基于区块链的电气试验数据追溯方法与流程

本发明涉及电气试验数据追溯技术领域，尤其是基于区块链的电气试验数据追溯方法。

背景技术：

电气设备试验可分为绝缘试验和特性试验两大类，其中，电气设备的绝缘缺陷：一种是制造时潜伏下来的；一种是在外界作用下发展起来的。外界作用有工作电压、过电压、潮湿、机械力、热作用、化学作用等等。另外，特性试验：是通常把绝缘试验以外的试验统称为特性试验。这类试验主要是对电气设备的电气或机械方面的某些特性进行测试，如变压器和互感器的变比试验、极性试验；线圈的直流电阻测量；断路器的导电回路电阻；分合闸时间和速度试验等等。上述试验有它们的共同目的，就是揭露缺陷。试验人员应根据试验结果，结合出厂及历年的数据进行纵向比较，并与同类型设备的试验数据及标准进行横向比较，经过综合分析来判断设备缺陷或薄弱环节，为检修和运行提供依据。

现有技术中，无论是绝缘试验和特性试验，其试验报告均为纸质件或扫描件，其存在档案管理部分，其存储共享较差，容易出现历史数据丢失的问题；众所周知，电气设备性能判断需要结合其历史数据进行纵向对比；另外，同一电气设备的历史检测人员、检测机构均可能不相同，其获得原始试验数据的手续较多，且存在丢失的问题。

因此，急需要提出一种安全可靠、数据实时共享的基于区块链的电气试验数据追溯方法。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于区块链的电气试验数据追溯方法，本发明采用的技术方案如下：

基于区块链的电气试验数据追溯方法，采用数个数据实时共享的试验节点，任一所述试验节点包括用于分布式存储同步服务数据的数据存储层，与数据存储层连接、用于验证上传数据的合法性的区块链服务层，与区块链服务层连接、用于身份注册认证的应用层，以及与应用层连接、用于显示区块链数据的显示层；所述试验节点还设有与区块链服务层连接、用于上传图像数据的图像采集模块和图像特征识别模块；

所述电气试验数据追溯方法，包括以下步骤：

根据电气设备所在的省份、调度域名、站点域名和设备编码编译获得电气设备唯一的身份编码；

建立以身份编码为基准的区块链，生成一对非对称的公钥和私钥，采用公钥加密所述身份编码，并上传至区块链；将所述私钥转换成条形码，并粘贴在对应的电气设备上；

扫描获取条形码对应的私钥，访问区块链；利用图像采集模块获取电气设备的铭牌，并利用图像特征识别模块提取铭牌数据，将所述铭牌数据传输至区块链，加盖对应的时间戳；

扫描获取条形码对应的私钥，访问区块链；利用图像采集模块获取电气设备的出厂试验报告图像，并利用图像特征识别模块提取获得电气设备的出厂试验数据，加盖对应的时间戳；

扫描获取条形码对应的私钥，访问区块链；利用图像采集模块获取电气设备的预防性试验报告图像，并利用图像特征识别模块提取获得电气设备的预防性试验数据，加盖对应的时间戳；

利用区块链服务层获取电气设备的铭牌数据、出厂试验数据和预防性试验数据，并判断上传数据的合法性；

扫描获取条形码对应的私钥，并利用数据存储层分布式存储同步服务数据。

进一步地，所述电气试验数据追溯方法，还包括利用试验节点的应用层进行实名制注册，获得验证后的用户账号。

进一步地，所述电气试验数据追溯方法，还包括采用边缘点自相似性的金属反光图像识别算法提取铭牌图像数据。

优选地，所述电气设备的出厂试验报告图像和预防性试验报告图像的识别过程如下：

对采集的图像进行倾斜校正和灰度归一化处理；

对所述图像进行边缘线识别，切除边缘外的图像，得到数据图像；

将所述数据图像切割成数个图像块，计算求得任一图像块的图像特征；

利用分类器识别任一图像特征中的数据。

更进一步地，所述电气试验数据追溯方法，还包括利用试验节点扫描获取电气设备的条形码对应的私钥，并访问区块链，利用数据存储层获取该电气设备的同步的试验数据，并传递给显示层予以展示。

进一步地，所述电气试验数据追溯方法，还包括试验节点扫描条形码，并进行身份认证，若身份验证成功，则访问电气设备对应的区块链，否则退出访问。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明巧妙地利用了区块链去中心、信息共享、不可篡改的特点，建立以唯一身份编码为基准的区块链，并将铭牌图像数据、出厂试验数据和预防性试验数据，上传至身份编码对应的区块链上，以实现历史数据的共享；

(2)本发明巧妙地利用非对称算法加密身份编码、铭牌图像数据、出厂试验数据和预防性试验数据，保证电气设备的数据更靠，有效地避免非法篡改；

(3)本发明巧妙地利用了边缘点自相似性的金属反光图像识别算法识别获取铭牌图像数据，其有效地剔除了金属反光的干扰，保证数据采集更可靠；

(4)本发明巧妙地采用边缘识别法剔除报告外的区域，以减少无效识别面积，以提高识别效率；

综上所述，本发明具有数据共享、数据安全可靠、识别准确等优点，在电气试验数据追溯技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，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相关的附图。

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种基于区块链的电气试验数据追溯方法，其采用数个数据实时共享的试验节点，任一所述试验节点包括用于分布式存储同步服务数据的数据存储层，与数据存储层连接、用于验证上传数据的合法性的区块链服务层，与区块链服务层连接、用于身份注册认证的应用层，以及与应用层连接、用于显示区块链数据的显示层；所述试验节点还设有与区块链服务层连接、用于上传图像数据的图像采集模块和图像特征识别模块。在本实施例中，任一试验节点需要进行实名制注册，获得验证后的用户账号。其注册通常是采用检测单位的社会信用代码和营业执照，以确保检测单位具有检测资质。

下面详细阐述本实施例的电气试验数据追溯方法，包括以下步骤：

第一步，根据电气设备所在的省份、调度域名、站点域名和设备编码编译获得电气设备唯一的身份编码；由于接入电力系统的电气设备均有备案的编码，可以根据其所在的省份、归属调度、设备站点、设备编码进行编码成一个唯一、且确定的身份。

第二步，建立以身份编码为基准的区块链，生成一对非对称的公钥和私钥，采用公钥加密所述身份编码，并上传至区块链；将所述私钥转换成条形码，并粘贴在对应的电气设备上；由于身份编码是唯一的，那么建立的区块链也是一一对应的。

第三步，扫描获取条形码对应的私钥，访问区块链；利用图像采集模块获取电气设备的铭牌，并利用图像特征识别模块提取铭牌数据，将所述铭牌数据传输至区块链，加盖对应的时间戳；其中，本实施例巧妙地采用边缘点自相似性的金属反光图像识别算法提取铭牌图像数据。

第四步，扫描获取条形码对应的私钥，访问区块链；利用图像采集模块获取电气设备的出厂试验报告图像，并利用图像特征识别模块提取获得电气设备的出厂试验数据，加盖对应的时间戳。

第五步，扫描获取条形码对应的私钥，访问区块链；利用图像采集模块获取电气设备的预防性试验报告图像，并利用图像特征识别模块提取获得电气设备的预防性试验数据，加盖对应的时间戳。

第六步，利用试验节点扫描获取电气设备的条形码对应的私钥，并访问区块链，利用数据存储层获取该电气设备的同步的试验数据，并传递给显示层予以展示。在此，也可返回第五步，上传任一次预防性试验数据。

在第三步至第六步中，均需要执行以下步骤：

(1)试验节点扫描条形码，并进行身份认证，若身份验证成功，则访问电气设备对应的区块链，否则退出访问。

(2)利用区块链服务层获取电气设备的铭牌数据、出厂试验数据和预防性试验数据，并判断上传数据的合法性；

(3)扫描获取条形码对应的私钥，并利用数据存储层分布式存储同步服务数据。

另外，在第四步至第五步中，电气设备的出厂试验报告图像和预防性试验报告图像的识别过程如下：

(1)对采集的图像进行倾斜校正和灰度归一化处理；

(2)对所述图像进行边缘线识别，切除边缘外的图像，得到数据图像；

(3)将所述数据图像切割成数个图像块，计算求得任一图像块的图像特征；

(4)利用分类器识别任一图像特征中的数据。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。