本發(fā)明專利技術(shù)涉及環(huán)境監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體為電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集模塊接收電廠多監(jiān)控點的傳感器數(shù)據(jù)，包括每個傳感器的碳排放值、時間戳及環(huán)境參數(shù)，進行數(shù)據(jù)清洗，剔除異常值和不完整記錄，根據(jù)數(shù)據(jù)的時序特征進行排序，建立序列化數(shù)據(jù)集。本發(fā)明專利技術(shù)中，通過應(yīng)用數(shù)據(jù)清洗及時間序列化處理，提升數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可用性，動態(tài)調(diào)整策略如峰度、偏度的計算，使數(shù)據(jù)管理更具適應(yīng)性和前瞻性，引入幾何和拓?fù)浞治龇椒ㄌ嵘龑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征的理解，有效地識別了數(shù)據(jù)中的復(fù)雜模式，如空洞、集群及排放源的依賴關(guān)系，異常檢測技術(shù)的應(yīng)用，加強對異常行為的及時識別，允許早期發(fā)現(xiàn)潛在的設(shè)備故障或操作失誤，及時干預(yù)，減少不必要的環(huán)境影響。
2、其中，電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)是指專門用于監(jiān)測和管理電力產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳排放量的技術(shù)系統(tǒng)。其主要用途是幫助電力公司或監(jiān)管機構(gòu)實時跟蹤碳排放量，以確保環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的遵守并助力于碳交易市場的參與。通過這種監(jiān)控，可以更有效地評估和控制電力產(chǎn)業(yè)的環(huán)境影響，同時為政策制定和環(huán)境保護提供數(shù)據(jù)支持。這種系統(tǒng)的實施對于推動可持續(xù)發(fā)展和實現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有重要意義。
3、盡管現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)控技術(shù)提供了實時數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)監(jiān)控，但在多參數(shù)相互作用的深入分析與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的識別方面還有欠缺。現(xiàn)有系統(tǒng)主要側(cè)重于單一數(shù)據(jù)點的監(jiān)控，缺乏對數(shù)據(jù)整體性和關(guān)聯(lián)性的深入理解。此外，靜態(tài)的數(shù)據(jù)分析方法不能有效適應(yīng)環(huán)境數(shù)據(jù)的動態(tài)變化，這限制了監(jiān)控響應(yīng)的時效性。數(shù)據(jù)完整性和異常檢測方面，現(xiàn)有技術(shù)未能充分剔除錯誤數(shù)據(jù)或及時識別異常行為，影響數(shù)據(jù)質(zhì)量和決策的準(zhǔn)確性。這些技術(shù)限制導(dǎo)致環(huán)境威脅評估的不夠全面或及時，影響環(huán)境政策的制定和執(zhí)行，可能在關(guān)鍵時刻無法提供必要的支持，增加環(huán)境風(fēng)險。
/>技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用了如下技術(shù)方案：電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)包括：
3、數(shù)據(jù)采集模塊接收電廠多監(jiān)控點的傳感器數(shù)據(jù)，包括每個傳感器的碳排放值、時間戳及環(huán)境參數(shù)，進行數(shù)據(jù)清洗，剔除異常值和不完整記錄，根據(jù)數(shù)據(jù)的時序特征進行排序，建立序列化數(shù)據(jù)集；
4、動態(tài)調(diào)整模塊從所述序列化數(shù)據(jù)集中提取碳排放量及環(huán)境因子，計算數(shù)據(jù)的峰度、偏度，動態(tài)調(diào)整激活閾值，評估多數(shù)據(jù)點與既定排放模式的偏離程度，結(jié)合時間序列分析，生成調(diào)整后數(shù)據(jù)特征；
5、拓?fù)浞治瞿K利用所述調(diào)整后數(shù)據(jù)特征，應(yīng)用幾何和拓?fù)浞椒ǎ治鰯?shù)據(jù)間的空洞、連接和集群，識別排放源之間的依賴關(guān)系和空間分布，提取數(shù)據(jù)的拓?fù)涮卣鳎赏負(fù)涮卣髡?/p>
6、異常檢測模塊根據(jù)所述拓?fù)涮卣髡瑢Ρ痊F(xiàn)有排放模式，識別存在異常行為的數(shù)據(jù)點，通過聚類分析區(qū)分設(shè)備故障或操作失誤引起的異常排放，生成異常排放識別結(jié)果。
7、作為本專利技術(shù)的進一步方案，所述序列化數(shù)據(jù)集的獲取步驟具體為：
8、從電廠多監(jiān)控點接收傳感器數(shù)據(jù)，包括碳排放值、時間戳和環(huán)境參數(shù)，采用公式：
9、
10、計算每個傳感器的調(diào)整后碳排放量，生成初始調(diào)整后碳排放量集；
11、其中，表示傳感器的原始碳排放值，表示環(huán)境參數(shù)，表示調(diào)整后的碳排放量，、是調(diào)整系數(shù)，表示時間戳；
12、對所述初始調(diào)整后碳排放量集進行數(shù)據(jù)清洗，刪除異常值和不完整記錄，采用公式：
13、
14、生成清洗后的數(shù)據(jù)集；
15、其中，表示清洗后的數(shù)據(jù)集，為時間調(diào)整系數(shù)，表示時間戳；
16、將所述清洗后的數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)按時間戳排序并組合，形成時間序列，采用公式：
17、
18、生成序列化數(shù)據(jù)集；
19、其中，表示時間t的序列化數(shù)據(jù)集，是數(shù)據(jù)點的加權(quán)系數(shù)。
20、作為本專利技術(shù)的進一步方案，所述調(diào)整后數(shù)據(jù)特征的獲取步驟具體為：
21、從所述序列化數(shù)據(jù)集中分別提取每個時間點的碳排放量和環(huán)境因子，整合成特征數(shù)據(jù)集，采用公式：
22、
23、生成特征提取結(jié)果；
24、其中，表示碳排放量，表示環(huán)境因子，、為特征加權(quán)系數(shù)；
25、對所述特征提取結(jié)果應(yīng)用統(tǒng)計分析，計算峰度和偏度，采用公式：
26、
27、和
28、
29、生成統(tǒng)計分析結(jié)果；
30、其中，表示峰度，表示偏度，表示平均值，表示標(biāo)準(zhǔn)偏差，表示樣本數(shù)量；
31、根據(jù)所述統(tǒng)計分析結(jié)果，動態(tài)調(diào)整激活閾值，采用公式：
32、
33、增加因子，集成峰度和偏度對閾值的復(fù)合影響，生成調(diào)整后的激活閾值；
34、其中，是原始激活閾值，是調(diào)整后的激活閾值；
35、利用所述調(diào)整后的激活閾值和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，計算數(shù)據(jù)點與既定排放模式的偏離程度，采用公式?：
36、
37、增加偏離度的敏感度，生成調(diào)整后數(shù)據(jù)特征；
38、其中，表示偏離度，表示既定排放模式，為偏離度調(diào)整系數(shù)。
39、作為本專利技術(shù)的進一步方案，所述數(shù)據(jù)間的空洞、連接和集群的獲取步驟具體為：
40、分析所述調(diào)整后數(shù)據(jù)特征，應(yīng)用高維幾何映射識別數(shù)據(jù)間的空洞，采用公式：
41、
42、計算空洞，生成空洞識別結(jié)果；
43、其中，表示空洞識別結(jié)果，是調(diào)節(jié)參數(shù)，表示數(shù)據(jù)特征點，表示特征均值，為調(diào)制系數(shù)，代表調(diào)整后數(shù)據(jù)特征點的數(shù)量；
44、從所述空洞識別結(jié)果出發(fā)，使用voronoi圖確定數(shù)據(jù)連接點，采用公式：
45、
46、計算連接點，生成連接點分析結(jié)果；
47、其中，表示連接點分析結(jié)果，引用自調(diào)整后數(shù)據(jù)特征，是防除零的小常數(shù)，為調(diào)節(jié)系數(shù)，為衰減系數(shù)，代表確定數(shù)據(jù)連接點的特征點的數(shù)量；
48、利用所述連接點分析結(jié)果，應(yīng)用密度聚類算法識別數(shù)據(jù)中的集群，采用公式：
49、
50、計算集群，生成集群分析結(jié)果；
51、其中，表示集群分析結(jié)果，為連接點分析結(jié)果中的每一個連接點，為聚類系數(shù)，為全部連接點中的最小值，代表密度聚類算法的數(shù)據(jù)點數(shù)量。
52、作為本專利技術(shù)的進一步方案，所述拓?fù)涮卣髡墨@取步驟具體為：
53、從分析的集群數(shù)據(jù)中，利用拓?fù)浞治黾夹g(shù)提取排放源之間的依賴關(guān)系和空間分布，采用公式?：
54、
55、計算依賴關(guān)系和空間分布，生成依賴關(guān)系和空間分布分析結(jié)果；
56、其中，表示依賴關(guān)系和空間分布分析結(jié)果，代表數(shù)據(jù)點特征值，代表空洞識別結(jié)果，為防除零的小常數(shù)，和為調(diào)整系數(shù)，為調(diào)制系數(shù)，代表參與計算的數(shù)據(jù)點的總數(shù)?；
57、利用所述依賴關(guān)系和空間分布分析結(jié)果，應(yīng)用持久同調(diào)方法細(xì)化數(shù)據(jù)的拓?fù)涮卣鳎捎霉?：
58、
59、計算拓?fù)涮卣鳎蓴?shù)據(jù)拓?fù)涮卣鹘Y(jié)果；
60、其中，表示數(shù)據(jù)拓?fù)涮卣鳎瑸橐蕾囮P(guān)系和空間分布分析結(jié)果中的單個值，為調(diào)整系數(shù)，為衰減系數(shù)，為調(diào)制系數(shù)，m代表依賴關(guān)系和空間分布分析結(jié)果中單個分析值的總數(shù)；...
【技術(shù)保護點】
1.電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述序列化數(shù)據(jù)集的獲取步驟具體為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整后數(shù)據(jù)特征的獲取步驟具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)間的空洞、連接和集群的獲取步驟具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述拓?fù)涮卣髡墨@取步驟具體為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述異常排放識別結(jié)果的獲取步驟具體為：
【技術(shù)特征摘要】
1.電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述序列化數(shù)據(jù)集的獲取步驟具體為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力碳排放量實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整后數(shù)據(jù)特征的獲取步驟具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：文茹馨，劉惠穎，田文，林文娟，康德功，梁言賀，胡晶宇，王宗晶，李洋，劉承卿，孫洋，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司營銷服務(wù)中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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