计量检定全过程智慧监管探索

本文探索在互联网、人工智能、大数据等技术基础上，运用区块链、物联网技术，将检定全过程涉及的数据、检定时间、证书、照片或视频等存储在区块链上，永久保存，无法篡改，实现计量检定全过程智慧监管，公正可信。

一、智能检定是实现智慧监管的前提和保障

目前计量技术机构智能检定已有一定的基础，如电能表、热能表、高精度砝码检定装置等，都已实现检定过程、数据处理、报告生成的全自动化，但覆盖面远远不够。因此可利用AI机器人、机器视觉等技术开发智能检定装置，实现计量检定自动化与智能化，可减少人为因素干预，增加数据可信度。

    然而对于无法实现自动检定，仍需人工介入的检定项目，应摒弃纸质记录，直接在手机、平板等移动终端上记录原始数据，生成电子证书报告。并利用网络摄像头对人工检定过程进行图像抓拍或视频录制，通过AI机器人、机器视觉等技术对该过程进行监控和验证，为实现检定全过程智慧监管奠定基础。

二、区块链、物联网技术在计量智慧监管中的应用

1.区块链定义

目前区块链并无完整统一的定义，共识是一种分布式的共享账本数据库，每个区块就像一个硬盘，把信息全部保存下来，再通过密码学技术进行加密，被保存的信息无法被篡改。

2.区块链与计量行业的相通性

区块链具有分布式记账、去中心化、不可篡改、全程留痕、可追溯、集体维护、公开透明等特点，这些特点保证了区块链的诚信与透明。计量行业对数据有可靠性、溯源性、公正性等需求，区块链的特点恰好满足了计量行业对数据的需求。

3.区块链与物联网的结合

区块链的去中心化特性为物联网安全提供可信存储、数据加密、访问控制、身份认证等服务支撑，按相应的智能合约把通过认证的智能计量检定装置作为一个个节点接入区块链中，物物相连、彼此沟通，实现物联网的分布式控制与数据实时上传，可避免智能检定装置数据传输至计量技术机构而产生中心化不可信的尴尬局面。采用区块链与物联网相融合的可信数据采集，保证区块链上的计量数据与区块链下的检定装置之间建立可信映射。

4.基于区块链的计量智慧监管平台

区块链可分为公有链、联盟链和私有链。根据计量行业领域特点适合采用联盟链架构形式。联盟链只属于联盟内部的成员所有，是部分去中心化的多中心架构。每个机构都运行着一个或多个节点，参与节点通过身份认证加入区块链网络中。各参与节点之间互联互通、数据共享，通过共识机制共同参与管理区块链的交易行为以及计量账本数据的完整、真实、可信，可以弹性增加节点或退出节点。政府部门、监管部门、计量技术机构和计量器具使用部门等若干机构作为节点存在于联盟链中。图1为基于区块链的计量智慧监管平台架构，由下而上分为感知层、区块链层和应用层。

图1  基于区块链的计量智慧监管平台架构

(1)感知层

首先利用区块链的验证和共识机制，防止非法不可信或者恶意用户入网，进而篡改或盗取数据。对智能计量检定装置、智能计量器具数字签名进行校验合法后，按监管要求，当达到一定的采集条件时，自动执行计量检定装置或计量器具内嵌的采集智能合约，保证数据采集自动、可信，分级分类采集和授权分发，发送至区块链网络层。

对于无法接入物联网的人工检定方式，将检定全过程涉及的数据、检定时间、电子证书、照片或视频等存储在计量技术机构信息系统中，动态及时上传全程检定数据至区块链网络层；联盟链成员其他信息系统中的电子数据也如此上传，数据采集及机构内信息系统的电子数据作为整个区块链系统的可信数据来源。

(2)区块链层

区块链层是平台的核心所在，分为区块链网络层、存储层和扩展层。网络层是P2P网络，政府部门、监管部门、计量技术机构等各主体点对点通信，生成区块，如区块可包括计量技术机构名称、属性等静态数据和由其他节点获取的待分享动态数据，并对生成区块加密后提交上链存储；存储层采用多中心的分布式记账，持久保存各主体的上链区块信息，并存储智能合约代码，可追溯且不可篡改；扩展层是整个区块链层的核心，利用共识机制，执行共享智能合约获取证书、数据、检定时间、照片或视频及在用计量器具使用情况等共享数据，代币激励机制可根据数据共享智能合约，为可信数据提供机构发放代币收益，以此作为奖励。

(3)应用层

为平台用户提供各种应用服务，提供身份认证、计量存证、计量取证、监测预警、信用分析、数据服务等功能。

身份认证:登录平台需注册账号，平台根据身份鉴权，识别身份合法方可登录，不同用户给予不同的操作权限，社会公众及访客只能查询计量数据，只有联盟链内部成员可以存储数据。

计量存证:计量技术机构检定全过程数据、在用计量器具使用数据等各环节的信息和流向全部保留在区块链上，形成全局计量账本，进行计量存证及固证。

计量取证:当对社会公众开放的查询数据仍不能满足对检定结果的质疑时，监管部门可在区块链上进行计量取证。

监测预警:对平台上联网的智能计量检定装置、智能计量器具进行监测，超过设定的预警阈值便自动报警。

信用分析:对联盟链内部成员提供上链数据的质量进行分析，以此划分信用等级。

数据服务:监管部门对证书报告、原始记录进行质量评比时，可直接从区块链平台上获取，而不必前往计量技术机构现场。通过精准的大数据分析增强了政府部门、监管部门决策的智慧性及科学性。   

三、计量智慧监管平台应用预期效果

对涉及国计民生、量大面广，且用于贸易结算、安全防护、环境监测、医疗卫生的强检计量器具，监管部门不但要对计量技术机构强检计量器具检定全过程进行监管，还需要对强检计量器具使用部门例行全程日常监管，而实施计量智慧监管可增加结算双方的用户体验度，降低结算双方纠纷，提高监管的有效性。

以最新《实施强制管理的计量器具目录》序号33的电动汽车充电桩为例，这是随时代发展新增加的强制管理计量器具，政府鼓励各地方对其具体强制检定方式予以探索。相比其他计量器具，电动汽车充电桩有一定智能化基础，基于区块链的计量智慧监管平台将其检定、使用情况纳入监测范围，一旦管辖区域内某一充电桩电量使用情况数据出现异常，系统便能够监测到并自动报警，提醒监管部门、计量技术机构、使用部门该充电桩安装的具体位置和异常数据，对该充电桩的报警解除处置过程全程上链，包括需要重新检定时的检定过程，在报警未解除前会对前来使用充电桩的用户进行提示。对于正常使用的充电桩，其日常的使用、检定、维护等记录也实时上传至链上。引入电动汽车充电桩监测预警机制是治理充电桩市场的一种有益探索。

四、结束语

对计量技术机构的监管目前仍处于事后监管、人为监管，这种监管模式不但浪费人力、财力，增加监管成本，还会出现监管空白和监管不到位，取证信息不全，有失社会信任度。因此，有必要建设基于区块链的计量智慧监管平台，对计量检定全过程实施智慧监管，同时也可对使用部门在用计量器具进行全程日常监管。因此,计量技术机构需下大力气练内功，经得起监管部门的监管，为监管部门实现智慧监管提供强有力的底层技术支撑。只有监管部门与计量技术机构强强联手、互依互补，引入智慧监管，共同打造智慧计量，使检定工作全过程留痕可追踪，提高计量监管的精准性和有效性，更好地履行法律赋予各自的职能，才能完善计量服务保障体系，维护好社会经济秩序，保障社会生产的正常运行，促进科学技术的进步，为消费者营造放心的消费环境。