[发明专利]一种基于边缘计算的碳排放监测预警分析系统及其方法

说明书

本发明涉及一种基于边缘计算的碳排放监测预警分析系统及其方法，属于碳排放分析技术领域，包括边缘监测站和云计算中心，所述边缘监测站设置有数据采集模块、边缘计算模块和数据传输模块，用于采集数据并进行初步站点分析，同时将数据打包上传至云计算中心；所述边缘计算模块，用于构建站点碳排量分析模型；所述云计算中心，用于城市碳排量估算以及预测，生成预警报告；所述站点碳排量分析模型包括回归模型和BP神经网络；所述数据采集模块包括二氧化碳浓度传感器和气象观测传感器。本发明针对城市碳排放集中点设置基于边缘计算的监测站点，从实时采集的数据出发完成监测站点碳排放的预测分析，然后通过云计算中心生成预警报告。

技术领域

本发明属于碳排放分析技术领域，具体涉及一种基于边缘计算的碳排放监测预警分析系统及其方法。

背景技术

随着城市化进程的不断推进、劳动人口的不断迁移，造成城市能源消耗的增加、环境污染加剧以及碳排放增加，作为温室气体组成之一的二氧化碳，其排放量带来的气候变化不容小觑。

目前针对城市的碳排放问题，在节能减排方面采取了一系列措施，使得原有的能源结构、排放因子和污染控制措施发生了巨大的变化。通过在大型工业企业内安装在线连续排放监测系统来追踪碳排放，但却忽略了大部分的中小型企业碳排放，这些小型企业并没有安装监测系统，很难及时准确地捕捉到它们的排放特征，对于城市居民的日常生活及行为活动未曾估算。因此基于数据来源不足，同时预测角度的不同，对于城市碳排放的实时监测及预警不够及时且预测效果较差。

鉴于上述情况，亟需提出一种基于边缘计算的碳排放监测预警分析系统及其方法，从碳排放源头进行实时数据采集，分析影响因素与碳排放之间的映射关系，更加准确的对城市碳排放做出监测和预警。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于边缘计算的碳排放监测预警分析系统及其方法，针对城市碳排放集中点设置基于边缘计算的监测站点，从实时采集的数据出发完成监测站点碳排放的预测分析，然后通过云计算中心生成预警报告。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于边缘计算的碳排放监测预警分析系统，包括边缘监测站和云计算中心，所述边缘监测站通过有线或无线的方式与云计算中心连接；

所述边缘监测站设置有数据采集模块、边缘计算模块和数据传输模块，用于采集数据并进行初步站点分析，同时将数据打包上传至云计算中心；

所述边缘计算模块，用于构建站点碳排量分析模型；

所述云计算中心，用于城市碳排量估算以及预测，生成预警报告。

作为本发明的一种优选技术方案，所述站点碳排量分析模型包括回归模型和BP神经网络；

所述回归模型，用于筛选碳排量影响因素变量；

所述BP神经网络，用于输出站点碳排量预测值。

作为本发明的一种优选技术方案，所述数据采集模块包括二氧化碳浓度传感器和气象观测传感器；所述预警报告包括站点类别碳排放排序和区域碳排放排序。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括一种基于边缘计算的碳排放监测预警分析方法，应用于以上所述的碳排量预警分析系统，包括以下步骤：

S1、进行城市碳源分析，筛选出最具代表性的边缘监测站点位置；

S2、建立边缘监测站点并调试通网；

S3、边缘监测站通过收集的数据进行站点分析；

S4、将站点分析结果上传至云计算中心；

S5、云计算中心根据站点分析结果进行城市碳排量估算并生成预警报告。