一种基于物联传感的建筑碳排放监测系统和方法与流程

1.本发明涉及碳排放测量技术领域，特别是涉及一种基于物联传感的建筑碳排放监测系统和方法。


背景技术：

2.建筑碳排放是指建筑物在与其有关的建材生产及运输、建造及拆除、运行阶段产生的温室气体排放的总和,以二氧化碳当量表示。计算边界是指与建筑物建材生产及运输、建造及拆除、运行等活动相关的温室气体排放的计算范围。
3.目前国际上要求各国减排二氧化碳，每个国家都有具体的指标，而且还可以互相交易碳排放指标，这就催生了碳排放监测技术，一方面，它是科技问题，另一方面，它也是一个统计问题；现有的碳排放量监测技术比比皆是，但归根结底，它们都是将不断的分解区域，对区域进行单独的碳排放量监测，然后根据需要将单独监测出的碳排放量集成起来。现有技术中，城市建筑碳排放在进行实时监测，没有综合考虑人为因素和环境因素，城市建筑碳排放的实时监测不够准确，城市建筑碳排放实时监测容易出现较大偏差；同时对于城市建筑的碳排放量没有设定对应的监管和警报等级，导致城市建筑的监管资源和警报资源浪费，浪费大量人力物力。仅仅对所采集的数据进行简单数据展示，并未对数据进行集中整理分析，无法对建筑碳排放数据进行管控，导致碳排放监测技术效果差。
4.因此，亟需一种基于物联传感的建筑碳排放监测系统和方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于物联传感的建筑碳排放检测系统和方法，以解决上述现有技术中存在的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.一种基于物联传感的建筑碳排放监测系统，包括：
8.数据获取模块：用于获取待监测区域建筑场所的基本数据及实时碳排放数据；
9.碳排放数据分析模块：用于接收所述基本数据和所述实时碳排放数据，确定能耗类型，并将接收到的数据发送至能耗计算模块；
10.能耗计算模块：用于根据接收到的数据计算建筑碳排放量；
11.碳吸收量确定模块：用于通过大气碳浓度计算碳进入量和碳吹出量，并基于所述碳进入量和碳吹出量计算净排放量；
12.监测模块：用于对所述碳排放类型、建筑碳排放量以及所述净排放量进行监测；
13.所述数据获取模块分别与所述碳排放数据分析模块、所述能耗计算模块、所述碳吸收能量确定模块连接，所述监测模块分别与所述碳排放数据分析模块、所述能耗计算模块、所述碳吸收能量确定模块连接。
14.优选地，所述建筑场所基本数据包括建筑信息和碳中和信息，
15.所述建筑信息包括建筑名称、建筑占地面积、建筑高度、建筑材料；
16.所述碳中和信息包括待监测区域绿植面积、水源面积和树木数量。
17.优选地，所述实时碳排放数据包括：二氧化碳排放量、甲烷排放量、全氟碳化合物排放量、氢氟化合物排放量；所述能耗类型包括电力、热力、天然气、蒸汽。
18.优选地，所述能耗计算模块包括：
19.材料确定单元：用于获取建筑信息，基于所述建筑信息确定建筑材料，并基于所述建筑材料确定材料碳排放量；
20.突发情况获取单元：用于获取建筑日志，基于建筑日志获取突发情况，基于所述突发情况的种类和时间确定应急碳排放量；
21.第一计算单元：用于获取所述建筑日志中的人员信息，并读取所述人员信息中的工作时间，计算总工作时间；
22.碳排放量计算单元：用于基于所述总工作时间确定所述建筑碳排放量。
23.优选地，所述碳吸收能量确定模块包括：
24.绿植表生成单元：用于获取碳中和信息，基于所述碳中和信息获取相应的绿植数量和绿化面积，并生成绿植表，并基于所述绿植表计算碳吸收量。
25.优选地，所述碳吸收能量确定模块还包括碳排放趋势单元，所述碳排放趋势单元用于根据所述待监测区域内建筑的能耗监测数据、获取建筑行业的碳达峰数据，根据所述能耗监测数据和所述碳达峰数据构建建筑排放达峰分析模型，根据所述建筑排放达峰分析模型进行不同场景下的碳排放趋势模拟。
26.优选地，所述监测模块包括平均变化速率计算单元，所述平均变化速率计算单元：用于在监控时间内对所述建筑碳排放量和所述净排放量进行监测，得到平均变化速率；并将所述平均变化速率与设定的阈值进行比较，分别生成碳排缓增信号、碳排激增信号、碳排危险信号。
27.优选地，所述系统还包括报警终端，与所述监测模块连接，所述报警终端用于根据碳排危险信号生成报警指令，接收到报警指令后发出警报声。
28.一种基于物联传感的建筑碳排放监测方法，包括：
29.基于数据获取模块获取待监测区域建筑场所的基本数据及实时碳排放数据，通过碳排放数据分析模块确定能耗类型，并将接收到的数据发送至能耗计算模块；
30.通过所述能耗计算模块确定建筑碳排放量，基于碳吸收量确定模块计算净排放量；
31.将所述建筑碳排放量和所述净排放量发送至检测模块进行监测，得到碳排缓增信号、碳排激增信号、碳排危险信号；并通过报警终端对所述碳排危险信号进行报警。
32.本发明的有益效果为：
33.本发明通过数据获取模块、碳排放数据分析模块、能耗计算模块、确定碳排放类型，对建筑碳排放量进行监测，通过碳吸收量确定模块和监测模块对建筑整体进行碳排放量的实时监测，使得监测结果更加及时、准确和完善；
34.本发明可有效结合建筑的碳排放数据和碳中和数据的变化速率对建筑的碳排放量进行监测，提高了建筑碳排放量监测的准确度；同时，依据建筑的碳排放量，设定对应的警报等级，使得建筑能源监控更具科学性和合理性，避免资源浪费。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
39.如附图1所示，一种基于物联传感的建筑碳排放监测系统，包括：
40.数据获取模块：用于获取待监测区域建筑场所的基本数据及实时碳排放数据；
41.碳排放数据分析模块：用于接收所述基本数据和所述实时碳排放数据，确定能耗类型，并将接收到的数据发送至能耗计算模块；
42.能耗计算模块：用于根据接收到的数据计算建筑碳排放量；
43.碳吸收量确定模块：用于通过大气碳浓度计算碳进入量和碳吹出量，并基于所述碳进入量和碳吹出量计算净排放量；
44.监测模块：用于对所述碳排放类型、建筑碳排放量以及所述净排放量进行监测；
45.数据获取模块、碳排放数据分析模块、能耗计算模块、碳吸收能量确定模块依次连接，所述监测模块分别与所述数据获取模块、所述碳排放数据分析模块、所述能耗计算模块、所述碳吸收能量确定模块连接。
46.建筑场所基本数据包括：
47.建筑信息：建筑名称、建筑占地面积、建筑高度、建筑材料；
48.碳中和信息：待监测区域绿植面积、水源面积和树木数量。
49.进一步优化方案，所述碳排放数据分析模块基于所述实时碳排放数据确定能耗类型；其中，所述实时碳排放数据包括：二氧化碳排放量、甲烷排放量、全氟碳化合物排放量、氢氟化合物排放量；所述能耗类型包括电力、热力、天然气、蒸汽。
50.能耗类型有很多，比如电力、热力、天然气或蒸汽等等，在大部分办公建筑中，能耗类型以电力为主，在本实施例中，能耗效率是指一个单位的原料能生成多少电力，这与实际的发电方式有关，一般在电力系统中都会有计算，读取相应的效率即可；在确定能耗效率的基础上，读取供能表中用了多少电，然后基于用的电量和能耗效率即可计算出原料的多少，进而基于原料计算碳排放量，基于原料计算碳排放量确定的对应关系。
51.进一步优化方案，所述能耗计算模块包括：
52.材料确定单元：用于获取建筑信息，基于所述建筑信息确定建筑材料，并基于所述建筑材料确定材料碳排放量；
53.突发情况获取单元：用于获取建筑日志，基于建筑日志获取突发情况，基于所述突发情况的种类和时间确定应急碳排放量；
54.第一计算单元：用于获取所述建筑日志中的人员信息，并读取所述人员信息中的工作时间，计算总工作时间；
55.碳排放量计算单元：用于基于所述总工作时间确定所述建筑碳排放量。
56.能耗计算模块目的是对建筑碳排放量进行监管，企业建筑中，碳排放量最大的部分就是能耗过程，因此，想要降低企业碳排放量，应该需要一些适当的监管。建筑碳排放量中，首先，材料成型过程会有碳排放量，其次，在施工过程中发生的突发情况也会产生碳排放量，这一部分的碳排放量容易被忽略，但是突发情况产生的碳排放量是非常大的；最后，便是工人产生的碳排放量，由于建筑工人的流动性很强，在建造碳排放量的计算过程中，采用的是时间计量的方法，计算不同工人的总工作时间，然后通过几个工人计算出平均碳排放量，然后通过简单的乘法即可确定建造碳排放量。
57.进一步优化方案，所述碳吸收能量确定模块包括：
58.绿植表生成单元：用于获取碳中和信息，基于所述碳中和信息获取相应的绿植数量和绿化面积，并生成绿植表，并基于所述绿植表计算碳吸收量。
59.碳吸收能量确定模块所能实现的功能均由计算机设备完成，所述计算机设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条程序代码，所述程序代码由所述一个或多个处理器加载并执行以实现所述碳吸收能量确定模块的功能。
60.处理器从存储器中逐条取出指令、分析指令，然后根据指令要求完成相应操作，产生一系列控制命令，使计算机各部分自动、连续并协调动作，成为一个有机的整体，实现程序的输入、数据的输入以及运算并输出结果，这一过程中产生的算术运算或逻辑运算均由运算器完成；所述存储器包括只读存储器，所述只读存储器用于存储计算机程序，所述存储器外部设有保护装置。
61.碳吸收能量确定模块还包括碳排放趋势单元，所述碳排放趋势单元用于根据所述待监测区域内建筑的能耗监测数据、获取建筑行业的碳达峰数据，根据所述能耗监测数据和所述碳达峰数据构建建筑排放达峰分析模型，根据所述建筑排放达峰分析模型进行不同场景下的碳排放趋势模拟。
62.建筑排放达峰分析模型采用leap分析预测模型。根据待监测区域内建筑用能特点，从直接碳排放的角度，针对性地收集建筑行业低碳达峰相关数据，并进行整理和分析，构建建筑碳排放达峰leap分析模型，预测未来辖区内建筑碳排放趋势。通过设置不同技术及低碳政策导向情景进行预测分析，并有针对性提出碳排放减排建议。
63.进一步优化方案，所述碳吸收能量确定模块还包括碳排放趋势单元，所述碳排放趋势单元用于根据所述待监测区域内建筑的能耗监测数据、获取建筑行业的碳达峰数据，根据所述能耗监测数据和所述碳达峰数据构建建筑排放达峰分析模型，根据所述建筑排放达峰分析模型进行不同场景下的碳排放趋势模拟。
64.若接收到碳排正常信号，则不进行任何操作；若接收到碳排缓增信号或碳排激增信号，则缩减建筑预设范围内的车辆数、人员数和用电设备，和/或增加建筑预设范围内的绿化面积、水源面积和树木数。
65.所述系统还包括报警终端，与所述监测模块连接，所述报警终端用于根据碳排危险信号生成报警指令，接收到报警指令后发出警报声。
66.一种基于物联传感的建筑碳排放监测方法，包括：
67.基于数据获取模块获取待监测区域建筑场所的基本数据及实时碳排放数据，通过碳排放数据分析模块确定能耗类型，并将接收到的数据发送至能耗计算模块；
68.通过所述能耗计算模块确定建筑碳排放量，基于碳吸收量确定模块计算净排放量；
69.将所述建筑碳排放量和所述净排放量发送至检测模块进行监测，得到碳排缓增信号、碳排激增信号、碳排危险信号；并通过报警终端对所述碳排危险信号进行报警。
70.本发明的有益效果为：
71.本发明通过数据获取模块、碳排放数据分析模块、能耗计算模块、确定碳排放类型，对建筑碳排放量进行监测，通过碳吸收量确定模块和监测模块对建筑整体进行碳排放量的实时监测，使得监测结果更加及时、准确和完善；
72.本发明可有效结合建筑的碳排放数据和碳中和数据的变化速率对建筑的碳排放量进行监测，提高了建筑碳排放量监测的准确度；同时，依据建筑的碳排放量，设定对应的警报等级，使得建筑能源监控更具科学性和合理性，避免资源浪费。
73.以上所述的实施例仅是对本发明优选方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。