【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及区块链，尤其涉及一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统。
技术介绍
1、在现代工业生产和设备维护领域，设备管理和维护效率的提升对于保障生产安全、减少停机时间和提高经济效益至关重要。传统的设备管理和维护方法通常依赖于中心化的数据管理系统，这些系统涉及到数据的集中存储和处理。例如，在设备维护中，维护记录和操作日志常常存储于单一的服务器或数据库中，这种方法存在若干缺点和风险。
2、中心化系统的主要问题之一是单点故障的风险。若数据中心或数据库遭受物理损坏或网络攻击，可能导致重要信息的丢失，进而影响整个生产线的运作。此外，中心化系统的数据处理和更新往往存在延迟，难以实时反映设备的当前状态，从而降低维护响应的时效性和准确性。
3、另一方面，传统方法在数据安全性和可追溯性方面也存在限制。数据可以被修改或删除，这对于需要严格审计跟踪的行业(如医疗、航空和大型制造业)来说是一个严重的问题。例如，如果维护操作的记录被未授权修改，可能会引起安全事故或法律责任问题。
4、因此，现有的设备管理和维护系统面临如下几个核心技术问题：
5、1.单点故障问题：中心化数据存储容易导致信息丢失，影响系统的可靠性和稳定性。
6、2.数据更新延迟：数据更新不及时，不能实时反映设备状态，影响维护决策的时效性和准确性。
7、3.数据安全性和可追溯性不足：数据易被篡改，难以确保数据的真实性和完整性，增加了运营风险。
8、鉴于这些问题，如何利用现代技术改进设备管理和维护方
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提出一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，本专利技术充分利用了区块链技术、智能合约以及大数据分析，创新性地提出了一种设备运行维护和管理方法。
2、根据本专利技术实施例的一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，包括如下步骤：
3、s1、在设备的关键组件上安装传感器，实时监控并记录设备的运行状态参数，包括温度、压力、振动和功耗；
4、s2、采集的设备参数通过安全加密协议实时传输至区块链网络，区块链网络构成包括多个自治运行的分布式节点，每个节点存储数据的副本以实现数据的冗余备份；
5、s3、利用部署在区块链上的智能合约自动分析传输的设备参数，智能合约根据预定的逻辑判断设备的运行状态，并在检测到异常参数时触发预警和维护操作；
6、s4、智能合约根据分析结果自动执行相关的设备维护或调整措施。
7、可选的，所述s1具体包括：
8、s11、在设备的关键组件上安装多种类型的传感器，包括温度传感器、压力传感器、振动传感器和电流传感器；每种传感器分别捕捉相应的设备运行状态参数t(温度)、p(压力)、v(振动)和i(电流)；
9、s12、传感器对设备运行状态参数进行连续监控，以固定时间间隔δt收集数据，其中每个时间间隔内收集的数据形成数据点d(t)，d(t)＝(tt，pt，vt，it)，t表示在时间t的测量时刻；
10、s13、对收集的数据进行初步的本地处理，通过数据滤波和初步异常检测，减少网络传输中的冗余数据量；
11、s14、将处理后的数据点d(t)传输至区块链网络。
12、可选的，所述s2具体包括：
13、s21、设立加密通道，从设备传感器至区块链网络节点的数据传输过程中使用加密算法e，加密处理每个数据点d(t)为e(d(t))；
14、s22、设定每个数据点d(t)在区块链上的存储协议，使用分布式账本技术将加密后的数据e(d(t))分散存储至区块链网络中的多个节点，每个节点维护数据的完整副本；
15、s23、在区块链网络中实现数据的时间戳和哈希处理，为每个数据点d(t)生成唯一的哈希值h(d(t))和时间戳τ(t)；
16、s24、配置区块链网络中的每个节点同步更新数据，每个节点使用共识机制c来验证和记录新的数据点d(t)。
17、可选的，所述s21具体包括：
18、s211、选择椭圆曲线加密算法e；
19、s212、在设备端生成加密密钥对，包括公钥kpub和私钥kpriv；公钥kpub用于加密设备采集的数据点d(t)，而私钥kpriv保留在数据接收的区块链节点，用于数据解密；
20、s213、应用公钥kpub对每个采集到的数据点d(t)进行加密，加密过程可以表示为：
21、e(d(t)，kpub)＝d(t)
22、其中d′(t)表示加密后的数据点；
23、s214、实施数据的数字签名，使用设备的私钥kpriv，device对加密后的数据点d′(t)进行签名，增强数据的认证性：
24、s＝sign(d′(t)，kpriv，device)
25、其中s表示数字签名，保证数据的完整性和来源验证；
26、s215、结合加密数据d′(t)和其数字签名s，形成最终的传输数据包p(t)：
27、p(t)＝{d′(t)，s}
28、s216、通过建立的安全通信通道，将加密并签名的数据包p(t)安全地传输至区块链网络的相关节点。
29、可选的，所述s22具体包括：
30、s221、选择区块链的类型，采用许可型区块链，其中区块链网络包括多个受控访问的节点，每个节点由参与设备管理的相关方操作；
31、s222、定义数据存储协议，每个数据点d(t)被结构化为一个交易t，表示为t＝{e(d(t))，τ(t)，h(d(t))}
32、其中，e(d(t)是加密后的数据，τ(t)是数据的时间戳，h(d(t)是数据的哈希值；
33、s223、将每个交易t打包进区块b，每个区块包含多个交易，区块形成如下表达式：
34、bk＝{tk1，tk2，...，tkn}
35、其中k表示区块序号，n表示区块中包含的交易数；
36、s224、为新区块bk生成一个独特的区块哈希h(bk)，使用加密哈希函数h计算区块的哈希值：
37、h(bk)＝h(bk-1+dataofbk)
38、其中，h(bk-1)表示前一个区块的哈希值，dataofbk表示当前区块数据；
39、s225、通过应用共识机制c实用拜占庭容错，来保证所有节点在添加新区块到链上时达成一致；
40、s226、完成区块的链接，每个新区块bk通过其哈希值h(bk)链接到前一个区块h(bk-1)，形成不可逆的区块链结构。
41、可选的，所述s3具体包括：
42、s31、在区块链网络上部署智能合约，智能合约编程用于自动处理和响应从设备传感器接收的数据；
43、s32、定义智能合约中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，其特征在于，所述S1具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，其特征在于，所述S2具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，其特征在于，所述S21具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，其特征在于，所述S22具体包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，其特征在于，所述S3具体包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，其特征在于，所述S4具体包括：
8.一种基于区块链技术的设备运行维护和管理系统，其特征在于包括以下模块：
【技术特征摘要】
1.一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，其特征在于，所述s1具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，其特征在于，所述s2具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的设备运行维护和管理方法及系统，其特征在于，所述s21具体包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：夏战国，
申请(专利权)人：苏州神马精工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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