一种数字化工程项目碳排放在线监测与核算系统的制作方法

本发明涉及碳排放监测，尤其涉及一种数字化工程项目碳排放在线监测与核算系统。

背景技术：

1、随着双碳战略目标的深入推进，建筑行业作为碳排放重点领域，亟需提升工程项目全生命周期的低碳管理水平。临时设施作为施工过程中不可或缺的组成部分，其频繁的搭建、拆除与周转作业不仅带来大量资源消耗，也产生了显著的隐含碳排放。然而，当前对临时设施碳排放的核算多依赖静态台账与经验参数，缺乏对构件实际流转状态的动态感知与精细化追踪，难以准确评估其复用效率与碳减排潜力。

2、现有管理方式通常基于人工记录或阶段性盘点，存在数据滞后、信息孤岛、溯源困难等问题，无法实时掌握设施构件在不同施工阶段、不同区域间的调度与使用情况，尤其对异地运输、现场二次组装等引发的异位周转行为缺乏有效识别手段。同时，传统碳排放核算模型较少融合构件实际流转频次、物流距离与损耗状态等动态因素，导致核算结果偏离真实排放水平，难以为低碳优化决策提供科学支撑。

3、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种数字化工程项目碳排放在线监测与核算系统，旨在解决现有临时设施碳排放核算因缺乏多源时空数据融合与动态流转感知能力，难以精准识别异位周转行为并实时量化其真实的复用效率及碳减排贡献的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种数字化工程项目碳排放在线监测与核算系统，所述系统包括：

3、数据采集模块，用于获取目标临时设施在工程项目全周期内的多源时空监测数据集，多源时空监测数据集包括部署于设施构件上的射频识别流转信号与实时位置状态信号；

4、特征构造模块，用于基于射频识别流转信号，构造反映设施构件全生命周期轨迹流转的时序链路特征，并依据工程项目进度计划筛选与设施搭建及拆除作业时段关联的活跃时段；

5、区域识别模块，用于同步分析实时位置状态信号的空间分布聚集变化，结合活跃时段内的物料流动频次，识别由异地物流运输及现场二次组装导致的设施异位周转区域；

6、模型映射模块，用于建立异位周转区域的空间位置、时序链路特征的流转复用率与预设的碳排放动态核算模型之间的映射关系，生成构件的当前周转效率值与碳减排贡献值的量化评估结果；

7、报告生成模块，用于基于量化评估结果中的当前周转效率值与碳减排贡献值，生成设施低碳管控状态监测报告。

8、可选地，所述设施构件监测点的设置，包括：

9、基于临时设施的bim模型结构与工程平面布置图，识别易发生频繁拆装与调度的关键物资，得到关键物资；

10、在关键物资上，依据构件标准化编码附着位置与物流扫描节点位置，交叉选取电子标签安装位置，得到初始安装位置；

11、依据射频信号与定位信号在不同堆场环境中的传播衰减关系，调整初始安装位置上电子标签的相对密度与方向，得到设施构件监测点的优化布局。

12、可选地，所述基于射频识别流转信号，构造反映设施构件全生命周期轨迹流转的时序链路特征，包括：

13、对射频识别流转信号进行时空序列变换，得到构件流转信号的时空能量分布；

14、在时空能量分布中，依据事件分布的连续性，追踪物流集中区域的时间随节点的演变路径，得到初始链路；

15、结合设施在工程项目进度计划下的已知调度模式，对初始链路的节点值进行趋势拟合，得到反映设施构件全生命周期轨迹流转的时序链路特征。

16、可选地，所述依据工程项目进度计划筛选与设施搭建及拆除作业时段关联的活跃时段，包括：

17、对工程项目进度计划进行分析，分离出与设施发生进场安装和退场拆除对应的典型施工工况，得到典型工况时间序列；

18、将典型工况时间序列的时间相位与时序链路特征的流转变化相位进行对应，建立施工需求与物资流转之间的时间同步关系；

19、基于时间同步关系，分析时序链路特征中各节点流转数量的波动周期与典型工况时间序列的变化周期；将存在稳定周期对应关系的时段，判定为活跃时段。

20、可选地，所述同步分析实时位置状态信号的空间分布聚集变化，包括：

21、基于部署于不同设施构件的实时位置状态信号，构造反映临时设施区域布局的数字孪生场；

22、对连续时间序列上的数字孪生场进行分析，计算设施区域内相邻构件之间的空间距离随时间的变化率，得到分布聚集变化；

23、从分布聚集变化中，提取空间变化率超过设施正常存储状态所引起变化率的区域特征，得到候选周转区域。

24、可选地，所述结合活跃时段内的物料流动频次，识别由异地物流运输及现场二次组装导致的设施异位周转区域，包括：

25、获取活跃时段内在同一时间段内的物料流动频次时间序列；

26、将候选周转区域的时间相位，与物料流动频次时间序列的变化相位进行对应，分析候选周转区域的变化与物料流动频次时间序列之间的时间对应关系与强度比例关系，得到物-流耦合关联关系；

27、基于物-流耦合关联关系，将候选周转区域中其变化与物料流动频次时间序列存在稳定强度比例关系的子区域，判定为设施的异位周转区域。

28、可选地，所述碳排放动态核算模型通过以下步骤构建，包括：

29、基于与设施相同的材料及工艺在工程碳数据库中的排放因子，确定单次生产安装的基准碳排放量与循环利用次数之间的折减关系；

30、在折减关系中，引入与物流运输距离及拆卸损耗率相关的排放修正系数作为修正项，建立以复用次数与排放修正系数为坐标的二维参数空间，并在该空间中划定低碳高效流转区域与高耗能低效流转区域之间的边界；

31、集成二维参数空间与边界，构成用于量化评估碳减排贡献值的判据体系，得到碳排放动态核算模型。

32、可选地，所述建立异位周转区域的空间位置、时序链路特征的流转复用率与预设的碳排放动态核算模型之间的映射关系，包括：

33、针对异位周转区域，依据其空间位置与工程项目平面布置中的物流动线，确定潜在物资调度路径与运输距离因子，得到物流状态参量；

34、对时序链路特征在活跃时段内的流转数量随时间的变化进行拟合，计算单位时间内构件的重复使用比例，得到流转复用率；

35、基于物流状态参量与流转复用率，在碳排放动态核算模型所定义的参数空间中，确定一个表征当前设施状态的碳效特征点；

36、依据碳效特征点在参数空间中的位置与模型定义的低碳高效流转区域边界的相对关系，量化异位周转区域产生的碳减排效益，得到映射关系。

37、可选地，所述生成构件的当前周转效率值与碳减排贡献值的量化评估结果，包括：

38、从异位周转区域中，选取其空间位置与物流状态参量所指示的潜在物资调度路径重合度最高的区域，作为核心周转节点；

39、获取与核心周转节点对应的、由映射关系所量化的碳减排贡献值；

40、基于流转复用率对碳减排贡献值进行动态修正，得到修正后碳减排贡献值；

41、将核心周转节点与修正后碳减排贡献值进行组合，构成量化评估结果。

42、可选地，所述基于量化评估结果中的当前周转效率值与碳减排贡献值，生成设施低碳管控状态监测报告，包括：

43、根据修正后碳减排贡献值的大小与核心周转节点所处的物流状态参量，确定物资调配的优化策略等级；

44、基于流转复用率与物-流耦合关联关系，生成针对核心周转节点的低碳维护与调度建议；

45、将核心周转节点的空间坐标、修正后碳减排贡献值、物资调配的优化策略等级与低碳维护与调度建议进行结构化整合，生成设施低碳管控状态监测报告。

46、在本发明一种数字化工程项目碳排放在线监测与核算系统中，通过融合射频识别流转信号与实时位置状态信号等多源时空数据，构建了从构件动态追踪、异位周转识别到碳排放量化评估的全链条在线监测体系，实现了对临时设施搭建、拆除及周转过程的精细化、数字化管控；通过构造构件全生命周期的时序链路特征并结合施工进度计划识别活跃时段，能够精准捕捉与施工需求强相关的物资流转行为；进一步结合空间聚集变化与物料流动频次，有效识别由异地运输和现场重组引发的异位周转区域，突破了传统管理中对隐性周转行为难以察觉的瓶颈；通过建立流转复用率、物流状态与碳排放动态核算模型之间的映射关系，实现了周转效率与碳减排贡献的实时量化评估，使碳排放核算由静态粗放转向动态精准；最终生成的低碳管控状态监测报告可为设施优化调度、资源高效复用和低碳施工决策提供数据支撑，显著提升工程项目临时设施的绿色化、智能化管理水平。