[发明专利]一种基于区块链的水环境自动监测与分析评价方法

说明书

本发明提供一种基于区块链的水环境自动监测与分析评价方法，包括：将多个站点的水质监测终端和用户服务平台共同构成区块链的系统节点；某个水质监测终端获取水环境相关数据；采用非对称加密算法将采集到的水环境相关数据加密后传输给其他系统节点；根据区块链系统内部的共识机制，各系统节点达成共识后将接收到的数据上传至区块链并生成新的区块，各节点对新的区块进行同步更新备份，互为冗余；对每个节点提前部署相应的数据分析评价智能合约；将分析评价结果传送到用户服务平台，平台根据接收到的数据和分析结果进行展示、审核、决策。本发明可有效的保障自动监测系统在水质数据产生、传输、处理、分析评价等环节的真实性、完整性及安全性。

技术领域

本发明涉及水环境监测领域，尤其涉及水环境监测物联网系统。

背景技术

数据质量是环境监测工作的底线和生命线，确保监测数据“真、准、全”，是环境监测的首要职责，也是《意见》的核心要义。2020年全国生态环境保护工作会议上，生态环境部部长李干杰表示，“借助刑法修改的契机，推动环境监测数据造假等违法行为入刑”。环境监测数据造假行为被定义为“破坏计算机信息系统罪”并负有刑事责任。近年来，我国对于环境监测数据造假行为的管制及惩罚力度空前，但由于环境监测数据造假难度小、成本低但非法利益极高，环境监测数据造假行为依然频繁发生。

目前水环境监测系统均为集中式系统架构，存在以下几个方面的问题：

①对数据真实性的信任来源于中心机构的诚信，并且若中心服务器出现故障，整个网络都将陷入瘫痪状态，监测数据备份和转移的难度较大；

②存储的数据和修改日志存在被删除或篡改的风险，增加了数据质量控制和管理的难度；

③仪器参数设置，无效数据识别，数据质量审核，水质类别研判等均由人工完成，数据处理过程通常带有人为主观成分且智能程度不高。

综上，亟待构建一种基于区块链的水环境自动监测与分析评价方法，保障自动监测系统在水质数据产生、传输、处理、应用等环节的真实性、完整性及安全性、容错性，防止数据采集后造假和人为干扰评价。

发明内容

针对现有集中式水环境自动监测方法的技术瓶颈，本发明提供一种基于区块链的水环境自动监测方法，对监测数据真实、完整、安全的保障具有重要的支撑作用。

本发明通过如下技术方案实现：

一种基于区块链的水环境自动监测与分析评价方法，包括如下步骤：

S1、将多个站点的水质监测终端和用户服务平台共同构成区块链的系统节点；

S2、某个水质监测终端获取水环境相关数据，所述水环境相关数据包括水质浓度数据、质控数据、日志数据、监测仪器相关参数；

S3、采用非对称加密算法将采集到的水环境相关数据加密后传输给其他系统节点；

S4、根据区块链系统内部的共识机制，各系统节点达成共识后将接收到的数据上传至区块链并生成新的区块，各节点对新的区块进行同步更新备份，互为冗余；

S5、对每个节点提前部署相应的数据分析评价智能合约以及无效数据的智能识别、多级审核中数据处理的阈值设置、水质类别与污染程度的自动研判；

S6、将分析评价结果传送到用户服务平台，平台根据接收到的数据和分析结果进行展示、审核、决策。

进一步的，所述区块链的系统节点构成分布式的p2p网络。

进一步的，步骤S2中的质控数据在合格范围内认为本次水质监测数据有效；流程日志用于水质和质控数据产出过程监控溯源，如果过程异常则数据视为无效；监测仪器相关参数，用于反算水质和质控数据，核查过程是否存在人为干扰。