除尘管道在化工,纺织,木料加工等领域的工业生产的安全管控中发挥着重要的作用,而火星火花与管道中的粉尘接触可能引发火灾,爆炸等严重的安全生产事故。随着工业厂房规模的不断扩大以及安监部门对生产安全监管的日益重视,实现基于物联网监控设备的在线预警和监控记录存证服务逐渐成为了管道生产安全监控业务的需求痛点。本文介绍了面向除尘管道火花检测的生产安全监控存证系统的设计与实现。该系统依靠部署在厂房的物联网设备进行实时的除尘管道火花监控,并联动告警和排险装置进行本地的预警和除险;同时,设备还会将采集到的监控隐患信息上报到系统后台,作为供安全监管、事故排查和责任追踪用途的存证记录和线上预警调度的数据警报。系统后台主要面向安监部门人员和厂房管理人员,提供两类服务,一是具有公信力的安全隐患告警存证记录的数据调取查阅服务,另一个是满足快速消息传递和响应,以及与监控预警业务相关的数据管理服务。系统主要分为三大模块,其一是物联网监控设备模块,其二是面向生产安全监管的监控记录存证平台模块,最后则是面向厂房,协助预警排险的监控预警业务系统模块。系统服务整体以Web服务形式呈现,采用Netty+Spring Cloud的微服务架构方案作为系统与设备用户的交互服务层实现,在存储侧则采用区块链技术和传统关系型数据库相结合的形式,分别存储记录存证数据和预警业务数据。在存证业务上,系统提供了面向物联网设备和安监场景的区块链存证方案。首先,系统在区块链开发框架Hyperledger Fabric的基础上,设计了由安监部门,生产单位,服务提供方共同记账的分布式节点分配策略,以及三方共同认证交易的动态背书策略,以此保障数据事务执行时的公正性,凭借相对较少的节点总数保证了数据在存证平台写入后的不可篡改和不可抵赖特性;其次,为了保障存证数据从设备产生到写入区块链这一过程同样做到不可篡改,设备端在数字证书,数字签名和CA认证的基础上,采用烧录固件的方式密封身份证书和程序源码等敏感数据文件,以应对身份凭证的窃取;采用对称加密和非对称加密结合的双重加密信道和两层代理通信服务,防范在网络链路中针对身份信息和业务数据发的套取和篡改行为;最后通过增设额外传感器,制定冗余备份监控等组合策略共同应对物理环境对监控采集活动的阻碍和干扰。切实保证了存证记录数据在数据采集——数据传输——后台写入全过程的如实记录,将系统存证平台的公信力从区块链网络本身拓展到设备节点。