2019年12月，《市场监管总局办公厅关于加快推进全国气瓶质量安全追溯体系建设的通知》，将江苏常州作为全国气瓶质量安全追溯系统三个建设试点地区之一。2021年1月，市场监管总局颁布《TSG 23-2021 气瓶安全技术规程》，对气瓶生产制造、充装使用、定期检验环节提出了信息化管理建设的明确要求。上述文件和政策为江苏常州市运用区块链技术赋能气瓶安全监管工作提供了指引方向和新的要求。

常州市将二维码技术创新应用于气瓶安全管理工作，通过“气瓶二维码”的电子身份证、和“一充一险”的充装保险等措施，比较好地解决了部分突出性的行业难题。随着工作的深入，发现有新的问题需要解决，如气瓶虚假登记（无证气瓶）、充装弄虚作假（作弊充装）、定期检验率低；政府的安全监管要求，如何有效转化为企业主体责任等问题，采用传统的信息化管理方法难以从根本上解决问题，亟需采取新的技术手段和现代化手段进行监管，消除安全隐患。

常州市在已建信息化系统的基础上，引入+区块链的概念，依托区块链服务及链上链下协同技术，打破传统信息系统与区块链技术的局限性；同时基于区块链分布式记账、去中心化、数据不可篡改、可追溯的特性，搭建“气瓶质量安全联盟”，结合行业现状创新监管体系，逐步将政府作为气瓶信息化系统的建设与维护主体，逐步转移到政府作为气瓶信息化系统的指导者和监督者，探索气瓶安全监管新模式。

一、区块链技术简介

区块链（blockchain），从科技层面来看，它是涵盖分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的应用模式；从应用视角来看，它是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。

区块链主要包括公有链（Public Blockchain）、私有链（Private Blockchain）以及联盟链（Consortium Blockchain）。其中具有一定准入机制的联盟链体系，和现有气瓶安全监管模式契合性良好，因此本研究使用联盟链技术来建设常州市气瓶质量安全追溯管理体系。

二、常州市气瓶质量安全追溯体系建设

（一）体系建设

应用联盟链技术，将气瓶的制造单位、充装单位、检验单位、行业协会、保险机构、监管部门等纳入联盟组织节点，建设“气瓶质量安全联盟”，体系架构如图1所示。

联盟各组织成员所在节点均部署智能合约（如制造合约、充装合约、保险合约、检验合约等），按照共识机制自发进行分布式记账，将气瓶制造、充装、检验、配送、报废等环节数据上链存证，生成唯一的交易号和哈希值进行有效传递，形成无法篡改的、可溯源、可追踪的数据链，从而实现“谁建档谁负责”、“谁充装谁负责”“谁检验谁负责”“谁上传谁负责”，为气瓶安全监管提供数据支撑。

（二） 监管流程

1. 流程概述

结合常州市气瓶安全监管现状，将监管规则和标准预先写入智能合约：所有现场产生的气瓶数据，必须符合标准流程，和智能合约预设规则对应，不符合则无法形成有效的上链数据，与链上有效信息不一致的气瓶，将无法进入下一检验或充装周期循环上链，倒逼企业在各个环节必须产生合法、有效的数据。监管流程如图2所示。

2. 气瓶建档环节

气瓶建档可以由多类组织共同完成，其中新瓶由制造单位建档、在用瓶由充装单位建档、检验瓶由检验单位建档，所有气瓶档案汇总进入气瓶档案信息数据库。

气瓶档案信息，主要包括气瓶使用单位、气瓶统一编号（二维码编号）、气瓶品种、充装介质、公称工作压力、公称容积、瓶体设计壁厚、设计使用年限、制造年月、出厂编号（钢印号）、空瓶质量、气瓶型号、上次检验单位、上次检验日期、气瓶报废年月、设备单位内编号等。

除上述基本信息之外，为便于第三方审核，常州市还要求气瓶档案应当包括多张照片信息，将二维码、护罩、检验环等气瓶特征照片上传并留存。

3. 档案审核环节

在气瓶档案信息数据库建立后，所有气瓶档案交由第三方协会审核。协会根据气瓶基础档案、气瓶特征照片进行核实校验，对于照片不清、信息不实、无有效检验记录的气瓶档案信息将被退回，由充装单位核实后重新上传；如审核通过，则通过预设的制造合约，将气瓶档案上链。

审核并上链的气瓶档案包括档案上传单位、上传时间、修改单位、修改时间、审核单位、审核人员、审核时间、区块链交易号、区块链高度、哈希值、上链时间等。

通过第三方审核，结合区块链智能合约技术，可有效保障气瓶档案真实、有效，每次档案更新记录不可篡改、可追溯，对于建设质量安全监管体系打下良好的数据基础。

4.联锁充装环节

在充装环节，充装单位获取已上链的气瓶档案，充装现场按照监管要求开始联锁充装。充装合约预设充装规则，对于充装频次超限、充装时间段超限、未上链气瓶、黑名单气瓶、闭环外气瓶、过期报废气瓶等不符合规则的充装记录，无法形成有效的上链充装数据。

上链的充装记录包括气瓶统一编号、充装单位名称、开始充装时间、结束充装时间、充装人员、充装设备编号、充装重量/压力、充装记录上传时间、区块链交易号、区块链高度、哈希值、上链时间等。

通过区块链与智能合约的应用，对每个气瓶档案、每条充装记录进行精准管控、去伪存真，保障每一次充装形成可靠的数据信息，从而有效解决行业内非法充装顽疾。

5. 充装保险环节

在充装完成后，依托于已上链的充装记录，保险公司为每一次有效、真实的充装记录投保，形成“一充一险”电子凭证保单。如充装记录没有上链，则无法形成合法有效的保单存证，倒逼各充装单位合法充装。

6. 定期检验环节

在检验环节，检验单位获取协议充装单位已上链的气瓶档案，判断气瓶检验或检测评定。对于超过使用寿命、检验不合格等采用强制报废措施；对于在使用有效期且检验合格的气瓶，检验单位上传检验合格记录，打印定期检验报告。上述信息通过检验合约，更新到区块链平台。

上链的检验记录包括气瓶统一编号、检验单位名称、送检单位名称、上次检验日期、下次检验日期、检验人员、检验人员证书编号、检验结论、检验记录上传时间、区块链交易号、区块链高度、哈希值、上链时间等。

7. 公众监督环节

社会公众可通过网页查询或微信扫描二维码，获取气瓶质量信息，可展示气瓶档案、充装记录、检验记录、保险信息等，所有公开公示的信息均有区块链交易号及哈希值。社会公众可通过区块链浏览器或第三方机构验证上链数据的有效性、真实性，真正让老百姓“安心用气 放心用气”。

8. 大数据监管环节

通过区块链技术结合监管规则，常州市对气瓶的质量安全进行了事前、事中的有效监管。结合真实、置信的气瓶数据，扩展大数据分析功能，进行多维度、横向纵向结合的预警分析：

（1）活跃气瓶分析：对气瓶充装数据进行时间变化分析，及时发现和处置超期未流转的疑似休眠僵死气瓶。

（2）充装率分析：对充装频次过高、疑似虚假登记的气瓶进行预警分析。

（3）周转率分析：对气瓶充装数据进行企业横向、时间纵向的分析，对周转率低的企业及时督促整改。

（4）气瓶定检率：对各充装单位合格气瓶占比进行统计分析，督促充装单位及时送检气瓶。

（5）气瓶检验率：对各检验单位检验数据上传情况进行统计分析，督促检验单位及时上传检验信息。

通过对有效气瓶的大数据分析，可通过事后及时发现和了解充装单位、检验机构的信息化管理情况，为精准监管提供有效手段。

试运行一年以来，常州地区清理因虚假登记、作弊充装等造成的各类无效、冗余气瓶数据超过60万，气瓶有效登记率和活跃气瓶比率超过98%，气瓶定检率从原先的83%提升为现在的97%，气瓶档案信息源头可信度大大提升。气瓶充装周转率从原来的4个月一次提升为2个月一次，异常充装率从原有的0.3%降低为0.01%，为全市气瓶安全监管铺就了信任基石。

文/杨新建 葛丽华 叶凯 陈野 周媛媛