(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 20221079690 6.3 (22)申请日 2022.07.08 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114862641 A (43)申请公布日 2022.08.05 (73)专利权人 南通领跑信息技 术有限公司 地址 226010 江苏省南 通市开发区复兴东 路501号智慧之眼商务大厦208- 059室 (72)发明人 薛磊磊　 (74)专利代理 机构 江苏无锡苏汇 专利代理事务 所(普通合伙) 32593 专利代理师 沈彬彬 (51)Int.Cl. G06Q 50/26(2012.01) G06F 21/62(2013.01)G01N 33/24(2006.01) 审查员 王生旺 (54)发明名称 一种基于区块链的生态环境监测管理系统 及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于区块链的生态环境 监测管理系统及方法， 包括： 生态环境感知模块、 数据管理中心、 监测数据采集模块、 监测数据分 析模块和环 境监测优化模块， 通过生态环境感知 模块设置环 境监测点， 利用监测点对监测范围内 的土壤进行实时监测， 通过数据管理中心将监测 到的土壤数据存储到区块链节 点中， 通过监测数 据采集模块采集节点中存储的土壤数据和监测 点数据， 通过监测数据分析模块调取土壤数据， 判断各节 点存储的土壤数据分析参照度， 并预测 土壤数据收集效率， 通过环境监测优化模块调整 土壤监测点位置， 比对监测点调整前后的数据收 集效率， 选择最优监测点， 实现了区块链效用最 大化， 在减少无效重复数据的同时扩 大了整体的 监测范围。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 114862641 B 2022.10.04 CN 114862641 B 1.一种基于区块链的生态环境监测管理系统， 其特征在于： 所述系统包括： 生态环境感 知模块、 数据管理中心、 监测数据采集模块、 监测数据分析模块和环境 监测优化模块； 通过所述生态环境感知模块设置环境监测点， 利用监测点对监测范围内的土壤进行实 时监测； 通过所述数据管理中心将所有监测点 监测到的土壤数据存 储到区块链 节点中； 通过所述监测数据采集模块采集各区块链节点中存储的土壤数据、 监测点的位置和有 效监测范围数据； 通过所述监测数据分析模块调取土壤数据， 判断各节点存储的土壤数据分析参照度， 并预测土壤数据收集效率； 通过所述环境监测优化模块调整土壤监测点位置， 并比对监测点调 整前后的土壤数据 收集效率， 选择最优监测点。 2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的生态环境监测管理系统， 其特征在于： 所述 生态环境感知模块包括土壤温度感知单元、 土壤湿度感知单元和pH值检测单元， 所述土壤 温度感知单元利用温度传感器实时监测土壤温度； 所述土壤湿度感知单元利用湿度传感器 实时监测 土壤湿度； 所述pH值检测单元利用pH值传感探头监测 土壤的pH值， 将实时监测数 据传输到所述数据管理中心中； 所述监测数据采集模块包括节点数据采集单元和监测点信 息采集单元， 通过所述节点 数据采集单元采集所述数据管理中心存储的所有设置的监测点监测到的土壤数据， 将不同 监测点监测到的数据存储到不同的区块链节点上， 每个监测点都设置有温度传感器、 湿度 传感器和pH值传感探头； 通过所述监测点信息采集单元采集监测点位置信息和监测区域范 围数据。 3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的生态环境监测管理系统， 其特征在于： 所述 监测数据分析模块包括数据关联分析单元、 信息有效预测单元和数据异常分析单元， 通过 所述数据关联分析单元调取所述监测数据采集模块采集到的土壤数据， 分析监测点监测到 的土壤数据的分析参照度； 通过所述信息有效预测单元预测当前设置的区块链节点的数据 收集效率； 通过所述数据异常分析单元分析土壤数据， 查询导致监测点监测到的土壤异常 原因是否相同， 得到信息有效预测误差参数， 调整数据收集效率。 4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的生态环境监测管理系统， 其特征在于： 所述 环境监测优化模块包括节点选择调整 单元和处理效率测试单元， 通过所述节点选择调整 单 元调整并选择监测点位置， 利用重新选择的监测点对土壤的温度、 湿度和P H值进行监测， 将 监测到的数据传输到所述处理效率测试单元中； 通过所述处理效率测试单元比对测试监测 点调整前后的数据收集效率， 选择最优监测点对土壤进行监测。 5.一种基于区块链的生态 环境监测管理方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： S1： 设置环境监测点， 利用监测点对土壤进行实时监测， 将当前设置的监测点监测到的 数据存储到不同的区块链 节点上； S2： 采集区块链 节点中存 储的土壤数据， 判断各节点存 储的土壤数据分析参照度； S3： 预测当前设置的区块链 节点的土壤数据收集效率； S4： 获取土壤异常数据， 查询土壤数据异常原因， 得到预测结果偏差参数， 调整预测结 果；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114862641 B 2S5： 调整监测点 位置， 测试监测点调整前后的数据收集效率。 6.根据权利要求5所述的一种基于区块链的生态环境监测管理方法， 其特征在于： 在步 骤S1‑S2中： 随机设置n个土壤监测点， 利用温度传感器、 湿度传感器和PH值传感探头对监测 点监测范围内的土壤数据进行监测， 将监测到的数据存储到区块链节点中， 采集区块链节 点中存储的土壤数据： 在t1到t2时间段内： 采集到两个相邻监测点监测 到的土壤数据完全 相同的次数集合为M ＝{M1， M2，…， Mn‑1}， n≥2， 随机两个相邻监测点监测到相同土壤数据时， 两个相同数据对应的土壤区域面积之差集合为s＝{s1， s2， …， sk}， 其中， k＝Mi， k表示随机 两个相邻监测点监测到的土壤数据完全相同的次数， 根据下列公式计算随机两个相邻监测 点监测到的数据重合度Fi： 其中， Mi表示随机两个相邻监测点监测到的土壤数据完全相同的次数， si表示随机两个 相邻监测点随机一次监测到相同土壤数据时， 两个相同数据对应的土壤区域 面积之差 。 7.根据权利要求6所述的一种基于区块链的生态环境监测管理方法， 其特征在于： 在t1 到t2时间段内： 采集到两个相邻监测点监测到的土壤数据完全不同的次数集合为A＝{A1， A2，…， An‑1}， 对应两个相邻监测点监测到完全不同的土壤数据时， 两个完全不同的数据对 应的土壤区域面积之差集合为S＝{S1， S2， …， SI}， 其中， I＝Ai， I表示对应两个相邻监测点 监测到的土壤数据完全不同的次数， 根据下列公式计算随机两个相邻监测点监测到的数据 差异度Ei： Ai表示随机两个相邻监测点监测到的土壤数据完全不同的次数， Si表示对应相邻监测 点随机一次监测到完全不同的土壤数据时， 两个完全不同的数据对应的土壤区域面积之 差， 得到对应两个相邻监测点的土壤数据分析参照度为： Wi＝Ei‑Fi， 得到相邻监测点的土壤 数据分析参照度集 合为W＝{W1， W2，…， Wn‑1}。 8.根据权利要求7所述的一种基于区块链的生态环境监测管理方法， 其特征在于： 在步 骤S3‑S4中： 采集到在t1到t2时间段内， 随机两个相邻监测点监测到的数据量分别为B1和 B2， 根据公式Qi＝Wi*[(B1+B2)/(t2 ‑t1)]预测得到存储随机两个相邻监测点监测到的数据 的区块链节点的土壤数据收集效率Qi， 获取到t1到t2时间段内， 对应相邻监测点监测到相 同的土壤异常数据次数为N， 查询数据异常原因： 查询到对应相 邻监测点监测土壤异常且异 常数据相同时， 异常原因不同的次数为L， 得到预测结果偏 差参数： L/N， 调整 预测结果： 得到 在调整后， 存储随机两个相邻监测点监测到的数据的区块链节点的土壤数据收集 效率Qi’： 得到调整后的土壤数据收集效率集合为Q ’＝权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114862641 B 3