马良平，唐艳同，陶伟斌

（绍兴市特种设备检测院，浙江 绍兴 312071）

1 前言

电梯已与人们的生产、生活息息相关，电梯的质量安全也倍受重视，2018年2月1日，国务院办公厅印发《关于加强电梯质量安全工作的意见》，指出进一步强化电梯质量安全工作，保障人民群众乘用安全和出行便利，同时明确提出要以电梯为重点，推动企业对电梯全生命周期内过程信息进行记录，建立安全管理追溯体系。

随着区块链技术的兴起，其自有的可溯源、可靠性、不可篡改性，在各个领域的实现追溯功能中被广泛应用，而联盟链具有合法共识性、交换高效性、私密性等特点，是作为电梯追溯体系的优选方案。

2 追溯的基本要求

追溯可分为追踪和溯源。追踪指的是从事件上游至下游正向流通时，定位电梯或者零部件去向的行为；溯源则是指从供应链下游至上游的逆向流通时，识别、确认电梯或者零部件来源的行为。而电梯追溯系统的对象，主要有电梯整机、关键零部件如主机和控制柜等，安全部件如限速器和安全钳等，以及包括电梯全生命周期内的关联事件，所有查询数据，通过同一链条上不同参与者持续登记信息获得，通过建立电梯全生命周期内的完整数据链，实现对电梯整机和部件的唯一识别和动态查询。

3 区块链数据结构

数据结构可采用6层架构，分为基础、核心和交互等三大模块（如图1）。基础模块包含数据层和数据采集层；核心模块包含合约层和网络层；交互模块包含应用层，提供用户接口建立联盟关联方，提供授予不同权限的应用方终端查询入口，为数据采集方提供各自环节信息的登记端口。

图1

3.1 数据采集层各联盟方

3.1.1 电梯制造单位

电梯制造单位在完成电梯生产及出厂检测后，将相应信息进行上报。填报信息具体包括：生产制造单位信息、生产许可证、整机及部件型式试验证书、整机型号及编号、部件型号及编号、安装使用维护说明书等。制造单位也可以通过系统获取使用单位基本信息、施工基础信息、维保信息、检验信息等。

3.1.2 电梯施工单位

电梯施工单位主要是指电梯安装、改造、重大修理单位，电梯施工单位应填报安装改造单位信息，包括施工许可证、施工方案、人员组织情况，井道布置图、施工质量证明书等，可从系统获取电梯相应的电梯整机信息、电梯部件信息、安装使用维护说明书等。

3.1.3 电梯维保单位

维保单位应填报信息包括：维保合同、维保人员作业人证、维保记录、故障修理记录等，同时可获取电梯产品的相关信息、安装信息及检验基本信息。

3.1.4 检验机构

检验机构提供有效期内的监督检验或者定期检验报告，可直观了解检验检测时间、结果及发现隐患。可获取与制造、安装、维保等检验有关的数据。

3.1.5 管理部门

管理部门主要是指各级特种设备监管部门。管理部门可通过系统获取完整的电梯相关信息，包括从生产开始全生命周期相关信息，对电梯进行在线安全监管及溯源管理。管理部门具备对信息新增、修改、删除等的权限。并可进行报表管理，获取更加全面立体的信息，方便进行更加直观的监管。

3.1.6 使用单位

电梯使用单位可在平台获取相关电梯的生产、施工、维保、检验检测等基本信息，让使用单位对自身所使用的电梯有全面了解。但同时也需上报相关信息，如电梯使用单位信息、使用信息、电梯保险基础信息等。

3.1.7 普通民众

普通民众可以进行电梯使用管理情况查询，包括检验结论、检验有效期、设备地点唯一设备代码等信息，并对电梯故障信息、事故信息等进行反馈上报。

建立区块链分布式账本数据库，将以上电梯的生产、安装、使用、维保、检验检测、监查、稽查等信息进行打包封装，进行哈希编码，录入分布式账本建立区块链存证数据库，在不断的信息添加过程中，参与者可对之前的信息进行查询验证。

3.2 联盟准入合约机制

合理有效的智能合约策是联盟各参与方事先拟定合约内容和触发机制等形式化规则，通过建立的企业认证准入机制，符合联盟规则条件的企业单位方可通过相关区块链的认证赋予身份标识。

将联盟管理方相关审核条件与结果转换成区块链相关准入条件，并形成背书签名印记，保证链内参与者的相对可信，能够实现区块链链间确定的、相对可信的智能合约管理，让所有在链上的点对点的交易能够有明确的智能合约签署。在执行交易时通过智能合约中的共识管理、背书策略等进行交易正确性和有效性的验证，验证后计入分布式账本，形成互认且不可篡改的链上记录。

3.3 链交易管理

在电梯的生产、安装、使用、维护等过程中会产生很多的实体之间的互动事件，也就是区块链中的交易事件，合理设计交易流才能使整个链能够完整的运行。在本项目中需要客户端、背书节点、排序节点、提交节点等。

根据这些节点进行科学有效的交易流管理，并按节点流程进行交易，最终所有数据将由提交节点对所有交易进行检验并提交存入区块链中。

3.4 背书机制与策略

背书策略，用于指示区块链节点交易验证的规则。作为交易验证流程的一部分，当背书节点收到一个交易请求的时候,该节点会调用验证用途的系统合约程序并与执行交易的合约相关联。为了得到更多的有效背书，需要有更多的有效背书节点的支持。有效的准入机制和签名与证书将帮助获得更多的有效背书节点和有效背书，因此，电梯全生命周期中部分节点将用户证书及签名或管理部门证书及签名列入背书列表。

3.5 分布式账本

分布式账本是一系列有序的、不可篡改的状态转移记录日志，包含了转移链码与状态信息等内容。状态转移是链码执行的结果，每个交易都是通过增删改操作提交一系列键值对到账本，一系列有序的交易被串联成区块链。

每个节点都需要保存其加入通道的账本。具体包含交易数据、状态数据库、历史数据库等内容。账本数据库是基于文件系统，将区块存储于文件块中，并中存储区块交易对应的文件块及其偏移。

4 与特种设备监管平台的数据传输

特种设备监管平台是特种设备监督管理及检验检测的综合信息共享平台，系统基于区块链与追溯信息平台进行扩展，监管平台功能实现：日志管理、检验检测管理、账号管理、CA证书管理、在线查询、报表管理、智能研判、智能合约、智能提醒、在线通知、在线协作、在线取证等。

建立特种设备监管平台的追溯模型见图2。

图2

5 结语

应用联盟链技术在电梯追溯体系中的优势显而易见，它能帮助电梯制造单位对电梯在维护保养和安全运行方面提出改进建议，并提供技术帮助，有助于电梯缺陷召回机制、产品质量终身制的实施；电梯全生命周期信息均被记录，鉴于时间的一维性及无法篡改，有助于精准风险管控、隐患排除及事故追责。区块链中的数据在联盟内共认、共识，就能避免在告知、监督检验、办理使用登记、定期检验、改造维修等相关环节重复提供资料，真正实现“最多跑一次”。