基于区块链的节能认证系统的制作方法

1.本技术涉及能源技术领域，特别是涉及一种基于区块链的节能认证系统。


背景技术：

2.节能减排作为宏观调控重点，目前实现节能减排目标面临的形势仍然十分严峻，一些高耗能、高污染产业过快增长。因此，越来越多的用能单位将节能减排纳入企业发展战略规划，推进结构调整，淘汰落后生产能力。依靠技术进步，不断降低能耗和减少排放，为社会节能减排做出贡献。
3.通过对用能单位进行节能认证，并对于通过认证的企业给予一定的奖励，可以推动节能技术、节能设备的应用发展，从而推动达成碳中和、碳达峰目标。
4.当下的节能认证方法尚未形成一定的标准，一般多由第三方认证单位如各地方的监管局对用能单位进行数据统计和计算，得到用能单位的节能结果。但是，这种方法不仅费时费力，还存在数据容易篡改、认证过程不透明的缺点，如此，无法保证节能认证结果的准确性。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高节能认证结果准确度的基于区块链的节能认证系统。
6.一种基于区块链的节能认证系统，包括处于同一区块链中的计量模块、待认证节点、审计节点和认证节点；
7.计量模块采集预设时间周期内待认证节点的用能数据包和产品数据包，将用能数据包和产品数据包上传至待认证节点，待认证节点对用能数据包和产品数据包进行数字签名，将数字签名后的用能数据包和产品数据包打包上链，认证节点广播上链后的用能数据包和产品数据包，审计节点根据上链后的用能数据包和/或产品数据包，对待认证节点进行审计，得到审计结果，对审计结果、产品数据包和用能数据包进行数字签名、并上链，当达到预设统计期且审计结果表征待认证节点通过数据审计时，认证节点根据用能数据包和产品数据包对待认证节点进行节能认证，并将认证结果上链。
8.在一个实施例中，计量模块包括用能计量模块、以及产量或产值计量模块，用能计量单位用于采集用能数据包，产量或产值计量模块用于采集产品数据包。
9.审计节点包括待认证节点的上游单位节点、同行单位节点和下游单位节点；
10.审计节点根据上链后的用能数据包和/或产品数据包，对待认证节点进行审计，得到审计结果包括下述至少一项：
11.第一项：
12.上游单位节点根据用能数据包对待认证节点进行审计，得到审计结果；
13.第二项：
14.同行单位节点根据用能数据包和产品数据包，对待认证节点进行审计，得到审计
结果；
15.第三项：
16.下游单位节点用于根据产品数据包对待认证节点进行审计。
17.在一个实施例中，认证节点还用于获取待认证节点在预设时间范围内的各类产品对应的历史单位产品能耗或历史单位产值能耗，根据区块链上的产品数据包和用能数据包，计算待认证节点在统计期内的各类产品对应的单位产品能耗或单位产值能耗，将单位产品能耗或单位产值能耗分别与历史单位产品能耗或历史单位产值能耗进行比较，根据比较结果对待认证节点进行认证。
18.在一个实施例中，认证节点还用于将用能数据包中的各类产品所对应的各类能源的能量消耗信息折算成各类能源的标煤能耗，统计待认证节点在预设统计期内的总标煤能耗，根据总标煤能耗和产品数据包中各类产品中合格产品的产品产量，得到待认证节点在统计期内的各类产品对应的单位产品能耗。
19.在一个实施例中，认证节点还用于将用能数据包中的各类产品所对应的各类能源的能量消耗信息折算成各类能源的标煤能耗，统计待认证节点在预设统计期内的总标煤能耗，根据总标煤能耗和产品数据包中各类产品的合格产品的产品产值，得到待认证节点在统计期内的各类产品对应的单位产值能耗。
20.在一个实施例中，认证节点还用于比较各类产品的单位产品能耗和历史单位产品能耗，得到各类产品的单位产品节能量，统计各类产品的单位产品节能量，得到产品总节能量，根据产品总节能量、各类产品的单位产品能耗和各类产品中合格产品的产品产量，得到总节能率，根据总节能率对待认证节点进行认证，得到认证结果。
21.在一个实施例中，认证节点还用于比较各类产品的单位产值能耗和历史单位产值能耗，得到各类产品的单位产值节能量，统计各类产品的单位产值节能量，得到产值总节能量，根据产值总节能量、各类产品的单位产品能耗和各类产品中合格产品的产品产值，得到总节能率，根据总节能率对待认证节点进行认证，得到认证结果。
22.在一个实施例中，认证节点还用于当审计节点完成对待认证节点的审计时，分配奖励数据至审计节点。
23.在一个实施例中，系统还包括通信模块，计量模块、待认证节点、审计节点以及认证节点通过通信模块进行网络通信。
24.上述基于区块链的节能认证系统，通过计量模块采集待认证节点的产品数据包和用能数据包，并将数据上传至待认证节点，由其进行数字签名再将数据打包上链，然后，通过审计节点对待认证节点的产品数据包和用能数据包进行数据审计，并将审计结果上链，以验证待认证节点所提供的数据是否真实，确保待认证的数据的真实性和有效性，当审计结果表征待认证节点通过审计时，认证节点才根据用能数据包和产品数据包对待认证节点进行节能认证，以确保认证结果的准确性，并同样将认证结果上链以公示认证结果。上述系统，实现了待认证单位在节能认证过程中生产数据的真实性、安全性与可回溯性，确保认证过程的透明化与公开化，进而提高了认证结果的准确度。
附图说明
25.图1为一个实施例中基于区块链系统的节能认证系统；
26.图2为另一个实施例中基于区块链系统的节能认证系统。
具体实施方式
27.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
28.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于区块链的节能认证系统，系统包括处于同一区块链中的计量模块200、待认证节点400、审计节点600和认证节点800；
29.计量模块采集预设时间周期内待认证节点的用能数据包和产品数据包，将用能数据包和产品数据包上传至待认证节点，待认证节点对用能数据包和产品数据包进行数字签名，将数字签名后的用能数据包和产品数据包打包上链，认证节点广播上链后的用能数据包和产品数据包，审计节点根据上链后的用能数据包和/或产品数据包，对待认证节点进行审计，得到审计结果，对审计结果、产品数据包和用能数据包进行数字签名、并上链，当达到预设统计期且审计结果表征待认证节点通过数据审计时，认证节点根据用能数据包和产品数据包对待认证节点进行节能认证，并将认证结果上链。
30.本实施例中，计量模块即指采集待认证节点用于节能认证的数据的模块。待认证节点即指用能单位。审计节点可以是多个，包括待认证节点的上下游单位或其他相关联的单位。认证节点可以是国家或地方相关的节能监管部门。本实施例中，区块链包括但不限于联盟链。
31.产品数据包即指包含待认证节点的产品数据的数据包，具体的，产品数据包包括各类产品的产量或者产值数量，以及产品的去向信息，产品产量信息或者产值数量包括但不限于产品的重量、件数、体积或者金额等，产品的去向信息包括但不限于出厂日期、采购商等。用能数据包即指待认证节点的用能数据的数据包，具体的，用能数据包包括各类能源的消耗量及各类能源的来源信息，其中，各类能源包括但不限于电能、天然气、石油和煤碳等，各类能源的来源信息包括但不限于进货日期、供应商等。
32.本系统在工作时，由计量模块采集预设时间周期如半年内待认证节点的各项用能数据及产品产量或产值数据，得到用能数据包和产品数据包，并将用能数据包和产品数据包上传至待认证节点，待认证节点采用区块链技术将数据包进行打包并上链，审计节点从链上产品数据包和用能数据包获取部分数据进行审计验证，并将各自验证后的数据连同审计结果打包上链。当到达预设的统计期如半年，认证节点则查看待认证节点的审计结果，若审计结果表征待认证节点的数据真实安全时，则从联盟链上提取待认证节点的产品数据包和用能数据包，并进行基期和统计期单位产量或者单位产值的能耗对比，并根据对比结果对企业进行认证公示。若审计结果表征待认证节点未通过数据审计时，则发送再次审计消息至审计节点，以便审计节点再次进行审计，确保审计结果的有效性。
33.上述基于区块链的节能认证系统，通过计量模块采集待认证节点的产品数据包和用能数据包，并将数据上传至待认证节点，由其进行数字签名再将数据打包上链，然后，通过审计节点对待认证节点的产品数据包和用能数据包进行数据审计，并将审计结果上链，以验证待认证节点所提供的数据是否真实，确保待认证的数据的真实性和有效性，当审计结果表征待认证节点通过审计时，认证节点才根据用能数据包和产品数据包对待认证节点
进行节能认证，以确保认证结果的准确性，并同样将认证结果上链以公示认证结果。上述系统，实现了待认证单位在节能认证过程中生产数据的真实性、安全性与可回溯性，确保认证过程的，透明化与公开化，进而提高了认证结果的准确度。
34.在一个实施例中，计量模块包括用能计量模块、以及产量或产值计量模块，用能计量单位用于采集用能数据包，产量或产值计量模块用于采集产品数据包。
35.本实施例中，用能计量模块可以包括能耗计量仪表或者供人工填报能耗数据的平台。产量或产值计量模块可以包括产品计量仪表或者供人工填报产量或产品的平台。本实施例中，通过用能计量模块采集用能数据、通过产量或产值计量模块采集产品数据，能够缓解计量模块的数据采集压力，提高数据采集的效率。
36.在一个实施例中，审计节点包括待认证节点的上游单位节点、同行单位节点和下游单位节点；审计节点根据上链后的用能数据包和/或产品数据包，对待认证节点进行审计，得到审计结果包括下述至少一项：
37.第一项：上游单位节点根据用能数据包对待认证节点进行审计，得到审计结果；第二项：同行单位节点根据用能数据包和产品数据包，对待认证节点进行审计，得到审计结果；第三项：下游单位节点用于根据产品数据包对待认证节点进行审计。
38.在实际应用中，审计节点可以包括待认证节点的上游单位(如电能公司、燃气公司以及其他能源管理公司等)、同行单位和/或下游单位。其中，同行单位即指与待认证节点存在竞争关系的单位。下游单位包括向待认证节点进货的单位，若待认证节点为汽车生产企业，则下游单位可以是售卖汽车零件的企业。
39.具体实施时，可以是上游单位节点根据各类能源的能量消耗信息和能量来源信息对待认证节点进行审计，具体可以是通过能量消耗信息和能量来源信息来验证待认证节点的能耗信息是否符合常规。上班的同行单位节点根据各类能源的能量消耗信息、各类产品的产量信息和产值信息，对待认证节点进行审计，具体可以是计算待认证节点的单位产品能耗数据，然后对比自身的单位产品能耗数据，以验证待认证节点是否存在数据造假的问题。下游单位节点根据是各类产品的产量信息、产值信息以及产品去向信息对待认证节点进行审计，具体可以根据自身企业向待认证节点提货的提货单，验证待认证节点的出货数量是否与其提货数量相匹配，进而验证待认证节点是否存在产品产量是否有造假问题。本实施例中，通过在区块链中引入待认证节点的上游单位、同行单位和/或下游单位进行数据审计，能够确保待认证的数据的真实有效性，协助认证平台进行认证。
40.在一个实施例中，认证节点还用于当审计节点完成对待认证节点的审计时，分配奖励数据至审计节点。
41.在具体实施时，当审计节点完成审计工作时，认证节点会分配相应的奖励数据至审计节点，以此来激励各审计节点。具体的，奖励数据可以是包括但不限于直接物质激励或者信用值的提升等。在另一个实施例中，若审计节点的审计结果存在恶意谎报的情况，认证节点可降低该审计节点的信用值。
42.如图2所示，在一个实施例中，系统还包括通信模块100，计量模块、待认证节点、审计节点以及认证节点通过通信模块进行网络通信。
43.本实施例中，通信模块包括但不限于无线通信模块，计量模块、待认证节点、审计节点以及认证节点通过该无线通信模块进行网络通信。具体的，可以是通过btn
(blockchain transmission network，区块链高速通信网络)进行网络通信，在此不做限定。本实施中，通过加入通信模块，能够保证各节点间网络通信的流畅性。
44.在一个实施例中，认证节点还用于获取待认证节点在预设时间范围内的各类产品对应的历史单位产品能耗或历史单位产值能耗，根据区块链上的产品数据包和用能数据包，计算待认证节点在统计期内的各类产品对应的单位产品能耗或单位产值能耗，将单位产品能耗或单位产值能耗分别与历史单位产品能耗或历史单位产值能耗进行比较，根据比较结果对待认证节点进行认证。
45.实际应用中，可通过单位产值能耗和单位产品能耗计算节能率，以此进行节能认证。本实施例中，可以是认证平台调用区块链上的用能数据和产品数据，计算统计期内的单位产品能耗或单位产值能耗，将其与待认证节点的基期单位产品能耗或单位产值能耗进行对比，根据对比结果对待认证单位进行认证，并将单位产品能耗、认证结果、认证日期等信息打包上传至区块链中，其中，统计基包括但不限于季、月、周、日。本实施例中，通过单位产品能耗或单位产值能耗进行节能认证，更为直接且方便。
46.在一个实施例中，认证节点还用于将用能数据包中的各类产品所对应的各类能源的能量消耗信息折算成各类能源的标煤能耗，统计待认证节点在预设统计期内的总标煤能耗，根据总标煤能耗和产品数据包中各类产品中合格产品的产品产量，得到待认证节点在统计期内的各类产品对应的单位产品能耗。在一另个实施例中，认证节点还用于将用能数据包中的各类产品所对应的各类能源的能量消耗信息折算成各类能源的标煤能耗，统计待认证节点在预设统计期内的总标煤能耗，根据总标煤能耗和产品数据包中各类产品的合格产品的产品产值，得到待认证节点在统计期内的各类产品对应的单位产值能耗。
47.实际应用中，认证节点在计算单位产品能耗或单位产值能耗时，先将各类用能数据折算成标煤能耗，求得待认证节点在统计期(半年内)内的总标煤能耗，进而求出单位产品或单位产值所消耗的标煤量，并与基础的单位产品标煤量或单位产值能耗量进行对比，单位产品的标煤量减少一定比例，达到国家或地方监管部门所出台的比例时，即可将待认证节点认证为节能企业。本实施例中，将各类能源的能量消耗信息折算成各类能源的标煤能耗，制定统一标准，能够便于计算单位产品能耗或单位产值能耗。
48.在一个实施例中，认证节点还用于比较各类产品的单位产品能耗和历史单位产品能耗，得到各类产品的单位产品节能量，统计各类产品的单位产品节能量，得到产品总节能量，根据产品总节能量、各类产品的单位产品能耗和各类产品中合格产品的产品产量，得到总节能率，根据总节能率对待认证节点进行认证，得到认证结果。
49.具体实施时，可先根据比较各类产品的单位产品能耗和历史单位产品能耗，求得各类产品的单位产品能耗差值，即得到各类产品的单位产品节能量，然后统计产品总节能量，进而根据产品总节能量、各类产品的单位产品能耗和各类产品中合格产品的产品产量，得到总节能率，若总节能率达到国家或地方监管部门所提出的节能比例值(如10％)时，则认为待认证节点为节能单位，否则，则认证为非节能单位。可以理解的是，本实施例中节能比例值10％仅用于举例说明，具体的节能比例值由国家或地方监管部门所提出的节能比例值是根据实际情况得到，在此不做限定。本实施例中，基于各类产品的单位产品能耗和历史单位产品能耗，得到各类产品的单位产品节能量，进而得到总节能率，能够使得到的总节能率准确且客观，进而保证认证结果的准确性。
50.在一个实施例中，认证节点还用于比较各类产品的单位产值能耗和历史单位产值能耗，得到各类产品的单位产值节能量，统计各类产品的单位产值节能量，得到产值总节能量，根据产值总节能量、各类产品的单位产品能耗和各类产品中合格产品的产品产值，得到总节能率，根据总节能率对待认证节点进行认证，得到认证结果。
51.具体实施时，除比较单位产品能耗之外，还可以是通过比较单位产值能耗，得到总节能率。具体的，可先根据比较各类产品的单位产品能耗和历史单位产品能耗，求得各类产品的单位产值能耗差值，即得到各类产品的单位产值节能量，然后统计产值总节能量，得到产值总节能量，根据产值总节能量、各类产品的单位产品能耗和各类产品中合格产品的产品产值，得到总节能率，若总节能率达到国家或地方监管部门所提出的节能比例值(如10％)时，则认为待认证节点为节能单位，否则，则认证为非节能单位。可以理解的是，本实施例中节能比例值为10％仅用于举例，具体的节能比例值由国家或地方监管部门所提出的节能比例值是根据实际情况得到，在此不做限定。本实施例中，基于各类产品的单位产品能耗和历史单位产品能耗，得到各类产品的单位产品节能量，进而得到总节能率，能够使得到的总节能率准确且客观，进而保证认证结果的准确性。
52.在实际应用中，具体的认证方式如下所述；
53.将某一时期内i类产品的总能耗表示为：
[0054][0055]
式中，n表示能源种类，表示各类能源的标煤消耗，单位kg。
[0056]
然后，统计各类产品的生产能耗时，采用标准煤折算的方法，将各类能耗统一折算成标准煤，折算公式如式(2)所示：
[0057][0058]
式中，α1表示折算系数，表示第i种产品第x种能源消耗量所对应的标煤值，表示第i种产品第x种能源的消耗量。
[0059]
在某一时期内i类产品的单位产品能耗可由式(3)表示：
[0060][0061]
式中，w
i
表示第i类产品的单位合格产品能耗，w
i
表示期内用能单位生产第i类产品的总能耗，q
i
表示期内第i类产品的合格产品产量，单位为产品单位，视产品的种类而定。
[0062]
在某一时期内i类产品的单位产值能耗可由式(4)表示：
[0063][0064]
式中，g
i
表示期内第i类产品的合格产品产值，单位万元，表示期内第i类产品的单位产值能耗。
[0065]
在统计期内，第i类产品的节能情况可由式(5)或6)得出：
[0066]
δe
i
＝w
i,s
‑
w
i,b
ꢀꢀ
(5)
[0067][0068]
式中，δe
i
表示i类产品的单位产品节能量，表示i类产品的单位产值节能量，w
i,s
表示i类产品在统计报告期内的单位产品能耗，w
i,b
表示i类产品在基期内的单位产品能耗，表示i类产品在统计报告期内的单位产值能耗，表示i类产品在基期内的单位产值能耗。
[0069]
所有产品总节能量可以由式(7)或式(8)计算得出：
[0070][0071][0072]
在统计期内，待认证节点相比于基期的单位产品(或产值)的综合能耗降低率称为节能率，用100％表示，如式(9)或式(10)所示：
[0073][0074][0075]
式中，ξ
i
,表示i类产品单位产品、单位产值的节能率。
[0076]
在统计期内，待认证节点的总节能率或总节能率则可由式(11)或者式(12)得出：
[0077][0078][0079]
当ξ
i
、达到国家或地方监管部门所提出的节能比例值时(如10％)，认证平台则将用能单位认证为节能单位，反之则认证为非节能单位。
[0080]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0081]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。