[发明专利]基于区块链的配电线路无人机自主巡检系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于区块链的配电线路无人机自主巡检系统，所述包括客户端模块、服务器云端、自组网基站和机巢无人机模块；所述系统部署了联盟区块链，其中客户端、自组网基站、机巢和电源为联盟区块链的轻节点，服务器云端构成联盟区块链的全节点。本发明利用区块链技术保障数据传输与存储的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉无人机自主巡检领域，具体涉及一种基于区块链的配电线路无人机自主巡检系统及方法。

背景技术

配电线路是电力系统的重要组成部分，其覆盖区域广、穿越区域地形复杂，所处地理、位置和环境条件非常特殊，排查工作量大。传统技术中运用最广泛的巡线方法是人工周期巡线，这种方法劳动强度大、耗时多、效率低下，风险大，并且有些线路受制于地形因素造成线路巡视异常困难。

随着近几年来无人机技术以及导航技术和无线通信技术的快速发展和不断成熟，国内外许多电力企业开始尝试采用无人机辅助进行电力系统建设。目前，无人机采集的数据在传输过程中存在信息被篡改的可能性。数据在通信过程中存在安全性低下的问题。并且数据采用中心化存储，容易受到单点攻击等。因此，采用新兴的技术找到数据安全传输与存储的新方法变得十分重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于区块链的配电线路无人机自主巡检系统及方法，解决数据安全传输与存储的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于区块链的配电线路无人机自主巡检系统，所述包括客户端模块、服务器云端、自组网基站和机巢无人机模块；所述系统部署了联盟区块链，其中客户端、自组网基站、机巢和电源为联盟区块链的轻节点，服务器云端构成联盟区块链的全节点。

进一步的，所述系统还设置了智能合约，基于联盟区块链全节点对数据的合法性进行验证，起飞命令和无人机回传数据依靠区块联盟链技术的分布式存储、P2P传输和非对称加密。

进一步的，所述服务器云端，用于接收并存储经过加密处理的起飞命令，并将起飞命令保存在智能合约中，在判定智能合约中的指令信息为起飞命令后，全节点将控制信息发送至有公网的自组网基站以及接收并储存无人机返回的执行结果数据，将无人机返回结果数据通过智能合约将数据发送至客户端。

进一步的，所述自组网基站，分为自组网有公网信号基站A和自组网无公网信号基站B；所述自组网有公网信号基站A用于接收全节点发送来的控制流信息，以及无公网自组网基站B传输来的数据；所述无公网区域的自组网基站B用于接收有公网信号基站A传输来的控制流信息，以及无公网自组网基站B将控制流信息发送给机巢，并且接收机巢无人机模块传输来的数据。

进一步的，所述机巢无人机模块用于接收无公网区域自组网基站B传输来的控制流信息，随后触发智能合约判断是否可以起飞，符合条件无人机起飞，否则命令取消；无人机起飞执行任务时，在线路自主巡检中可以不与机巢进行通信，在电量不足情况时，无人机返回到机巢即进行充电和数据传输。

进一步的，所述轻节点不参与共识，可以传输和接收数据；所述全节点不仅保存所有数据，还参与共识。

进一步的，所述客户端，配电运检员发送的起飞命令经过数字签名算法和哈希算法处理的，该信息处理包括起飞命令，还包括运检员的身份信息、时间、地点。

所述服务器云端包括数据采集层、数据网络层、数据共识层、数据合约层和数据应用层；

所述数据采集层，用于对数据信息进行采集，通过预设的哈希散列函数、非对称加密、Markle根值，对不同类型的数据进行关键信息提取，并转化成固定长度的数学进制；

所述数据网络层采用了区块链点对点式网络进行数据传输，在网络层中每个节点的地位平等并且以扁平式的拓扑结构进行交互，全节点既承担网络路由协议，又承担区块信息认证，同时还进行数据传递；轻节点对数据进行传输和接收；

所述数据共识层，封装网络节点的各类共识算法；