本发明涉及区块链，特别是一种基于区块链技术的水电厂安全巡检方法及系统。
背景技术：
1、水电厂的安全运行对于能源供应和环境保护具有重要意义。传统的水电厂巡检方法主要依赖于人工记录和手动分析，这种方式存在多方面的不足和局限性。首先，数据采集和处理效率低，巡检人员需要手动记录大量数据，这不仅耗时费力，还容易出现人为错误和数据遗漏，导致数据的完整性和准确性难以保证。其次，设备故障预警不及时，现有的巡检系统难以及时检测和预警设备故障，往往在设备故障已经造成严重损失后才能发现问题，缺乏有效的预防和提前干预机制。此外，环境因素监测不足，传统巡检方法对气象和水位等环境因素的实时监测能力有限，难以及时捕捉和处理环境变化对设备运行的影响。
2、在数据分析方面，现有系统在处理和分析大量巡检数据时能力有限，难以有效识别和预测潜在的异常和问题。巡检计划通常固定，难以根据实际情况进行灵活调整，导致资源浪费或巡检覆盖不足。异常处理缺乏系统性和全面性，通常只能针对单一问题进行处理，难以综合考虑多因素影响。这些缺陷限制了水电厂巡检系统的效率和可靠性，亟需一种更先进、更高效的方法来解决这些问题。针对这些不足，我方发明提出了一种基于区块链技术的水电厂安全巡检方法及系统。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于上述或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
3、因此，本发明解决的技术问题是：现有系统在处理和分析大量巡检数据时能力有限，难以有效识别和预测潜在的异常和问题。
4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于区块链技术的水电厂安全巡检方法，其包括通过区块链技术处理巡检数据、设备传感器数据和环境数据；
5、基于粒子群优化算法进行巡检任务调度；
6、使用改进的动态时间规整算法对巡检数据进行匹配分析；
7、根据分析结果提供巡检调整建议和设备维护建议。
8、作为本发明所述基于区块链技术的水电厂安全巡检方法的一种优选方案，其中：所述区块链技术包括，
9、计算/传输节点获取需要发生的数据；
10、使用非对称公钥对数据进行加密处理；
11、基于加密后的数据进行数据特征元素提取；
12、对提前的特征元素进行hash处理，作为上链数据；
13、进行数据上链处理，完成基于本次数据的块添加；
14、进行加密后数据传输；
15、接收端接收数据；
16、接收端通过区块链机制验证所接受数据的完整性；
17、验证算法保证和上链数据所提取加密数据特征元素方式一致即可完成数据验证；
18、使用私钥进行加密数据解密；
19、解密后数据提供给对应应用所使用。
20、作为本发明所述基于区块链技术的水电厂安全巡检方法的一种优选方案，其中：所述基于粒子群优化算法进行巡检任务调度包括，
21、粒子群优化算法通过迭代更新巡检任务的分配和路径规划；
22、智能合约记录和分析巡检任务执行情况，确保任务分配的透明性和可追溯性。
23、作为本发明所述基于区块链技术的水电厂安全巡检方法的一种优选方案，其中：所述粒子群优化算法通过迭代更新巡检任务的分配和路径规划包括，
24、初始化粒子群，定义每个粒子的初始位置和速度，粒子表示巡检任务的分配方案，
25、粒子初始位置表示为：
26、xi(0)＝xmin+(xmax-xmin)·ui
27、粒子初始速度表示为：
28、vi(0)＝vmin+(vmax-vmin)·ui
29、其中，ui为[0,1]的均匀随机数，xmin和xmax为位置的边界，vmin和vmax为速度的边界；
30、根据巡检任务的要求和资源限制，计算每个粒子的适应度值，表示为：
31、
32、其中，fi为第i个粒子的适应度值，wj为第j个指标的权重，cj为第j个指标的实际值，dj为第j个指标的期望值，∈和η为避免分母为零的微小常数，φj为第j个指标的修正因子，rj为第j个指标的当前值，sj为第j个指标的基准值；
33、更新粒子的速度和位置，逐步优化巡检任务的分配方案，直至达到最优解/或迭代终止条件，速度更新公式表示为：
34、
35、其中，ω为惯性权重，c1和c2为学习因子，r1和r2为随机数，pi为第i个粒子的个体最优位置，g为全局最优位置，γ为调整系数，t为当前迭代次数，t为最大迭代次数；
36、位置更新公式表示为：
37、
38、其中，α和β为控制参数，fi为第i个粒子的适应度值；xi(t+1)为第i个粒子在t+1时刻的位置，xi(t)为第i个粒子在t时刻的位置，vi(t+1)为第i个粒子在t+1时刻的速度，vi(t)为第i个粒子在t时刻的速度。
39、作为本发明所述基于区块链技术的水电厂安全巡检方法的一种优选方案，其中：所述使用改进的动态时间规整算法对巡检数据进行匹配分析包括，
40、提取不同时段的巡检数据，构建时间序列；
41、通过dtw算法对不同时段的时间序列进行匹配，计算时间序列之间的距离；
42、分析匹配结果，检测巡检数据中的变化趋势，识别潜在的设备异常和问题；
43、将dtw算法的匹配结果输入智能合约进行自动分析，识别时间序列中的异常数据点；
44、根据识别出的异常数据点，触发相应的巡检调整和设备维护流程，记录异常处理过程。
45、作为本发明所述基于区块链技术的水电厂安全巡检方法的一种优选方案，其中：所述提取不同时段的巡检数据，构建时间序列包括，
46、从巡检记录中提取关键数据点，构建时间序列x和y；
47、所述利用dtw算法对不同时段的时间序列进行匹配，计算时间序列之间的距离包括，计算时间序列x和y之间的距离，表示为：
48、
49、其中，∥xi-yj∥表示时间序列x的第i个数据点与时间序列y的第j个数据点之间的欧几里得距离；α为控制参数，用于调整距离计算的敏感度；β为控制参数，用于调整指数衰减的速率；d(i,j)为时间序列x的第i个数据点与时间序列y的第j个数据点之间的累计最小距离；xi为第i个时间序列的值，yj为第j个时间序列的值；
50、所述分析匹配结果，检测巡检数据中的变化趋势，识别潜在的设备异常和问题包括，通过路径累计公式分析匹配结果，检测变化趋势，表示为：
51、
52、其中，dk为第k步的距离，γ为调整系数，用于引入周期性变化的影响；k为当前路径的步数；t最大路径长度；dtw(x,y)为时间序列x和y之间的动态时间规整距离；
53、所述将dtw算法的匹配结果输入智能合约进行自动分析，识别时间序列中的异常数据点包括，将匹配结果通过智能合约进行分析，表示为：
54、
55、其中，θi为第i个数据点的权重，用于调整不同数据点的重要性；d(i,i)为时间序列第i个数据点与自身的距离；si为第i个数据点的基准值，通常由历史数据或预定标准确定；η为微小常数，避免分母为零的情况，一般设为很小的正数；a(t)为在时间t进行的自动分析结果，用于识别时间序列中的异常数据点；n为时间序列的长度。
56、作为本发明所述基于区块链技术的水电厂安全巡检方法的一种优选方案，其中：所述根据分析结果提供巡检调整建议和设备维护建议包括，
57、智能合约记录pso优化和dtw匹配的结果；
58、根据分析结果，自动生成巡检调整建议；
59、根据生成的巡检调整建议，触发相应的设备维护流程，记录和跟踪维护过程；
60、所述巡检调整建议包括重新规划最优巡检路径，确保巡检覆盖所有关键设备和区域；
61、调整巡检人员的任务分配，确保巡检任务合理分配，提升巡检效率和效果。
62、本发明的另外一个目的是提供一种基于区块链技术的水电厂安全巡检的系统，其能通过区块链技术处理巡检数据、设备传感器数据和环境数据；基于粒子群优化算法进行巡检任务调度；使用改进的动态时间规整算法对巡检数据进行匹配分析；根据分析结果提供巡检调整建议和设备维护建议，解决了目前的难以有效识别和预测潜在的异常的问题。
63、作为本发明所述基于区块链技术的水电厂安全巡检的系统的一种优选方案，其中：包括采集传输模块，优化模块，分析模块，提示模块；
64、所述采集传输模块用于通过区块链技术处理巡检数据、设备传感器数据和环境数据；
65、所述优化模块用于基于粒子群优化算法进行巡检任务调度；
66、所述分析模块用于使用改进的动态时间规整算法对巡检数据进行匹配分析；
67、所述提示模块用于根据分析结果提供巡检调整建议和设备维护建议。
68、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序是实现基于区块链技术的水电厂安全巡检方法的步骤。
69、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基于区块链技术的水电厂安全巡检方法的步骤。
70、本发明的有益效果：本发明通过采用区块链技术记录巡检数据，确保数据的完整性和实时性，减少人为错误和数据遗漏，提高数据处理效率；采用粒子群优化算法，根据实际巡检需求和资源限制，动态调整巡检计划，优化任务分配和路径规划，提高巡检效率和覆盖率；利用dtw算法对不同时段的巡检数据进行匹配，实时检测设备状态变化，及时预警设备故障，通过智能合约自动触发维护流程，提供快速响应和处理方案；提供系统化的异常处理流程，通过综合分析各种数据，确定异常的多重原因，协调不同团队制定并实施综合维护计划，确保全面覆盖所有潜在问题。
1.一种基于区块链技术的水电厂安全巡检方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于区块链技术的水电厂安全巡检方法，其特征在于：所述区块链技术包括，
3.如权利要求2所述的基于区块链技术的水电厂安全巡检方法，其特征在于：所述基于粒子群优化算法进行巡检任务调度包括，
4.如权利要求3所述的基于区块链技术的水电厂安全巡检方法，其特征在于：所述粒子群优化算法通过迭代更新巡检任务的分配和路径规划包括，
5.如权利要求4所述的基于区块链技术的水电厂安全巡检方法，其特征在于：所述使用改进的动态时间规整算法对巡检数据进行匹配分析包括，
6.如权利要求5所述的基于区块链技术的水电厂安全巡检方法，其特征在于：所述提取不同时段的巡检数据，构建时间序列包括，
7.如权利要求6所述的基于区块链技术的水电厂安全巡检方法，其特征在于：所述根据分析结果提供巡检调整建议和设备维护建议包括，
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的基于区块链技术的水电厂安全巡检方法的系统，其特征在于：包括采集传输模块，优化模块，分析模块，提示模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的基于区块链技术的水电厂安全巡检方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的基于区块链技术的水电厂安全巡检方法的步骤。
