[发明专利]一种基于区块链技术的配电网能源计量系统

权利要求书

1.一种基于区块链技术的配电网能源计量系统，包括若干个用户计量表计和若干个节点计量表计，所述用户计量表计安装在用户进线处并计量用户用电量，所述节点计量表计安装在变压器或分布式电源上并分别计量变压器输出电量以及分布式电源输出电量，其特征在于，

还包括若干个智能交互终端和主站，所述智能交互终端与若干个用户计量表计或者若干个节点计量表计连接，收集用户计量表计或者节点计量表计的计量数据，所述智能交互终端包括加密通信单元、存储器和控制器，加密通信单元以及存储器均与控制器连接，若干个加密通信单元之间加密通信连接，加密通信单元与主站通信连接，所述控制器内运行有采集模块、区块链模块、加密存储模块和上报模块，所述采集模块周期性读取相应的用户计量表计或节点计量表计的计量数据，全部智能交互终端的区块链模块构成区块链，所述区块链为主站提供数据下载服务，所述加密存储模块基于区块链技术将采集模块获取的计量数据加密存储，并周期性生成计量数据的数字指纹上传到区块链，所述上报模块周期性将计量数据上报到主站；全部智能交互终端的加密通信单元分为若干个通信环，每个智能交互终端仅记录所在通信环的上一个以及下一个节点的通信地址，通信环以令牌方式进行数据发送权的分配；每个用户计量表计或节点计量表计采集到的计量数据部分存储在本地，部分存储在下一个节点。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的配电网能源计量系统，其特征在于，

全部智能交互终端的加密通信单元分为若干个通信环，每个智能交互终端仅记录所在通信环的上一个以及下一个节点的通信地址，通信环以令牌方式进行数据发送权的分配；采集模块读取计量数据的周期为T，采集模块在一个周期读取的计量数据构成一个计量数据帧，加密存储模块将计量数据帧加密存储并将计量数据帧的数字指纹上传到区块链，上报模块在累计k个加密的计量数据帧时，将k个加密的计量数据帧上报，存储器存储一定时间内的计量数据并滚动清除过期的计量数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链技术的配电网能源计量系统，其特征在于，

所述加密存储模块执行以下步骤实现加密存储：

A11）在存储器内开辟第一缓冲区、第二缓冲区和离埠标志位；

A12）周期T结束，采集模块采集到计量数据时，加密存储模块将该计量数据帧读取到第一缓冲区，离埠标志位置0；

A13）令牌所在处的加密存储模块以概率p决定是否将该数据帧离埠存储，若决定不进行离埠存储则将令牌传送给通信环的下一个节点并重复本步骤，若决定进行离埠存储则进入步骤A14）；

A14）加密存储模块将第一缓冲区内的数据复制到第二缓冲区，并将第一缓冲区清空；

A15）令牌当前所在处的加密存储模块，将第二缓冲区内的数据发送到通信环的下一个节点的第二缓冲区内，并通过验证及重发机制确保数据被正确完整接收，而后清空第二缓冲区数据并将离埠标志位置1，将令牌传送给下一个节点；

A16）下一个节点在收到令牌后，首先判断本节点的离埠标志位状态，若离埠标志位为0，则进入步骤A17），若离埠标志位为1，则进入步骤A18）；

A17）维持离埠标志位为0，将第一缓冲区和第二缓冲区内的数据对调，将第一缓冲区内的数据关联离埠标志位后加密存储，将第二缓冲区内的数据发送给上一个节点的第二缓冲区，并确保上一个节点正确完整接收数据后，清空第二缓冲区数据并将令牌传送给下一个节点，同时，上一个节点在正确完整接收数据后，将第二缓冲区内的数据复制到第一缓冲区，将第一缓冲区内的数据关联离埠标志位后加密存储，进入步骤A13）；

A18）将第二缓冲区内的数据发送给上一个节点的第二缓冲区，并确保上一个节点正确完整接收数据后，清空第二缓冲区数据，并保有令牌，直到下一个周期T结束时由步骤A12）开始执行，同时，上一个节点在正确完整接收数据后，将第二缓冲区内的数据复制到第一缓冲区，将第一缓冲区内的数据关联离埠标志位后加密存储；

通信环内全部节点上报的数据后，根据离埠标志位还原计量数据。