近年來，國內經濟的發展面臨外部環境的新變化和新形勢下電力體制改革的新挑戰，這對電網企業發展提出了新要求。電網企業資產管理水平的高低將直接影響電網企業盈利能力以及客戶服務的質量。

電網企業資產管理是從企業的長遠發展要求出發，通過采取技術經濟組織措施，對設備的規劃設計、采購建設、運行維護、退役處置等全過程進行全面管理，在保證電網安全效能的同時，對全過程發生的費用進行控制，將壽命周期費用減至最小的一種管理理念。

電網企業資產管理業務涉及的部門多、專業多，業務流程的復雜度高、交叉點多，資產管理職能在各業務條線內均有信息化支撐應用，而資產管理在鏈條完全覆蓋、內部協同、信息深化應用等方面仍存在不足。

當前電網公司均已經開展了資產全壽命周期的管理工作，并且也取得了良好的成效，但依然有以下幾方面的提升空間：

①設備生產環節未能有效融入資產全壽命管理全過程。設備生產環節是資產產生的起點，有效融合生產環節的生產標準、材質、工藝、生產商及外協商資質等信息，開展準確有效的設備資產運行狀況評估，及時發現隱患與問題，是開展全面資產管理的重要一環；

②物流配送環節未融入資產管理全過程。設備資產的配送是從設備生產到建設運行的重要環節，實時掌控設備配送信息，可以有效安排、調整建設運行進度，為新建類、技改類資產項目提供實時信息基礎；

③資產管理的過程信息在電網內部協同不足。電網公司內部資產管理在各業務條線間通過業務應用的集成實現了有效融合，但信息的及時性、有效性及信息利用程度還有待進一步提升，不同業務條線間依然存有信息壁壘；

④資產管理的過程信息沒有充分利用。資產運營過程中的狀態、缺陷及處理信息中的非敏感信息是上游生產環節提升設備資產品質與效能的重要信息，在當前的資產管理中未能實現信息的有效利用與共享，在規劃、運行、運維等環節未能充分融合資產退出再利用信息，有資產浪費情況。

本文在研究國內外資產全壽命周期管理的基礎上，應用超級賬本技術及多通道模式，實現電網資產全壽命業務融合與信息貫通，打通資產全壽命周期管理中各個業務環節的信息壁壘。

1 超級賬本技術

超級賬本（hyperledger）項目是全球最大的開源企業級區塊鏈分布式賬本平臺。在Linux基金會的支持下，超級賬本項目吸引了包括 IBM、Intel、Cisco、DAH、摩根大通、R3、甲骨文、百度、騰訊、華為等在內的眾多科技和金融巨頭的參與。

Hyperledger Fabric是最早加入到超級賬本項目中的頂級項目，該項目是面向企業的分布式賬本平臺，引入了權限管理支持，設計上支持可插拔、可擴展，是首個面向聯盟鏈場景的開源項目。Fabric架構如圖1所示。

超級賬本的關鍵技術包括分布式賬本、智能鏈碼、共識機制、非對稱加密。

1）分布式賬本

超級賬本中數據以分布式賬本的形式存儲。賬本由一系列有順序和防篡改的記錄組成，以鍵值對的形式存放，賬本中所有的鍵值對構成了賬本的狀態。每一個通道中惟一的賬本由通道中所有成員共同維護。每個維護節點上都保存了其所屬通道賬本的一個副本。對賬本的訪問需要通過鏈碼實現。

圖1 Fabric架構

2）智能鏈碼

智能鏈碼是運行在超級賬本上的模塊化、可重用的自動執行腳本，是超級賬本中的智能合約，通過鏈碼可以完成復雜的業務邏輯。鏈碼被部署在Fabric網絡節點上，并通過gRPC協議與相應的節點（peer）進行交互，以操作分布式賬本中的數據。

3）共識機制

超級賬本網絡通過共識機制來實現節點之間需要保持的相同的賬本狀態，各個節點需要通過共識過程對賬本狀態的變化達成一致性的認同。共識過程包括3個階段，即背書、排序和校驗。

在背書階段，背書節點對客戶端發來的交易預案進行合法性檢驗、模擬執行鏈碼，最后根據設定的背書邏輯判斷是否支持該交易預案。

在排序階段，排序服務對交易進行排序，確定交易之間的時序關系，所有交易都需要通過排序服務的排序才可以達成全網共識。

在交易階段，確認節點對排序后的交易進行一系列的校驗，將被標注為合法，并寫入賬本中。

4）非對稱加密

超級賬本通過非對稱加密技術實現身份驗證與數據加密，解決系統中各節點之間的信任問題。非對稱加密算法會產生2個密鑰，即公開密鑰和私有密鑰，每個節點均有屬于自己的公鑰和私鑰，公鑰會在全網中廣播給其他節點，私鑰只有節點自己擁有。

2 超級賬本在電網資產管理的應用

當前電網企業的資產全壽命管理大多是從電網內部角度開展的，在管理模式上，以分層、分級管理為主；在資產全壽命管理的實現方式上，主要以指標體系為核心、以工作流程為載體、以評估考核為手段。

采用超級賬本技術，實現以多資產管理節點背書的機制，將資產管理過程中內外部環節關聯起來，實現資產管理信息在各環節間流通的可信、不可篡改，可以有效解決前述資產全壽命周期中的管理難點。

2.1 基于超級賬本構建資產管理鏈

基于超級賬本的通道、節點技術，細分資產全壽命周期管理鏈條，將當前電網的資產管理鏈條延伸，將電網企業外部的資產管理相關單位納入資產管理鏈條，建立真正涵蓋資產管理全鏈條的超級賬本鏈。

資產全壽命周期管理鏈的搭建可以采用兩種方式，一種方式是基于資產管理職能的資產管理鏈，另一種方式是基于資產管理單位的資產管理鏈。兩類資產管理鏈均劃分了內部、外部兩個通道以及內部、外部兩套賬本。客戶端應用通過連接到不同的通道實現賬本信息的處理。

在資產管理鏈中，基于超級賬本的安全、可信、不可篡改特點及智能鏈碼技術，實現資產設備參數信息、采購信息、招投標信息、合同信息、付款信息、設備運行評估等信息在內外部資產管理各方共享。同時，通過智能鏈碼的編制，對資產管理鏈不同身份的參與方實現賬本信息有區別、分權限的訪問及更新。

1）基于資產管理職責的資產管理鏈

資產管理職責包括但不限于規劃設計、招投標管理、生產制造、物流配送、物資管理、建設安裝、調試運行、設備運維、資產退役處置等職責。基于資產管理職責的資產管理鏈是基于資產管理職責建立相應節點并搭建的資產管理鏈（如圖2所示）。在實際工作中，需根據資產管理的實際職責詳細程度進行節點設置。

圖2 基于資產管理職責的資產管理鏈

根據資產管理職責搭建的資產管理鏈，將資產管理職責視為超級賬本中的組織單位（OU），在每類職責對應的OU中，可以根據實際業務情況設置多個節點，根據情況配置每個OU的背書、提交、主節點、錨節點等角色以及排序節點集群，通過配置背書策略的配置來實現背書共識。

該類資產管理鏈適用于資產管理單位數量少、各個資產管理組織單位的資產管理職責相對單一的情況。

2）基于資產管理組織的資產管理鏈

資產全壽命周期管理中涉及的主體單位有很多，包括招投標管理單位、生產制造單位、設備資產的配送單位、設備物資的管理單位、運行使用及維護單位、退役處置管理單位等，不同單位的資產管理職能不同，共同參與資產全壽命周期的管理工作。

基于資產管理組織的資產管理鏈將參與資產管理過程中的完整組織單位視為超級賬本中的節點，并搭建其資產管理鏈（如圖3所示），每個節點均需配置有主節點、記賬節點、錨節點。

對于背書節點，需根據不同資產管理組織的資產數量及總體比例、資產管理能力及水平、資產運行情況等因素，評估每個單位每年的資產管理能力，并基于資產管理能力設定背書權重（以百分比計），非電網企業的外部組織不能作為背書節點。

基于資產管理組織的資產管理鏈適用于資產管理組織相對較多、資產管理職責多集中在各個資產管理單位的情況。

圖3 基于資產管理組織的資產管理鏈

2.2 信息的完整性與安全性

1）信息歸集的完整性分析

不同賬本網絡均劃分了兩個通道，即內部通道和外部通道。內部通道主要是為電網企業內的資產管理職責或組織設置。外部通道是為非電網企業的外部資產管理單位設置。內外部通道覆蓋了資產從生產、運行到報廢的全過程及全部參與的組織，實現了資產管理全過程的信息歸集，也確保了信息歸集的完整性。

2）信息交互的安全性分析

內外部通道的分離實現了內外部信息的隔離，防止電網企業內部資產管理信息向外部資產管理協作方的擴散，防范了信息外泄的安全風險。通過賬本網絡成員身份的不同，設置節點鏈碼，以實現對賬本有權限的訪問；資產管理鏈內部通道節點通過跨通道的調用外部通道鏈碼來實現信息從外部賬本向內部賬本的單向傳遞，提升了資產管理信息的保密程度。

2.3 信息的全域性、時效性保障

資產管理賬本鏈的各個節點組成了一個P2P的網絡，客戶端會提交請求給各節點，節點處理后會提交交易提案給背書節點，然后進行背書簽名，最后經過排序服務達成共識后廣播給peer節點，其信息交互過程如圖4所示。

圖4中，步驟1、2、3是基于gRPC協議進行信息通信交互；步驟4、5基于Gossip協議進行信息交互，底層協議依然是gRPC協議。整個資產管理鏈通過安全傳輸層協議（transport layer security, TLS）確保gRPC通信時傳輸層的安全性。

資產管理賬本鏈中塊信息的傳遞基于Gossip協議且以Rumor-Mongering模式（SIR Model）進行，保障了資產管理賬本鏈節點間信息的傳輸效率。資產管理賬本網絡基于Gossip協議的信息交互，實現從單個源節點到所有節點高效的數據分發，實現不同節點間的狀態同步和信息傳播的全域性。

圖4 超級賬本交易中信息交互過程

2.4 安全與隱私保護機制

資產管理鏈承載著跨部門、單位之間協同業務資產交易的敏感數據，因此，安全和隱私保護是需要重點考慮的方面。

資產管理賬本鏈在安全方面：①節點間的通信都支持用TLS來確保傳輸層通信的安全；②根據參與資產管理的組織的電網內外部屬性劃分通道隔離，不同通道單獨設置賬本，讓賬本只在所屬通道的組織之間共享，而其他組織無權訪問賬本，并通過跨通道技術來實現外部賬本信息向電網內部通道賬本的單向共享；③區分參與實體（節點和應用程序客戶端）的角色，為訪問資源的操作設置嚴格的權限控制。

在隱私保護方面：①實現私有數據的機制，解決在一個擁有多個參與組織的賬本中允許某些隱私數據只在小部分組織間共享的問題；②通過身份混淆機制，實現交易發起者的匿名性以及不可追蹤性。

在資產全壽命周期管理中，重點要解決資產壽命周期信息的貫通融合與共享問題，因此不考慮隱私數據的使用。

實際應用中，通過劃分多個通道的方式實現資產管理單位的多個賬本管理，但過多通道的超級賬本鏈網絡會加大系統管理人員的維護難度，因此，基于資產管理參與的各個單位是否屬于電網企業的原則劃分為兩個通道，維護內外兩個賬本，基于不同角色、不同訪問權限，通過智能鏈碼，實現資產壽命周期管理信息的共享應用。

3 結論

目前超級賬本技術體系逐步成熟，并有成功的應用案例。例如，在藝術品交易中，基于超級賬本的去中心化、多方共識、不可篡改、可溯源等特點，實現藝術品的版權登記、版權存證、版權投資、版權交易，解決了以往藝術品交易中的存證難、維權難、變現難等問題。基于超級賬本技術的藝術品交易實現，可以起到一次存證、終身有效的作用。超級賬本在藝術品交易中的成功應用，也證明了該技術的可行性與成熟度。

本文通過對電網企業資產全壽命周期管理中的資產管理鏈條覆蓋度、信息共享度等兩方面進行分析，提出了一種基于超級賬本技術的提升方案。主要結論包括：

1）提出了資產管理賬本鏈多通道的方案。該方案有效實現了資產管理過程全環節信息的覆蓋，實現信息由外部協同單位向電網內部資產管理單位、部門的單向共享以及信息的安全可控，提升資產管理效率與效能。

2）提出了資產管理過程中信息共享的安全、開放的交互機制。該交互機制有效利用了區塊鏈的去中心化、可信任、可追溯的特點，使得電網內部資產管理各部門、單位之間協同業務信息更加透明，為杜絕業務信息壁壘提供了有效解決方法。

3）探索了區塊鏈（超級賬本）技術在電網應用的場景，為資產管理協同業務信息在電網企業內外部的互聯互通提供了安全可靠的技術手段，也為資產管理信息在研發端、生產端、應用端的充分應用提供了技術支撐。

本文僅從資產管理鏈條全覆蓋、信息全域共享等方面和基于超級賬本技術實現角度給出了解決方案，而對于資產管理賬本鏈的多業務場景，還需依據實際業務開展工作。隨著新技術的不斷成熟與深入應用，人工智能技術、大數據技術將與超級賬本智能鏈碼技術充分融合，實現對資產管理信息的自動調取、分析、整合。在提升資產管理價值的同時，將產生新的能夠優化電網資產管理運營效率的管理模型及手段，更好地實現電網資產管理的智能化與自動化。