[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的碳達峰預(yù)測平臺

有效

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• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN113723714B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭永安;田豐
• 申請（專利權(quán)）人: 邊緣智能研究院南京有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26;G16Y20/10
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本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的碳達峰預(yù)測平臺，包括數(shù)據(jù)接入治理層、信息融合分析層和可視化調(diào)度層三層架構(gòu)，所述的數(shù)據(jù)接入治理層包括異構(gòu)物端接入模塊，異構(gòu)物端接入模塊完成異構(gòu)物端接入和物端管理功能；所述的信息融合分析層包括異構(gòu)數(shù)據(jù)融合治理模塊，異構(gòu)數(shù)據(jù)融合治理模塊完成數(shù)據(jù)聚和數(shù)據(jù)挖掘功能，完成碳達峰預(yù)測；所述的可視化調(diào)度層包括行業(yè)分析模塊和指揮調(diào)度模塊，這兩個模塊根據(jù)預(yù)測結(jié)果為碳達峰預(yù)測平臺的用戶提供相應(yīng)的應(yīng)用。本發(fā)明通過各層之間進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)碳達峰預(yù)測平臺的異構(gòu)數(shù)據(jù)源接入、數(shù)據(jù)挖掘與預(yù)測，解決環(huán)境產(chǎn)業(yè)中碳達峰預(yù)測數(shù)據(jù)收集時的數(shù)據(jù)孤島問題和碳達峰預(yù)測與指揮調(diào)度問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的碳達峰預(yù)測平臺。

背景技術(shù)

近期，各地 “十四五” 規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)建議或者征求意見稿相繼公布，多地明確表示要扎實做好碳達峰、碳中和各項工作。在全國2030年左右達到碳排放峰值的大背景下，各省市用戶二氧化碳排放峰值理論上應(yīng)該出現(xiàn)在2030年之前。建設(shè)碳達峰預(yù)測平臺，能夠?qū)ζ脚_用戶目前是否已能夠?qū)崿F(xiàn)碳達峰做目標(biāo)出精準(zhǔn)評估，為政府、能源企業(yè)以及能源服務(wù)市場的經(jīng)濟增速、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型程度、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化速度及政府應(yīng)當(dāng)采取的措施提供重要數(shù)據(jù)參考。

碳達峰預(yù)測平臺建設(shè)在環(huán)境產(chǎn)業(yè)面臨的難點問題主要有如下四點：（1）缺乏數(shù)據(jù)共享機制,數(shù)據(jù)孤島情況嚴(yán)重。（2）環(huán)境產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)開放的數(shù)量、質(zhì)量和時效與公眾對于環(huán)境問題的關(guān)切程度相比，仍有較大差距。（3）數(shù)據(jù)失真影響行業(yè)決策及發(fā)展。（4）數(shù)據(jù)應(yīng)用的創(chuàng)新性思維不足。針對上述問題，本發(fā)明提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的碳達峰預(yù)測平臺。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對該平臺在實際建設(shè)時存在的多行業(yè)間數(shù)據(jù)孤島的問題，一方面通過構(gòu)建數(shù)據(jù)接入治理層，設(shè)計了大規(guī)模跨行業(yè)異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)終端接入方法和物端管理方法，實現(xiàn)異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)終端的統(tǒng)一數(shù)據(jù)接入；另一方面通過構(gòu)建數(shù)信息融合分析層，完成數(shù)據(jù)聚合與數(shù)據(jù)挖掘，實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)﹑數(shù)據(jù)治理﹑數(shù)據(jù)湖，完成跨行業(yè)的數(shù)據(jù)匯聚、共享與分析，進而完成碳達峰的預(yù)測。

本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的碳達峰預(yù)測平臺，其特征在于，包含數(shù)據(jù)接入治理層、信息融合分析層和可視化調(diào)度層三層架構(gòu)。數(shù)據(jù)接入治理層完成來自多行業(yè)、多協(xié)議異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測終端的接入，向信息融合分析層提供統(tǒng)一的信息描述和訪問控制接口；在此基礎(chǔ)上，信息融合分析層完成來自數(shù)據(jù)接入治理層和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的匯聚、整合、分類、交換與聚合，并完成信息的融合分析；可視化調(diào)度層依據(jù)信息融合分析層的分析結(jié)果，對各單位、部門和領(lǐng)域進行調(diào)度指揮和優(yōu)化調(diào)整。

所述的數(shù)據(jù)接入治理層包括異構(gòu)物端接入模塊，所述的異構(gòu)物端接入模塊包括物端接入子模塊和物端管理子模塊，用于異構(gòu)物端接入和物端管理；

所述的信息融合分析層包含異構(gòu)數(shù)據(jù)融合治理模塊，所述的異構(gòu)數(shù)據(jù)融合治理模塊包括數(shù)據(jù)聚合子模塊和數(shù)據(jù)挖掘子模塊，用于數(shù)據(jù)聚合和數(shù)據(jù)挖掘；

所述的可視化調(diào)度層包含行業(yè)分析模塊和指揮調(diào)度模塊，用于預(yù)測和分析碳數(shù)據(jù)，對各單位、部門和領(lǐng)域進行調(diào)度指揮和優(yōu)化調(diào)整。

進一步地，所述物端接入子模塊支持MQTT協(xié)議、CoAP協(xié)議以及HTTP協(xié)議，數(shù)據(jù)交換格式采用JSON的數(shù)據(jù)格式。

進一步地，所述物端管理子模塊基于Netty的數(shù)據(jù)接入?yún)f(xié)議，利用Netty的中間件負責(zé)管理模塊與物端的數(shù)據(jù)交互。

進一步地，所述數(shù)據(jù)聚合子模塊采用基于Markov鏈的最大化聚合質(zhì)量的數(shù)據(jù)聚合。

進一步地，所述數(shù)據(jù)挖掘子模塊包含數(shù)據(jù)集選擇階段單元、數(shù)據(jù)集預(yù)處理單元、數(shù)據(jù)挖掘單元、模式評估單元，用于搭載多種碳達峰預(yù)測模型。

進一步地，所述行業(yè)分析模塊在數(shù)據(jù)挖掘子模塊所獲得的決策的模型、模式和知識庫的前提下，計算影響碳減排的關(guān)鍵因素；并進行重點行業(yè)碳排放監(jiān)測、去碳潛力分析和碳交易碳定價分析。