一种基于区块链的电力设备控制系统及方法与流程

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种基于区块链的电力设备控制系统及方法。

背景技术：

随着计算机技术的不断发展，计算能力提高，电力系统自动化技术上也不断提升，市场上不断出现大量的各种各样的新型智能监控设备，如：保护装置，测控装置，故障滤波装置等。对于电力监控设备来说，不仅要求功能越来越强大，而且要求操作上更加人性化，尽可能减少用户的工作量。

而现有的电力设备为局部整体式的。单个设备点能够控制区域的电力网路，但是，常出现设备点电路负荷过载的问题，而由于过载导致变电站出现火灾的情况很多，而主要的原因是单个设备点出现异常的问题时，无法快速的反馈到控制终端，导致控制机制触发不及时，并且出现故障时，也无法快速的反应，以至于检修的停滞期过长。

技术实现要素：

本申请实施例通过提供一种基于区块链的电力设备控制系统及方法，可以快速检测出设备点的故障，并可以对设备点的故障进行快速修复。

本发明提供一种基于区块链的电力设备控制系统，包括：区块链控制终端、维修点以及多个设备点；

所述区块链控制终端，分别与所述维修点以及所述设备点通讯连接，用于将所述设备点的环境监测数据、所述设备点的故障信息以及所述设备点的位置信息发送至所述维修点，以及发送控制指令至所述设备点；

所述维修点，用于根据所述环境监测数据、所述设备点的故障信息以及所述设备点的位置信息，分析所述设备点出现故障的原因及故障设备点的位置；

所述设备点为电力设备线路的中心控制点，所述设备点用于根据所述控制指令对设定区域的电力进行分配和控制；

其中，所述设备点包括：

故障监测模块，用于对所述设备点的故障进行监测，并判断所述设备点出现的故障的故障类型，若所述故障为第一类故障，则对所述设备点的故障进行修复，若所述故障为第二类故障，则获取所述设备点的故障信息，并将所述设备点的故障信息上传至所述区块链控制终端；

环境监测模块，用于对所述设备点所处的环境进行监测，得到所述设备点的环境监测数据，并将所述设备点的环境监测数据上传至所述区块链控制终端；

地点分享模块，用于获取所述设备点的位置信息，并将所述设备点的位置信息上传至所述区块链控制终端。

优选的，所述环境监测模块包括：

视频监测单元，用于对所述设备点进行视频监控，得到所述设备点的视频监控数据，并将所述视频监控数据打包后上传至所述区块链控制终端；

温度监测单元，用于监测所述设备点的温度，得到所述设备点的温度监测数据，并将所述温度监测数据上传至所述区块链控制终端；

湿度监测单元，用于监测所述设备点的湿度，得到所述设备点的湿度监测数据，并将所述湿度监测数据上传至所述区块链控制终端；

震动监测单元，用于监测所述设备点的震动情况，得到所述设备点的震动监测数据，并将所述震动监测数据上传至所述区块链控制终端；

火灾监测单元，用于监测所述设备点的火灾情况，得到所述设备点的火灾监测数据，并将所述火灾监测数据上传至所述区块链控制终端。

优选的，所述环境监测模块还包括：分别与所述震动监测单元和所述火灾监测单元通讯连接的报警单元；

所述震动监测单元，还用于根据所述震动监测数据判断是否出现异常震动，若是，则控制所述报警单元报警；

所述火灾监测单元，还用于根据所述火灾监测数据判断是否出现火灾，若是，则控制所述报警单元报警。

优选的，所述环境监测模块还包括：分别与所述温度监测单元和湿度监测单元通讯连接的风机单元；

所述温度监测单元，还用于根据所述温度监测数据判断所述设备点的温度是否达到预设的临界温度，若是，则控制所述风机单元开启；

所述湿度监测单元，还用于根据所述湿度监测数据判断所述设备点的湿度是否达到预设的临界湿度，若是，则控制所述风机单元开启。

优选的，所述故障监测模块，包括：

故障分析单元，用于根据所述设备点输出的电信号，对所述设备点的故障进行分析，判断所述设备点是否出现短路及断路故障；

故障在线处理单元，与所述故障分析单元通讯连接，用于在所述设备点出现断路及断路故障时，对所述设备点的故障进行修复；

故障反馈单元，与所述故障分析单元通讯连接，用于判断所述设备点的故障是否为所述故障在线处理单元可以修复的故障，若否，则获取所述设备点的故障信息，并将所述设备点的故障信息打包上传至所述区块链控制终端。

优选的，所述控制系统还包括：

信息存储模块，与所述故障反馈单元通讯连接，用于接收所述故障反馈单元发送的所述设备点的故障信息，并将所述设备点的故障信息进行存储，且将所述设备点的故障信息进行转发；

信息反馈模块，分别与所述信息存储模块以及所述区块链控制终端通讯连接，用于接收所述信息存储模块转发的所述设备点的故障信息，并将所述设备点的故障信息发送至所述区块链控制终端。

优选的，所述信息反馈模块以及所述地点分享模块，均通过5g通讯网络或互联网与所述区块链控制终端通讯连接。

本发明还提高一种基于区块链的电力设备控制方法，应用于上述的控制系统中，所述控制方法包括：

通过区块链控制终端发送控制指令至设备点；

通过所述设备点根据所述控制指令对设定区域的电力进行分配和控制；

通过故障监测模块对所述设备点的故障进行监测，并判断所述设备点出现的故障的故障类型，若所述故障为第一类故障，则对所述设备点的故障进行修复，若所述故障为第二类故障，则获取所述设备点的故障信息，并将所述设备点的故障信息上传至所述区块链控制终端；

通过环境监测模块对所述设备点所处的环境进行监测，获取所述设备点的环境监测数据，并将所述设备点的环境监测数据上传至所述区块链控制终端；

通过地点分享模块获取所述设备点的位置信息，并将所述设备点的位置信息上传至所述区块链控制终端；

通过所述区块链控制终端将所述设备点的环境监测数据、所述设备点的故障信息以及所述设备点的位置信息发送至维修点；

通过所述维修点根据所述环境监测数据、所述设备点的故障信息以及所述设备点的位置信息，分析所述设备点出现故障的原因及故障设备点的位置。

优选的，所述通过环境监测模块对所述设备点所处的环境进行监测，获取所述设备点的环境监测数据，包括：

通过视频监测单元对所述设备点进行视频监控，得到所述设备点的视频监控数据，并将所述视频监控数据打包后上传至所述区块链控制终端；

通过温度监测单元监测所述设备点的温度，得到所述设备点的温度监测数据，并将所述温度监测数据上传至所述区块链控制终端；

通过湿度监测单元监测所述设备点的湿度，得到所述设备点的湿度监测数据，并将所述湿度监测数据上传至所述区块链控制终端；

通过震动监测单元监测所述设备点的震动情况，得到所述设备点的震动监测数据，并将所述震动监测数据上传至所述区块链控制终端；

通过火灾监测单元监测所述设备点的火灾情况，得到所述设备点的火灾监测数据，并将所述火灾监测数据上传至所述区块链控制终端。

优选的，还包括：

通过震动监测单元根据所述震动监测数据判断是否出现异常震动，若是，则控制报警单元报警；

通过所述火灾监测单元根据所述火灾监测数据判断是否出现火灾，若是，则控制所述报警单元报警；

通过所述温度监测单元根据所述温度监测数据判断所述设备点的温度是否达到预设的临界温度，若是，则控制风机单元开启；

通过所述湿度监测单元根据所述湿度监测数据判断所述设备点的湿度是否达到预设的临界湿度，若是，则控制所述风机单元开启。

实施本发明，具有如下有益效果：当设备点内出现故障时，设备点的故障监测模块会对部分故障进行自我修复，当出现故障监测模块无法的修复故障时，故障监测模块可以将故障信息上传至区块链控制终端，再由区块链控制终端上传至维修点进行储存，在上传设备点的故障信息时，也可以将设备点的位置信息一起上传，以便维修点的工作人员可以及时发现出现故障的设备点的位置，方便进行维修。

设备点的环境监测模块还可以对设备点所处的环境进行监测，并将环境监测数据发送至区块链控制终端，并由区块链控制终端上传至维修点，以便维修点的工作人员结合设备点的环境信息以及故障信息，对设备点的故障原因进行判断，有助于工作人员对设备点的故障进行快速检修。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的基于区块链的电力设备控制系统的原理框图；

图2是本发明提供的图1中设备点的原理框图；

图3是本发明提供的图1中环境监测模块的原理框图；

图4是本发明提供的基于区块链的电力设备控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

本发明提供一种基于区块链的电力设备控制系统，如图1所示，该控制系统包括：区块链控制终端11、维修点13以及多个设备点12。

区块链控制终端11分别与维修点2以及设备点12通讯连接，用于将设备点12的环境监测数据、设备点12的故障信息以及设备点12的位置信息发送至维修点2，以及发送控制指令至设备点12。

维修点2根据区块链控制终端11发送的设备点12的环境监测数据、设备点12的故障信息以及设备点12的位置信息，可以判断设备点12是否出现故障以及故障原因，并且对出现故障的设备点12还可以进行定位。维修点2可以设置故障分析模型，该模型可以根据历史经验数据总结得出，该模型包含有设备点12在不同环境下，各故障信息对应的故障原因。

在一实施例中，区块链控制终端11可以是单片机，区块链控制终端11可以对设定区域内的设备点12进行实时监控，设备点12与区块链控制终端11通过互联网或者5g网络进行实时的数据传递，这样能够保证区块链控制终端11对设定区域内的各个设备点12的数据进行收集和控制各个设备点12。

设备点12为电力设备线路的中心控制点，设备点12用于根据控制指令对设定区域的电力进行分配和控制。

其中，如图2所示，设备点12包括：故障监测模块121、环境监测模块122、地点分享模块123。

故障监测模块121用于对设备点12的故障进行监测，并判断设备点12出现的故障的故障类型，若设备点12出现的故障是第一类故障，则对设备点12的故障进行在线修复，若设备点12出现的故障是第二类故障，则获取设备点12的故障信息，并将设备点12的故障信息上传至区块链控制终端11。每个设备点12都可以设置一个编号，故障监测模块121在上传设备点12的故障信息时，可以携带设备点12的编号。

在一实施例中，第一类故障是故障监测模块121可修复的故障，该故障可以是设备点12出现短路或者断路的故障。当然，对于故障监测模块121可以修复的故障，也可以获取相应的故障信息并上传至区块链控制终端11。第二类故障可以是故障监测模块121自己不可修复的故障。

设备点12内出现断路或者短路等故障时，该类故障可以由故障监测模块121在线修复，故障监测模块121可以快速检测出来，并根据检测的故障点，控制对应开关闭合或者断开，实现故障修复。当出现修复难度大的故障(即第二类故障)时，设备点12可以将故障信息进行储存，故障监测模块121可修复故障的故障信息也会储存，并将储存的故障信息反馈至区块链控制终端11，设备点12在反馈故障信息的同时，将该设备点12的位置信息上传至到区块链控制终端11，区块链控制终端11将故障信息和位置信息打包分发至维修点2处，维修点2的数量为多个，维修点2与设备点12的距离会被区块链控制终端11进行提炼，确定最近的维修点2，再将故障信息发送至最近的维修点2，最近的维修点2就能迅速做出反应，方便工作人员对故障设备点12进行维修，提高了维修的效率。

区块链控制终端11中可以先存储多个维修点2的位置信息，并根据发生故障的设备点12的位置信息，计算距离发生故障的设备点12的最近的维修点2的位置，查找到最近的维修点2的通信地址，发送设备点12的故障信息及位置信息。维修点2可以是用于接收数据的计算机，也可以是平板电脑或者手机。

环境监测模块122用于对设备点12所处的环境进行监测，得到设备点12的环境监测数据，并将设备点12的环境监测数据上传至区块链控制终端11。环境监测模块122获取的环境监测数据中可以包含有对应设备点12的编号，以便可以将环境监测数据与设备点12进行对应。结合环境监测数据，有助于了解设备点12出现故障的原因。

地点分享模块123用于获取设备点12的位置信息，并将设备点12的位置信息上传至区块链控制终端11。地点分析模块在上传设备点12的位置信息时，可以携带设备点12的编号，这样可以将设备点12的故障信息与位置信息建立对应关系。地点分享模块123可以是gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)定位模块或者北斗导航定位模块。

在另一实施例中，设备点12还可以连接有线路优化模块(图中未示出)，路优化模块可以根据设备点12中各模块上传的数据，对设备点12的连接线路进行优化。例如，根据环境监测模块122上传的环境数据、地点分享模块123上传的位置信息以及设备点12的故障发生率，选择故障发生率低的位置及环境重新布线。

如图3所示，环境监测模块122包括：视频监测单元1221、温度监测单元1222、湿度监测单元1223、震动监测单元1224、火灾监测单元1225。

视频监测单元1221用于对设备点12进行视频监控，得到设备点12的视频监控数据，并将视频监控数据打包后上传至区块链控制终端11。视频监测单元1221可以是摄像头。

温度监测单元1222用于监测设备点12的温度，得到设备点12的温度监测数据，并将温度监测数据上传至区块链控制终端11。

湿度监测单元1223用于监测设备点12的湿度，得到设备点12的湿度监测数据，并将湿度监测数据上传至区块链控制终端11。

震动监测单元1224用于监测设备点12的震动情况，得到设备点12的震动监测数据，并将震动监测数据上传至区块链控制终端11。

火灾监测单元1225用于监测设备点12的火灾情况，得到设备点12的火灾监测数据，并将火灾监测数据上传至区块链控制终端11。

环境监测模块122还包括分别与震动监测单元1224和火灾监测单元1225通讯连接的报警单元1227。在一实施例中，报警单元1227可以是蜂鸣器。

震动监测单元1224还用于根据震动监测数据判断是否出现异常震动，若是，则控制报警单元1227报警。

火灾监测单元1225还用于根据火灾监测数据判断是否出现火灾，若是，则控制报警单元1227报警。

环境监测模块122还包括分别与温度监测单元1222和湿度监测单元1223通讯连接的风机单元1226。

温度监测单元1222还用于根据温度监测数据判断设备点12的温度是否达到预设的临界温度，若是，则控制风机单元1226开启，以便降低设备点12的温度至临界温度以下。

湿度监测单元1223还用于根据湿度监测数据判断设备点12的湿度是否达到预设的临界湿度，若是，则控制风机单元1226开启，以便降低设备点12的湿度至临界湿度以下。

需要说明的是，温度监测单元1222判断设备点12的温度达到预设的临界温度，或者湿度监测单元1223判断设备点12的湿度达到预设的临界湿度，则会控制控制风机单元1226开启；温度监测单元1222判断设备点12的温度未达到预设的临界温度，且湿度监测单元1223判断设备点12的湿度未达到预设的临界湿度，则不会控制风机单元1226开启。

通过对设备点12进行实时监测，可以快速解决设备出现湿度过大和温度过高的情况，通过远程驱动该设备点12的风机进行散热和除湿的工作，在设备点12的震动过大和火灾情况出现时，报警单元1227能发出警报声，提醒周边群众，远离设备，保证了周边人员的安全和快速的对设备点12进行处理。

故障监测模块121包括：故障分析单元、故障在线处理单元、故障反馈单元。

故障分析单元用于根据设备点12输出的电信号，对设备点12的故障进行分析，判断设备点12是否出现短路及断路故障。

故障在线处理单元与故障分析单元通讯连接，用于在设备点12出现断路及断路故障时，对设备点12的故障进行在线修复。

故障反馈单元与故障分析单元通讯连接，用于判断设备点12的故障是否为故障在线处理单元可以修复的故障，若否，则获取设备点12的故障信息，并将设备点12的故障信息打包上传至区块链控制终端11。

控制系统还包括：信息存储模块124、信息反馈模块125、地点分享模块123。

信息存储模块124与故障反馈单元通讯连接，用于接收故障反馈单元发送的设备点12的故障信息，并将设备点12的故障信息进行存储，且将设备点12的故障信息进行转发。

信息反馈模块125分别与信息存储模块124以及区块链控制终端11通讯连接，用于接收信息存储模块124转发的设备点12的故障信息，并将设备点12的故障信息发送至区块链控制终端11。

信息反馈模块125以及地点分享模块123，均通过5g通讯网络或互联网与区块链控制终端11通讯连接。

本发明还提供一种基于区块链的电力设备控制方法，该控制方法应用于上述的控制系统中，如图4所示，控制方法包括：

s1、通过区块链控制终端11发送控制指令至设备点12；

s2、通过设备点12根据控制指令对设定区域的电力进行分配和控制；

s3、通过故障监测模块121对设备点12的故障进行监测，并判断设备点12出现的故障的故障类型，若设备点12出现的故障是第一类故障，则对设备点12的故障进行在线修复，若设备点12出现的故障是第二类故障，则获取设备点12的故障信息，并将设备点12的故障信息上传至区块链控制终端11；其中，第一类故障是故障监测模块121可以在线修复的故障；

s4、通过环境监测模块122对设备点12所处的环境进行监测，获取设备点12的环境监测数据，并将设备点12的环境监测数据上传至区块链控制终端11；

s5、通过地点分享模块123获取设备点12的位置信息，并将设备点12的位置信息上传至区块链控制终端11；

s6、通过区块链控制终端11将设备点12的环境监测数据、设备点12的故障信息以及设备点12的位置信息发送至维修点2；

s7、通过维修点13根据环境监测数据、设备点的故障信息以及设备点的位置信息，分析设备点出现故障的原因及出现故障的设备点12的位置。

通过环境监测模块122对设备点12所处的环境进行监测，获取设备点12的环境监测数据，包括：

通过视频监测单元1221对设备点12进行视频监控，得到设备点12的视频监控数据，并将视频监控数据打包后上传至区块链控制终端11；

通过温度监测单元1222监测设备点12的温度，得到设备点12的温度监测数据，并将温度监测数据上传至区块链控制终端11；

通过湿度监测单元1223监测设备点12的湿度，得到设备点12的湿度监测数据，并将湿度监测数据上传至区块链控制终端11；

通过震动监测单元1224监测设备点12的震动情况，得到设备点12的震动监测数据，并将震动监测数据上传至区块链控制终端11；

通过火灾监测单元1225监测设备点12的火灾情况，得到设备点12的火灾监测数据，并将火灾监测数据上传至区块链控制终端11。

基于区块链的电力设备控制方法，还包括：

通过震动监测单元1224根据震动监测数据判断是否出现异常震动，若是，则控制报警单元1227报警；

通过火灾监测单元1225根据火灾监测数据判断是否出现火灾，若是，则控制报警单元1227报警；

通过温度监测单元1222根据温度监测数据判断设备点12的温度是否达到预设的临界温度，若是，则控制风机单元1226开启；

通过湿度监测单元1223根据湿度监测数据判断设备点12的湿度是否达到预设的临界湿度，若是，则控制风机单元1226开启。

在另一实施例中，基于区块链的电力设备控制方法，还包括：

通过故障分析单元于根据设备点12输出的电信号，对设备点12的故障进行分析，判断设备点12是否出现短路及断路故障；

在设备点12出现断路及断路故障时，通过故障在线处理单元对设备点12的故障进行在线修复；

通过故障反馈单元判断设备点12的故障是否为故障在线处理单元可以修复的故障，若否，则获取设备点12的故障信息，并将设备点12的故障信息打包上传至区块链控制终端11。

基于区块链的电力设备控制方法，还包括：

通过信息存储模块124接收故障反馈单元发送的设备点12的故障信息，并将设备点12的故障信息进行存储，且将设备点12的故障信息进行转发；

通过信息反馈模块125接收信息存储模块124转发的设备点12的故障信息，并将设备点12的故障信息发送至区块链控制终端11。

综上所述，本发明提供的技术方案中，当设备点12内出现故障时，设备点12的故障监测模块121会对自己可以修复的故障进行自我修复，当出现修复难度大的情况时，故障监测模块121可以将故障信息上传至区块链控制终端11，再由区块链控制终端11上传至维修点2进行储存，在上传设备点12的故障信息时，也可以将设备点12的位置信息一起上传，以便维修点2的工作人员可以及时发现出现故障的设备点12的位置，方便进行维修。

维修点2的数量为多数，维修点2与设备点12的距离会被区块链控制终端11进行提炼，确定最近的维修点2，再将故障信息发送至最近的维修点2，这样能够让最近的维修点2的工作人员来进行维修，提高了维修效率。

当然，故障监测模块121对于自己可以修复的故障，也可以选择将对应的故障信息进行储存并上传至区块链控制终端11，同时将设备点12的位置信息上传至区块链控制终端11，由区块链控制终端11将故障信息打包分发至维修点2处，以便维修点2的工作人员统计分析故障发生率。

设备点12的环境监测模块122还可以对设备点12所处的环境进行监测，并将环境监测数据发送至区块链控制终端11，并由区块链控制终端11上传至维修点2，以便维修点2的工作人员结合设备点12的环境信息以及故障信息，对设备点12的故障进行判断，有助于工作人员对设备点12的故障进行快速检修。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。