[發(fā)明專利]一種基于區(qū)塊鏈的污水自動化控制方法

有效

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• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112671920B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設計）人: 盧偉文;舒昝;范小朋
• 申請（專利權）人: 杭州中科先進技術研究院有限公司
• 主分類號: H04L67/1097
• 分類號: H04L67/1097;H04L9/40;H04L9/32;G05B19/05
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 耿慧敏

本發(fā)明公開了一種基于區(qū)塊鏈的污水自動化控制方法。該方法包括：將用于控制污水處理設備的PLC執(zhí)行指令存儲在各自對應的PLC存儲節(jié)點，且各PLC存儲節(jié)點組成互相連通的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡；響應于請求的PLC執(zhí)行指令，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡進行智能計算，并將計算結果提交共識，如果共識成功，則反饋給對應設備執(zhí)行，并將數(shù)據(jù)保存到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中，如共識失敗，則丟棄該PLC執(zhí)行指令。本發(fā)明應用區(qū)塊鏈技術改善了污水廠自動化控制的安全性、防篡改能力、防黑客能力，并提高了污水廠的數(shù)據(jù)共享效率和智能化管控能力。

技術領域

本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈技術領域，更具體地，涉及一種基于區(qū)塊鏈的污水自動化控制方法。

背景技術

隨著計算機技術、通信技術和控制技術的發(fā)展，工業(yè)自動化控制已經(jīng)開始向網(wǎng)絡化方向發(fā)展，通過網(wǎng)絡化數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)分析能更好地優(yōu)化控制參數(shù)，特別是在污水處理行業(yè)，相關工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)變化直接影響設備的控制參數(shù)，各個參數(shù)都具有一定的關聯(lián)性，如何做到數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交換以及保證數(shù)據(jù)安全尤為重要。

伴隨著行業(yè)監(jiān)管的加強、人工成本的大幅度上升和企業(yè)自身盈利的需要，污水處理自動化、信息化及智能化技術的發(fā)展空間被打開。污水處理自動化技術主要通過先進的處理設備和自動化系統(tǒng)對污水進行處理，從而實現(xiàn)凈化水質的目的。在工程實際中，應用最為廣泛的調節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節(jié)。PID控制器以其結構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調整方便而成為工業(yè)控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學模型時，控制理論的其它技術難以采用時，系統(tǒng)控制器的結構和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調試來確定，這時應用PID控制技術最為方便。即當不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象，或不能通過有效測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用PID控制技術。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。

此外，污水處理廠作為重大的民生工程，其安全健康運行直接關系到人們的日常生活。目前國內多數(shù)污水廠數(shù)據(jù)存儲往往集中在一臺或少數(shù)幾臺服務器中，即便有災備處理，但是單點故障的概率仍然比較高。并且，現(xiàn)有存儲模式中服務器之間的聯(lián)系并不強，在數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)驗證方面能力并不突出，數(shù)據(jù)的價值沒能得到很好體現(xiàn)。由于缺少對歷史數(shù)據(jù)的保護，按照現(xiàn)有數(shù)據(jù)存儲方式保存的信息面臨被篡改的風險，黑客侵入控制系統(tǒng)有可能篡改重要的指令數(shù)據(jù)，即便無法破譯密碼也可以擾亂數(shù)據(jù)，導致污水廠運行出現(xiàn)問題，嚴重情況會造成重大安全事故，帶來的損失無法估量。

經(jīng)調查，目前污水廠的PLC指令操作非常頻繁，這些指令操作都通過各自的PLC控制來操作，指令操作也存在很大安全漏洞，如果被黑客攻擊或者控制，所有的操作指令很容易被截取和篡改，從而導致整個污水廠的運行得不到有效保護。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種基于區(qū)塊鏈的污水自動化控制方法，應用區(qū)塊鏈技術改善污水廠自動化控制的安全性、防篡改能力、防黑客能力，并進一步提高污水廠的數(shù)據(jù)共享效率和智能化管控能力。

本發(fā)明的技術方案是提供一種基于區(qū)塊鏈的污水自動化控制方法。該方法包括以下步驟：

將用于控制污水處理設備的PLC執(zhí)行指令存儲在各自對應的PLC存儲節(jié)點，且各PLC存儲節(jié)點組成互相連通的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡；

響應于請求的PLC執(zhí)行指令，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡進行智能計算，并將計算結果提交共識，如果共識成功，則反饋給對應設備執(zhí)行，并將數(shù)據(jù)保存到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中，如共識失敗，則丟棄該PLC執(zhí)行指令。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于，利用區(qū)塊鏈特殊的分布式系統(tǒng)、將核心數(shù)據(jù)存儲于若干臺物理機，并組成互相連通的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡，服務器可相互驗證數(shù)據(jù)，傳輸缺失數(shù)據(jù)；利用區(qū)塊鏈的共識算法、防篡改的特性保證了數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)交換的安全性，加強了對數(shù)據(jù)的保護；利用區(qū)塊鏈的智能合約技術可以對污水廠多變量的控制進行自動判斷執(zhí)行。