技术领域
[0001] 本
发明涉及
物联网及
大数据技术领域，尤其涉及一种基于物联区块链技术的LNG能源管理的方法。
背景技术
[0002] 从2005年到2019年，LNG能源市场在我国得到了长足的发展，内陆
液化工厂达到了200余家，沿海接收站完成了30余座的建设，全国LNG能源消耗达到了5500万吨，占
天然气的整体供应量的27％。伴随着LNG能源市场的快速发展，相关物流配送、仓储、计量等环节的
基础设施建设却相对进展缓慢，从而导致了整个行业在物流配送领域存在了一定的
瓶颈，也直接导致了2017年的LNG价格的剧烈
波动。
[0003] 现有LNG能源采购模块核心痛点：
[0004] 1、计划预测准确性差：由于缺少必要的
算法依据，城市燃气的计划准确率一般在80％左右，车用燃气的计划准确率在70％左右，其他类型的计划准确率在80％左右，导致整个行业因为计划不准，造成了压车、断供等业务
风险。
[0005] 2、信息分散且缺少监控：整个行业的用气数据、物流信息等环节数据信息化程度普遍不高，难以对能源采购、运输的全流程进行有效的计划安排及
跟踪管理。
[0006] 3、LNG运
力稳定性差：与管道气相比，LNG运输方式在单位运营效率、物流保障性、在途安全性、计划准确性等方面有较大的不足，也是整个能源产品的发展最大瓶颈。
发明内容
[0007] 本发明旨在至少解决
现有技术中存在的技术问题。为此，本发明公开了一种基于物联区块链技术的LNG能源管理的方法，构建LNG能源物联网平台，通过构建的所述LNG能源物联网平台完成数据的采集获取、数据接入及数据分析；构建大数据分析平台，通过对采集的数据进行大数据分析，对未来用气趋势进行预测并对LNG能源物联网平台内所有车辆提供网络化运力调度，同时并对存量信息进行预测；构建区块链网络，在所述区块链上通过
智能合约将所述物联网平台上所有的智能设备登记为自我维护调节的独立网络
节点，预先对所述节点进行规定或植入规则，以便于在不同节点交换信息或核实身份功能。
[0008] 更进一步地，所述构建LNG能源物联网平台进一步包括：同时构建物流网远传监控平台，通过在加气站、工厂、单点直供用户、LNG运输槽车安装监测设备、远程信息传输设备，实现对设备的液位、
温度、压力、库存等信息实时采集和共享。
[0009] 更进一步地，所述构建大数据分析平台进一步包括：根据多源数据特征，制定不同的数据融合策略及实现机制，其中，所述数据融合策略及实现机制为：
[0010] 策略a，对于物联设备相关的数据，采用超脑自研的CIM，进行物联数据融合；
[0011] 策略b，对于企业运营数据，基于其业务对象的业务本体及业务元数据技术元数据的映射技术，进行数据融合；
[0012] 策略c，对于互联数据及外部第三方数据，采用知识图谱的方式，首先建立数据对象之间的关联关系，并以此为依据进行领域内的数据融合；
[0013] 最后将制定好的数据融合策略下发到
数据总线出口侧的
数据处理引擎中，对接入到数据总线的数据进行数据融合处理。
[0014] 更进一步地，所述数据接入进一步包括：对各种外界数据的接入，开发相适应的网关及数据接入相关的通信/编码协议，构建统一的外部数据接入网关，其中，所述网关为物联IOT网关、互联外部数据网关或企业运营数据网关中的一种或多种；构建一致的数据接入总线集群，通过快速
水平拓展总线集群节点保证数据接入的吞吐量可以按需拓展。
[0015] 更进一步地，所述构建大数据分析平台包括三种核心模型，所述核心模型包括：需求
预测模型，根据客户类型，结合关键影响因子预测未来时间段内的用气趋势，通过自主学习算法优化该模型的预测
精度，其中，所述关键影响因子包括天气、节假日、生产计划数据；运动匹配模型，获取托运商订单数据，结合运力资源分布、运输价格、运行时间、客户需求、路线里程数据信息，为平台内所有车辆提供网络化运力调度算法；库存预测模型，根据客户用气需求预测数据、车辆在途数据、实时库存数据提供库存分析模型，在预测存量信息小于预设
阈值时，进行自动补货、库存预警。
[0016] 更进一步地，所述构建区块链网络进一步包括：在充装设备、LNG槽车以及计量设备之间建立了区块链支付网络，实现整个计量、结算、支付环节的智能化；通过NFC和/或RFID芯片，在供应链处与区块链的信息数据集成。
[0017] 更进一步地，所述的LNG能源物联网平台以UDP协议作为物联网设备远传标准协议，兼容HTTP及TCP协议作为设备远传支持，以实现设备实时数据上传；同时结合移动应用技术、视频监控技术实现整个物联网设备的连接，其中，平台的核心设备为GPRS型DTU，所述DTU通过使用RS485
接口通过MODBUS协议与单点直供装置PLC进行数据交换，DTU获取数据后通过标准后台协议发送到所述物联网平台；通过在槽车上加装iSmartcryo智能
传感器，采集液位、压力等数据，通过传感器的RS485口传给车载
控制器，从车载控制器发送给总部的调度中心，实现对槽车液位、压力数据监测并将检测的数据上传至物联网平台。
[0018] 更进一步地，所述的LNG能源物联网平台以微服务概念为基础，以Spring boot为
支撑，以Spring Cloud为核心，使用Eureka作为服务注册与发现中心、使用Hystrix作为熔断器、使用Zuul实现平台统一网关、使用Spring Data JPA+Hibernate作为
数据库处理、使用Camel作为数据流程扭转工具、使用Feign作为平台内各服务间调用客户端、使用Spring MVC依照RESTFull协议对外提供服务，围绕物联网各功能集群，完成整个物联网数据接入、分析、存储、展示的环节。
[0019] 本发明还公开了一种
电子装置，包括：处理器；以及，
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行如上所述的基于物联区块链技术的LNG能源管理的方法。
[0020] 本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有
计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于物联区块链技术的LNG能源管理的方法。
[0021] 本发明与现有技术相比，取得的有益效果：以工业物联网数据远传为基础，结合区块链相关技术，以大数据平台为依托，预期在用气监测、库存监管、计划预测、物流配送方案，为行业提供能源采购的解决方案，预期提升计划预测准确率、加强信息化数据的集成度、提升物流配送环节的准确性。
附图说明
[0022] 从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出
实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记
指定对应的部分。
[0023] 图1是本发明的物联网远传监控平台逻辑架构图；
[0024] 图2是本发明一实施例所示物联网远传监控平台微服务技术架构图；
[0025] 图3是本发明一实施例所示大数据平台安全架构图；
[0026] 图4是本发明一实施例所示数据服务逻辑架构图；
[0027] 图5是本发明一实施例所示大数据平台业务架构图。
具体实施方式
[0028] 实施例一
[0029] 1、物联网
[0030] 通过物联网和互联网技术，实现从终端元
数据采集到为客户提供决策支持的
可视化可控化的安全快捷的天然气全产业链服务平台，实现LNG产业要素的“互联互通，透明链接”。
[0031] 物联网服务平台技术架构分为采集层、接入层、平台层、与应用层，完成数据的采集获取、数据接入、数据分析及数据的应用展示。
[0032] 包括应用集群、关系型数据集群、非关系型数据集群、文件存储集群、网络接入网关集群、数据分析集群、大数据分析集群。
[0033] 平台以微服务概念为基础，以Spring boot为支撑，以Spring Cloud为核心，使用Eureka作为服务注册与发现中心、使用Hystrix作为熔断器、使用Zuul实现平台统一网关、使用Spring Data JPA+Hibernate作为数据库处理、使用Camel作为数据流程扭转工具、使用Feign作为平台内各服务间调用客户端、使用Spring MVC依照RESTFull协议对外提供服务，围绕物联网各功能集群，完成整个物联网数据接入、分析、存储、展示的环节。
[0034] 同时使用Redis、ActiveMQ、MongoDB、Mysql等主流
中间件或第三方应用完善并提升平台可用性及扩容性。
[0035] 其中，平台以UDP协议作为物联网设备远传标准协议，同时兼容HTTP及TCP协议，作为设备远传支持，用以完成设备实时数据上传。并结合移动应用技术、视频监控技术实现整个物联网设备的连接。
[0036] 更进一步地，核心设备为GPRS型DTU：DTU使用RS485接口通过MODBUS协议与单点直供装置PLC进行数据交换，DTU获取数据后通过标准后台协议发送到物联网平台。
[0037] 车载液位监控设备：在槽车上加装iSmartcryo智能传感器，采集液位、压力等数据，通过传感器的RS485口传给车载控制器，从车载控制器发送给总部的调度中心，实现对槽车液位、压力等监测。
[0038] 委托标准化第三方厂商，按照安全运营规范，使用
导轨式
外壳，方便电气柜内安装使用。
[0039] 物流网远传监控平台，通过在加气站、工厂、单点直供用户、LNG运输槽车安装监测设备、远程信息传输设备，实现对设备的液位、温度、压力、库存等信息实时采集和共享。
[0040] 目前已完成的主要功能模块包括：
站点监控、统计预测、物流追踪、告警监控等系统功能设计。如下表所示的物联网采集点及数据列表。
[0041]
[0042] 2、大数据分析
[0043] 依托目前业界成熟的大数据处理技术(数据分布式存储、分布式计算)，构建适合自身场景的大数据处理平台。大数据平台产品技术特点：
[0044] 1)数据融合
[0045] 根据多源数据特征，制定不同的数据融合策略及实现机制：
[0046] a.对于物联设备相关的数据，采用超脑自研的CIM，进行物联数据融合。
[0047] b.对于企业运营数据，基于其业务对象的业务本体及业务元数据→技术元数据的映射技术，进行数据融合。
[0048] c.对于互联数据及外部第三方数据(含政府共用数据)，采用知识图谱的方式，首先建立数据对象之间的关联关系，然后，以此为依据，进行领域内的数据融合。
[0049] 将制定好的数据融合策略下发到数据总线出口侧的数据处理引擎中，对接入到数据总线的数据进行数据融合处理。
[0050] 2)数据接入
[0051] a.对各种外界数据的接入，开发相适应的网关及数据接入相关的通信/编码协议，打造统一的外部数据接入网关(物联IOT网关/互联外部数据网关/企业运营数据网关)。
[0052] b.构建一致的数据接入总线集群，并保证其吞吐量可以按需拓展(通过快速水平拓展总线集群节点)。
[0053] 其中大数据平台的核心模型包括：
[0054] 1)求预测模型
[0055] 根据客户类型，结合关键影响因子，如天气、节假日、生产计划等，预测未来时间段内的用气趋势，并可以进行自主学习的功能算法。
[0056] 2)运动匹配模型
[0057] 根据托运商订单，结合运力资源分布、运输价格、运行时间、客户需求、路线里程等信息，为平台内所有车辆提供网络化运力调度算法，降低物流成本，实现运力资源的高效利用。
[0058] 3)库存预测模型
[0059] 根据客户用气需求预测数据、车辆在途等数据、实时库存数据为客户提供库存分析模型，提供自动补货、库存预警等服务功能。
[0060] 3、区块链技术
[0061] 区块链技术在充装设备、LNG槽车以及计量设备之间建立了低成本的直接沟通
桥梁，而且通过去中心化的共识机制提高系统的安全私密性。同时，区块链技术
叠加智能合约可将每个物联网的智能设备变成可以自我维护调节的独立的网络节点，这些节点可在事先规定或植入的规则基础上执行与其他节点交换信息或核实身份等功能。项目通过区块链的支付网络，使得计量、结算、支付、乃至整个交易环节实现智能化。
[0062] 核心功能包括：
[0063] 交易资金安全：区块链完全重构了交易模型，并引入了新的字段，将商业友好的功能自然推到了协议级别。通过与
电子商务平台的无缝集成，切实保证了线上交易资金安全。
[0064] 供应链透明防伪：通过NFC(最终用户交互)和/或RFID(仓库操作)芯片，实现与区块链的信息数据集成。针对区块链上的数字化产品的所有权转移，实现园区内企业，在整个产品周期内实现对供应链各方的整合，通过智能合约在区块链上运行数字化产品。
[0065] 实施例二
[0066] 本实施例提供了一种基于物联区块链技术的LNG能源管理的方法，构建LNG能源物联网平台，通过构建的所述LNG能源物联网平台完成数据的采集获取、数据接入及数据分析；构建大数据分析平台，通过对采集的数据进行大数据分析，对未来用气趋势进行预测并对LNG能源物联网平台内所有车辆提供网络化运力调度，同时并对存量信息进行预测；构建区块链网络，在所述区块链上通过智能合约将所述物联网平台上所有的智能设备登记为自我维护调节的独立网络节点，预先对所述节点进行规定或植入规则，以便于在不同节点交换信息或核实身份功能。
[0067] 更进一步地，所述构建LNG能源物联网平台进一步包括：同时构建物流网远传监控平台，通过在加气站、工厂、单点直供用户、LNG运输槽车安装监测设备、远程信息传输设备，实现对设备的液位、温度、压力、库存等信息实时采集和共享。
[0068] 更进一步地，所述构建大数据分析平台进一步包括：根据多源数据特征，制定不同的数据融合策略及实现机制，其中，所述数据融合策略及实现机制为：
[0069] 策略a，对于物联设备相关的数据，采用超脑自研的CIM，进行物联数据融合；
[0070] 策略b，对于企业运营数据，基于其业务对象的业务本体及业务元数据技术元数据的映射技术，进行数据融合；
[0071] 策略c，对于互联数据及外部第三方数据，采用知识图谱的方式，首先建立数据对象之间的关联关系，并以此为依据进行领域内的数据融合；
[0072] 最后将制定好的数据融合策略下发到数据总线出口侧的数据处理引擎中，对接入到数据总线的数据进行数据融合处理。
[0073] 更进一步地，所述数据接入进一步包括：对各种外界数据的接入，开发相适应的网关及数据接入相关的通信/编码协议，构建统一的外部数据接入网关，其中，所述网关为物联IOT网关、互联外部数据网关或企业运营数据网关中的一种或多种；构建一致的数据接入总线集群，通过快速水平拓展总线集群节点保证数据接入的吞吐量可以按需拓展。
[0074] 更进一步地，所述构建大数据分析平台包括三种核心模型，所述核心模型包括：
[0075] 需求预测模型，根据客户类型，结合关键影响因子预测未来时间段内的用气趋势，通过自主学习算法优化该模型的预测精度，其中，所述关键影响因子包括天气、节假日、生产计划数据；运动匹配模型，获取托运商订单数据，结合运力资源分布、运输价格、运行时间、客户需求、路线里程数据信息，为平台内所有车辆提供网络化运力调度算法；库存预测模型，根据客户用气需求预测数据、车辆在途数据、实时库存数据提供库存分析模型，在预测存量信息小于预设阈值时，进行自动补货、库存预警。
[0076] 更进一步地，所述构建区块链网络进一步包括：在充装设备、LNG槽车以及计量设备之间建立了区块链支付网络，实现整个计量、结算、支付环节的智能化；通过NFC和/或RFID芯片，在供应链处与区块链的信息数据集成。
[0077] 更进一步地，所述的LNG能源物联网平台以UDP协议作为物联网设备远传标准协议，兼容HTTP及TCP协议作为设备远传支持，以实现设备实时数据上传；同时结合移动应用技术、视频监控技术实现整个物联网设备的连接，其中，平台的核心设备为GPRS型DTU，所述DTU通过使用RS485接口通过MODBUS协议与单点直供装置PLC进行数据交换，DTU获取数据后通过标准后台协议发送到所述物联网平台；通过在槽车上加装iSmartcryo智能传感器，采集液位、压力等数据，通过传感器的RS485口传给车载控制器，从车载控制器发送给总部的调度中心，实现对槽车液位、压力数据监测并将检测的数据上传至物联网平台。
[0078] 更进一步地，所述的LNG能源物联网平台以微服务概念为基础，以Spring boot为支撑，以Spring Cloud为核心，使用Eureka作为服务注册与发现中心、使用Hystrix作为熔断器、使用Zuul实现平台统一网关、使用Spring Data JPA+Hibernate作为数据库处理、使用Camel作为数据流程扭转工具、使用Feign作为平台内各服务间调用客户端、使用Spring MVC依照RESTFull协议对外提供服务，围绕物联网各功能集群，完成整个物联网数据接入、分析、存储、展示的环节。
[0079] 本发明还公开了一种电子装置，包括：处理器；以及，存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行如上所述的基于物联区块链技术的LNG能源管理的方法。
[0080] 本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于物联区块链技术的LNG能源管理的方法。
[0081] 还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0082] 本领域技术人员应明白，本
申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全
硬件实施例、完全
软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0083] 虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和
修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下
权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
