一種基于物聯網的碳達峰預測平臺制造技術

本發明專利技術公開了一種基于物聯網的碳達峰預測平臺，包括數據接入治理層、信息融合分析層和可視化調度層三層架構，所述的數據接入治理層包括異構物端接入模塊，異構物端接入模塊完成異構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數據融合治理模塊，異構數據融合治理模塊完成數據聚和數據挖掘功能，完成碳達峰預測；所述的可視化調度層包括行業分析模塊和指揮調度模塊，這兩個模塊根據預測結果為碳達峰預測平臺的用戶提供相應的應用。本發明專利技術通過各層之間進行數據交互，實現碳達峰預測平臺的異構數據源接入、數據挖掘與預測，解決環境產業中碳達峰預測數據收集時的數據孤島問題和碳達峰預測與指揮調度問題。問題和碳達峰預測與指揮調度問題。問題和碳達峰預測與指揮調度問題。

【技術實現步驟摘要】
一種基于物聯網的碳達峰預測平臺


[0001]本專利技術屬于物聯網
，特別涉及一種基于物聯網的碳達峰預測平臺。

技術介紹

[0002]近期，各地
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十四五
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規劃和2035年遠景目標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該出現在2030年之前。建設碳達峰預測平臺，能夠對平臺用戶目前是否已能夠實現碳達峰做目標出精準評估，為政府、能源企業以及能源服務市場的經濟增速、產業結構轉型程度、能源結構優化速度及政府應當采取的措施提供重要數據參考。
[0003]碳達峰預測平臺建設在環境產業面臨的難點問題主要有如下四點：（1）缺乏數據共享機制,數據孤島情況嚴重。（2）環境產業數據開放的數量、質量和時效與公眾對于環境問題的關切程度相比，仍有較大差距。（3）數據失真影響行業決策及發展。（4）數據應用的創新性思維不足。針對上述問題，本專利技術提出了一種基于物聯網的碳達峰預測平臺。

技術實現思路

[0004]專利技術目的：本專利技術的目的在于針對該平臺在實際建設時存在的多行業間數據孤島的問題，一方面通過構建數據接入治理層，設計了大規模跨行業異構物聯網終端接入方法和物端管理方法，實現異構物聯網終端的統一數據接入；另一方面通過構建數信息融合分析層，完成數據聚合與數據挖掘，實現統一數據標準﹑數據治理﹑數據湖，完成跨行業的數據匯聚、共享與分析，進而完成碳達峰的預測。r/>[0005]本專利技術提供了一種基于物聯網的碳達峰預測平臺，其特征在于，包含數據接入治理層、信息融合分析層和可視化調度層三層架構。數據接入治理層完成來自多行業、多協議異構物聯網監測終端的接入，向信息融合分析層提供統一的信息描述和訪問控制接口；在此基礎上，信息融合分析層完成來自數據接入治理層和互聯網數據的匯聚、整合、分類、交換與聚合，并完成信息的融合分析；可視化調度層依據信息融合分析層的分析結果，對各單位、部門和領域進行調度指揮和優化調整。
[0006]所述的數據接入治理層包括異構物端接入模塊，所述的異構物端接入模塊包括物端接入子模塊和物端管理子模塊，用于異構物端接入和物端管理；所述的信息融合分析層包含異構數據融合治理模塊，所述的異構數據融合治理模塊包括數據聚合子模塊和數據挖掘子模塊，用于數據聚合和數據挖掘；所述的可視化調度層包含行業分析模塊和指揮調度模塊，用于預測和分析碳數據，對各單位、部門和領域進行調度指揮和優化調整。
[0007]進一步地，所述物端接入子模塊支持MQTT協議、CoAP協議以及HTTP協議，數據交換格式采用JSON的數據格式。
[0008]進一步地，所述物端管理子模塊基于Netty的數據接入協議，利用Netty的中間件
負責管理模塊與物端的數據交互。
[0009]進一步地，所述數據聚合子模塊采用基于Markov鏈的最大化聚合質量的數據聚合。
[0010]進一步地，所述數據挖掘子模塊包含數據集選擇階段單元、數據集預處理單元、數據挖掘單元、模式評估單元，用于搭載多種碳達峰預測模型。
[0011]進一步地，所述行業分析模塊在數據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鍵因素；并進行重點行業碳排放監測、去碳潛力分析和碳交易碳定價分析。
[0012]進一步地，所述指揮調度模塊利用大數據分析技術分析地區多維指標情況，通過智能化手段模擬碳中和場景，構建碳中和、碳減排專題應用場景，對影響碳達峰的關鍵指標和數據進行預測和動態模擬，并對相關的單位、部門和領域進行調度指揮和優化調整。
[0013]與現有技術相比，本專利技術具有的優點和積極效果在于：1．本專利技術構建了一種基于大規模異構物端接入技術的碳達峰預測平臺架構，一方面通過統一數據接入﹑數據標準﹑數據治理﹑數據湖要求，解決了環境產業所面臨的系統多、協議多、各類型檢測設備多等問題，打破數據孤島；另一方面，通過對碳達峰的關鍵指標和數據進行預測和未來動態模擬，指導政府、能源企業對相關的單位、部門和領域進行調度指揮和優化調整。
[0014]2.本專利技術在此基礎上構建了可視化調度層，對影響碳達峰的關鍵指標和數據進行未來動態模擬，為相關的單位、部門和領域進行調度指揮、優化調整提供建議，確保碳達峰目標的達成。
附圖說明
[0015]為了更清楚地說明本專利技術實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本專利技術的一種基于物聯網的碳達峰預測平臺的系統架構示意圖。
[0017]圖2為本專利技術的一種基于物聯網的碳達峰預測平臺的物端管理子模塊設計示意圖。
具體實施方式
[0018]下面對本專利技術技術方案進行詳細說明，但是本專利技術的保護范圍不局限于所述實施例。
[0019]如圖1所示，本專利技術提出的基于物聯網技術的碳達峰預測平臺系統，自下而上分別是數據接入治理層、信息融合分析層和可視化調度層，所述的數據接入治理層包括異構物端接入模塊，所述的異構物端接入模塊包括物端接入子模塊和物端管理子模塊，所述的信息融合分析層包括異構數據融合治理模塊，所述的異構數據融合治理模塊包括數據聚合子模塊和數據挖掘子模塊，
所述的可視化調度層包含行業分析模塊和指揮調度模塊，用于預測和分析碳數據，對各單位、部門和領域進行調度指揮和優化調整。
[0020]數據接入治理層整合來自電力、石油、天然氣、新能源、環保、林業、政府機構等領域和部門的多種異構數據資源，完成數據接入、數據標準的建設、數據湖構建的功能。在該層構建的異構數據接入模塊的具體實施方式如下：異構物端接入模塊的主要功能是處理接入物端的連接和數據交互，通過接入物端與平臺規定的標準傳輸協議完成消息的編解碼工作，編制大規模異構物端邊緣控制規則引擎，讓平臺端支持添加自定義規則實現消息轉發的業務功能，完成異構物聯網環境監測終端數據的采集與治理。物聯網終端的數據通過MQTT、CoAP、HTTP協議接入物聯網接入子模塊，采用JSON數據格式完成數據的交換與傳輸,并通過物端接入中間件實現異構物端的管理。在實際構建時，異構物端接入模塊應包含服務前端的各類數據采集點，通過不同的傳感器和通信節點完成監測。監測對象可根據政府相關部門的要求確定。以節能減排方面的監測為例，涉及的主要有用電量、氣體排放、煤消耗等方面的數據采集。
[0021]其中，物端接入子模塊支持MQTT協議、CoAP協議以及HTTP協議。在通信過程中，系統通過設備管理子模塊實現對設備協議的選擇。在數據交換格式上，物端接入子模塊采用JSON數據格式，以支持物聯網應用開發過程中的數據的交換傳輸。在數據協議與封裝方面，來自不同行業的異構傳感器設備采集到監測數據之后，會結合其使用的通信協議將數據進行封裝處理，之后再本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于物聯網的碳達峰預測平臺，其特征在于，包含數據接入治理層、信息融合分析層和可視化調度層三層架構，所述的數據接入治理層包含異構物端接入模塊，所述的異構物端接入模塊通過傳感器和通信節點進行監測，各領域的異構傳感器設備采集到監測數據后，結合其使用的通信協議將數據進行封裝處理，再將封裝好的數據傳輸到物聯網設備接入系統中；所述的異構物端接入模塊包括物端接入子模塊和物端管理子模塊，用于異構物端接入和物端管理，且向信息融合分析層提供統一的信息描述和訪問控制接口,所述的物端接入子模塊支持MQTT、CoAP、HTTP協議的網絡終端數據接入，采用JSON數據格式完成數據的交換與傳輸；所述的物端管理子模塊基于Netty的數據接入協議，利用Netty的中間件負責轉發物端請求和平臺對物端的操作；所述的信息融合分析層包含異構數據融合治理模塊，所述的異構數據融合治理模塊包括數據聚合子模塊和數據挖掘子模塊，用于對數據接入治理層收集的數據進行匯聚、整合、分類、交換、聚合和挖掘；所述的數據聚合子模塊采用基于Markov鏈的最大化聚合質量的數據聚合，對跨行業數據進行挑選、分析、歸類，濾除不重要的數據；所述的可視化調度層包含行業分析模塊和指揮調度模塊，用于預測和分析碳數據，根據信息融合分析層的分析結果對各單位、部門和領域進行調度指揮和優化調整；所述的行業分析模塊在所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭永安，田豐，
申請(專利權)人：邊緣智能研究院南京有限公司，
類型：發明
國別省市：