一种基于电力电缆生产制造的碳足迹监控方法及系统与流程

本发明涉及碳足迹监控，具体为一种基于电力电缆生产制造的碳足迹监控方法及系统。

背景技术：

1、碳足迹是指企业机构、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排放的集合，它描述了一个人的能源意识和行为对自然界产生的影响。电线电缆用以传输电(磁)能，信息和实现电磁能转换的线材产品包含一根或多根绝缘线芯，以及它们各自可能具有的包覆层，总保护层及外护层，电缆亦可有附加的没有绝缘的导体。

2、在厂家对电线电缆进行加工生产时，限制于加工工艺及化石能源的消耗，在电缆的生产过程中，会产生大量的碳排放，形成碳足迹，这些碳足迹既会对环境造成影响，也可能会对其正常的生产运营造成一定影响。

3、虽然现有的电缆厂家虽然已经逐渐开始重视碳足迹问题，并且在厂区内设置监控装置，实时了解碳排放及碳足迹的相关数据，但是厂房用户在获取到相关数据后，在继续做出下一步的决策时，很难和碳足迹数据之间形成强相关性，对生产策略的选择难以起到指导价值。

4、为此，提供了一种基于电力电缆生产制造的碳足迹监控方法及系统。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于电力电缆生产制造的碳足迹监控方法及系统，通过判断生产区域内的安全性，降低生产区域内的碳浓度；建立电缆生产碳碳足迹数据集并获取碳排价值影响系数txs，评价碳足迹带来的负面影响；依据碳在活动区域的聚集状态确定异常区域；获取异常区域内的碳排超量影响系数qxs及碳足迹影响系数cxs，对电缆生产的碳排放的负面影响进行评价，基于其变化进行预测并获取相应的预测值，依据碳足迹影响系数cxs的变化及其预期值，对电缆生产进行调整或者预警。通过形成碳足迹影响系数cxs，并对其变化进行判断，对电缆的生产策略形成指导作用，可以用于引导用户采取更加合理的生产策略，更有效地减少的碳足迹。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于电力电缆生产制造的碳足迹监控方法，包括如下步骤：

5、将用于生产电缆的厂区分割为生产区域及活动区域，对生产区域内的碳浓度进行检测，依据获取的碳浓度判断生产区域内的安全性，在安全性不足时，降低生产区域内的碳浓度；包括：依据加工设备的位置分布，将厂区分割为生产区域及活动区域，分别确定面积及其边界；在生产区域内设置若干个检测单元，在加工设备处于持续工作状态下时，获取生产区域内的碳浓度；

6、在加工设备处于常规的持续工作状态下时，判断生产区域内输出的碳浓度是否超过第一安全阈值；如果超过第一安全阈值，开启生产区域内的开启通风系统，增加生产区域内的通风性；如果生产区域内输出的碳浓度超过第二安全阈值，先开启生产区域内的开启通风系统，并对生产区域内的非关键的员工进行疏散，仅保持加工设备低运行状态；持续保持加工设备低运行状态，直至生产区域内的碳浓度小于第一阈值；

7、在生产区域内碳浓度持续性的过高时，依据生产区域内的低运行状态时间，建立电缆生产碳碳足迹数据集并获取碳排价值影响系数txs，对碳足迹带来的负面影响进行评价；

8、当生产区域内的碳向活动区域蔓延时，依据碳浓度在活动区域的分布，确定碳在活动区域的聚集状态，并据此确定活动区域内的异常区域；对异常区域采取排碳措施，降低异常区域内的碳浓度；

9、基于异常区域的异常因素，对异常区域内的异常程度进行评价并获取碳排超量影响系数qxs；并在综合碳排价值影响系数txs后获取碳足迹影响系数cxs，以碳足迹影响系数cxs对电缆生产的碳排放的负面影响进行评价；

10、在电缆生产时，基于碳足迹影响系数cxs的变化，对其进行预测并获取相应的预测值，依据碳足迹影响系数cxs的变化及其预期值，对电缆生产进行调整或者预警，减少碳足迹的形成。

11、进一步的，在生产区域内的碳浓度持续超过第二安全阈值的时间超过预期时，且生产区域内所有加工设备保持持续工作状态下时，获取到生产区域内的电缆产量，以及此次用于降低生产区域内的碳浓度时的通风时间t；依据通风时间t内的电缆产出作为单位产品量；在产出单位量的产品时，获取生产区域内加工设备排放出的碳排放量cl及产生单位产品量时所付出的能源成本n；

12、获取碳排放量cl、能源成本n及通风时间t，建立电缆碳排放量数据集，基于电缆碳排放量数据集，关联获取碳排价值影响系数txs；获取碳排价值影响系数txs，在碳排价值影响系数txs大于相应阈值时，向外部发出预警。

13、进一步的，获取碳排放量cl、能源成本n及通风时间t，进行无量纲化处理后，关联获取碳排价值影响系数txs；

14、关联获取碳排价值影响系数txs获取方式符合如下公式；

15、

16、其中，参数意义为：时间因子f1，0.36≤f1≤0.60，排量因子f2，0.58≤f2≤1.12，成本因子f3，0.58≤f3≤1.02，c1为常数修正系数。

17、进一步的，在加工设备处于常规的持续工作状态下时，如果生产区域内产出的碳向外部排放，依据设置在活动区域的检测单元，获取生产区域内的碳分布；依据获取的碳分布，判断碳排放后的聚集区域，并形成位置信息。

18、进一步的，依据会造成负面影响的碳浓度作为警戒阈值，依据各个聚集区域内的碳浓度是否超过警戒阈值，分别将各个聚集区域确定为异常区域及正常区域；并对异常区域进行位置标记；

19、依据位置标记，在异常区域内设置除碳措施，例如采取碳回收，对异常区域及其周围碳浓度进行降低，直至经过通风时间t后，再次获取异常区域内的碳浓度；依据碳浓度，重新确定异常区域及相应的位置信息。

20、进一步的，依据异常区域的位置信息，由检测单元获取异常区域内的碳浓度，依据与警戒阈值的差值，确定异常区域内的碳超额量ce；并确定异常区域的区域面积qm，建立异常区域数据集，并获取碳排超量影响系数qxs；

21、获取碳超额量ce及区域面积qm，进行无量纲化处理后，关联获取碳排超量影响系数qxs，碳排超量影响系数qxs获取方式符合如下公式；

22、

23、其中，参数意义为：面积因子aq，0.51≤aq≤0.76，超额因子ac，0.61≤ac≤0.93，c2为常数修正系数。

24、进一步的，以通风时间t为单位时间，沿着时间轴，以单位时间为间隔获取若干组的碳排超量影响系数qxs及碳排价值影响系数txs；依据碳排超量影响系数qxs及碳排价值影响系数txs，关联获取碳足迹影响系数cxs；碳足迹影响系数cxs获取方式符合时如下公式：

25、

26、其中，0≤k1≤1，0≤k2≤1，且k12+k22＝1，k2、k1为权重，其具体值由用户调整设置；

27、

28、其中，qxsi为碳排超量影响系数的预期均值，txsi为碳排价值影响系数的预期均值。

29、进一步的，在监测时间段内，沿着时间轴获取到若干组的碳足迹影响系数cxs；获取碳足迹影响系数cxs大于阈值的次数，以及碳足迹影响系数cxs大于阈值时，超出的平均比例；获取超出次数和超出比例；如果两项值均大于相应阈值时，则进行生产线的改造，减少碳排量；如果其中一项值大于阈值时，则改善能源配比或者调整生产量。

30、进一步的，获取若干组碳足迹影响系数cxs，依据线性回归预测模型对下一单位时间的碳足迹影响系数cxs进行预测，形成碳足迹影响系数cxs的预测值；

31、获取碳足迹影响系数cxs的预测值后，在碳足迹影响系数cxs的预测值大于阈值时，发出预警。

32、一种基于电力电缆生产制造的碳足迹监控系统，包括：

33、安全性处理单元、将用于生产电缆的厂区分割为生产区域及活动区域，对生产区域内的碳浓度进行检测，依据获取的碳浓度判断生产区域内的安全性，在安全性不足时，降低生产区域内的碳浓度；

34、第一评价单元、在生产区域内碳浓度持续性的过高时，依据生产区域内的低运行状态时间，建立电缆生产碳碳足迹数据集并获取碳排价值影响系数txs，对碳足迹带来的负面影响进行评价；

35、异常处理单元、当生产区域内的碳向活动区域蔓延时，依据碳浓度在活动区域的分布，确定碳在活动区域的聚集状态，并据此确定活动区域内的异常区域；对异常区域采取排碳措施，降低异常区域内的碳浓度；

36、第二评价单元、对异常区域内的异常程度进行评价并获取碳排超量影响系数qxs；并在综合碳排价值影响系数txs后获取碳足迹影响系数cxs，以碳足迹影响系数cxs对电缆生产的碳排放的负面影响进行评价；

37、预测分析单元、基于碳足迹影响系数cxs的变化，对其进行预测并获取相应的预测值，依据碳足迹影响系数cxs的变化及其预期值，对电缆生产进行调整或者预警，减少碳足迹的形成。

38、(三)有益效果

39、本发明提供了一种基于电力电缆生产制造的碳足迹监控方法及系统，具备以下有益效果：

40、通过开启通风系统或者疏散工作人员，能够提高生产的安全性，在碳足迹已经较高的条件下，提高生产区域内的安全性，减少由电缆加工生产的带来的碳足迹及其影响；

41、通过碳排价值影响系数txs，对碳浓度超过安全阈值时的影响进行评价，依据碳排价值影响系数txs，用户能够对生产区域内碳排量的负面影响形成量化，据此做出相应的决策；

42、依据碳排放对外部环境的影响确定异常区域，针对异常区域采取除碳措施，降低该异常区域内碳排量，减少电缆加工的对环境的影响，减少碳足迹的负面影响；

43、基于采集异常区域内的碳浓度数据，建立碳排超量影响系数qxs，对异常区域的碳条件形成评价，也是对工作区域的碳排量进行的评价；对电缆加工生产时产生的碳排的影响进行量化，使用户能够获取直观化的了解；

44、关联获取碳足迹影响系数cxs，将生产区域及活动区域的影响综合在一起，对电缆加工产生的碳足迹带来的影响形成综合性的评价；进而形成对判断碳足迹的负面影响的具体标准，用户也可以依据该判断标准或者判断体系，便于用户做出相应的决策；

45、通过形成碳足迹影响系数cxs，并对其变化进行判断，能够对电缆的生产策略形成指导作用，可以用于引导用户采取更加合理的生产策略，更有效的减少生产的碳足迹。