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基于区块链的电梯安全协同治理模式初探
新闻来源:青岛慧通电梯设备有限公司 发布时间:2024-02-23

本文刊登于《中国电梯》杂志2023年第12期

作者:丁 杰 / 江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院

近年来,我国电梯保有量持续快速增长,电梯已经成为人们日常出行必不可少的交通工具。随之,电梯安全监管也受到社会越来越多的关注。电梯的生命周期较长,包含设计制造、安装、使用、维保、检验检测等环节,涉及制造单位、安装单位、使用单位、维保单位、检验检测机构、政府监管部门、社会公众等主体。然而,各环节的信息化发展不同,业务数据的管理存在较大的差异,分散在各个业务系统内的数据难以有效整合,数据的准确性、稳定性和安全性没有得到有效保障。加之数据挖掘不够深入,制约了电梯安全监管工作全面、高效、科学地开展。随着大数据、云计算、物联网、区块链、第5代移动通信(5G)等新一代信息技术的迅速发展,电梯行业的产品、管理、服务、监管不断向信息化、网络化、智能化方向发展。通过技术手段,整合各环节现有的信息化系统,实现数据的互联互通,建立了基于数据安全和数据共享机制的新一代电梯安全协同治理系统,实现了数据从生产到应用的透明化流转和管理。把政府监管部门、检验检测机构、市场和社会公众纳入多主体治理体系,形成电梯多元协同治理模式。在这个协同治理模式中,政府做好政策法规的制定引导,检验检测机构发挥技术支撑作用,企业发挥市场能动优势[1]。同时,去中心化的安全存储与可靠共享,对目前的数据生产与流转带来了革命性的变化,提升了电梯数据质量,使电梯的制造、使用、检验、维保和监管更加科学精准。

1 建立数据共享共治的电梯区块链自从2008年基于区块链技术的比特币出现后,区块链技术在众多领域得到了广泛应用。区块链作为一种分布式存储的数据库,具有不可篡改、不可伪造、智能合约等技术优势,有助于建立可信的数字管理秩序,提高数据流转效率,打破数据孤岛,打造全新的治理模式[2]。通过研究区块链种类以及各自的特征,结合电梯全生命周期中各类应用场景,可构建电梯共治联盟链。联盟链上节点的数量和状态可控,确保参与方数据的共享和安全访问。将电梯制造单位、使用单位、维保单位、检验检测机构、政府监管部门、社会公众等主体纳入联盟链,覆盖了电梯安全治理的各个主体。为每个主体配置权限,根据权限的不同,各类数据的共享范围也不同,使得数据在可控范围内流转共享。电梯安全协同治理系统框架如图1所示。整个系统共分为3个层面:数据生产层、数据管理层和业务应用层。

基于区块链的电梯安全协同治理模式初探  第1张

第1层为数据生产层,主要任务是采集电梯各环节业务数据,包括电梯运行状态数据、电梯运行环境数据、电梯维保记录数据、电梯检验检测数据等。电梯运行状态数据包括电梯实时运行状态、故障数据、事件数据、运行统计数据等。电梯运行环境数据包括机房温湿度、电梯工作电压、底坑积水数据。电梯维保记录数据是指维保作业过程中,在系统中录入的各项检查记录数据、影音数据,以及紧急救援数据。电梯检验检测数据是指在现场检验检测各部件时产生的数据和相应报告。第2层为数据管理层,主要任务是建设电梯联盟链。该联盟链是由参与方共同维护治理,链上数据是由制造单位、安装单位、使用单位、维保单位、检验检测机构、政府监管部门、社会公众在不同环节的业务作业中产生,按照电梯相关法律法规以及联盟内节点间的约定,将数据在相应节点内共享。借助区块链技术,可实现数据的去中心化存储。分布式存储将数据分散存储在多台独立的设备上,提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,且易于扩展。链上各个节点权限不同,通过身份认证,特定数据仅在指定节点范围内共享和传输,保障了电梯全生命周期中制造、使用、检验检测、维保、监管之间数据共享、资源互通。电梯数据在可控范围内安全存储,透明传输,从而实现数据在各节点之间自动流转,减少人为干预,提高了业务办理效率。第3层为业务应用层,主要任务是在各环节多维度电梯数据的基础上,通过数据的筛选和归集,根据不同需求建设各类型的应用平台。由于链上数据去中心化存储,无法随意篡改,因此基于链上数据开发的各类业务应用系统查询某一台电梯的状态均一致。无论何时,电梯使用单位、维保单位、检验检测机构、政府监管部门或者社会公众看到的电梯档案信息、检验状态、维保状态、保险状态都一致。解决了各主体之间信息不对称的问题,对政府监管部门而言,数据的准确、可靠有助于电梯安全治理政策的精准制定;对企业而言,将大大降低各环节的沟通成本,提高管理效益。

2 电梯智能合约设计电梯智能合约设计包含业务的规则和条件。即在不同的阶段,需要控制哪些数据与涉及主体之间数据共享。如在电梯检验环节,哪些数据与使用单位共享,哪些数据与维保单位共享,哪些数据与检验检测机构共享,哪些数据与政府监管部门共享,从而提高电梯检验过程中各涉及主体的知情权以及获取消息的便利性[3]。电梯区块链的节点通过智能合约对链上数据进行操作,因此需要识别在不同阶段电梯业务开展及安全治理的关键点,梳理业务处理流程,通过智能合约技术对区块链上各类型业务数据进行操作。电梯区块链智能合约流程如图2所示。

基于区块链的电梯安全协同治理模式初探  第2张

电梯业务场景下的联动决策功能,按照类型分为电梯辅助系统联动、安全救援联动和业务流程联动等。(1)电梯辅助系统联动。例如实现对电梯的运行环境监控,包含机房和底坑的环境监控,采集机房的温度、湿度、电压等数据,底坑积水数据,并根据设定的报警阈值产生告警信息,同时下发控制指令对电梯机房的运行环境进行智慧调节,同时发送报警信息至电梯使用单位。(2)安全救援联动。例如通过轿厢内摄像头探测到轿厢内有人员被困或者倒地时,触发视频录制,后台监控自动接通应急救援系统。救援系统派发工单至应急救援人员,及时开展救援,同时通知电梯使用单位人员。(3)业务流程联动。例如对电梯开展检验时,企业需要在报检窗口或网上报检平台上进行报检,之后检验机构受理并审核材料,制定检验计划及确定检验日期后,将检验计划上传至区块链。系统通知电梯使用单位和维保单位,做好检验的相关准备工作。

3 电梯数据上链及访问电梯各类数据上链及访问功能适用于区块链交易应用的全流程,主要包含数据解析、数据预处理、上链数据共识、数据上链分布式存储,数据访问权限管理等。数据解析是对电梯区块链接口程序接收不同节点的各类型上链数据内容进行提取、还原。数据预处理是对上链前各类型数据的格式化处理,以满足上链前数据格式和加密的要求。上链数据共识是通过联盟链预先设置的共识机制对上链数据进行共识认证,通过系统各节点对数据认证,确定交易完整无误。数据上链分布式存储是对共识的业务数据进行打包并存储在区块体中。上链数据获得区块链的区块编码信息,包括随机数、版本号、时间戳前一区块的散列(hash)值等,通过区块链技术的广播通信机制进行分布式存储。为了满足链上数据的安全交互,通过数据访问权限管理对参与电梯各类数据交易的主体设置数据查询权限,利用数据加密技术,电梯制造单位、使用单位、维保单位、检验检测机构、政府监管部门可获得电梯的业务数据。

4 结语通过建设电梯区块链,构建去中心化数据库,将大大降低网络风险,让更多的电梯市场主体参与进来,有效缓解了参与者之间的信息不对称和市场恶性竞争。同时区块链的可追溯性和不可篡改性能够有效落实电梯企业主体责任,规范电梯生产、销售、使用、检验、维保等环节作业。区块链技术可确保链上数据透明、可信,能够实现电梯全生命周期内多环节数据的互联互通。数据的共享能为电梯制造单位提供电梯质量反馈、用户反馈等信息;为使用单位和社会公众提供电梯运行情况和安全状态;为检验检测机构提供电梯可能存在的问题及隐患,为检验检测方案的制定提供依据;为政府监管部门提供各类安全风险信息,使政府监管部门制定政策更加精准。由此,促进电梯行业信息化建设由“信息服务”向“信任服务”转变。电梯安全治理离不开社会各方的参与,构建新的电梯安全协同治理模式,可实现各业务主体平等交流,多主体间信息共享、有效协作,从而共同治理、共同维护,努力构建良好的电梯生态,提高电梯安全治理的水平。参考文献[1]任崇宝,蓝麟.电梯安全多源异构数据融合与智慧监管系统初探[J].中国市场监管研究,2022(1):42-50.[2]张涛.基于区块链的政府数据安全治理机制变革[J].河南工程学院学报,2022,37(3):19-24.[3]陈影.区块链智能合约的应用风险与规制建议[J].互联网周刊,2023(3):19-21.

来源:《中国电梯》杂志

 


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