區(qū)塊鏈背景下電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

摘 ?要：管理的物資信息數(shù)據(jù)分流混亂，導(dǎo)致系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量過高。因此，展開區(qū)塊鏈背景下電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究。硬件部分：構(gòu)建物資信息累加器，設(shè)計(jì)管理RAM主存電路，管理暫態(tài)持續(xù)時(shí)間。軟件部分：建立精細(xì)化管理模型，梳理信息數(shù)據(jù)流，計(jì)算一致性指標(biāo)矩陣階數(shù)權(quán)值，完成電力物資精細(xì)化管理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，U、V、W的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量平均低于A、B、Z的輸出信號(hào)組，系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量最低為0.706%。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈;電力物資;精細(xì)化;管理系統(tǒng);主存電路

中圖分類號(hào)：TP311.1 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-4706（2021）13-0162-04

Research on the Design of Refined Management System of Power Materials Under the Background of Blockchain

SUN Hongbo

（Binzhou Power Supply Company of State Grid Shandong Electric Power Company， Binzhou ?256610， China）

Abstract： Due to the confusion of material information data diversion， the accumulated overshoot of system management data is too high. Therefore， the research on the design of refined management system of power materials under the background of blockchain is carried out. Hardware part： build material information accumulator， design management RAM main memory circuit， manage transient duration. Software part： establish the refined management model， comb the information data flow， calculate the order weight of consistency index matrix， and complete the refined management of power materials. The experimental results show that the accumulated overshoot of the system management data of U， V and W is lower than that of the output signal group of A， B and Z， and the minimum accumulated overshoot of the system management data is 0.706%.

Keywords： blockchain; electric power materials; refinement; management system; main memory circuit

0 ?引 ?言

精細(xì)化管理是管理現(xiàn)代化物資工作中最重要的一項(xiàng)內(nèi)容，根據(jù)精細(xì)化把控管理預(yù)算，制定精細(xì)化管理的計(jì)劃[1]。精細(xì)化管理涉及訂購運(yùn)輸?shù)姆椒矫婷?，包括?duì)物資的存儲(chǔ)和發(fā)放，掌握精細(xì)化管理的物資信息十分重要[2]。精細(xì)化管理還可應(yīng)用于優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃[3]。通過建設(shè)精細(xì)化管理系統(tǒng)，對(duì)IP地址予以掌控，這些都是精細(xì)化管理的廣泛應(yīng)用[4]。區(qū)分耗材和循環(huán)利用物資的類別，針對(duì)不同類別的物資精細(xì)化管理[5]。借助精細(xì)化正向設(shè)計(jì)技術(shù)，建立物資綜合管理體系[6]。擴(kuò)大運(yùn)營管理的應(yīng)用面，將管理運(yùn)營應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中[7]。對(duì)于電力企業(yè)而言，企業(yè)物資管理與環(huán)保改造息息相關(guān)，通過重新整合各類物資的管控手段，針對(duì)電力物資在企業(yè)的基建和生產(chǎn)方面分析可知，科學(xué)有效的控制和管理可以加快電力物資精細(xì)化管理的資金回流，這也是控制電力企業(yè)周轉(zhuǎn)速率的有效手段。

因此，科學(xué)合理地采購、存儲(chǔ)并使用電力物資，以促進(jìn)電力企業(yè)基建發(fā)電的效率和水平提高。進(jìn)一步幫助電力企業(yè)物資管理改革，在生產(chǎn)成本固定的情況下，通過基建和技改方式建設(shè)電力基建項(xiàng)目，并采集精細(xì)化管理的電力物資信息，根據(jù)電力物資信息的特征，對(duì)電力物資精細(xì)化管理的市場經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行剖析。利用項(xiàng)目基建技術(shù)對(duì)電力物資精細(xì)化管理信息收集，將收集來的信息數(shù)據(jù)流進(jìn)行特征累計(jì)，以此提高電力物資精細(xì)化管理的效率，并提高電力物資精細(xì)化管理的質(zhì)量。從電力企業(yè)建設(shè)項(xiàng)目的成本出發(fā)，針對(duì)電力企業(yè)建設(shè)項(xiàng)目的成本消耗計(jì)算，以此確定區(qū)塊鏈背景下的電力物資精細(xì)化管理設(shè)計(jì)方向。

1 ?區(qū)塊鏈背景下電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1 ?構(gòu)建物資信息累加器

已知電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)離不開數(shù)據(jù)整理，因此要對(duì)物資信息累加器設(shè)計(jì)，利用物資信息累加器，計(jì)算物資信息多層次累加的邏輯關(guān)系。根據(jù)多層次累加的邏輯關(guān)系設(shè)計(jì)累加器組件，根據(jù)組件的接口類型設(shè)計(jì)信息累加的框架結(jié)構(gòu)，以此提高物資信息累加的效率，并增加電力物資通訊的數(shù)據(jù)交流，為數(shù)據(jù)交流提供實(shí)時(shí)信息環(huán)境。

構(gòu)建物資信息累加器，首先要確定功率驅(qū)動(dòng)的時(shí)序，依據(jù)時(shí)序圖構(gòu)建信息累加電路，并接入光纖隔離電路輔助控制物資信息采集功能。信息累加電路圖如圖1所示。

為避免功率驅(qū)動(dòng)電路高壓側(cè)干擾物資信息累加電路，提供6路PWM信號(hào)防止累加器電路逆變，將無信息累加時(shí)序轉(zhuǎn)換為A/D格式。同時(shí)控制電路，并加入功率驅(qū)動(dòng)器件，將器件作為電路之間的主要驅(qū)動(dòng)部分。選擇TMS320F2812數(shù)字信號(hào)處理器件作為累加器的核心芯片，利用外圍電路的供電轉(zhuǎn)換類型，對(duì)物資信息數(shù)據(jù)累加，得到物資信息累加時(shí)序。根據(jù)物資信息累加時(shí)序圖，確定主功率電路的電壓值，同時(shí)考慮到直流母線的電壓波動(dòng)情況，根據(jù)電壓波動(dòng)計(jì)算2倍裕量的直流額定電壓，根據(jù)額定電壓確定瞬時(shí)電流的額定值，當(dāng)額定值達(dá)到5～7倍時(shí)，計(jì)算整流橋的額定電流，對(duì)整流橋的額定電流作分流處理，并對(duì)整流橋的分流通道做類型劃分。對(duì)應(yīng)分流通道類型做計(jì)量單位和規(guī)格型號(hào)的計(jì)量，通過計(jì)量結(jié)果劃分物資資料ID，并將現(xiàn)有的基礎(chǔ)物資信息作累加處理，根據(jù)整流橋及額定電流的大小構(gòu)建物資信息累加器。利用物資信息累加器建立區(qū)塊鏈電力物資精細(xì)化管理模型，根據(jù)電力物資累加信息進(jìn)行信息數(shù)據(jù)流提取。

1.2 ?設(shè)計(jì)管理RAM主存電路

為判斷電力物資管理信息數(shù)據(jù)流繼電控制信號(hào)，設(shè)計(jì)管理RAM主存電路，利用主存電路對(duì)數(shù)據(jù)流繼電控制信號(hào)寄存，并處理寄存結(jié)果，將主存電路中的開關(guān)信號(hào)與濾波電容相聯(lián)系，據(jù)此判斷電力物資精細(xì)化管理主存電路的暫態(tài)持續(xù)時(shí)間，并根據(jù)主回路的沖擊計(jì)算母線存儲(chǔ)能量的大小，公式為：

（1）

其中，電力物資管理主存額定功率為P0，電力物資管理電網(wǎng)頻率為f，電力物資管理主存谷點(diǎn)電壓的值為Up，電力物資管理主存峰值電壓為Uv。

根據(jù)RAM主存電路存儲(chǔ)能量的大小確定波紋電壓峰值的取值范圍，以此計(jì)算主存電路的最大母線電壓值，根據(jù)電壓值計(jì)算電解電容的耐壓值。在直流母線卷層電感中選擇電解電容的并聯(lián)接口，以此作為無極性電容的卷層電感，對(duì)主存電路中的卷層電感進(jìn)行過濾。通過計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)管理RAM主存電路如圖2所示。

根據(jù)管理RAM主存電路，連接電力物資精細(xì)化管理的串行外設(shè)接口，并將主存電路中的運(yùn)行電流參數(shù)轉(zhuǎn)換成模擬輸出量，根據(jù)輸出量確定電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，并對(duì)主存電路中的相電流波形進(jìn)行測(cè)量，以此判斷電力物資精細(xì)化管理的數(shù)據(jù)流大小。

2 ?區(qū)塊鏈背景下電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 ?建立區(qū)塊鏈電力物資精細(xì)化管理模型

為判斷電力物資精細(xì)化管理的信息數(shù)據(jù)流，應(yīng)用物資信息累加器，對(duì)電力物資精細(xì)化信息累計(jì)數(shù)量統(tǒng)計(jì)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果確定區(qū)塊鏈電力物資精細(xì)化管理的電壓跟隨信號(hào)。通過匹配阻抗隔離電阻，以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)建立電力物資精細(xì)化管控機(jī)制。運(yùn)用庫存分類法精細(xì)化管理電力物資數(shù)據(jù)庫，同時(shí)選定精細(xì)化管理供應(yīng)分類類型，根據(jù)電力基建項(xiàng)目的類型確定電力物資的模型。

根據(jù)電力物資材料分類維護(hù)和信息權(quán)限控制的種類，在新增子分類下設(shè)置三級(jí)電力物資信息編碼，并根據(jù)構(gòu)成的單位要素，確定電力物資精細(xì)化分類的名稱。利用新增分類確定級(jí)別數(shù)據(jù)清單，根據(jù)清單建立區(qū)塊鏈電力物資精細(xì)化管理參考數(shù)據(jù)庫，以此為基礎(chǔ)建立區(qū)塊鏈映射關(guān)系，并對(duì)該參考數(shù)據(jù)編輯整理，如圖3所示。

根據(jù)編輯結(jié)果整理電力物資數(shù)據(jù)集，設(shè)數(shù)據(jù)集的目標(biāo)層標(biāo)度為r，由此得到電力物資數(shù)據(jù)集的目標(biāo)層管理標(biāo)度模糊矩陣R，公式如下。

（2）

由此得到對(duì)應(yīng)標(biāo)度的準(zhǔn)則權(quán)重為W={r11，r12，r13，r14，r15}，根據(jù)準(zhǔn)則權(quán)重計(jì)算電力物資一致性指標(biāo)矩陣階數(shù)權(quán)值，如表1所示。

通過電力物資一致性指標(biāo)矩陣階數(shù)權(quán)值求解，判斷得到指標(biāo)層權(quán)重的組合比例，利用電力物資權(quán)重組合比例判斷精細(xì)化管理的準(zhǔn)則層，并完成電力物資精細(xì)化管理模型的建立。

2.2 ?完成電力物資精細(xì)化管理

利用區(qū)塊鏈電力物資精細(xì)化管理模型，對(duì)電力物資精細(xì)化管理。先對(duì)電力物資精細(xì)化管理頂層數(shù)據(jù)流分析，針對(duì)管理的物資信息數(shù)據(jù)進(jìn)行寄存。以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的運(yùn)行參數(shù)作為基礎(chǔ)，采用輸出放大運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)參數(shù)確定電力物資精細(xì)化管理范圍，并根據(jù)單電源范圍確定電力物資精細(xì)化分類，根據(jù)物資供應(yīng)的類型處理好電力物資精細(xì)化層次。

將物資精細(xì)化層次與串行輸入相整合，將電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換內(nèi)容與基準(zhǔn)緩沖內(nèi)容相聯(lián)系，并據(jù)此設(shè)置精細(xì)化管理范圍，改變電力物資精細(xì)化管理輸出的控制連接模擬量，轉(zhuǎn)換運(yùn)行參數(shù)輸出的數(shù)字化形式。根據(jù)電力物資清單建立流通精細(xì)化管理通道，并以數(shù)模轉(zhuǎn)換器為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)通道串行輸入模式，通過基準(zhǔn)電壓緩沖器控制流通管理通道，并設(shè)計(jì)采樣調(diào)理電路，用以隔離高電壓側(cè)的阻抗匹配信號(hào)。重新調(diào)整母線貼片電阻，根據(jù)電阻的類型設(shè)置精細(xì)化管理輸入引腳。據(jù)此設(shè)置采樣調(diào)理電路，利用電路反饋設(shè)置輸出引腳的位置。

據(jù)此，整理電力物資信息表，實(shí)時(shí)整理作業(yè)物資表的詳細(xì)信息，將作業(yè)信息導(dǎo)入精細(xì)化管控層次，將精細(xì)化管控層次作為管理數(shù)據(jù)庫的供應(yīng)通道，協(xié)調(diào)各類物資信息與市場關(guān)系資源。通過管理數(shù)據(jù)模型建立精細(xì)化電力物資供應(yīng)鏈，利用電力物資供應(yīng)鏈整合電力企業(yè)物資精細(xì)化管理信息。

區(qū)塊鏈背景下電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)的部分代碼為：

Time register level （void * ARG） //區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)注冊(cè)代碼

{

struct multiboot_ uinfo*mb=（struct multiboot_ Uinfo *） parameter; ?//注冊(cè)區(qū)塊鏈存儲(chǔ)指針

EDF_ uregister_ ulevel（EDF_ Uenable all）; / / level 0： EDF物資信息注冊(cè)函數(shù)CBS_ uregister_ ulevel（CBS_ Uenable all， 0）; / / level 1： CBS物資信息注冊(cè)函數(shù)RR_ uegister_ ulevel（RRTICK，RR_ .MAIN_ Yes， MB）; / / level 2：RR物資信息注冊(cè)函數(shù)loop ?//循環(huán)物資數(shù)據(jù)存儲(chǔ)操作

{

dummy_ uregister_ Ulevel（）; / / Level 3： Virtual物資數(shù)據(jù)跌帶區(qū)分函數(shù)Register module （）; ?/ / resource access protocol 區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)注冊(cè)函數(shù)CABS_ uregister_ umudule（）;//存儲(chǔ)錯(cuò)誤判斷函數(shù)Warning sound;//錯(cuò)誤警告

}

}

至此，完成區(qū)塊鏈背景下電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

3 ?系統(tǒng)測(cè)試

3.1 ?測(cè)試準(zhǔn)備

對(duì)電力物資精細(xì)化管理的清單文件模擬，從中選擇1 000條工程文件清單數(shù)據(jù)，根據(jù)該電力工程項(xiàng)目的電力物資信息數(shù)據(jù)布置系統(tǒng)測(cè)試場景。操作步驟為：打開工程電力物資信息數(shù)據(jù)，插入精細(xì)化管理材料，導(dǎo)入工程文件清單數(shù)據(jù)，切換電力物資精細(xì)化管理頁面，保存物資精細(xì)化管理數(shù)據(jù)，計(jì)算系統(tǒng)的導(dǎo)出量及導(dǎo)入量。電力物資精細(xì)化管理頁面如圖4所示。

測(cè)試開始前，調(diào)試測(cè)試網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，安裝電力物資信息數(shù)據(jù)庫，在運(yùn)行環(huán)境中執(zhí)行數(shù)據(jù)腳本，在此基礎(chǔ)上二次創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)添加進(jìn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，對(duì)添加數(shù)據(jù)清洗整理，根據(jù)運(yùn)行域名確定對(duì)應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)代碼。記錄電力物資管理的輸出信號(hào)，如圖5所示。

根據(jù)電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)的輸出信號(hào)，確定電力物資信息數(shù)據(jù)的引腳，已知輸出信號(hào)的A、B、Z分別對(duì)應(yīng)電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)介入前的電力物資管理輸出信號(hào)，U、V、W分別對(duì)應(yīng)電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)介入后的輸出信號(hào)。分別根據(jù)該電力物資管理的輸出信號(hào)計(jì)算系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量。

3.2 ?結(jié)果及分析

系統(tǒng)測(cè)試得到電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)介入前和介入后的三個(gè)固定周期的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量，如表2所示。

分析表中數(shù)據(jù)可知，在T1周期中，電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)介入前，輸出信號(hào)A、B、Z分的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量最高為0.963%，平均累加超調(diào)量為0.926%。T1周期的后半段輸出信號(hào)U、V、W的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量始終維持在系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量的0.800%以上，T1周期內(nèi)，U、V、W的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量平均低于A、B、Z分的輸出信號(hào)組。

在T2周期中，電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)介入后，U、V、W的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量平均值為0.841%，在T2周期中的輸出信號(hào)U組超調(diào)量最高為0.895%。在T2周期中，電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)介入前，輸出信號(hào)A、B、Z分的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量平均值為0.955%，T2周期內(nèi)，U、V、W的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量平均高于T1周期的輸出信號(hào)組。

在T3周期中，電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)介入前，A、B、Z分的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量平均值為0.883%，在T3周期中的輸出信號(hào)Z組超調(diào)量最低，取值為0.870%。在T3周期中，電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)介入后，輸出信號(hào)U、V、W的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量平均值為0.731%，T3周期的U、V、W的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量平均低于周期T1和周期T2的輸出信號(hào)組。由此可見，區(qū)塊鏈背景下電力物資精細(xì)化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)降低了管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量，因此，該系統(tǒng)具有實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值。

4 ?結(jié) ?論

通過本文研究，降低電力物資精細(xì)化管理數(shù)據(jù)累加超調(diào)量，建立區(qū)塊鏈電力物資精細(xì)化管理模型，并提高了電力物資精細(xì)化管理的靜態(tài)控制性能。下一步應(yīng)當(dāng)對(duì)電力物資的精細(xì)化管理做進(jìn)一步延伸，通過轉(zhuǎn)換電路調(diào)整電力物資管理的控制能力，通過實(shí)踐測(cè)試，檢驗(yàn)電力物資精細(xì)化管理調(diào)控能力。

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作者簡介：孫洪波（1972.07—），男，漢族，山東濱州人，高級(jí)工程師，本科，研究方向：工業(yè)工程技術(shù)。