一种基于区块链技术的施工场地环境监测方法及系统技术方案

本发明专利技术属于施工监管相关技术领域，其公开了一种基于区块链技术的施工场地环境监测方法及系统，方法包括：设置具有数据链和交易链的区块链网络，并在所述数据链和交易链上布置智能合约；物联网终端将采集的数据发送至所述数据链，若数据中的异常值和关键因素达到了自动执行条件则进行绩效计算；施工方通过交易链填写支付申请表单并数字签名，将支付申请表单预设顺序设置锁定链码；监理方或建设方依据绩效计算结果设置解锁链码，基于双栈评估机制得到两个预言机结果，若两个预言机结果验证通过则执行支付操作。本申请在保证数据的可靠性、追溯可靠性、传输安全性的前提下可以实现数据、绩效以及支付的耦合管理，极大了节省了人力物力。力物力。力物力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链技术的施工场地环境监测方法及系统


[0001]本专利技术属于施工监管相关
，更具体地，涉及一种基于区块链技术的施工场地环境监测方法及系统。

技术介绍

[0002]建筑行业快速发展，在国民经济中占有举足轻重的地位，但是，碎片化、粗放式的建造方式带来了一系列问题，环境污染严重就是其中之一。当前施工环境管理存在几个问题，一是建设方对环境费用认识不足，不能及时发放，二是施工方内控机制缺乏，环境保护费包含在安全文明措施费中，费用使用制度流于形式，公司层到项目作业一线，各业务部门间管理流程严重脱节，不能保证费用投入与现场一致，建立新制度约束施工方环境保护费用的使用非常重要，三是传统工地环境监测主要体现为纸质表单，信息传递效率低，甚至存在数据造假的情况，数据可追溯性差，执法机构取证难，。现有技术指提出将物联网技术应用于环境监控，但传统的物联网处理流式数据，一旦被攻击数据就会被窃取，而且物联网终端设备存在造假嫌疑，数据采集设备可能被篡改，导致数据缺乏真实性。而将区块链引入，为设备加密、上链则很好的解决了这个问题，有效的防止数据在源头被篡改。中国专利CN112419100提出了一种基于物联网和区块链的智慧工地监管系统，只是将数据进行确认处理，中国专利CN11178762公开了一种基于区块链的建筑工程质量验收系统，只是对事件进行独立管理。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于区块链技术的施工场地环境监测方法及系统，在保证数据的可靠性、追溯可靠性、传输安全性的前提下可以实现数据、绩效以及支付的耦合管理，极大了节省了人力物力，具有广阔的应用前景。
[0004]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于区块链技术的施工场地环境监测方法，所述方法包括：S1：设置具有数据链和交易链的区块链网络，并在所述数据链和交易链上布置智能合约，其中，所述智能合约包括数据处理合约、绩效计算合约以及支付合约，所述数据处理合约包括自动执行条件；S2：物联网终端首次向区块链发起认证请求时，其MAC地址将保存在区块链中，并基于MAC地址生成数字签名，物联网终端将采集的数据发送至所述数据链，所述数据链对所述数据进行判断获取异常值，并获取影响环境污染物的关键因素，所述数据处理合约获取所述异常值和关键因素并判断，若所述异常值和关键因素达到了所述自动执行条件则启动所述绩效计算合约依据所述异常值和关键因素进行绩效计算，各施工参与方对所述绩效计算结果进行校核并签名；S3：施工方通过所述交易链填写支付申请表单并对所述支付申请表单进行数字签名，所述支付合约将所述支付申请表单、已签名表单、监理方和建设方的公钥按预设顺序设置锁定链码C；监理方或建设方依据所述绩效计算结果对所述支付申请表单进行审批并生成签名的预言机结果，根据所述已签名表单以及所述签名的预言机结果设置解锁链码U，基于双栈评估机制采用所述锁定链
码C中的公钥验证解锁链码U中的签名，得到两个预言机结果，对两个预言机结果进行验证，若验证通过则执行支付操作。
[0005]优选地，步骤S2中所述物联网终端将采集的数据发送至所述数据链具体包括如下步骤：S21a：所述区块链网络向所述物联网终端发送密钥；S22a：所述物联网终端对采集的数据签名后发送至数据链；S23a：数据链利用公钥对数据进行身份验证，同时验证物联网终端的MAC地址与数据链存储的是否一致，验证通过则将所述数据发送至排序节点，当数据量达到预设数量时，将所述数据打包至一个新区块中，并在所述数据链上广播该区块。
[0006]优选地，采用如下方式获取所述异常值：将所述数据进行分类，获取每类污染物数据的箱线图，在箱线图中超出阈值的数据或离群点即为异常值。
[0007]优选地，采用如下方式获取关键因素：确定污染物指标及影响污染物指标的特征值，利用相关性分析从收集到的数据中依据所述污染物指标进行特征选择，以特征选择的结果为根节点，以所述特征选择的结果的属性为子节点，依据特征值进行子节点的信息增益，将子节点的信息增益较大的设置为关键因素。
[0008]优选地，采用四分位计算方法获取每类污染物数据的箱线图。
[0009]优选地，步骤S2中在启动所述绩效计算合约依据所述异常值和关键因素进行绩效计算之前还包括：将达到所述自动执行条件的异常值和关键因素推送至待验证队列，并广播至验证节点，各施工参与方在各自的验证节点处进行验证并签名，验证通过后则启动所述绩效计算合约依据所述异常值和关键因素进行绩效计算。
[0010]优选地，步骤S3中所述对两个预言机结果进行验证具体包括：将两个预言机结果进行与运算，若运算结果为真则进一步验证对应支付申请表单的签名，签名验证通过则执行支付操作。
[0011]优选地，步骤S2还包括物联网终端向所述区块链网络发起认证请求，以将所述物理网终端的设备信息和隐私政策上传至区块链，其中，所述设备信息包括：唯一标识符以及终端类型；所述区块链接收所述设备信息后为所述物联网终端分配专属ID和公钥，并基于非对加密机制为所述物联网终端设置数字签名，进一步区块链广播所述物联网终端信息，实现注册信息的交互。
[0012]本申请另一方面提供了一种基于区块链技术的施工场地环境监测系统，所述系统包括：区块链建立模块：用于设置具有数据链和交易链的区块链网络，并在所述数据链和交易链上布置智能合约，其中，所述智能合约包括数据处理合约、绩效计算合约以及支付合约，所述数据处理合约包括自动执行条件；数据信息交互模块：用于物联网终端将采集的数据发送至所述数据链，所述数据链对所述数据进行判断获取异常值，并获取影响环境污染物的关键因素，所述数据处理合约获取所述异常值和关键因素并判断，若所述异常值和关键因素达到了所述自动执行条件则启动所述绩效计算合约依据所述异常值和关键因素进行绩效计算，各施工参与方对所述绩效计算结果进行校核并签名；支付信息交互模块：用于施工方通过所述交易链填写支付申请表单并对所述支付申请表单进行数字签名，所述支付合约将所述支付申请表单、已签名表单、监理方和建设方的公钥按预设顺序设置锁定链码C；监理方或建设方依据所述绩效计算结果对所述支付申请表单进行审批并生成签名的预言机结果，根据所述已签名表单以及所述签名的预言机结果设置解锁链码U，基于双栈评估机制采用所述锁定链码C中的公钥验证解锁链码U中的签名，得到两个预言机结果，对两个
预言机结果进行验证，若验证通过则执行支付操作。
[0013]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的基于区块链技术的施工场地环境监测方法及系统具有如下有益效果：
[0014]1.本专利技术提供了一种基于区块链技术的施工场地环境监测方法及系统，在保证数据的可靠性、追溯可靠性、传输安全性的前提下可以实现数据、绩效以及支付的耦合管理，数据、绩效和支付均通过签名确定，保证数据的真实性和认可度，极大了节省了人力物力，具有广阔的应用前景。
[0015]2.采用物联网与区块链结合保证了数据传输的稳定性，安全性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链技术的施工场地环境监测方法，其特征在于，所述方法包括：S1：设置具有数据链和交易链的区块链网络，并在所述数据链和交易链上布置智能合约，其中，所述智能合约包括数据处理合约、绩效计算合约以及支付合约，所述数据处理合约包括自动执行条件；S2：物联网终端将采集的数据发送至所述数据链，所述数据链对所述数据进行判断获取异常值，并获取影响环境污染物的关键因素，所述数据处理合约获取所述异常值和关键因素并判断，若所述异常值和关键因素达到了所述自动执行条件则启动所述绩效计算合约依据所述异常值和关键因素进行绩效计算，各施工参与方对所述绩效计算结果进行校核并签名；S3：施工方通过所述交易链填写支付申请表单并对所述支付申请表单进行数字签名，所述支付合约将所述支付申请表单、已签名表单、监理方和建设方的公钥按预设顺序设置锁定链码C；监理方或建设方依据所述绩效计算结果对所述支付申请表单进行审批并生成签名的预言机结果，根据所述已签名表单以及所述签名的预言机结果设置解锁链码U，基于双栈评估机制采用所述锁定链码C中的公钥验证解锁链码U中的签名，得到两个预言机结果，对两个预言机结果进行验证，若验证通过则执行支付操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述物联网终端将采集的数据发送至所述数据链具体包括如下步骤：S21a：所述区块链网络向所述物联网终端发送密钥；S22a：所述物联网终端对采集的数据采用所述密钥签名后发送至数据链；S23a：数据链利用公钥对数据进行身份验证，同时验证物联网终端的MAC地址与数据链存储的是否一致，验证通过则将所述数据发送至排序节点，当数据量达到预设数量时，将所述数据打包至一个新区块中，并在所述数据链上广播该区块。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用如下方式获取所述异常值：将所述数据进行分类，获取每类污染物数据的箱线图，在箱线图中超出阈值的数据或离群点即为异常值。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，采用如下方式获取关键因素：确定污染物指标及影响污染物指标的特征值，利用相关性分析从收集到的数据中依据所述污染物指标进行特征选择，以特征选择的结果为根节点，以所述特征选择的结果的属性为子节点，依据特征值进行子节点的信息增益，将子节点的信息增益较大的设置为关键因素。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用四分位计算方...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟波涛，丁烈云，骆汉宾，张鹭，高寒，郭家栋，何万磊，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：