近年來(lái)，輸電運(yùn)檢專業(yè)不斷推進(jìn)發(fā)展方式變革，開(kāi)展立體巡檢、移動(dòng)作業(yè)、綜合在線監(jiān)測(cè)、人工智能圖像識(shí)別、智能運(yùn)檢大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等技術(shù)的研究和應(yīng)用，極大提升了輸電運(yùn)檢技術(shù)管理精益化水平。輸電運(yùn)檢設(shè)備可視化、智能化建設(shè)的同時(shí)，也給運(yùn)檢班組帶來(lái)了很多困難和挑戰(zhàn)：

1）班組生產(chǎn)管理日益復(fù)雜

輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)、智能巡檢等設(shè)備供應(yīng)商之間存在數(shù)據(jù)壁壘，設(shè)備維護(hù)也只負(fù)責(zé)各自的部分，涉及需要交叉配合的情況（如數(shù)據(jù)共享分析、聯(lián)合消缺等）時(shí)，難以有效協(xié)作，增加了班組生產(chǎn)管理難度。

2）現(xiàn)場(chǎng)安全準(zhǔn)入要求繁瑣

設(shè)備量的增加必然導(dǎo)致外包施工單位人戶的增加及來(lái)源的復(fù)雜化，施工人員作業(yè)需要進(jìn)行身份認(rèn)證及作業(yè)管控，目前身份認(rèn)證程序繁瑣，且可能存在系統(tǒng)出錯(cuò)、資料丟失、認(rèn)證過(guò)期等情況，不利于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

3）班組績(jī)效考核困難增加

班組人員工作量核定主要依靠工作印象及人工統(tǒng)計(jì)，存在考核指標(biāo)不明確、數(shù)據(jù)記錄不完善、數(shù)據(jù)保存不完整等問(wèn)題，在生產(chǎn)管理、績(jī)效考核、評(píng)優(yōu)評(píng)先方面存在爭(zhēng)議。

區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展為解決上述問(wèn)題提供了新的思路。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N由任意多的節(jié)點(diǎn)通過(guò)密碼學(xué)方式，以去中心化、去信任化的方式，來(lái)集體維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)方案。它是一種具有普適性的底層技術(shù)框架，可以為管理、能源等領(lǐng)域帶來(lái)深刻變革。

因此，亟需開(kāi)展基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字化運(yùn)檢班組體系研究，以優(yōu)化運(yùn)檢班組生產(chǎn)、安全、績(jī)效管理流程，提升運(yùn)檢班組管理水平，提高輸電運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益，提升企業(yè)社會(huì)公信力。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合與創(chuàng)新。區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要分為兩個(gè)部分：①區(qū)塊頭，主要包含上一個(gè)區(qū)塊的哈希散列值，用來(lái)連接前一區(qū)塊，保證區(qū)塊鏈的完整性；②區(qū)塊主體，包含本區(qū)塊的主要信息（例如交易信息），這些信息和上一個(gè)區(qū)塊的哈希散列值及隨機(jī)數(shù)共同構(gòu)成本區(qū)塊的哈希散列值。區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使鏈上每個(gè)區(qū)塊的信息都可以由前驅(qū)節(jié)點(diǎn)追溯，并影響后繼節(jié)點(diǎn)的信息構(gòu)成，利用密碼學(xué)方法保證惡意攻擊無(wú)法篡改信息，確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性。

區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

區(qū)塊鏈可以根據(jù)參與者的不同，按照訪問(wèn)管理權(quán)限劃分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈。任何參與者或者參與節(jié)點(diǎn)可以自由進(jìn)出公有鏈網(wǎng)絡(luò)；聯(lián)盟鏈與公有鏈的區(qū)別在于聯(lián)盟鏈的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)需要嚴(yán)格的認(rèn)證和審核才能加入或退出，與公有鏈相比，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少，且節(jié)點(diǎn)間有相對(duì)程度的信任；私有鏈一般為私有機(jī)構(gòu)自己組建，適用的場(chǎng)景一般不考慮存在作惡節(jié)點(diǎn)的情況。

區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)流在輸電監(jiān)測(cè)的查詢和訪問(wèn)，一般是輸電運(yùn)檢中心及各班組、智能管控中心或監(jiān)測(cè)后臺(tái)廠家進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)互通，這些機(jī)構(gòu)接受檢修公司監(jiān)督與管理，具有嚴(yán)格的驗(yàn)證和審查程序。根據(jù)上述特點(diǎn)，建設(shè)基于聯(lián)盟鏈的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理，參與節(jié)點(diǎn)布置在輸電中心、管控中心機(jī)房及各班組。

2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的生產(chǎn)管理

2.1 生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)分類

1）缺陷數(shù)據(jù)

缺陷數(shù)據(jù)包括：缺陷時(shí)間、缺陷類型、缺陷照片編號(hào)、現(xiàn)場(chǎng)溫度、氣象條件、桿塔傾斜情況、線路晃動(dòng)情況、設(shè)備廠家、出廠日期、投運(yùn)日期等。

2）檢修數(shù)據(jù)

檢修數(shù)據(jù)包括：施工/廠家單位、工作負(fù)責(zé)人、工作班成員、工作票號(hào)、工作監(jiān)管人、監(jiān)管任務(wù)單編號(hào)、檢修設(shè)備、檢修消缺時(shí)間、檢修消缺每日記錄、檢修后設(shè)備情況、備品耗材消耗情況等。

2.2 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建立基于區(qū)塊鏈技術(shù)的生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)鏈，主要包括區(qū)塊頭和區(qū)塊主體。區(qū)塊頭包括：上一個(gè)區(qū)塊ID、公鑰、數(shù)字簽名、默克爾樹(shù)根哈希值、時(shí)間戳、加密的運(yùn)檢數(shù)據(jù)單（個(gè)數(shù)或內(nèi)容）、運(yùn)檢數(shù)據(jù)單ID。區(qū)塊主體包含缺陷數(shù)據(jù)和檢修數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行哈希運(yùn)算并形成默克爾樹(shù)根哈希值。考慮區(qū)塊鏈的運(yùn)行效率，采用鏈上存儲(chǔ)照片、視頻、圖譜數(shù)據(jù)編號(hào)，鏈下存儲(chǔ)具體照片、視頻、圖譜數(shù)據(jù)的方式。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密與驗(yàn)證采用SHA256哈希算法，數(shù)字簽名采用RSA數(shù)字簽名算法，節(jié)點(diǎn)對(duì)傳輸?shù)倪\(yùn)檢監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，具體實(shí)現(xiàn)方式為：首先A節(jié)點(diǎn)用私鑰對(duì)其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的哈希值進(jìn)行簽名，與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一起傳送給接收者B節(jié)點(diǎn)，B節(jié)點(diǎn)用公鑰對(duì)簽名解密，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行哈希運(yùn)算，比較兩次數(shù)據(jù)是否相同，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互過(guò)程中防篡改問(wèn)題，A對(duì)信息進(jìn)行了簽名，同時(shí)也是無(wú)法否認(rèn)的。

索引模塊記錄該數(shù)據(jù)單ID、區(qū)塊哈希值、數(shù)據(jù)類型、不同分類數(shù)據(jù)單的索引、時(shí)間戳、數(shù)字簽名和公鑰，生成一張映射表，以提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度。區(qū)塊鏈通過(guò)分布式架構(gòu)建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的非集中架構(gòu)的信任存儲(chǔ)模式，并通過(guò)賬本結(jié)構(gòu)的形式實(shí)現(xiàn)公開(kāi)透明性和數(shù)據(jù)不可篡改性，最終實(shí)現(xiàn)從中央存儲(chǔ)方式到分布式存儲(chǔ)方式的轉(zhuǎn)換。

在存儲(chǔ)過(guò)程中，每個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)都會(huì)序列成字節(jié)碼的形式寫(xiě)入dat文件中，在寫(xiě)入數(shù)據(jù)的過(guò)程中，通過(guò)索引模塊生成區(qū)塊和交易相關(guān)的元數(shù)據(jù)、數(shù)字簽名、公鑰、時(shí)間戳等信息，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。生產(chǎn)管理區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的生產(chǎn)管理流程

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的生產(chǎn)管理流程如圖3所示，具體如下：

1）設(shè)備達(dá)到檢修周期或出現(xiàn)缺陷、故障時(shí)，缺陷現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、缺陷時(shí)間、設(shè)備廠家數(shù)據(jù)寫(xiě)入智能運(yùn)檢數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈。

圖2 生產(chǎn)管理區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

圖3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的生產(chǎn)管理流程

2）聯(lián)系設(shè)備廠家、維保單位協(xié)同判斷缺陷情況，初步制定檢修消缺策略。各單位根據(jù)運(yùn)檢數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈上的運(yùn)行數(shù)據(jù)，制定消缺方案及處理意見(jiàn)、討論時(shí)間，并寫(xiě)入智能運(yùn)檢數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈。

3）制定并上報(bào)檢修及消缺計(jì)劃。

4）制定消缺方案、檢修“三措”，聯(lián)系相關(guān)廠家及施工單位到場(chǎng)。

5）辦理安全準(zhǔn)入手續(xù)，辦理工作票，持外包單位監(jiān)管任務(wù)單。

6）現(xiàn)場(chǎng)檢修、消缺，工作驗(yàn)收。

7）若完成檢修任務(wù)或消缺工作，則終結(jié)工作票，工作結(jié)束，檢修數(shù)據(jù)寫(xiě)入智能運(yùn)檢數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈；若未解決缺陷問(wèn)題，則轉(zhuǎn)入流程8）。

8）查詢智能運(yùn)檢數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈鏈上數(shù)據(jù)，重新梳理消缺任務(wù)，考核消缺責(zé)任方，并將考核結(jié)果寫(xiě)入數(shù)據(jù)鏈，轉(zhuǎn)入流程3）。

3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的安全管理

3.1 安全管理數(shù)據(jù)分類

1）外包單位安全準(zhǔn)入數(shù)據(jù)

（1）企業(yè)資質(zhì)、人員清單、人員資質(zhì)、安全工器具清單等材料。

（2）法人代表、項(xiàng)目經(jīng)理、安全管理人員完成相應(yīng)安全準(zhǔn)入考試。

在滿足上述條件后，外包單位按照表1所列清單將相關(guān)材料提交審核，審核通過(guò)后，發(fā)放“外包單位安全準(zhǔn)入合格證”，視為外包單位準(zhǔn)入完成。

表1 外包單位準(zhǔn)入資料清單

2）外包人員安全準(zhǔn)入要求

（1）所在單位完成安全準(zhǔn)入。

（2）學(xué)歷、特種作業(yè)資格證書(shū)、申請(qǐng)健康情況等滿足要求。

（3）符合“四準(zhǔn)入”條件，即經(jīng)安全培訓(xùn)考試后準(zhǔn)入、憑工作票準(zhǔn)入、持工作證準(zhǔn)入、簽承諾書(shū)準(zhǔn)入。

3.2 安全準(zhǔn)入智能合約

區(qū)塊鏈作為分布式賬本，在節(jié)點(diǎn)認(rèn)證方面有天然的優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)安全數(shù)據(jù)管理智能合約，預(yù)先編寫(xiě)安全準(zhǔn)入智能合約，狀態(tài)機(jī)包括認(rèn)證規(guī)則、認(rèn)證數(shù)據(jù)匹配等。安全準(zhǔn)入信息認(rèn)證達(dá)到預(yù)設(shè)準(zhǔn)入門(mén)檻后，觸發(fā)智能合約將認(rèn)證數(shù)據(jù)寫(xiě)入?yún)^(qū)塊鏈進(jìn)行標(biāo)記，同時(shí)準(zhǔn)入證書(shū)以令牌的形式頒發(fā)給外包施工單位并記錄在區(qū)塊鏈中，有據(jù)可查并且不可篡改。安全準(zhǔn)入智能合約模型如圖4所示。

圖4 安全準(zhǔn)入智能合約模型

3.3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的安全管理流程

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的安全管理流程如圖5所示，具體如下：

圖5 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的安全管理流程

1）外包單位提供“外包單位安全準(zhǔn)入合格證”，提供學(xué)歷、特種作業(yè)資格證書(shū)、申請(qǐng)健康情況等，由班組審核。

2）施工人員參加安全培訓(xùn)考試，考試合格后，考試成績(jī)及人員認(rèn)證姓名自動(dòng)寫(xiě)入安全準(zhǔn)入?yún)^(qū)塊鏈，并頒發(fā)安全準(zhǔn)入證書(shū)。

3）工作證辦理。班組安全員查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)或檢查安全準(zhǔn)入證書(shū)，即可制作外包作業(yè)人員二維碼工作證。

4）簽訂承諾書(shū)。

5）班組安全員將外包單位作業(yè)人員信息表寫(xiě)入安全準(zhǔn)入?yún)^(qū)塊鏈。

6）PMS專職、安全專職查詢區(qū)塊鏈安全準(zhǔn)入證書(shū)及認(rèn)證內(nèi)容，授予外包單位PMS、i國(guó)網(wǎng)賬號(hào)。

4 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的績(jī)效管理

4.1 績(jī)效管理數(shù)據(jù)分類

1）現(xiàn)場(chǎng)工作數(shù)據(jù)

現(xiàn)場(chǎng)工作數(shù)據(jù)主要包括：第一種工作票數(shù)量、第一種工作票編號(hào)、帶電作業(yè)票數(shù)量、帶電作業(yè)票編號(hào)、工作內(nèi)容、工作時(shí)間、外包施工單位監(jiān)管單數(shù)量、外包施工單位監(jiān)管單數(shù)量編號(hào)、監(jiān)管時(shí)間、消缺數(shù)量、備品備件管理、特種裝備維護(hù)、檔案資料整理、事故搶修、隱患排查、專業(yè)管理、項(xiàng)目管理等。

2）正、負(fù)面清單數(shù)據(jù)

正面清單主要包括：新聞宣傳、科技創(chuàng)新、個(gè)人榮譽(yù)等加分項(xiàng)。負(fù)面清單主要包括：違反政治紀(jì)律、履職情況、工作紀(jì)律等減分項(xiàng)。

4.2 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建立績(jī)效管理數(shù)據(jù)鏈，主要包括區(qū)塊頭和區(qū)塊主體。區(qū)塊頭包括：上一個(gè)區(qū)塊哈希值、公鑰、數(shù)字簽名、默克爾樹(shù)根哈希值、時(shí)間戳。區(qū)塊主體包含現(xiàn)場(chǎng)工作數(shù)據(jù)和正負(fù)面清單數(shù)據(jù)，具體為：工作票數(shù)據(jù)、消缺數(shù)量、工作時(shí)間、考勤情況、論文專利數(shù)據(jù)、競(jìng)賽QC數(shù)據(jù)、新聞宣傳數(shù)據(jù)、處分情況等。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行哈希運(yùn)算并形成默克爾樹(shù)根哈希值，通過(guò)加密運(yùn)算進(jìn)行發(fā)布。通過(guò)存儲(chǔ)前一個(gè)區(qū)塊的ID實(shí)現(xiàn)區(qū)塊與區(qū)塊的關(guān)聯(lián)，提高數(shù)據(jù)的安全性。績(jī)效管理區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)模型如圖6所示。

4.3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的績(jī)效管理流程

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的績(jī)效管理流程如圖7所示，具體如下：

圖6 績(jī)效管理區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)模型

圖7 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的績(jī)效管理流程

1）績(jī)效計(jì)劃制定。每年初，中心結(jié)合上級(jí)下達(dá)的業(yè)績(jī)考核目標(biāo)和年度工作會(huì)確定的重點(diǎn)工作任務(wù)，分解班組的考核目標(biāo)任務(wù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?？己四繕?biāo)任務(wù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)入績(jī)效管理區(qū)塊鏈，公開(kāi)、透明、不可篡改。

2）績(jī)效計(jì)劃實(shí)施。班組員工查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)確認(rèn)考評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)考評(píng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定自身工作目標(biāo)。日常工作的工作數(shù)據(jù)、正面清單和負(fù)面清單數(shù)據(jù)由班組考評(píng)員按時(shí)寫(xiě)入績(jī)效管理區(qū)塊鏈。

3）績(jī)效考核評(píng)價(jià)。根據(jù)績(jī)效管理區(qū)塊鏈考評(píng)標(biāo)準(zhǔn)及績(jī)效數(shù)據(jù)，計(jì)算考評(píng)積分，考評(píng)結(jié)果數(shù)據(jù)寫(xiě)入績(jī)效管理區(qū)塊鏈，進(jìn)行公開(kāi)且不可篡改。

4）績(jī)效反饋和改進(jìn)提升?？?jī)效管理人根據(jù)區(qū)塊鏈考評(píng)數(shù)據(jù)對(duì)班組員工進(jìn)行督促。若有申訴，員工可調(diào)閱績(jī)效管理區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)，整理成報(bào)告進(jìn)行申訴。績(jī)效管理人確認(rèn)該員工的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，進(jìn)行仲裁。申訴時(shí)間及申訴結(jié)果同樣寫(xiě)入績(jī)效管理區(qū)塊鏈。

將區(qū)塊鏈技術(shù)引入班組績(jī)效管理有利于提高班組業(yè)務(wù)管理效率及透明度，激發(fā)班組成員在安全生產(chǎn)等方面的工作積極性，有利于提升班組管理水平及凝聚力，有利于提升公司服務(wù)水平，提升電網(wǎng)公司品牌形象。

5 結(jié)論

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字化運(yùn)檢班組體系研究為優(yōu)化運(yùn)檢班組生產(chǎn)、安全、績(jī)效管理水平提供了可行思路。通過(guò)分析研究，得出如下結(jié)論：

1）通過(guò)對(duì)生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程的再梳理，建立了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的生產(chǎn)管理流程，提升了運(yùn)檢班組生產(chǎn)管理水平。

2）建立的安全管理區(qū)塊鏈及安全認(rèn)證智能合約模型，推進(jìn)了安全準(zhǔn)入數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，提高了安全準(zhǔn)入效率和數(shù)據(jù)安全同步。通過(guò)對(duì)安全準(zhǔn)入流程的再梳理，建立了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的安全管理流程，提升了運(yùn)檢班組安全管理水平。

3）建立的績(jī)效管理區(qū)塊鏈模型實(shí)現(xiàn)了績(jī)效管理全過(guò)程數(shù)據(jù)安全記錄，提升了績(jī)效管理的透明度。通過(guò)對(duì)績(jī)效管理流程的再梳理，建立了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的績(jī)效管理流程，提升了運(yùn)檢班組績(jī)效管理水平。

4）通過(guò)深入探索區(qū)塊鏈技術(shù)，從數(shù)據(jù)及技術(shù)的共享角度出發(fā)，結(jié)合輸電中心自身特點(diǎn)，優(yōu)化輸電運(yùn)檢管理體系基礎(chǔ)架構(gòu)，提升輸電運(yùn)檢班組生產(chǎn)、安全、績(jī)效管理水平，推動(dòng)數(shù)字化班組體系建設(shè)，提升輸電班組管理水平、凝聚力及社會(huì)形象，具有良好的推廣應(yīng)用前景。

5）基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字化運(yùn)檢班組管理應(yīng)用在以下方面仍需要進(jìn)一步研究：①對(duì)照片、視頻、圖譜等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式；②對(duì)區(qū)塊鏈參與節(jié)點(diǎn)的配置優(yōu)化；③對(duì)智能合約在工作票許可等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用設(shè)計(jì)等。

本文編自2022年第1期《電氣技術(shù)》，論文標(biāo)題為“基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字化運(yùn)檢班組體系研究”，作者為高強(qiáng)、林松 等。