[发明专利]基于区块链的新能源船舶的航速监测及优化系统

权利要求书

1.一种基于区块链的新能源船舶的航速监测及优化系统，其特征在于，包括：

新能源船舶数据模块，用于记录新能源船舶的航行数据、港口和水域环境信息；以及对新能源船舶设置轻节点，将获得的新能源船舶原始数据上传到轻节点中；

区块链模块，用于对比数据系统中收集到的原始数据与联盟链上解密的抽样数据，获得对比数据；

辅助决策模块，用于根据对比数据对行驶的新能源船舶提供航行建议；

所述新能源船舶数据模块中的各个船舶可通过区块链获取其他船舶的历史航速以及能耗信息；

所述轻节点在第一阶段和第二阶段采用不同的方式进行设置；

所述第一阶段：在区块链赋能的新能源船舶的航速优化系统建立初期，以新能源船舶作为系统节点，通过船用传感器、船端前置机和API将新能源船舶上采集的原始数据直接上传至新能源船舶的航速优化系统；

所述第二阶段：随着新能源船舶加入到新能源船舶的航速优化系统中，将新能源船舶航运企业作为区块链赋能的新式系统的联盟链下级节点，通过船端前置机和API对船舶抽样数据进行分布式存储，并通过联盟链下级节点上传至联盟区块链；

所述辅助决策模块还用于将航速统计数据汇总比较，获得大、中、小三种类型的新能源船舶最优航速；

在无需租金的情况，则建议使用最优航速；

在有租金的情况下，将数据带入预设公式得到最优航速修正值，再将最优航速修正值发送至航行在航道上的所有的新能源船舶；

所述数据是将每千米设为一个区间采集到的数据，将每个区间数据上传到辅助决策模块；

新能源船舶航行成本为：

K＝K₀+K₁

其中，K为总成本，K₀为能耗成本，K₁为租金成本；

所述能耗成本的表达式如下：

K₀＝a(v+v’)²S

其中，a为系数；v为最优船速；v’为在考虑租金情况下的航速修正值；S为航次里程；

所述租金成本的表达式为：

其中，h为船舶日租金；

当K′＝0时成本达到最低，即当时，获得

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的新能源船舶的航速监测及优化系统，其特征在于，所述区块链模块的联盟区块链节点成员通过网关节点接入，每个网关节点具有一套完整的BaaS平台；

BaaS平台提供加入区块链功能，新能源船舶加入区块链时，需安装船用传感器、船端前置机和API来记录自身的航行数据，为所述新能源船舶生成新的轻节点，同步上传状态数据，使新能源船舶便捷地创建或加入联盟链网络。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的新能源船舶的航速监测及优化系统，其特征在于，所述轻节点在新能源船舶大规模加入新能源船舶的航速优化系统的监管系统中后进行选举，产生超级节点，超级节点不仅储存上传数据，且需要投入相应成本，共同建立监管平台联盟链委员会。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的新能源船舶的航速监测及优化系统，其特征在于，所述新能源船舶数据模块基于区块链的新能源船舶的航速优化系统，根据区块链去中心化、分布式存储以及跨层级数据共享的特点，以船公司、港口、海事局和运输公司中产生的船舶航行信息进行上链，信息的获取通过船端前置机和API进行获取，上链的信息包括航行数据，且存储在各自新能源船舶对应的轻节点中，可供区块链其它新能源船舶或机构查询。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的新能源船舶的航速监测及优化系统，其特征在于，所述区块链模块通过建立共识机制和布设智能合约，对联盟链上的新能源船舶的位置信息、能耗信息、排放信息以及安全信息进行存储解析或交叉验证，并分布式存储。