基于區塊鏈技術的資產管理終端自動化運維系統

深圳供電局有限公司 張國棟

為增強資產自動化運維系統執行完成率，降低系統運行誤差，加強實際的控制，設計基于區塊鏈技術的資產管理終端自動化運維系統。設計系統功能架構，以此為引導，組建FPGA 配置核心板，將其接入ARM 自動控制接口，完成系統硬件設計；設計資產管理運維指令集群，與區塊鏈交互資產管控功能模塊逐一形成層級關聯，完成系統軟件設計。系統測試結果表明：經過3 個小組的測試，得出的完成率均保持在90%以上，表明在區塊鏈技術的輔助之下，對資產管理任務的處理速度及效果更佳，誤差得到了控制，具有實際的應用價值和創新意義。

近年來，隨著我國自動化及智能管理技術的不斷創新，應用終端得到了進一步的發展與完善，為人們的生產生活提供了較大的便利條件[1]。尤其是資產管理方面，更是逐步實現了多維自動化管控，從根源上增強終端的運維效果，確保人員日常運維管理工作順利執行[2]。傳統的資產運維管理系統雖然可以完成預期的處理任務及執行目標，但是該系統較容易受到外部因素的影響，形成系統執行失誤或者指令錯誤等問題，一定程度上對于系統的應用會形成阻礙。因此，對基于區塊鏈技術的資產管理終端自動化運維系統進行設計與分析。所謂區塊鏈技術，主要指的是在特定的環境之下，有針對性地幫助系統進行資產數據的整理與匯總，與此同時，對于終端部分異常數據、信息，也可以采用專業設備進行逆向篩選，以此來完成相應的目標任務。在區塊鏈技術的輔助與支持下，系統對于資產的管理可以劃定為幾個動態化的運維模塊，采用網管工具、腳本工具以及人工Telnet 等方式，擴大系統的覆蓋范圍，進一步明確工作人員的資產管控目標，提升工作的效率與質量，短時間內實現系統的優化與應用創新。

1 系統功能架構設計

在對區塊鏈技術的資產管理終端自動化運維系統進行設計之前，需要先設計對應的系統功能架構設計。根據實際的運行需求，將主要的執行架構分為以下結構部分，分別是業務部分、區塊鏈部分、運維管控部分以及資產管理客戶端部分。每一部分在實際運行的過程中均存在一定的關聯性，且功能之間存在運行聯系，配備具體的系統環境維護日常的運行。結合去區塊鏈技術，設計具體的功能架構，如圖1 所示。

圖1 區塊鏈資產管理終端自動化運維系統結構圖Fig.1 Block chain asset management terminal automated operation and maintenance system structure diagram

根據圖1，可以完成對區塊鏈資產管理終端自動化運維系統結構的設計與分析。隨后，在標定的范圍之內，設定在不同的位置上的檢測leader 節點，與對應的功能應用模塊形成搭接，調整運行環境，采用區塊鏈技術，進行數據獲取整合，以待后續模塊的應用。這部分需要注意的是，對于系統的執行，需要設定應變的預警系統，與系統的自動化終端運維程序相關聯，可以更為及時對資產管理異常位置作出標記，完成對基礎功能架構的設計，為后續的系統設計工作奠定基礎條件與引導。

2 硬件設計

2.1 FPGA 配置核心板設計

在完成對系統功能架構的設計之后，接下來，需要結合實際地執行需求及標準，設計FPGA 配置核心板。在主控電源附近設計一個通用端口，引出所需的I/O口，接入一個控制裝置，設定數字量的基礎標準。此時，設定核心板的外部電壓為5.5V，將I/O 接口形成側向的關聯條件，此時的電壓并不穩定，處于波動狀態，具體如表1 所示。

表1 FPGA 配置核心板電壓波動狀態表Tab.1 FPGA configuration core board voltage fluctuation status table

根據表1，可以完成對FPGA 配置核心板電壓波動狀態的分析與研究。隨后，在此基礎之上，在EP2C8Q208芯片的側后方構建一個小型的控制電路，在電路中接入兩個VCCINT 過渡裝置，利用區塊鏈技術，將兩側的控制單元分化處理，上拉電阻至13.3V，檢測引腳電平下降狀態，促使FPGA 芯片配置形式JTAG 和ASCONFIG 兩種模式，系統利用CONFIG 按鈕控制，對于資產的管理效果更強，完成FPGA 配置核心板的設計。

2.2 ARM 自動控制接口設計

在完成對FPGA 配置核心板的設計之后，接下來，根據系統的執行情況，進行ARM 自動控制接口的搭接。將預留的BCM2835 芯片與小型的電路相連接，在核心板上安裝引腳，設定脈沖裝置。

這部分需要注意的是，對于線路的執行需要利用脈沖裝置進行控制和檢測，一旦出現異常情況，所獲取的執行信號會出現異常，降低對系統設備的損壞。在ARM自動控制接口與FPGA 芯片之間接入一個感應裝置和驅動器，具體如圖2 所示。

圖2 ARM 自動控制接口結構圖示Fig.2 ARM automatic control interface structure diagram

根據圖2，可以完成對ARM 自動控制接口結構的設計與分析，接下來，將FPGA 芯片與驅動裝置連接，與ARM自動控制接口形成串聯的狀態，此時的系統電路可以結合區塊鏈技術，與FPGA 配置核心板形成反向控制電路，進一步提升系統整體的靈敏度，完成對硬件的設計。

3 系統軟件設計

3.1 資產管理運維指令集群設計

在完成對系統硬件的設計之后，接下來，結合實際的自動化運維要求及標準，針對系統軟件的應用特點，設計資產管理運維指令集群。結合資產管理的目標，需要先在系統中設計一套完整的管控運維邏輯結構。

通常情況下，結合區塊鏈技術，可以將企業的資產管理主要工作劃定為以下幾個部分，分別是運維采購管理、倉庫管理、工程管理以及資金處理管控等幾部分。在設計自動化運維指令的同時也需要對這幾部分進行考慮設計。在系統的覆蓋范圍之內，布設一定數量的邏輯執行節點，計算出共識間距，具體如公式（1）所示：

公式（1）中：D表示運維共識間距，β表示覆蓋范圍，m1表示預設管控執行率，m2表示實測管控執行率，χ表示轉換差值，i表示指令執行次數，n表示區塊鏈層級差值。通過上述計算，最終可以得出實際的運維共識間距。根據得出的數值，構建基礎的自動化運維指令，與基礎的運維協議相融合，建立指令的運行流程，具體如圖3 所示。

圖3 資產管理運維指令集群流程圖示Fig.3 Process diagram of asset management operation and maintenance instruction cluster

根據圖3，可以完成對資產管理運維指令集群流程的設計與分析。隨后，根據上述指令的設計，結合實際的應用位置，對基礎的指令進行關聯與處理，形成資產管理運維指令集群的設計與構建。

3.2 區塊鏈交互資產管控功能模塊設計

在完成對資產管理運維指令集群的設計之后，接下來，需要結合區塊鏈技術，構建交互資產管控功能模塊。利用上述設計的指令集群，獲取技術的資產管理自動化運維數據和信息。將交互程序植入系統的控制結構體系之中，將區域內的區塊鏈節點分別關聯在一起，與客戶端形成穩定的日常運行模式，對得出的運維數據整理分析，將計算基礎的運維權重系數，具體如公式（2）所示：

公式（2）中：K表示運維權重系數，ρ表示區塊鏈間距，?表示運維時間，σ表示覆蓋范圍，?表示定向運維次數。通過上述計算，最終可以得出實際的運維權重系數。針對得出的運維權重系數，對重點的資產管控項目做出標記。

同時，結合自動化運維處理程序，形成區塊鏈式的運維執行模式，利用設定的指令集群作為控制的基礎，建立資產分類模塊、資產處理模塊、資產歸納及稅務模塊等，逐漸形成一個更加完整、系統的運行程序，對于系統的應用也具有積極影響。

4 系統測試

本次主要是對基于區塊鏈技術的資產管理終端自動化運維系統實際應用效果的分析與研究。考慮到最終測試結果的真實可靠，需要選擇G 企業作為測試的主要目標對象。將該企業的資產管理程序自動化終端進行監測，獲取基礎的應用數據、信息，針對實際的系統應用標準及需求，搭建相應的測試環境。

4.1 測試準備

在對基于區塊鏈技術的資產管理終端自動化運維系統實際應用效果的分析與研究之前，需要先搭建相應的系統測試環境。針對系統的執行程序及流程，對基礎的指標參數設定，具體如表2 所示。

根據表2，可以完成對系統基礎執行指標參數的設定與分析。接下來，在標定的系統測試范圍之內，結合區塊鏈技術，對所布設的節點作出調整。且系統的區塊鏈功能模塊的關聯程度必須達到93%以上，才能確保測試環境的穩定與安全，完成系統測試環境的搭建。

4.2 測試過程及結果分析

根據上述搭建的測試環境，接下來，結合區塊鏈技術，對系統進行具體的測驗與分析。分別設定40、60 以及80 個測試對象，將其分別設定在系統的控制執行程序之中，利用區塊鏈技術，將不同種類的執行任務分別歸納到各自的系統層級之上，進行格式的轉換，在不同的時間段，測定系統對于資產管理任務的提交數量，具體如圖4 所示。

根據圖4，可以完成對資產管理任務的提交數量情況的分析與研究，針對上述波動情況，可以獲取系統測試的數值、信息，如表3 所示。

圖4 資產管理任務的提交數量情況變動圖Fig.4 Changes in the number of submissions of asset management tasks

表3 測試結果驗證分析表Tab.3 Test result verification analysis table

根據表3，可以完成對測試結果的分析與研究：經過3 個小組的測試，最終得出的完成率均保持在90%以上，表明在區塊鏈技術的輔助之下，對于資產管理任務的處理速度及效果更佳，誤差得到了控制，具有實際的應用價值和創新意義。

5 結語

綜上所述，便是對基于區塊鏈技術的資產管理終端自動化運維系統的設計與分析。與傳統的終端運維系統相對比，本次在區塊鏈技術的輔助之下，對于日常的資產管理流程得到了進一步的明確與設計，對于管控的目標也更具有針對性，與金融網絡相結合后，利用自動化的處理技術，將資產管理分化為不同的應用模塊，逐漸形成自動化的運維管控程序，進一步減少了網絡運維人員的工作量，降低系統的執行誤差，在加強對系統控制的同時，進一步提升整體的工作效果。

引用

[1] 黃超.智能終端管控系統實踐研究[J].廣播電視網絡,2022,29 (7):61-63.

[2] 雷鳴,崔曉丹,楊天舒,等.區塊鏈技術在智能電網穩定控制系統中的應用[J].江蘇大學學報(自然科學版),2021,42(5):569-574.