近年来，国内经济的发展面临外部环境的新变化和新形势下电力体制改革的新挑战，这对电网企业发展提出了新要求。电网企业资产管理水平的高低将直接影响电网企业盈利能力以及客户服务的质量。

电网企业资产管理是从企业的长远发展要求出发，通过采取技术经济组织措施，对设备的规划设计、采购建设、运行维护、退役处置等全过程进行全面管理，在保证电网安全效能的同时，对全过程发生的费用进行控制，将寿命周期费用减至最小的一种管理理念。

电网企业资产管理业务涉及的部门多、专业多，业务流程的复杂度高、交叉点多，资产管理职能在各业务条线内均有信息化支撑应用，而资产管理在链条完全覆盖、内部协同、信息深化应用等方面仍存在不足。

当前电网公司均已经开展了资产全寿命周期的管理工作，并且也取得了良好的成效，但依然有以下几方面的提升空间：

①设备生产环节未能有效融入资产全寿命管理全过程。设备生产环节是资产产生的起点，有效融合生产环节的生产标准、材质、工艺、生产商及外协商资质等信息，开展准确有效的设备资产运行状况评估，及时发现隐患与问题，是开展全面资产管理的重要一环；

②物流配送环节未融入资产管理全过程。设备资产的配送是从设备生产到建设运行的重要环节，实时掌控设备配送信息，可以有效安排、调整建设运行进度，为新建类、技改类资产项目提供实时信息基础；

③资产管理的过程信息在电网内部协同不足。电网公司内部资产管理在各业务条线间通过业务应用的集成实现了有效融合，但信息的及时性、有效性及信息利用程度还有待进一步提升，不同业务条线间依然存有信息壁垒；

④资产管理的过程信息没有充分利用。资产运营过程中的状态、缺陷及处理信息中的非敏感信息是上游生产环节提升设备资产品质与效能的重要信息，在当前的资产管理中未能实现信息的有效利用与共享，在规划、运行、运维等环节未能充分融合资产退出再利用信息，有资产浪费情况。

本文在研究国内外资产全寿命周期管理的基础上，应用超级账本技术及多通道模式，实现电网资产全寿命业务融合与信息贯通，打通资产全寿命周期管理中各个业务环节的信息壁垒。

1 超级账本技术

超级账本（hyperledger）项目是全球最大的开源企业级区块链分布式账本平台。在Linux基金会的支持下，超级账本项目吸引了包括 IBM、Intel、Cisco、DAH、摩根大通、R3、甲骨文、百度、腾讯、华为等在内的众多科技和金融巨头的参与。

Hyperledger Fabric是最早加入到超级账本项目中的顶级项目，该项目是面向企业的分布式账本平台，引入了权限管理支持，设计上支持可插拔、可扩展，是首个面向联盟链场景的开源项目。Fabric架构如图1所示。

超级账本的关键技术包括分布式账本、智能链码、共识机制、非对称加密。

1）分布式账本

超级账本中数据以分布式账本的形式存储。账本由一系列有顺序和防篡改的记录组成，以键值对的形式存放，账本中所有的键值对构成了账本的状态。每一个通道中惟一的账本由通道中所有成员共同维护。每个维护节点上都保存了其所属通道账本的一个副本。对账本的访问需要通过链码实现。

图1 Fabric架构

2）智能链码

智能链码是运行在超级账本上的模块化、可重用的自动执行脚本，是超级账本中的智能合约，通过链码可以完成复杂的业务逻辑。链码被部署在Fabric网络节点上，并通过gRPC协议与相应的节点（peer）进行交互，以操作分布式账本中的数据。

3）共识机制

超级账本网络通过共识机制来实现节点之间需要保持的相同的账本状态，各个节点需要通过共识过程对账本状态的变化达成一致性的认同。共识过程包括3个阶段，即背书、排序和校验。

在背书阶段，背书节点对客户端发来的交易预案进行合法性检验、模拟执行链码，最后根据设定的背书逻辑判断是否支持该交易预案。

在排序阶段，排序服务对交易进行排序，确定交易之间的时序关系，所有交易都需要通过排序服务的排序才可以达成全网共识。

在交易阶段，确认节点对排序后的交易进行一系列的校验，将被标注为合法，并写入账本中。

4）非对称加密

超级账本通过非对称加密技术实现身份验证与数据加密，解决系统中各节点之间的信任问题。非对称加密算法会产生2个密钥，即公开密钥和私有密钥，每个节点均有属于自己的公钥和私钥，公钥会在全网中广播给其他节点，私钥只有节点自己拥有。

2 超级账本在电网资产管理的应用

当前电网企业的资产全寿命管理大多是从电网内部角度开展的，在管理模式上，以分层、分级管理为主；在资产全寿命管理的实现方式上，主要以指标体系为核心、以工作流程为载体、以评估考核为手段。

采用超级账本技术，实现以多资产管理节点背书的机制，将资产管理过程中内外部环节关联起来，实现资产管理信息在各环节间流通的可信、不可篡改，可以有效解决前述资产全寿命周期中的管理难点。

2.1 基于超级账本构建资产管理链

基于超级账本的通道、节点技术，细分资产全寿命周期管理链条，将当前电网的资产管理链条延伸，将电网企业外部的资产管理相关单位纳入资产管理链条，建立真正涵盖资产管理全链条的超级账本链。

资产全寿命周期管理链的搭建可以采用两种方式，一种方式是基于资产管理职能的资产管理链，另一种方式是基于资产管理单位的资产管理链。两类资产管理链均划分了内部、外部两个通道以及内部、外部两套账本。客户端应用通过连接到不同的通道实现账本信息的处理。

在资产管理链中，基于超级账本的安全、可信、不可篡改特点及智能链码技术，实现资产设备参数信息、采购信息、招投标信息、合同信息、付款信息、设备运行评估等信息在内外部资产管理各方共享。同时，通过智能链码的编制，对资产管理链不同身份的参与方实现账本信息有区别、分权限的访问及更新。

1）基于资产管理职责的资产管理链

资产管理职责包括但不限于规划设计、招投标管理、生产制造、物流配送、物资管理、建设安装、调试运行、设备运维、资产退役处置等职责。基于资产管理职责的资产管理链是基于资产管理职责建立相应节点并搭建的资产管理链（如图2所示）。在实际工作中，需根据资产管理的实际职责详细程度进行节点设置。

图2 基于资产管理职责的资产管理链

根据资产管理职责搭建的资产管理链，将资产管理职责视为超级账本中的组织单位（OU），在每类职责对应的OU中，可以根据实际业务情况设置多个节点，根据情况配置每个OU的背书、提交、主节点、锚节点等角色以及排序节点集群，通过配置背书策略的配置来实现背书共识。

该类资产管理链适用于资产管理单位数量少、各个资产管理组织单位的资产管理职责相对单一的情况。

2）基于资产管理组织的资产管理链

资产全寿命周期管理中涉及的主体单位有很多，包括招投标管理单位、生产制造单位、设备资产的配送单位、设备物资的管理单位、运行使用及维护单位、退役处置管理单位等，不同单位的资产管理职能不同，共同参与资产全寿命周期的管理工作。

基于资产管理组织的资产管理链将参与资产管理过程中的完整组织单位视为超级账本中的节点，并搭建其资产管理链（如图3所示），每个节点均需配置有主节点、记账节点、锚节点。

对于背书节点，需根据不同资产管理组织的资产数量及总体比例、资产管理能力及水平、资产运行情况等因素，评估每个单位每年的资产管理能力，并基于资产管理能力设定背书权重（以百分比计），非电网企业的外部组织不能作为背书节点。

基于资产管理组织的资产管理链适用于资产管理组织相对较多、资产管理职责多集中在各个资产管理单位的情况。

图3 基于资产管理组织的资产管理链

2.2 信息的完整性与安全性

1）信息归集的完整性分析

不同账本网络均划分了两个通道，即内部通道和外部通道。内部通道主要是为电网企业内的资产管理职责或组织设置。外部通道是为非电网企业的外部资产管理单位设置。内外部通道覆盖了资产从生产、运行到报废的全过程及全部参与的组织，实现了资产管理全过程的信息归集，也确保了信息归集的完整性。

2）信息交互的安全性分析

内外部通道的分离实现了内外部信息的隔离，防止电网企业内部资产管理信息向外部资产管理协作方的扩散，防范了信息外泄的安全风险。通过账本网络成员身份的不同，设置节点链码，以实现对账本有权限的访问；资产管理链内部通道节点通过跨通道的调用外部通道链码来实现信息从外部账本向内部账本的单向传递，提升了资产管理信息的保密程度。

2.3 信息的全域性、时效性保障

资产管理账本链的各个节点组成了一个P2P的网络，客户端会提交请求给各节点，节点处理后会提交交易提案给背书节点，然后进行背书签名，最后经过排序服务达成共识后广播给peer节点，其信息交互过程如图4所示。

图4中，步骤1、2、3是基于gRPC协议进行信息通信交互；步骤4、5基于Gossip协议进行信息交互，底层协议依然是gRPC协议。整个资产管理链通过安全传输层协议（transport layer security, TLS）确保gRPC通信时传输层的安全性。

资产管理账本链中块信息的传递基于Gossip协议且以Rumor-Mongering模式（SIR Model）进行，保障了资产管理账本链节点间信息的传输效率。资产管理账本网络基于Gossip协议的信息交互，实现从单个源节点到所有节点高效的数据分发，实现不同节点间的状态同步和信息传播的全域性。

图4 超级账本交易中信息交互过程

2.4 安全与隐私保护机制

资产管理链承载着跨部门、单位之间协同业务资产交易的敏感数据，因此，安全和隐私保护是需要重点考虑的方面。

资产管理账本链在安全方面：①节点间的通信都支持用TLS来确保传输层通信的安全；②根据参与资产管理的组织的电网内外部属性划分通道隔离，不同通道单独设置账本，让账本只在所属通道的组织之间共享，而其他组织无权访问账本，并通过跨通道技术来实现外部账本信息向电网内部通道账本的单向共享；③区分参与实体（节点和应用程序客户端）的角色，为访问资源的操作设置严格的权限控制。

在隐私保护方面：①实现私有数据的机制，解决在一个拥有多个参与组织的账本中允许某些隐私数据只在小部分组织间共享的问题；②通过身份混淆机制，实现交易发起者的匿名性以及不可追踪性。

在资产全寿命周期管理中，重点要解决资产寿命周期信息的贯通融合与共享问题，因此不考虑隐私数据的使用。

实际应用中，通过划分多个通道的方式实现资产管理单位的多个账本管理，但过多通道的超级账本链网络会加大系统管理人员的维护难度，因此，基于资产管理参与的各个单位是否属于电网企业的原则划分为两个通道，维护内外两个账本，基于不同角色、不同访问权限，通过智能链码，实现资产寿命周期管理信息的共享应用。

3 结论

目前超级账本技术体系逐步成熟，并有成功的应用案例。例如，在艺术品交易中，基于超级账本的去中心化、多方共识、不可篡改、可溯源等特点，实现艺术品的版权登记、版权存证、版权投资、版权交易，解决了以往艺术品交易中的存证难、维权难、变现难等问题。基于超级账本技术的艺术品交易实现，可以起到一次存证、终身有效的作用。超级账本在艺术品交易中的成功应用，也证明了该技术的可行性与成熟度。

本文通过对电网企业资产全寿命周期管理中的资产管理链条覆盖度、信息共享度等两方面进行分析，提出了一种基于超级账本技术的提升方案。主要结论包括：

1）提出了资产管理账本链多通道的方案。该方案有效实现了资产管理过程全环节信息的覆盖，实现信息由外部协同单位向电网内部资产管理单位、部门的单向共享以及信息的安全可控，提升资产管理效率与效能。

2）提出了资产管理过程中信息共享的安全、开放的交互机制。该交互机制有效利用了区块链的去中心化、可信任、可追溯的特点，使得电网内部资产管理各部门、单位之间协同业务信息更加透明，为杜绝业务信息壁垒提供了有效解决方法。

3）探索了区块链（超级账本）技术在电网应用的场景，为资产管理协同业务信息在电网企业内外部的互联互通提供了安全可靠的技术手段，也为资产管理信息在研发端、生产端、应用端的充分应用提供了技术支撑。

本文仅从资产管理链条全覆盖、信息全域共享等方面和基于超级账本技术实现角度给出了解决方案，而对于资产管理账本链的多业务场景，还需依据实际业务开展工作。随着新技术的不断成熟与深入应用，人工智能技术、大数据技术将与超级账本智能链码技术充分融合，实现对资产管理信息的自动调取、分析、整合。在提升资产管理价值的同时，将产生新的能够优化电网资产管理运营效率的管理模型及手段，更好地实现电网资产管理的智能化与自动化。