所有节点，构建可信的分布式存储网络，实现数据可信存证；区块链服务层连接区块链中枢层和业务应用层，搭建于区块链中枢层上，为数据管理提供应用支撑；业务应用层是根据使用方的功能需求开发的功能管理模块
。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述基础系统层包括各个管理单位自行建设的生态流量监测系统，各监测系统通过信息采集层获取各自监测数据并传入各自网关，网关向区块链平台发起数据上链请求，经智能合约通过后将监测数据上链
。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案，组成所述基础系统层的生态流量监测系统构建方法包括两种：
(1)
基于区块链框架新建的流量监测系统，
(2)
在已建好的流量监测系统上进行区块链技术改造
。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述区块链中枢层通过
p2p
网络
、
密码算法
、
共
识机制来构建可信的分布式存储网络，并通过该网络提供基础服务，基础服务包括区块链内部的节点管理
、
满足各项功能需求的智能合约
、
加密过程中的密钥分发以及操作日志的管理；
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述区块链中枢层借助通用性区块链平台
‑
如
Hyperledger Fabric
‑
的模块化
、
可插拔式的组件来实现
。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述区块链服务层根据底层区块链提供的接口和服务，将组织与联盟结构体现在区块链上，并建立已有数据检索功能和多组织协调共享数据机制，为上层服务应用层提供接口和服务支持；区块链服务层提供的应用支撑包括业务数据上链
、
多部门协同和数据溯源
。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，区块链服务层依托基础系统层监测数据在区块链中枢层的可信存证，将监测数据的均值和极值统计算法
、
评级标准
、
预警阈值写入智能合约中，系统依据智能合约对链上的生态流量监测数据进行可信计算，并将计算结果交予业务应用层展示；
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述业务应用层包括用户管理模块
、
文件操作模块和区块链浏览模块；所述用户管理模块用于管理员创建
、
分配用户账户
、
将账户信息发送给相应组织并能够对用户账户的信息做增
、
删
、
改
、
查；文件操作模块包括数据共享和信息溯源两个部分，用户通过数据共享部分对文件或
/
和数据进行上传，通过信息溯源部分检索文件
/
数据的信息；区块链浏览模块是所有区块链信息的查看功能页面，支持对区块链结构及链上数据区块的查看与浏览，在该功能页面中可以查看参与联盟链构建的组织数量
、
交易总量
、
区块高度和共识节点等信息
。
[0014]本专利技术还公开了一种服务器，用于运行基于区块链的生态流量监测数据管理系统
。
[0015]本专利技术还公开了一种存储介质，其上存储计算机指令，所述指令被处理器执行时用于实现基于区块链的生态流量监测数据管理系统
。
[0016]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)
本专利技术的管理系统能够保障生态流量监测数据的真实性
、
不可篡改性
、
可追溯性和易扩展性，尤其适合小水电站群生态流量监管和多主体
、
跨部门的监测数据共享与发布；
[0017](2)
本管理系统的各个节点及其计算资源的控制权分散归属不同的参与者，每个节点都能够在公开透明的情况下，独立进行决策，且不限制多样化
、
个性化操作行为；
[0018](3)
基于区块链网络去中心化的系统架构，参与本管理系统的所有节点既是客户端也是服务器，不存在具有特殊功能和不可或缺的节点，链上数据同步备份，因此整个系统节点的任何子集所构成的子系统都能够独立运行，避免因为损失部分节点而出现整体系统的失效
。
附图说明
[0019]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明
。
[0020]图1为本专利技术管理系统的平台架构图；
[0021]图2为本专利技术管理系统的组织使用框架图；
[0022]图3为本专利技术管理系统中业务应用层的功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于区块链的生态流量监测数据管理系统，其特征在于：该系统从底层到上层依次包括基础系统层
、
区块链中枢层
、
区块链服务层和业务应用层；基础系统层获取生态流量监测数据，是联盟链中的节点和数据来源；区块链中枢层将生态流量监测数据同步到所有节点，构建可信的分布式存储网络，实现数据可信存证；区块链服务层连接区块链中枢层和业务应用层，搭建于区块链中枢层上，为数据管理提供应用支撑；业务应用层是根据使用方的功能需求开发的功能管理模块
。2.
根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于：所述基础系统层包括各个管理单位自行建设的生态流量监测系统，各监测系统通过信息采集层获取各自监测数据并传入各自网关，网关向区块链平台发起数据上链请求，经智能合约通过后将监测数据上链
。3.
根据权利要求2所述的管理系统，其特征在于：组成所述基础系统层的生态流量监测系统构建方法包括两种：
(1)
基于区块链框架新建的流量监测系统，
(2)
在已建好的流量监测系统上进行区块链技术改造
。4.
根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于：所述区块链中枢层通过
p2p
网络
、
密码算法
、
共识机制来构建可信的分布式存储网络，并通过该网络提供基础服务，基础服务包括区块链内部的节点管理
、
满足各项功能需求的智能合约
、
加密过程中的密钥分发以及操作日志的管理
。5.
根据权利要求4所述的管理系统，其特征在于：所述区块链中枢层借助通用性区块链平台
‑
如
Hyperledger Fabric
‑
的模块化
、
可插拔式的组件来实现
。6.
根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海燕，李永峰，于婉宁，李效宁，魏龙，刘逸凡，
申请(专利权)人：甘肃省水利厅信息中心，
类型：发明
国别省市：