[发明专利]一种基于区块链的水资源监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于区块链的水资源监测系统，包括一级水资源监测平台、若干二级水资源监测平台及二级水资源监测平台包含的若干三级水资源监测平台，其特征在于还包括主链网络和若干个子链网络构成的区块链网络结构；所述二级水资源监测平台和所包含三级水资源监测平台组成以二级水资源监测平台和三级水资源监测平台为节点的子链网络，子链网络的所有节点维护一条子区块链；所述子链网络以节点的方式加入到以一级水资源监测平台为节点的主链网络，所述主链网络的所有节点维护一条主区块链；所述子链网络之间彼此独立，互不通信。

2.如权利要求1的基于区块链的水资源监测系统，其特征在于，所述子链网络中的二级水资源监测平台以节点的方式加入到主链网络。

3.如权利要求1所述的基于区块链的水资源监测系统，其特征在于，主区块链中的每个区块均记录有每个子区块链的状态快照及与之连接的前一区块的状态；每个子区块链的每个区块记录水资源监测信息及与之连接的前一区块的状态。

4.如权利要求1至3任一权利要求所述的基于区块链的水资源监测系统，其特征在于，所述子链网络的节点运行有一个区块链服务，所述区块链服务包括以下操作：将接收到的水资源监测信息组装成子区块链的更新区块并存储至该节点，然后广播给所在子链网络内的其他节点并保存，实现子区块链的更新，该区块包含子区块链中该区块的状态及前一区块的状态；所述主链网络的节点运行有一个区块链服务，所述区块链服务包括以下操作：将接收到的子区块链的状态组装成主区块链的更新区块并存储至该节点，然后广播给所在主链网络内的其他节点并保存，该区块包含主区块链中该区块的状态及前一区块的状态。

5.如权利要求4所述的基于区块链的水资源监测系统，其特征在于，所述一级水资源监测平台对每个二级水资源监测平台进行管理，包括对各个二级水资源监测平台进行登记、注册、认证和注销的管理，实时监控主区块链和子区块链的运行状态，且根据需求制定访问权限，并根据需求制定公开的水资源监测信息的内容范围。

6.如权利要求5所述的基于区块链的水资源监测系统，其特征在于，所述二级水资源监测平台对与之连接的三级水资源监测平台进行登记、注册、认证和注销的管理，并记录各个三级水资源监测平台的状态快照。

7.如权利要求1所述的基于区块链的水资源监测系统，其特征在于，所述三级水资源监测平台包括：

监测终端，用于通过监测设备获取待监测水资源信息数据，并发送至监测点；

监测点，用于接收所述监测终端获取到的待监测水资源信息数据，对所述待监测水资源信息数据进行处理得到相关监测信息，并将监测信息发送至系统端；

系统端，用于接收所述监测点处理得到的监测信息，将接收到的监测信息进行存储和管理，同时对接收到的监测信息执行区块链服务操作。

8.如权利要求7所述的基于区块链的水资源监测系统，其特征在于，所述系统端包括：系统后端和系统前端；所述系统前端与系统后端之间通信连接；所述系统后端包括：用于处理监测点和系统前端服务请求的服务请求处理模块，用于进行系统管理的系统管理模块，用于对接入的用户及数据进行安全与认证的安全与认证模块，用于提供区域块信息查询和区块链服务的区块链模块，用于进行数据处理和/或数据分析的数据分析处理模块，用于获取地理位置信息的GIS技术模块，用于探测水资源的水文信息的遥感模块、用于展示水资源分布的形象图的多媒体模块；所述系统前端包括：用于展示水资源监控信息、块号和连接的节点信息的信息展示模块，用于将水资源监测信息生成的报表模块，用于监控子链网络的各节点状态的区块链状态监控模块。

9.如权利要求7所述的基于区块链的水资源监测系统，其特征在于，所述监测终端包括：用于监测待处理水资源状态的监测设备，用于对监测设备获取的数据信息进行信息处理的信息处理模块，所述信息处理模块将处理后的数据信息发送给处理器，所述处理器通过通信模块将处理后的数据信息发送给监测点。

10.一种基于区块链的水资源监测方法，其特征在于使用权利要求1至9之一所述的基于区块链的水资源监测系统按照以下步骤执行：

S1，在各子链网络内，依据收集的水资源监测信息组装区块，更新子区块链，该步骤包括以下分步骤：

S11，三级水资源监测平台收集水资源监测信息，并将收集的水资源监测信息发送给与之连接的二级水资源监测平台及该三级水资源监测平台所在子链网络内的其他三级水资源监测平台；

S12，子链网络的节点运行区块链服务，所述区块链服务包括以下操作：将接收到的水资源监测信息组装成该子区块链的更新区块并存储至该节点，然后广播给所在子链网络内的其他节点并保存，完成子区块链的更新，该区块包含子区块链中该更新区块的状态及前一区块的状态；

S2，在主链网络内，依据各子区块链的状态组装区块，更新主区块链，该步骤包括以下分步骤：

S21，子链网络将所在子链的最新的区块状态提交给主链节点；

S22，主链网络的节点运行区块链服务，所述区块链服务包括以下操作：将接收到各子区块链的状态信息组装成主区块链的更新区块并存储至该节点，然后广播给所在主链网络内的其他节点并保存，完成主区块链的更新，该区块包含子区块链中该更新区块的状态及前一区块的状态；

S3，水资源监测信息管理：

S31，在子链网络内，各节点通过相应接口查询记录到子区块链上查询对水资源监测信息、区块号及连接的节点；

S32，各子链网络之间，依据通过一级水资源监测平台获取的权限对水资源监测信息、区块号及连接的节点进行查询；

S33，三级水资源监测平台和/或二级水资源监测平台依据一级水资源监测平台制定公开的水资源监测信息的内容范围进行公开和审计管理。