区块链是软件驱动的价值承载体,区块链智慧能源系统是什么

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区块链是软件驱动的价值承载体,区块链智慧能源系统是什么

一、DAC链应该有哪些组件

技术层面,区块链的结构。一条区块链上有多个区块,每个区块包括区块头与区块体。区块头中主要包括版本号、前一区块哈希值、时间戳、随机数、目标哈希、默克尔根;区块体中是通过默克尔树记录的账本信息。这个主要是展示的区块链原理的技术架构,接下来,主要介绍组织架构及层级。块链技术刚提出的时候,在架构上通常被分为6层,即数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层,为区块链技术早期架构图。

数据层:数据层是基础层,功能在于采集、记录和存储城市公共安全大数据。区块头封装时间戳、根哈希值、版本号、工作量证明等信息,区块体则包含利用哈希算法、Merkle树、非对称加密等技术计算的公共安全交易记录,这一层的密码学技术和运作规则能够保证公共安全大数据的安全性和完整性。

网络层:网络层作为工作机制层,可使治理主体共同参与数据区块的传播、验证及记账,保持公共安全大数据的更新与维护。

共识层:共识层主要包括各类共识算法,旨在让政府部门、私人单位、社会公众等治理主体在分布式系统中达成共识并建立信任网络,从而维护公共安全大数据的有效性。

激励层:激励层功能在于各共识主体在集体维护区块链系统的过程中能够得到相应激励,使得各主体既能维护自身利益,又可以保证区块链数据的有效性和时序性。

合约层:合约层则需要在国家制度环境下进行设计,其智能合约是各主体一直遵循的计算机数字协议,可以根据治理的逻辑和流程制定合约规则,自发进行公共安全的数据记录、存储、共享,从而有效降低治理成本,提高治理效率。

应用层:应用层则可以根据去中心化程度和治理主体设计公有链和联盟链网络面向政府普通系统和非政府系统,私有链面向政府机密系统,用户根据网络访问入口获得多元化服务,真正实现数据的共建共享。

目标层:目标层便是我们治理的目标任务。

另外,还包括应用层、激励层、共识层、网络层、数据层,无非是在上诉的架构中进行了简化,这里就不详细介绍了。

二、区块链共识方法是什么(区块链共识机制有哪些)

区块链常见的三大共识机制

区块链是建立在P2P网络,由节点参与的分布式账本系统,最大的特点是“去中心化”。也就是说在区块链系统中,用户与用户之间、用户与机构之间、机构与机构之间,无需建立彼此之间的信任,只需依靠区块链协议系统就能实现交易。

可是,要如何保证账本的准确性,权威性,以及可靠性?区块链网络上的节点为什么要参与记账?节点如果造假怎么办?如何防止账本被篡改?如何保证节点间的数据一致性?……这些都是区块链在建立“去中心化”交易时需要解决的问题,由此产生了共识机制。

所谓“共识机制”,就是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认;当出现意见不一致时,在没有中心控制的情况下,若干个节点参与决策达成共识,即在互相没有信任基础的个体之间如何建立信任关系。

区块链技术正是运用一套基于共识的数学算法,在机器之间建立“信任”网络,从而通过技术背书而非中心化信用机构来进行全新的信用创造。

不同的区块链种类需要不同的共识算法来确保区块链上最后的区块能够在任何时候都反应出全网的状态。

目前为止,区块链共识机制主要有以下几种:POW工作量证明、POS股权证明、DPOS授权股权证明、Paxos、PBFT(实用拜占庭容错算法)、dBFT、DAG(有向无环图)

接下来我们主要说说常见的POW、POS、DPOS共识机制的原理及应用场景

概念:

工作量证明机制(Proofofwork),最早是一个经济学名词,指系统为达到某一目标而设置的度量方法。简单理解就是一份证明,用来确认你做过一定量的工作,通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量。

工作量证明机制具有完全去中心化的优点,在以工作量证明机制为共识的区块链中,节点可以自由进出,并通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权,求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。

应用:

POW最著名的应用当属比特币。在比特币网络中,在Block的生成过程中,矿工需要解决复杂的密码数学难题,寻找到一个符合要求的BlockHash由N个前导零构成,零的个数取决于网络的难度值。这期间需要经过大量尝试计算(工作量),计算时间取决于机器的哈希运算速度。

而寻找合理hash是一个概率事件,当节点拥有占全网n%的算力时,该节点即有n/100的概率找到BlockHash。在节点成功找到满足的Hash值之后,会马上对全网进行广播打包区块,网络的节点收到广播打包区块,会立刻对其进行验证。

如果验证通过,则表明已经有节点成功解迷,自己就不再竞争当前区块,而是选择接受这个区块,记录到自己的账本中,然后进行下一个区块的竞争猜谜。网络中只有最快解谜的区块,才会添加的账本中,其他的节点进行复制,以此保证了整个账本的唯一性。

假如节点有任何的作弊行为,都会导致网络的节点验证不通过,直接丢弃其打包的区块,这个区块就无法记录到总账本中,作弊的节点耗费的成本就白费了,因此在巨大的挖矿成本下,也使得矿工自觉自愿的遵守比特币系统的共识协议,也就确保了整个系统的安全。

优缺点

优点:结果能被快速验证,系统承担的节点量大,作恶成本高进而保证矿工的自觉遵守性。

缺点:需要消耗大量的算法,达成共识的周期较长

概念:

权益证明机制(ProofofStake),要求证明人提供一定数量加密货币的所有权。

权益证明机制的运作方式是,当创造一个新区块时,矿工需要创建一个“币权”交易,交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间,依据算法等比例地降低节点的挖矿难度,从而加快了寻找随机数的速度。

应用:

2012年,化名SunnyKing的网友推出了Peercoin(点点币),是权益证明机制在加密电子货币中的首次应用。PPC最大创新是其采矿方式混合了POW及POS两种方式,采用工作量证明机制发行新币,采用权益证明机制维护网络安全。

为了实现POS,SunnyKing借鉴于中本聪的Coinbase,专门设计了一种特殊类型交易,叫Coinstake。

上图为Coinstake工作原理,其中币龄指的是货币的持有时间段,假如你拥有10个币,并且持有10天,那你就收集到了100天的币龄。如果你使用了这10个币,币龄被消耗(销毁)了。

优缺点:

优点:缩短达成共识所需的时间,比工作量证明更加节约能源。

缺点:本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算,转账真实性较难保证

概念:

授权股权证明机制(DelegatedProofofStake),与董事会投票类似,该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统,就像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会,所有股东都在这里投票决定公司决策。

授权股权证明在尝试解决传统的PoW机制和PoS机制问题的同时,还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表,而非全体用户。在这样的区块链中,全体节点投票选举出一定数量的节点代表,由他们来代理全体节点确认区块、维持系统有序运行。

同时,区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要,全体节点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格,重新选举新的代表,实现实时的民主。

应用:

比特股(Bitshare)是一类采用DPOS机制的密码货币。通过引入了见证人这个概念,见证人可以生成区块,每一个持有比特股的人都可以投票选举见证人。得到总同意票数中的前N个(N通常定义为101)候选者可以当选为见证人,当选见证人的个数(N)需满足:至少一半的参与投票者相信N已经充分地去中心化。

见证人的候选名单每个维护周期(1天)更新一次。见证人然后随机排列,每个见证人按序有2秒的权限时间生成区块,若见证人在给定的时间片不能生成区块,区块生成权限交给下一个时间片对应的见证人。DPoS的这种设计使得区块的生成更为快速,也更加节能。

DPOS充分利用了持股人的投票,以公平民主的方式达成共识,他们投票选出的N个见证人,可以视为N个矿池,而这N个矿池彼此的权利是完全相等的。持股人可以随时通过投票更换这些见证人(矿池),只要他们提供的算力不稳定,计算机宕机,或者试图利用手中的权力作恶。

优缺点:

优点:缩小参与验证和记账节点的数量,从而达到秒级的共识验证

缺点:中心程度较弱,安全性相比POW较弱,同时节点代理是人为选出的,公平性相比POS较低,同时整个共识机制还是依赖于代币的增发来维持代理节点的稳定性。

区块链有几种共识算法?

RippleConsensus(瑞波共识算法)

使一组节点能够基于特殊节点列表达成共识。初始特殊节点列表就像一个俱乐部,要接纳一个新成员,必须由51%的该俱乐部会员投票通过。共识遵循这核心成员的51%权力,外部人员则没有影响力。由于该俱乐部由“中心化”开始,它将一直是“中心化的”,而如果它开始腐化,股东们什么也做不了。

5、PBFT:PracticalByzantineFaultTolerance(实用拜占庭容错算法)

PBFT是一种状态机副本复制算法,即服务作为状态机进行建模,状态机在分布式系统的不同节点进行副本复制。每个状态机的副本都保存了服务的状态,同时也实现了服务的操作。将所有的副本组成的集合使用大写字母R表示,使用0到|R|-1的整数表示每一个副本。为了描述方便,假设|R|=3f+1,这里f是有可能失效的副本的最大个数。尽管可以存在多于3f+1个副本,但是额外的副本除了降低性能之外不能提高可靠性。

PBFT算法主要特点如下:客户端向主节点发送请求调用服务操作;主节点通过广播将请求发送给其他副本;所有副本都执行请求并将结果发回客户端;客户端需要等待f+1个不同副本节点发回相同的结果,作为整个操作的最终结果。

什么是区块链共识?

所谓“共识机制”,是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认;对一笔交易,如果利益不相干的若干个节点能够达成共识,我们就可以认为全网对此也能够达成共识。再通俗一点来讲,如果中国一名微博大V、美国一名虚拟币玩家、一名非洲留学生和一名欧洲旅行者互不相识,但他们都一致认为你是个好人,那么基本上就可以断定你这人还不坏。

区块链作为一种按时间顺序存储数据的数据结构,可支持不同的共识机制。共识机制是区块链技术的重要组件。区块链共识机制的目标是使所有的诚实节点保存一致的区块链视图,同时满足两个性质:

1)一致性。所有诚实节点保存的区块链的前缀部分完全相同。

2)有效性。由某诚实节点发布的信息终将被其他所有诚实节点记录在自己的区块链中。

区块链的四种共识机制

区块链的共识机制可以分为以下四类:权益证明机制、工作量证明机制、Pool验证和池股份授权证明机制。

区块链,就是一个又一个区块组成的链条。每一个区块中保存了一定的信息,它们按照各自产生的时间顺序连接成链条。这个链条被保存在所有的服务器中,只要整个系统中有一台服务器可以工作,整条区块链就是安全的。这些服务器在区块链系统中被称为节点,它们为整个区块链系统提供存储空间和算力支持。

区块链---共识算法

PoW算法是一种防止分布式服务资源被滥用、拒绝服务攻击的机制。它要求节点进行适量消耗时间和资源的复杂运算,并且其运算结果能被其他节点快速验算,以耗用时间、能源做担保,以确保服务与资源被真正的需求所使用。

PoW算法中最基本的技术原理是使用哈希算法。假设求哈希值Hash(r),若原始数据为r(raw),则运算结果为R(Result)。

R=Hash(r)

哈希函数Hash()的特性是,对于任意输入值r,得出结果R,并且无法从R反推回r。当输入的原始数据r变动1比特时,其结果R值完全改变。在比特币的PoW算法中,引入算法难度d和随机值n,得到以下公式:

Rd=Hash(r+n)

该公式要求在填入随机值n的情况下,计算结果Rd的前d字节必须为0。由于哈希函数结果的未知性,每个矿工都要做大量运算之后,才能得出正确结果,而算出结果广播给全网之后,其他节点只需要进行一次哈希运算即可校验。PoW算法就是采用这种方式让计算消耗资源,而校验仅需一次。

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PoS算法要求节点验证者必须质押一定的资金才有挖矿打包资格,并且区域链系统在选定打包节点时使用随机的方式,当节点质押的资金越多时,其被选定打包区块的概率越大。

POS模式下,每个币每天产生1币龄,比如你持有100个币,总共持有了30天,那么,此时你的币龄就为3000。这个时候,如果你验证了一个POS区块,你的币龄就会被清空为0,同时从区块中获得相对应的数字货币利息。

节点通过PoS算法出块的过程如下:普通的节点要成为出块节点,首先要进行资产的质押,当轮到自己出块时,打包区块,然后向全网广播,其他验证节点将会校验区块的合法性。

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DPoS算法和PoS算法相似,也采用股份和权益质押。

但不同的是,DPoS算法采用委托质押的方式,类似于用全民选举代表的方式选出N个超级节点记账出块。

选民把自己的选票投给某个节点,如果某个节点当选记账节点,那么该记账节点往往在获取出块奖励后,可以采用任意方式来回报自己的选民。

这N个记账节点将轮流出块,并且节点之间相互监督,如果其作恶,那么会被扣除质押金。

通过信任少量的诚信节点,可以去除区块签名过程中不必要的步骤,提高了交易的速度。

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拜占庭问题:

拜占庭是古代东罗马帝国的首都,为了防御在每块封地都驻扎一支由单个将军带领的军队,将军之间只能靠信差传递消息。在战争时,所有将军必须达成共识,决定是否共同开战。

但是,在军队内可能有叛徒,这些人将影响将军们达成共识。拜占庭将军问题是指在已知有将军是叛徒的情况下,剩余的将军如何达成一致决策的问题。

BFT:

BFT即拜占庭容错,拜占庭容错技术是一类分布式计算领域的容错技术。拜占庭假设是对现实世界的模型化,由于硬件错误、网络拥塞或中断以及遭到恶意攻击等原因,计算机和网络可能出现不可预料的行为。拜占庭容错技术被设计用来处理这些异常行为,并满足所要解决的问题的规范要求。

拜占庭容错系统:

发生故障的节点被称为拜占庭节点,而正常的节点即为非拜占庭节点。

假设分布式系统拥有n台节点,并假设整个系统拜占庭节点不超过m台(n≥3m+1),拜占庭容错系统需要满足如下两个条件:

另外,拜占庭容错系统需要达成如下两个指标:

PBFT即实用拜占庭容错算法,解决了原始拜占庭容错算法效率不高的问题,算法的时间复杂度是O(n^2),使得在实际系统应用中可以解决拜占庭容错问题

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PBFT是一种状态机副本复制算法,所有的副本在一个视图(view)轮换的过程中操作,主节点通过视图编号以及节点数集合来确定,即:主节点p=vmod|R|。v:视图编号,|R|节点个数,p:主节点编号。

PBFT算法的共识过程如下:客户端(Client)发起消息请求(request),并广播转发至每一个副本节点(Replica),由其中一个主节点(Leader)发起提案消息pre-prepare,并广播。其他节点获取原始消息,在校验完成后发送prepare消息。每个节点收到2f+1个prepare消息,即认为已经准备完毕,并发送commit消息。当节点收到2f+1个commit消息,客户端收到f+1个相同的reply消息时,说明客户端发起的请求已经达成全网共识。

具体流程如下:

客户端c向主节点p发送REQUEST,o,t,c请求。o:请求的具体操作,t:请求时客户端追加的时间戳,c:客户端标识。REQUEST:包含消息内容m,以及消息摘要d(m)。客户端对请求进行签名。

主节点收到客户端的请求,需要进行以下交验:

a.客户端请求消息签名是否正确。

非法请求丢弃。正确请求,分配一个编号n,编号n主要用于对客户端的请求进行排序。然后广播一条PRE-PREPARE,v,n,d,m消息给其他副本节点。v:视图编号,d客户端消息摘要,m消息内容。PRE-PREPARE,v,n,d进行主节点签名。n是要在某一个范围区间内的[h,H],具体原因参见垃圾回收章节。

副本节点i收到主节点的PRE-PREPARE消息,需要进行以下交验:

a.主节点PRE-PREPARE消息签名是否正确。

b.当前副本节点是否已经收到了一条在同一v下并且编号也是n,但是签名不同的PRE-PREPARE信息。

c.d与m的摘要是否一致。

d.n是否在区间[h,H]内。

非法请求丢弃。正确请求,副本节点i向其他节点包括主节点发送一条PREPARE,v,n,d,i消息,v,n,d,m与上述PRE-PREPARE消息内容相同,i是当前副本节点编号。PREPARE,v,n,d,i进行副本节点i的签名。记录PRE-PREPARE和PREPARE消息到log中,用于ViewChange过程中恢复未完成的请求操作。

主节点和副本节点收到PREPARE消息,需要进行以下交验:

a.副本节点PREPARE消息签名是否正确。

b.当前副本节点是否已经收到了同一视图v下的n。

c.n是否在区间[h,H]内。

d.d是否和当前已收到PRE-PPREPARE中的d相同

非法请求丢弃。如果副本节点i收到了2f+1个验证通过的PREPARE消息,则向其他节点包括主节点发送一条COMMIT,v,n,d,i消息,v,n,d,i与上述PREPARE消息内容相同。COMMIT,v,n,d,i进行副本节点i的签名。记录COMMIT消息到日志中,用于ViewChange过程中恢复未完成的请求操作。记录其他副本节点发送的PREPARE消息到log中。

主节点和副本节点收到COMMIT消息,需要进行以下交验:

a.副本节点COMMIT消息签名是否正确。

b.当前副本节点是否已经收到了同一视图v下的n。

c.d与m的摘要是否一致。

d.n是否在区间[h,H]内。

非法请求丢弃。如果副本节点i收到了2f+1个验证通过的COMMIT消息,说明当前网络中的大部分节点已经达成共识,运行客户端的请求操作o,并返回REPLY,v,t,c,i,r给客户端,r:是请求操作结果,客户端如果收到f+1个相同的REPLY消息,说明客户端发起的请求已经达成全网共识,否则客户端需要判断是否重新发送请求给主节点。记录其他副本节点发送的COMMIT消息到log中。

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如果主节点作恶,它可能会给不同的请求编上相同的序号,或者不去分配序号,或者让相邻的序号不连续。备份节点应当有职责来主动检查这些序号的合法性。

如果主节点掉线或者作恶不广播客户端的请求,客户端设置超时机制,超时的话,向所有副本节点广播请求消息。副本节点检测出主节点作恶或者下线,发起ViewChange协议。

ViewChange协议:

副本节点向其他节点广播VIEW-CHANGE,v+1,n,C,P,i消息。n是最新的stablecheckpoint的编号,C是2f+1验证过的CheckPoint消息集合,P是当前副本节点未完成的请求的PRE-PREPARE和PREPARE消息集合。

当主节点p=v+1mod|R|收到2f个有效的VIEW-CHANGE消息后,向其他节点广播NEW-VIEW,v+1,V,O消息。V是有效的VIEW-CHANGE消息集合。O是主节点重新发起的未经完成的PRE-PREPARE消息集合。PRE-PREPARE消息集合的选取规则:

副本节点收到主节点的NEW-VIEW消息,验证有效性,有效的话,进入v+1状态,并且开始O中的PRE-PREPARE消息处理流程。

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在上述算法流程中,为了确保在ViewChange的过程中,能够恢复先前的请求,每一个副本节点都记录一些消息到本地的log中,当执行请求后副本节点需要把之前该请求的记录消息清除掉。

最简单的做法是在Reply消息后,再执行一次当前状态的共识同步,这样做的成本比较高,因此可以在执行完多条请求K(例如:100条)后执行一次状态同步。这个状态同步消息就是CheckPoint消息。

副本节点i发送CheckPoint,n,d,i给其他节点,n是当前节点所保留的最后一个视图请求编号,d是对当前状态的一个摘要,该CheckPoint消息记录到log中。如果副本节点i收到了2f+1个验证过的CheckPoint消息,则清除先前日志中的消息,并以n作为当前一个stablecheckpoint。

这是理想情况,实际上当副本节点i向其他节点发出CheckPoint消息后,其他节点还没有完成K条请求,所以不会立即对i的请求作出响应,它还会按照自己的节奏,向前行进,但此时发出的CheckPoint并未形成stable。

为了防止i的处理请求过快,设置一个上文提到的高低水位区间[h,H]来解决这个问题。低水位h等于上一个stablecheckpoint的编号,高水位H=h+L,其中L是我们指定的数值,等于checkpoint周期处理请求数K的整数倍,可以设置为L=2K。当副本节点i处理请求超过高水位H时,此时就会停止脚步,等待stablecheckpoint发生变化,再继续前进。

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在区块链场景中,一般适合于对强一致性有要求的私有链和联盟链场景。例如,在IBM主导的区块链超级账本项目中,PBFT是一个可选的共识协议。在Hyperledger的Fabric项目中,共识模块被设计成可插拔的模块,支持像PBFT、Raft等共识算法。

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Raft基于领导者驱动的共识模型,其中将选举一位杰出的领导者(Leader),而该Leader将完全负责管理集群,Leader负责管理Raft集群的所有节点之间的复制日志。

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下图中,将在启动过程中选择集群的Leader(S1),并为来自客户端的所有命令/请求提供服务。Raft集群中的所有节点都维护一个分布式日志(复制日志)以存储和提交由客户端发出的命令(日志条目)。Leader接受来自客户端的日志条目,并在Raft集群中的所有关注者(S2,S3,S4,S5)之间复制它们。

在Raft集群中,需要满足最少数量的节点才能提供预期的级别共识保证,这也称为法定人数。在Raft集群中执行操作所需的最少投票数为(N/2+1),其中N是组中成员总数,即投票至少超过一半,这也就是为什么集群节点通常为奇数的原因。因此,在上面的示例中,我们至少需要3个节点才能具有共识保证。

如果法定仲裁节点由于任何原因不可用,也就是投票没有超过半数,则此次协商没有达成一致,并且无法提交新日志。

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数据存储:Tidb/TiKV

日志:阿里巴巴的DLedger

服务发现:Consuletcd

集群调度:HashiCorpNomad

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只能容纳故障节点(CFT),不容纳作恶节点

顺序投票,只能串行apply,因此高并发场景下性能差

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Raft通过解决围绕Leader选举的三个主要子问题,管理分布式日志和算法的安全性功能来解决分布式共识问题。

当我们启动一个新的Raft集群或某个领导者不可用时,将通过集群中所有成员节点之间协商来选举一个新的领导者。因此,在给定的实例中,Raft集群的节点可以处于以下任何状态:追随者(Follower),候选人(Candidate)或领导者(Leader)。

系统刚开始启动的时候,所有节点都是follower,在一段时间内如果它们没有收到Leader的心跳信号,follower就会转化为Candidate;

如果某个Candidate节点收到大多数节点的票,则这个Candidate就可以转化为Leader,其余的Candidate节点都会回到Follower状态;

一旦一个Leader发现系统中存在一个Leader节点比自己拥有更高的任期(Term),它就会转换为Follower。

Raft使用基于心跳的RPC机制来检测何时开始新的选举。在正常期间,Leader会定期向所有可用的Follower发送心跳消息(实际中可能把日志和心跳一起发过去)。因此,其他节点以Follower状态启动,只要它从当前Leader那里收到周期性的心跳,就一直保持在Follower状态。

当Follower达到其超时时间时,它将通过以下方式启动选举程序:

根据Candidate从集群中其他节点收到的响应,可以得出选举

三、区块链智慧能源系统是什么

什么是智慧能源解决方案?

微电网可视化完整复现的园区能量系统,实现分布式光伏发电系统、储能系统、太阳能+空气源热泵热水系统的综合管控。通过智慧能源管理系统,实现建筑能效管理、综合节能管理和“源网荷储”协同运行。

将Web智慧“双碳”微电网场景进行数字孪生,有效实现源网荷储一体化管控。整体场景采用轻量化重新建模的方式,设计师就有“设计”的发挥空间,展现更多美学创意。支持360度观察虚拟园区内源网荷储每个环节的动态数据,突出能量路由器、变压器、配电室等设备模型,提供图形化组态SCADA能力,以线条流动的方式表达光伏从光能转化为电能、再到设备供电、储能全流程。当日超标电量、累计用电量、光照时长、辐照度分别统计,利于整合分析。利用柱状图动态显示24小时内的交流源出力和指令,掌握每日数据变化,提高电力调控能力。

储能箱三维可视化设计上,可弹出2D面板对当前容量、电池温度、SOH电池健康状态、累计充电量、累计充电次数、火灾风险进行统计和故障预警,保证集装箱系统的安全。提供完备流水线作业工具链,从视图组件设计、图标设计、2D图纸设计到3D场景设计皆有一站式的开发工具,设计师和程序员能实现协同作业开发,快速落地2D、3D可视化成果。

微电网作为一种靠近用户侧的微型综合能源系统,涵盖太阳能、风能等一次能源及电力二次能源,涉及电、热、气多种能源输配网络和负荷需求、储能、控制和保护设备及信息化平台,需以电能为核心,通过多能互联、信息能量耦合及市场经济引导,实现多能“供-需-储”协调优化和自平衡。

建筑能耗特别是大型公建的能耗在城市总能耗中占了较大比例,因此如何有效监控和分析建筑能耗,并对大型建筑进行智能化、节能化管理,减少日常运转的能源消耗,已成为各大企业的主要关注点。Hightopo轻量化的建筑全集成能源可视化管理系统,通过2D、3D等可视化的手段对建筑用能情况进行及时跟踪和有效管理,提升节能工作的管理水平,达到节约能源、供需互动的多种能源耦合目的,实现了对能源的集中监控、管理以及分散控制,包括配电照明、空调、供热、建筑物的供水和排水等。

核心系统通过后台数据接口,实现自动上下架设备,对供、排水系统中所有管线、设备与构筑物进行智能控制管理,并结合2D视图进行关键信息查看,全面掌握水务系统设备的运行情况,包括各楼层无线水表、LORA开关、能效管理平台,保证供水系统安全高效运行。

二三维可视化引擎,对楼宇供电系统进行智能化改造,形成一个自我管理的体系,做到每一处细节均可实时交互与反馈。包含传感器、智能物联网GPRS/4G/NB-LOT、大数据系统平台设备信息,实现甚至手机端都可随时随地查看的2D组态效果。通过搜集相关国家省、市用电限额标准,对全面数据进行汇总,对于超限电状态设备进行实时预警。

为绿色制造作出新贡献:太阳能作为可再生能源,具有消耗后可获得恢复补充、不产生或极少产生污染物的优点。通过智能化、可视化手段,进一步发挥能源优势,构建绿色制造体系,推动传统产业质量变革、效率变革、动力变革,为能源发展全局和绿色构造做出贡献。

全线节能:全集成能源管理系统可全面采集供电、照明、空调和供水等各专业的能耗数据,让能耗直观可视、清晰透明,也便于分类统计。使全运营管理人员对楼宇耗能情况掌握更加全面及时,确保系统可以运行在最佳节能状态,获得节能收益。

在新型电力系统下,电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段,让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

《“十四五”现代能源体系规划》提出,创新电网结构形态和运行模式,加快构建现代能源体系。加快配电网改造升级,推动智能配电网建设,提高配电网接纳新能源和多元化负荷的承载力和灵活性。积极发展以消纳新能源为主的智能微电网,实现与大电网兼容互补。

智慧能源是什么?

是以帮助工业生产企业在扩大生产的同时,合理计划和利用能源,降低单位产品能源消耗,提高经济效益,降低CO2排放量为目的信息化管控系统。其作用如下:

1、完善能源信息的采集、存储、管理和能源的有效利用

EMS对能源数据进行分析、处理和加工,能源调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统状态,经过系统的合理调整,确保系统运行在最佳状态。

2、在公司层面对能源系统采用分散控制和集中管理

EMS将在公司全局角度审视能源的基本管理需求,满足能源工艺系统分散特性和能源管理需要集中的客观要求,以适应钢厂的战略发展需要。

3、减少管理环节,优化管理流程,建立客观能源消耗评价体系

实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程优化再造,满足能源设备管理、运行管理等的自动化,建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系,向管理要效益。

4、减少能源系统运行成本,提高劳动生产率

EMS的建设,对能源管理体制的改革将发挥重要作用。其基本目标之一是可以实现简化能源运行管理,减少日常管理的人力投入,节约人力资源成本,提高劳动生产率。

5、加快系统的故障处理,提高对全厂性能源事故的反应能力

EMS能迅速从全局的角度了解系统的运行状况,故障的影响程度等,及时采取系统的措施,限制故障范围的进一步扩大,并有效恢复系统的正常运行。

6、通过优化能源调度和平衡指挥系统,节约能源和改善环境

EMS将通过优化能源管理的方式和方法,改进能源平衡的技术手段,实时了解钢厂的能源需求和消耗的状况,能有效地减少高炉煤气的放散,提高转炉煤气的回收率,采用综合平衡和燃料转换使用的系统方法,使能源的合理利用达到一个新的水平。

7、为进一步对能源数据进行挖掘、分析、加工和处理提供条件

能源管理系统的建设,不仅可有效解决能源实时平衡管理和监控管理,还可以通过对大量历史数据的归档和管理,为进一步对数据进行挖掘、分析、加工和处理创造条件。

基本技术路线是:

1、规划先进的能源SCADA系统

能源工艺系统分散,面广量大。数据采集对象的选择应按照工艺监控的实际要求、能源系统输配和平衡的要求、能源管理的精度和粒度要求谨慎选择。数据采集系统宜采用分散方式,以减少系统风险和提高系统的安全性和可维护性。

2、设计集中统一的“数字化”的能源输配及平衡控制应用系统

调度人员能够在能源控制中心对系统的动态平衡进行直接控制和调整,从而减少管理控制环节,提高工作效率,尤其在工艺系统故障时的处理指挥和即时系统调整方面,体现出了极大的优越性。

3、建立系统化的能源成本中心管理平台

EMS在系统规划、架构设计、功能配置和应用集成等方面全面反映能源系统本质的管理特征,根据效益最大化的原则配置能源管理要素,通过能源管理系统的计划编制、实绩分析、质量管理、平衡预测、能耗评价等技术手段对能源生产过程和消耗过程进行管理评价。

4、与ERP或MES系统的无缝集成能源管理

能源管理系统的基础管理任务之一是实现按成本中心模式,向ERP系统提供完整的能源系统分析数据和分析结果,ERP也将按能源管理和预测分析的需要,向能源管理系统提供公司的生产计划、检修计划和相关的生产实绩信息。

以上内容参考?百度百科-EMS

综合智慧能源系统主要有哪些元素

每个综合智慧能源系统功能都不相同,北京开运联合智能能源解决方案服务商综合智慧能源系统主要有集中管控/节能降耗/规范配额/控制成本/规避生产风险,平台系统多场景应用-工业企业,学校,酒店,园区,办公楼等水,电,气,热多能耗监测。

综合智慧能源系统能多维度、多层次动态查询和显示入网企业的能效情况。结合产值、税收、销售额等数据,能精准分析企业的电产比、产销率,为产业链安全决策提供参考,进而提升管理的精准性。当数据匹配出现异常,当地相关部门就能对企业开展精准指导,采取针对性帮扶措施,促进企业健康发展。

智慧能源主要是指什么?

智慧售电主要是整合智慧售电是集合电量交易。

我国能源供应能力,特别是油气供应能力相对不足,要保障我国能源安全,必须加快国内油气资源的勘探和开发,实现封闭条件下的能源安全。建设泛在电力物联网是推进三型两网建设的重要内容和关键环节。

泛在电力物联网广泛应用大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能区块链、边缘计算等信息技术和智能技术,属于消费互联网的范畴,是数字革命在能源电力领域讯速发展的必然产物。风电机组是风电系统中最主要的部分,成本约占风电建设的30%。坚持团结稳定鼓劲、正面宣传为主,着力用主流思想、主流价值、主流文化巩固壮大主流舆论。

智慧售电是指将现代信息和通信技术、智能控制和优化技术、云计算和大数据信息处理技术,与电量交易、电力营销、客户管理、电能服务等售电业务深度。.智慧售电主要是整合负荷和储能资源,开展集合电量交易。备考指导|763.做强线上智慧能源服务平台指依托数据优势,开发能源增值备考指导|762.做优增值业务指围绕综合能源、电能替代。

“十四五”能源规划中智慧能源系统建设的方向及着力点?

曾在中大咨询官网的商业评论中看到过这个内容。专家认为十四五”能源规划中智慧能源系统建设的方向有以下:

第一,智慧能源系统建设方向,重点是在需求侧,在用能侧。

第二,要以信息技术作为支撑,包括云大物移智、区块链等,来支撑智慧能源系统建设。

第三,智慧能源系统一定是综合能源的,不是单一能源的,也就是电热水冷气都要包括的系统。

智慧能源系统最重视的就是要在“十四五”能源规划中认真考虑供应侧、需求侧等环节多种能源的综合,利用云大物移智技术来支撑,实现能效提高、可靠性提高、用能成本降低、碳排放和污染物减少五个目标的协调。

国网智慧能源系统是什么

国网智慧能源系统是以冷热量平衡为核心。根据查询相关公开信息显示:智慧能源系统是一种以冷热量平衡为核心,新技术对各种能量流进行智能平衡控制,达到能源的循环往复利用,一体化满足制冷采暖,热水,冷藏冷冻,烘干加热,养殖种殖,除雪化冰,蒸汽,发电等多种需求功能的系统设备。

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