碳信息采集器及碳信息采集系统的制作方法

1.本技术涉及碳中和技术领域，例如涉及一种碳信息采集器及碳信息采集系统。


背景技术：

2.碳中和(carbon neutrality)是指企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”；碳达峰(peak carbon dioxide emissions)是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落。碳达峰是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点，标志着碳排放与经济发展实现脱钩，达峰目标包括达峰年份和峰值。
3.随着“碳达峰与碳中和”战略目标的提出，电力能源领域正经历一场前所未有的变革。其中碳排放数据采集是推动电力系统各环节合理降低碳排放的重要前提。准确可靠的低碳排放数据是评价所有碳排放技术效果的关键，能够对电力系统的碳排放状况进行定量分析。相关技术中的碳排放盘查数据统计，主要依赖于人工深入现场收集报表确认，但是涉及部门较多、逻辑链条长、且现场工作量大，会出现错报漏报等问题。相关技术中还提供了一种碳中和智慧监测管理系统，包括碳排放数据检测模块、中控模块、智能报警模块、信息传输模块和监管终端；碳排放数据检测模块用于对工业企业生产过程中与温室气体排放相关的化石燃料消耗量、原材料消耗量、熟料产量、购入或外销电力和热力的活动水平数据进行实时采集；中控模块用于接收碳排放数据检测模块发送的碳排放数据信号，并向智能报警模块输出报警信号和监管终端定期发送监测数据；智能报警模块用于在碳排放异常时进行报警；监管终端用于对碳排放和碳中和过程进行远程监控，使得用户可及时掌握碳排放状态，提高了碳中和管理效率。
4.在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
5.采用上述的碳排放盘查方式或碳排放监测系统，虽然能够监测到对象的碳排放量，但是缺少监测对象的碳排放时间、位置等信息，从而得到的碳排放数据比较混乱，进而不能得到准确的碳排放数据。


技术实现要素：

6.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
7.本公开实施例提供了一种碳信息采集器及碳信息采集系统，能够准确得到监测对象的碳排放时间、位置等多个数据，进而能够得到准确的碳排放数据。
8.在一些实施例中，所述碳信息采集器，包括：多个碳排放传感器、计算模块、定位模块和数据融合模块。其中，多个碳排放传感器，被配置为采集设定空间内不同位置的碳参量数据；计算模块，通过第一数据通信模块与多个碳排放传感器连接，被配置为对所采集到的
碳参量数据进行计算，以得到碳排放数据；定位模块，通过第一数据通信模块与多个碳排放传感器连接，被配置为采集每个碳排放传感器的位置信息和时间信息；数据融合模块，分别与计算模块和定位模块连接，被配置为将碳排放数据与位置信息和时间信息进行整合，并通过第二数据通信模块将整合数据发送至主站平台。
9.在一些实施例中，数据融合模块通过每个碳排放数据和与其对应的位置信息和时间信息进行整合，得到碳排放数据表，数据融合模块通过第二数据通信模块将碳排放数据表发送至主站平台。
10.在一些实施例中，计算模块通过碳参量数据和与其对应的排放因子计算得到碳排放数据。
11.在一些实施例中，第一数据通信模块包括wifi通信模块、蓝牙通信模块或无线传感器网络通信模块。
12.在一些实施例中，第二数据通信模块包括5g通信模块或北斗通信模块。
13.在一些实施例中，所述碳信息采集器还包括：数据库模块，与数据融合模块连接，被配置为存储数据融合模块中的整合数据，数据库模块通过第二数据通信模块将存储的整合数据发送至主站平台。
14.在一些实施例中，数据库模块包括存储模块和加密模块。其中，存储模块，被配置为存储数据融合模块中的整合数据；加密模块，被配置为对存储模块中的整合数据进行加密。
15.在一些实施例中，加密模块包括国密sm1、国密sm2和国密sm4中的一种。
16.所述碳信息采集系统，包括多个前述实施例中的碳信息采集器。
17.在一些实施例中，多个碳信息采集器之间通过组网的方式进行通信连接。
18.本公开实施例提供的碳信息采集器及碳信息采集系统，可以实现以下技术效果：
19.通过将多个碳排放传感器设置在空间内不同位置上，以同时采集多个位置的碳参量数据，并通过第一数据通信模块和计算模块能够得到多个采集位置的碳排放数据；同时定位模块采集每个碳排放传感器的位置信息和时间信息；数据融合模块将碳排放数据与位置信息和时间信息进行整合，这样，能够准确的得到该空间内每个不同位置的碳排放数据信息。在此基础上，通过第二数据通信模块将整合数据发送至主站平台，使得用户可及时准确掌握碳排放数据的动态信息。因此，本公开实施例提供的碳信息采集系统包括多个碳信息采集器，多个碳信息采集器可以同时采集多个空间内不同位置的碳排放数据信息，以为用户提供更多的碳排放数据信息。
20.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本技术。
附图说明
21.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的组件示为类似的组件，附图不构成比例限制，并且其中：
22.图1是本公开实施例提供的碳信息采集器的模块连接示意图一；
23.图2是本公开实施例提供的碳信息采集器的模块连接示意图二；
24.图3是本公开实施例提供的数据库模块的模块连接示意图；
25.图4是本公开实施例提供的碳信息采集系统的模块连接示意图。
26.附图标记：
27.10：碳排放传感器；20：计算模块；30：定位模块；40：数据融合模块；50：主站平台；60：数据库模块；
28.61：存储模块；62：加密模块；
29.70：第一数据通信模块；80：第二数据通信模块；
30.100：碳信息采集器；200：总站平台。
具体实施方式
31.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
32.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
33.除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
34.本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
35.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
36.术语“对应”可以指的是一种关联关系或绑定关系，a与b相对应指的是a与b之间是一种关联关系或绑定关系。
37.结合图1所示，本公开实施例提供了一种碳信息采集器，包括：多个碳排放传感器10、计算模块20、定位模块30和数据融合模块40。其中，多个碳排放传感器10，被配置为采集设定空间内不同位置的碳参量数据；计算模块20，通过第一数据通信模块70与多个碳排放传感器10连接，被配置为对所采集到的碳参量数据进行计算，以得到碳排放数据；定位模块30，通过第一数据通信模块70与多个碳排放传感器10连接，被配置为采集每个碳排放传感器10的位置信息和时间信息；数据融合模块40，分别与计算模块20和定位模块30连接，被配置为将碳排放数据与位置信息和时间信息进行整合，并通过第二数据通信模块80将整合数据发送至主站平台50。
38.采用本公开实施例提供的碳信息采集器，通过将多个碳排放传感器10设置在空间内不同位置上，以同时采集多个位置的碳参量数据，并通过第一数据通信模块70和计算模块20能够得到多个采集位置的碳排放数据；同时定位模块30采集每个碳排放传感器10的位置信息和时间信息；数据融合模块40将碳排放数据与位置信息和时间信息进行整合，这样，能够准确的得到该空间内每个不同位置的碳排放数据信息。在此基础上，通过第二数据通信模块80将整合数据发送至主站平台50，使得用户可及时准确掌握碳排放数据的动态信息。因此，在本公开实施例提供的碳信息采集系统中，包括多个碳信息采集器100，多个碳信
息采集器100可以同时采集多个空间内不同位置的碳排放数据信息，以为用户提供更多的碳排放数据信息。
39.在本实施例中，多个碳排放传感器10是设置在设定空间内不同位置，这样，才能够采集一个设定空间区域内的多个碳参量数据。其中，碳排放传感器10主要用于监测该位置处所使用的能源类型、排放的气体、液体及温度、湿度等数据。碳排放传感器10所监测到的能源类型、排放的气体、液体及温度、湿度等数据为碳参量数据。
40.这里，能源类型包括化石燃料中的固体燃料能源、液体燃料能源、气体燃料能源等其它能源材料。
41.其中，固体燃料能源包括无烟煤、炼焦烟煤、一般烟煤等煤制品；液体燃料能源包括原油、汽油、煤油、柴油等油制品；气体燃料能源包括天然气、焦炉煤气、高炉煤气等其他煤气。碳排放传感器10能够监测到该位置处所使用的能源类型为以下哪种燃料，同时监测排放的气体、液体及温度、湿度等数据。可选地，碳排放传感器10可以采用图像采集器、温湿度传感器、气液传感器、压力传感器、气压传感器和流量传感器中的一种或者多种组合使用的传感器。
42.在本实施例中，定位模块30通过第一数据通信模块70与多个碳排放传感器10连接，能够采集每个碳排放传感器10的位置信息和时间信息。具体的，定位模块30包括北斗定位模块，北斗定位模块能够获取每个碳排放传感器10所处地理位置信息，同时还获取此时的监测时间，以及每个碳排放传感器10的工作时长信息等。
43.在得到多个碳参量数据后，碳信息采集器的计算模块20通过第一数据通信模块70与多个碳排放传感器10连接，能够对所采集到的碳参量数据进行计算，以得到碳排放数据。在一些具体的实施例中，计算模块20通过碳参量数据和与其对应的排放因子计算得到碳排放数据。
44.在本实施例中，碳排放传感器10检测的碳参量数据a
×
排放因子h可计算出对应的碳排放量c，其中，排放因子h是从预先配置的排放因子表中获得。这里，以部分预先配置的排放因子表为例：
45.[0046][0047]
在本实施例中，在计算模块20通过碳参量数据和与其对应的排放因子计算得到碳排放数据后，数据融合模块40分别与计算模块20和定位模块30连接，能够将碳排放数据与位置信息和时间信息进行整合，并通过第二数据通信模块80将整合数据发送至主站平台50。在一些具体的实施例中，数据融合模块40通过每个碳排放数据和与其对应的位置信息和时间信息进行整合，得到碳排放数据表，数据融合模块40通过第二数据通信模块80将碳排放数据表发送至主站平台50。
[0048]
在一些具体实施例中，在一个空间区域内设置有三个碳排放传感器10，通过三个碳排放传感器10、计算模块20以及定位模块30，分别得到碳排放数据、位置信息和时间信息，通过数据融合模块40将上述信息进行整合，得到以下碳排放数据表：
[0049][0050]
因此，数据融合模块40将碳排放数据与位置信息和时间信息进行整合后，用户能够准确的得到该空间内每个不同位置的碳排放数据信息。
[0051]
在上述计算模块20和定位模块30在采集数据中，都是通过第一数据通信模块70进行数据传输。其中第一数据通信模块70可以通过多种通信方式进行数据传输，在一些实施例中，第一数据通信模块70包括wifi通信模块、蓝牙通信模块或无线传感器网络通信模块。
[0052]
在本实施例中，第一数据通信模块70采用wifi通信模块，用于ieee802.11协议栈、tcp/ip协议栈协议网络协议，多个碳排放传感器10通过wifi通信模块与计算模块20和定位模块30进行通信连接；可选地，第一数据通信模块70采用蓝牙通信模块，用于短距离无线通讯，多个碳排放传感器10通过蓝牙通信模块与计算模块20和定位模块30进行通信连接；可选地，第一数据通信模块70采用无线传感器网络通信模块，无线传感器网络通信模块为分布式传感网络，无线传感器网络通信模块的末梢可以感知和检查多个碳排放传感器10。并且该无线传感器网络通信模块设置灵活，其位置可以随时更改，还可以与互联网进行有线或无线的方式连接。
[0053]
通过数据融合模块40得到碳排放数据表后，还需要通过第二数据通信模块80将碳
排放数据表发送至主站平台50。相应地，第二数据通信模块80也可以通过多种通信方式进行数据传输，但是为了提高第二数据通信模块80的通信能力，在一些实施例中，第二数据通信模块80包括5g通信模块或北斗通信模块。
[0054]
在本实施例中，第二数据通信模块80采用5g通信模块，相比于4g通信模块，其传输速率更高、时延更低。因此，能够快速的将碳排放数据表发送至主站平台50。可选地，第二数据通信模块80也可采用北斗通信模块，其传输速率较高、且模块集成度高，功耗低。
[0055]
在上述实施例中的第一数据通信模块70和第二数据通信模块80，第一数据通信模块70用于与计算模块20和定位模块30进行通信连接，为上行通信模块；第二数据通信模块80用于与主站平台50进行通信连接，为下行通信模块，使得采集的数据可以准确发送至主站平台50。
[0056]
结合图2所示，在一些实施例中，碳信息采集器还包括：数据库模块60，与数据融合模块40连接，被配置为存储数据融合模块40中的整合数据，数据库模块40通过第二数据通信模块80将存储的整合数据发送至主站平台50。
[0057]
在本实施例中，数据库模块60所存储的整合数据为数据融合模块40整合的碳排放数据表。这里，数据融合模块40整合后的碳排放数据表既可以通过第二数据通信模块80发送至主站平台50，也可以将碳排放数据表保存至数据库模块40中。进一步的，为了保护数据隐私，结合图3所示，在一些实施例中，数据库模块60包括存储模块61和加密模块62。其中，存储模块61能够存储数据融合模块40中的整合数据(碳排放数据表)；加密模块62能够对存储模块61中的整合数据(碳排放数据表)进行加密。这样，可以保证数据的隐私安全。
[0058]
在一些实施例中，加密模块62包括国密sm1、国密sm2和国密sm4中的一种。能为数据的隐私安全提供加密解密服务。
[0059]
在本实施例中，加密模块62采用国密sm1，为对称加密算法，加密与解密共用一套秘钥，只能通过加密芯片接口调用；可选地，加密模块62采用国密sm2，为非对称加密算法，基于椭圆曲线，基于离散对数问题ecdlp数学难题。可选地，加密模块62采用国密sm4，为对称加密算法，加密与解密共用一套秘钥。无论采用哪种加密算法，都可以实现数据的加密、解密、签名、身份认证、访问权限控制、通信线路保护等多种功能，能够保证数据存储、传输和交互的安全性。
[0060]
结合上述实施例中的碳信息采集器，为方便使用监测碳信息，其碳信息采集器的部署方式以及工作模式可以根据应用场景和情况不同而灵活设置。这里，部署方式分为移动部署方式和固定部署方式，工作模式包括连续采集工作模式、周期采集工作模式和触发采集工作模式。
[0061]
在一些具体应用中，碳信息采集器采用移动部署方式，并且为连续采集工作模式时，碳信息采集器需要实时持续收集各碳排放传感器10的碳参量数据。
[0062]
在另一些具体应用中，碳信息采集器采用固定部署方式，并且为周期采集工作模式时，碳信息采集器可以根据排放传感器10碳参量数据变化频次进行有效调整。进一步的，若碳信息采集器监测排放传感器10碳参量数据变化频次不是很稳定，则可以将碳信息采集器的工作模式调整为触发采集工作模式。
[0063]
结合图1至4所示，所述碳信息采集系统，包括多个前述实施例中的碳信息采集器。该碳信息采集器100的具体结构参照上述实施例，由于本实施例中的碳信息采集系统包括
上述实施例的技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的有益效果，在此不再一一赘述。
[0064]
在本实施例中，碳信息采集系统中的多个碳信息采集器100也可以进行通信连接。结合图4所示，在一些实施例中，多个碳信息采集器100之间通过组网的方式进行通信连接。可选地，多个碳信息采集器100之间通过p2p组网进行通信；可选地，多个碳信息采集器100之间通过主从式组网进行通信。可选地，碳信息采集系统还包括总站平台200，多个碳信息采集器100的碳排放数据可以上传至总站平台200，以为提供更多的碳排放数据信息。
[0065]
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。