摘要：能源大数据中心作为能源行业数字化转型的核心基础设施，其监控与告警系统的准确性和实时性至关重要。传统的告警机制存在误报率高、响应滞后等问题，难以满足能源大数据中心的监控告警需求。本文设计了一种基于信誉度的多源告警数据交叉确认机制，同时设置双阈值告警机制，对能源设备和能源监测设备实现不同告警，提升大数据中心的监控精准率。该研究成果为能源大数据中心的安全监控与告警提供了一种新的解决方案，具有一定的参考借鉴意义。关键词：智能合约，能源大数据中心，交叉确认机制

1 引言

随着能源互联网的不断发展和应用，能源数据日益增多，为响应国家“碳达峰，碳中和”战略目标，电网公司开展了能源大数据中心的建设 [1]，并取得一定的成效。如今，能源大数据中心的建设标准体系逐渐形成 [1][2]，本文的研究，即是将智能合约加入到能源大数据中心的监控与告警机制中，提升其故障诊断的正确率。

智能合约是由尼克萨博提出的理念 [3][4]，其作为数字协议的一种形式，是专为自动执行、控制和记录合同条款而设计的计算机程序 [5]。在区块链的应用体系中，智能合约是被部署在区块链上可自动执行的数字化协议，也是可按照预设合约条款自动执行的计算机程序 [6]。由于智能合约的引入，以智能合约为代表的第二代区块链平台及应用呈现爆发性增长[7]。原因可能是智能合约为区块链增添了可编程属性，为实现可编程社会提供可能[8]。且将其应用于“区块链+ 能源”的能源大数据中心是可行的。目前较为广泛的编程语言有2 个，分别是 Serpent[9] 和 Solidity[10]。

2 相关问题讨论

在能源方面，李彬 [11] 将智能合约应用在能源区块链上，并说明了应用智能合约的可能性；而平健 [12] 则是正式研究智能合约在能源方面的应用，他提出的“多交易请求、多响应报价”的配电网去中心化多边交易模式，并运用以太坊智能合约技术，设计了配网分布式多边交易智能合约，搭建了可实际运行的分布式电能多边交易平台。

如今国内大多将智能合约应用在能源方面的某一个机制、方法中。例如文献 [13] 研究了一种基于区块链的风光储电站超短期功率预测方法；文献 [14] 研究了基于 SBERT-CNN-BiLSTM-Attention 的电力区块链智能合约漏洞检测模型。

3 基于信誉度的多源告警数据交叉确认机制

3.1 总体框架和工作流程

本文研究的基于智能合约的能源大数据中心通过六层协同架构实现多源告警可信确认，如图1 所示。

工作流程如下：

（1）接收阶段：接收到数据后，将先判断是否为注册数据源，如发现未注册数据源后，向能源大数据中控中心发送信息，请求人工判定，接收到注册数据源的数据后，检查是否重复接收，是则去重处理，否则进入检查阶段。（2）检查阶段：通过和数据中心中的推理规则库数据进行比对检查，判断其数据是否超出阈值，如果未超出，向能源大数据中控中心发送正常信息；如果超出阈值，则产生疑似告警，进入交叉确认阶段。

（3）交叉确认阶段：通过计算多个数据源的权重，判断是否达到设备告警阈值，达到则触发告警、产生响应，并向能源大数据中心中控中心发送信息，未超过则检查告警监测设备出错频率，过大则触发告警响应，发送信息至能源大数据中心中控中心，正常则不触发告警响应。

（4）迭代修改阶段：能源大数据中心中控中心通过接收发送过来的数据，判断是否迭代更新推理规则库和可信源权重、频率等，以求更好的提升监控精准率。

3.2 信誉度模型

本文采用动态评价 现决定，结合奖惩机制增强对节点信誉度的控制。影响能源 衡量 性能越强如精度越高，信誉值越高 ）、能源设备关键 可信度。因此，本文中采用对设备等级 V（d）来分级衡量能源设备关 f 来衡量 [15]。其中监测设备可信等级参数α 由设备本身物理特性计算得 能源监测设备发送数据，迭代得出，初始值为0，故令f（α，V（d），0） 为能源监测设备基础信誉值 通过以下阈值进行等级划分。

4 告警与响应机制

能源监测设备的告警错误频率靠其上报数据 ，数据超出阈值，但实际未告警的次数结果得出。本文将告警错误率设定为减分项，即当能源大数据中心接收到一个错误告警的反馈时，为防止其监测设备出错导致多次发布错误告警信息，产生告警确认，从而浪费系统资源，导致监控精准率下降，当能源大数据中心接收到超出设备阈值的数据时，会产生告警确认，采用多源告警交叉确认机制进行投票，对错误源进行减分，对连续多次正确的，进行奖励恢复，最终如式（5） 所示：

式中，p 为信任恢复等级参数。f 为该能源监测设备的告警错误频率，p 的计算如下：

本文采用枚举类型定义 4 个告警级别：低级别，表示为 0 级；中级别，表示为 1 级；高级别，表示为 2 级；紧急级别，表示为 3级。其表示含义如下：

本节主要研究告警与响应机制，设立告警条件，通过基于出错频率的多源告警数据交叉确认机制划分的告警条件，将其分为能源设备告警和能源设备监测点告警，来提升监控精准率。同时通过划分告警级别，进行分级告警，通过机制来提升响应效率。4.1 告警级别划分

低级别：轻微异常，暂不影响设备正常运行；中级别：明显异常，可能影响某一个设备正常运行；高级别：严重异常，影响某一个场区的设备；紧急级别：危急异常，可能导致大规模停电。

4.2 设备触发告警

β=（6-α）×（1-fα+βp）

本文设置多源数据交叉权重（能源设备主要方式）和出错频率（ 能源监测设备主要方式） 两种告警触发条件，以提升监控精准度。能源监测设备因物理局限可能数据失常，虽已分级赋予不同权重，但通过监控、记录其出错频率并设阈值，可掌握其可信度与误报率。当出错频率f ≥阈值F0（式（13）），触发条件 2 告警，提示管理人员判断是否更换设备及更新参数。能源设备的参数由多个监测设备（至少分 2 级可信数据源组）发送，高等级对应高精度、重要设备，低等级对应次要设备。某一数据源数据超阈值时生成告警报告，系统收集其他信息投票，确认权重达标则触发多源数据交叉权重告警。

4.3 告警通知机制

告警方式需安全高效、成本低，且应多种方式互补以提升可靠性与适用性，避免单一方式失效或漏看。

能源大数据中心的告警通知渠道包括：系统内部消息、电子邮件、短信通知、电话自动呼叫。

本文中，将告警分为为4 个级别，为此，将进行分级通知策略。

在发生低、中级别的告警时，可发送系统内部消息，短信通知，电话自动呼叫等多种方式通知场站值班员或者工作人员，并进行确认链接回执，让其进行处理；在发生高级别的告警时，可发送系统内部消息等方式通知，但必须需要通过电子邮件发送告警信息，并进行确认链接回执，让市县级运维班组协助或者独立检修；在发生紧急级别的告警时，将电话自动呼叫和电子邮件发送告警信息至省级调度中心，进行确认链接回执，请求启动应急方案。

5 算例仿真与分析

为验证所提算法可用性，以某模拟能源

系统中监测设备超阈值的数据为例分析，工作算法步骤如下：步骤1，对能源设备及监测设备注册定级；步骤2，接收监测数据，比对推理规则库阈值，若存在未完成响应的告警则仅接收数据，否则判断是否超阈值，超则为疑似告警；步骤 3，智能合约交叉验证，计算信誉值、权重，判断权重和是否触发告警；步骤4，确认告警则响应，否则修改错误率 f。

GZ-01-001 的 5 组模拟数据中，501 因错误率过高仅记录不参与计算，101、201、301 监测值超阈值，三者信誉值经计算为 80、58、42，权重累加至 180，超过告警权重 170，确认告警 1；401 因告警已确认不再计算权重。GZ-01-002 仅 1 组数据，经推理规则库比对正常，无告警。系统存储设备等级等信息可通过监测设备 ID 识别。告警确认后，101、201、301 的信任等级参数迭代为正确投票（p=1），401未投票则 p 值不变。推理规则库阈值基于大量数据和人工经验迭代，本文简化处理。

6 总结

针对能源大数据中心传统告警机制误报率高、响应滞后等问题，本文将区块链智能合约技术引入监控与告警领域，成果包括：构建含监测设备性能参数α、设备关键等级 V （d） 和告警错误率 f 的三维动态信誉度评价模型，实现差异化评价并动态调整权重；设计双阈值告警机制以提升精准度；构建分级告警响应体系，定义四级告警级别及映射策略，设计通知决策参数体系并引入闭环确认追踪机制。研究为该领域智能化监控告警提供新路径，具有一定价值。

参考文献

1] 韩丁 ， 白宏坤 ， 王圆圆 ， 等 . 能源大数据中心建设标准框架体系研究 [J]. 能源与环保 ，2022，44（05）：216-224.

[2] 李庆博 . 能源大数据中心建设标准框架体系研究 [J]. 中国新通信 ，2025，27（05）：27-29+238.

[3] 范吉立 ， 李晓华 ， 聂铁铮 ， 等 . 区块链系统中智能合约技术综述 [J]. 计算机科学 ，2019，46（11）：1-10.

[6] 胡甜媛 ， 李泽成 ， 李必信 ， 等 . 智能合约的合约安全和隐私安全研究综述 [J]. 计算机学报 ，2021，44（12）：2485-2514.

[7]Yuan Yong; Wang Fei Yue. Blockchain and Cryptocurrencies： Model， Techniques， and Applications[J]. IEEE Transactions on Systems，Man， and Cybernetics： Systems，2018，48（9）.

[8]Wesley Dingman， Aviel Cohen， Nick Ferrara，etal.Defects and vulnerabilities in smart contracts， a classification using the NIST bugs framework[J].International Journal of Networked and Distributed Computing，2019，7（3）.

[9]JEREMYVINFOLIO.Serpent[EB/OL].https：//github.com/ethereum/wiki/wiki/Serpent.

[10]ETHEREUM.Solidity[EB/OL].https：//solidity-docs-cn.readthedocs.io/en/latest.

[11] 李彬 ， 卢超 ， 曹望璋 ， 等 . 基于区块链技术的自动需求响应系统应用初探 [J]. 中国电机工程学报 ，2017，37（13）：3691-3702.