區(qū)塊鏈技術在工程設備管理中的應用分析

朱憲慧

（四川中醫(yī)藥高等專科學校，四川 綿陽 621900）

目前，隨著工程建設領域的不斷深入，需要對設備進行科學有效的管理。傳統(tǒng)的設備管理方式已經不適應發(fā)展需求，區(qū)塊鏈技術以其去中心化、不變性和透明性的基本原則，已成為重塑工程設備管理方式的革命性技術。本文深入研究從實時資產跟蹤到風險管理的具體應用，展示區(qū)塊鏈如何提高工程設備管理這個領域的效率、透明度和安全性。

1 區(qū)塊鏈技術的概述

1.1 區(qū)塊鏈技術的原理說明

區(qū)塊鏈技術是一種去中心化的分布式賬本數據庫系統(tǒng)，可以實現安全、透明和防篡改的記錄保存。從本質上講，區(qū)塊鏈是多個區(qū)塊，其中每個區(qū)塊都包含一個交易列表，這些區(qū)塊使用加密哈希鏈接在一起，創(chuàng)建一個連續(xù)且不可更改的鏈。

區(qū)塊鏈技術的基本原則包括去中心化、不變性、透明度和共識。去中心化是區(qū)塊鏈的一個關鍵方面，消除了對中心機構的需要，網絡上的多個節(jié)點維護和驗證賬本，確保沒有任何一個實體擁有控制權；不變性是通過加密哈希實現的，一旦信息記錄在區(qū)塊鏈上，就很難更改信息；透明度源于整個交易歷史記錄對網絡中的所有參與者都可見，從而促進信任和問責制；共識機制，例如工作量證明或權益證明，確保參與者對交易的有效性達成一致。

1.2 區(qū)塊鏈技術的主要特點

在工程設備管理方面，區(qū)塊鏈技術的應用具有以下幾個關鍵特征：（1）權力下放以增強問責制。權力下放在工程設備管理中特別有利，因為它消除了中心機構監(jiān)督交易的需要。設備數據和交易分布在節(jié)點網絡中，降低了單點故障的風險，并增強了責任感。每個參與者都可以平等地訪問分布式賬本，確保系統(tǒng)更加公開和透明。（2）防篡改記錄的不變性。區(qū)塊鏈的不變性確保設備信息一旦記錄就無法更改，此功能對于維護準確且可靠的設備歷史記錄（包括其來源、所有權和維護活動）至關重要。防篡改記錄對于合規(guī)性、審計和確保設備相關信息的真實性具有重要意義。（3）實時可見性的透明度：透明度是工程設備管理的一個顯著優(yōu)勢，可以提供設備整個生命周期的實時可見性。利益相關者可以訪問區(qū)塊鏈來跟蹤資產、監(jiān)控所有權變化，以及查看維護和維修歷史記錄。這種透明度可以最大限度地減少錯誤，減少爭議，并促進參與設備管理的不同各方之間的協(xié)作。（4）可信交易的共識機制。區(qū)塊鏈中的共識機制，確保所有參與者都同意交易的有效性。在工程設備管理中，這種共識有助于在利益相關者之間建立信任。無論是資產轉移、維護更新，還是供應鏈交易，共識機制都提供了一種安全可靠的方式，可以驗證和確認數據的完整性。（5）自動化流程的智能合約。智能合約是具有預定義規(guī)則和條件的自動執(zhí)行合約。在工程設備管理中，智能合約可以自動化各種流程，例如，維護計劃和服務歷史更新，這些合約可以根據預定義的標準觸發(fā)操作，簡化操作并減少人工干預的需要。

2 區(qū)塊鏈技術在工程設備管理中的具體應用

2.1 資產追蹤和來源驗證

（1）使用區(qū)塊鏈進行實時資產追蹤。傳統(tǒng)的資產跟蹤系統(tǒng)通常依賴集中式數據庫，這很容易出現錯誤、操縱或數據差異。區(qū)塊鏈以其去中心化和透明的性質，解決了這些挑戰(zhàn)，并為實時資產跟蹤提供了可靠的框架。在基于區(qū)塊鏈的資產跟蹤系統(tǒng)中，每項資產都表示為區(qū)塊鏈上唯一的數字令牌或記錄。這些數字表示可以包括有關設備規(guī)格、所有權歷史、維護記錄和當前位置的信息。當資產經歷其生命周期的各個階段時，網絡中的參與者會更新區(qū)塊鏈，為每筆交易創(chuàng)建防篡改且?guī)в袝r間戳的記錄。區(qū)塊鏈的去中心化性質，確保沒有任何一個實體能夠控制整個資產跟蹤系統(tǒng)，網絡上的多個節(jié)點驗證和記錄交易，降低錯誤或欺詐活動的風險。去中心化還提高了跟蹤系統(tǒng)的可靠性和彈性，因為沒有中心故障點。

此外，通過區(qū)塊鏈的透明和共享性質，實時資產跟蹤變得可行。參與者（包括制造商、供應商、維護提供商和最終用戶）可以訪問資產位置和狀態(tài)，這種透明度可以最大程度地減少延遲，改進決策流程，并促進設備管理系統(tǒng)中涉及的利益相關者之間良好協(xié)調。

（2）通過區(qū)塊鏈確保設備的真實性和可追溯性。區(qū)塊鏈的不變性，確保一旦有關資產的信息記錄在區(qū)塊鏈上，就無法更改或篡改。此功能在驗證設備的真實性方面特別有價值，因為利益相關者可以相信記錄的詳細信息（例如序列號、規(guī)格和所有權歷史記錄）是準確且未更改的。區(qū)塊鏈通過記錄資產從制造來源到最終用戶的旅程來增強可追溯性。與設備相關的每一筆交易，如生產、運輸、收貨等，都記錄在區(qū)塊鏈上。透明且可追溯的供應鏈信息，有助于識別設備的來源，驗證其是否符合標準。區(qū)塊鏈的去中心化性質，確保供應鏈中的每個參與者都對其向區(qū)塊鏈貢獻的信息負責。如果發(fā)現任何差異或不準確的情況，區(qū)塊鏈的透明和防篡改特性有助于輕松識別責任方，這種問責制進一步加強了設備來源驗證過程的信任和完整性。

2.2 維護和維修管理

（1）利用區(qū)塊鏈實現透明的維護記錄。維護和維修管理是工程設備生命周期管理的組成部分。確保維護記錄的透明度和準確性，對于維護設備的可靠性、合規(guī)性和安全性至關重要。區(qū)塊鏈技術提供了一種創(chuàng)新的方案，可以解決與傳統(tǒng)維護記錄保存系統(tǒng)相關的挑戰(zhàn)。在基于區(qū)塊鏈的維護記錄系統(tǒng)中，每個維護活動，無論是預防性的還是糾正性的，都被記錄為區(qū)塊鏈上的交易，包括維護的性質、更換的零件、服務日期以及執(zhí)行維護的實體等詳細信息。一旦記錄，該信息將被安全地存儲在防篡改的去中心化賬本中。區(qū)塊鏈的透明度，確保所有利益相關者，包括設備所有者、維護提供商和監(jiān)管機構，都可以實時訪問維護記錄。這種透明度促進了信任和問責制，減少了維護歷史中出現爭議或差異的風險。設備所有者可以輕松驗證維護記錄的真實性，確保設備符合監(jiān)管標準并經過必要的維修。區(qū)塊鏈的不變性對于維護記錄的完整性特別有價值。維護交易一旦記錄，就無法追溯更改。此功能消除了未經授權更改記錄的可能性，增強了維護數據的可靠性并有利于審核和合規(guī)性檢查。

（2）使用智能合約自動化維護計劃和服務歷史記錄。智能合約是具有預定義規(guī)則和條件的自動執(zhí)行合約，在自動化維護計劃和服務歷史管理方面發(fā)揮著關鍵作用。通過將智能合約嵌入區(qū)塊鏈，可以根據預定義的標準自動觸發(fā)維護活動，從而實現更高效、更主動地維護管理。具體包括對智能合約進行編程，根據設備使用情況、運行時間或特定時間間隔等預定條件，啟動預防性維護任務。例如，嵌入區(qū)塊鏈的智能合約，可以在設備的運行時間達到一定閾值時自動安排日常維護，這種主動方法有助于防止設備故障、延長資產的使用壽命并減少停機時間；通過智能合約實現維護計劃和服務歷史記錄的自動化，提高了運營效率。此外，智能合約可以與設備中嵌入的物聯網設備集成，從而實現實時監(jiān)控和數據收集。這些設備可以與區(qū)塊鏈進行通信，根據設備的實際使用情況和性能指標觸發(fā)智能合約，這種集成為維護計劃和服務歷史管理增加了另一層精確性和適應性。例如下面這樣一個場景：工業(yè)設施采用區(qū)塊鏈驅動的智能合約，根據使用指標或預定義條件自主安排設備維護。這些合同在觸發(fā)時執(zhí)行維護任務，借助資產設備管理系統(tǒng)，將每個關鍵資產單位作為系統(tǒng)中的一個節(jié)點，采用區(qū)塊鏈方式存儲關鍵資產數據，這樣可以簡化維護工作流程，減少停機時間，并優(yōu)化整個設備的生命周期（圖1 所示）。

圖1 基于區(qū)塊鏈技術的資產設備管理系統(tǒng)

2.3 供應鏈管理

（1）增強供應鏈透明度和問責制。工程設備領域的供應鏈管理，涉及制造商、供應商、分銷商和最終用戶的復雜關系網絡。區(qū)塊鏈技術提供了一個全面的解決方案，可以增強供應鏈內的透明度和問責制，解決與信息不對稱、信任和數據完整性相關方面的挑戰(zhàn)。區(qū)塊鏈的分布式賬本確保供應鏈中的每個參與者都可以實時訪問單一版本的事實。從零部件的生產到成品的交付，每筆交易都以透明且防篡改的方式記錄在區(qū)塊鏈上。這種透明度提供了整個供應鏈的可見性，使利益相關者能夠跟蹤貨物的流動、驗證組件的真實性并監(jiān)控法規(guī)的遵守情況。區(qū)塊鏈通過將每筆交易歸因于網絡上的特定參與者，有助于增強問責制，這對于解決延誤、質量問題或監(jiān)管合規(guī)等問題至關重要。如果供應鏈的任何階段出現問題，區(qū)塊鏈的去中心化性質可以快速識別責任方。此外，交易的可追溯性確?？梢则炞C組件和設備的來源，從而降低欺詐或不合格材料進入供應鏈的風險。另外，區(qū)塊鏈還促進了供應鏈參與者之間的無縫溝通和協(xié)作。智能合約可以自動化各種流程，例如，訂單確認、發(fā)貨通知和付款結算，減少了人工干預的需要，最大限度地減少了延誤，并提高了供應鏈的整體效率。改進的溝通和協(xié)作，有助于打造反應更快、更敏捷的供應鏈生態(tài)系統(tǒng)。

（2）簡化采購流程，降低假冒風險。區(qū)塊鏈技術通過提供透明且可審計的交易記錄，可以簡化采購流程。嵌入區(qū)塊鏈的智能合約，可以自動化采購工作流程，包括下訂單、發(fā)票驗證和付款結算，這就降低了錯誤風險，最大限度地減少了延誤，提高了采購整體效率。供應鏈中的參與者可以信任采購記錄的準確性和不變性，從而促進更可靠和簡化的采購流程。假冒工程設備會帶來重大風險，包括安全隱患和經濟損失。區(qū)塊鏈通過確保組件和成品的來源和真實性，可以解決這些風險。

2.4 風險管理和數據安全

（1）通過區(qū)塊鏈加密提高數據安全和隱私。數據安全和隱私是工程設備管理中最重要的問題，特別是考慮到設備相關信息的敏感性。區(qū)塊鏈的不變性基本原則，確保數據一旦記錄在區(qū)塊鏈上，就無法更改或篡改，這一特性得到了先進加密技術的補充，可保護數據的機密性和完整性。由于設備信息、維護記錄和其他敏感數據存儲在區(qū)塊鏈上，加密增加了額外的安全層，使得未經授權的各方訪問或操縱信息變得極具挑戰(zhàn)性；傳統(tǒng)數據庫通常依賴于集中的訪問控制系統(tǒng)，這導致容易受到單點故障的影響。在區(qū)塊鏈網絡中，訪問控制是分散的，每個參與者都持有自己的加密密鑰。去中心化的訪問控制與加密相結合，確保只有授權方才能訪問區(qū)塊鏈上的特定信息，即使節(jié)點受到損害，數據的加密性質也會限制任何未經授權訪問的影響。此外，區(qū)塊鏈的共識機制有助于提高數據完整性和一致性。當一筆交易被驗證并添加到區(qū)塊鏈時，它會經歷一個共識過程，其中涉及多個節(jié)點就其真實性達成一致，確保存儲在區(qū)塊鏈上的數據在整個網絡中是準確且一致的。

（2）實施基于智能合約的保險和風險評估系統(tǒng)。區(qū)塊鏈技術中的智能合約，為工程設備管理中的保險和風險評估流程自動化提供了強大的工具。這些自動執(zhí)行的合約，可以被編程為根據預定義的條件自動觸發(fā)與保險相關的操作。例如，在設備損壞或故障的情況下，智能合約可以自動啟動保險索賠流程，簡化并加快風險相關問題的解決。智能合約通過自動化保險索賠的驗證和結算，促進透明、高效地索賠處理。當滿足預定義條件時，例如，檢測到區(qū)塊鏈上記錄的維護問題，智能合約可以自動觸發(fā)索賠流程，這減輕了管理負擔，最大限度地減少了索賠結算的延誤，并提高了風險管理的整體效率。此外，智能合約可以創(chuàng)建針對特定參數和事件的有條件保險單。例如，保險費可以根據區(qū)塊鏈上記錄的實時維護記錄動態(tài)調整，這種方法使保險范圍與設備實際狀況和使用情況保持一致，從而提供更準確、更公平的風險表示。

3 結語

總而言之，將區(qū)塊鏈技術集成到工程設備管理中代表了一種模式轉變，提供了前所未有的透明度、效率和安全性。隨著行業(yè)的發(fā)展，探索區(qū)塊鏈的變革力量，不僅僅是一種技術選擇，更是追求卓越的戰(zhàn)略必然。