一種基于邊云協同的碳監管系統和方法技術方案

本發明專利技術公開了一種基于邊云協同的碳監管系統和方法，包括信息管理層、實時監控層和智能感知層。信息管理層負責能源和排放信息的統計和分析，包括能耗設備管理、能耗統計與考核、節能分析和能耗預測功能；實時監控層負責各個子系統層的集中監控，包括實時圖形監控、報警和趨勢圖功能；智能感知層負責數據采集和各子系統的通信，包括數據傳輸模塊和數據采集模塊。本發明專利技術公開的系統和方法對城市各系統的二氧化碳排放濃度、煙氣流量等關聯參數進行實時監測，并按不同統計周期統計二氧化碳排放量。通過結合發電量完成進度以及日二氧化碳排放量變化趨勢，給出預警信息，解決了城市場景下的海量設備和數據所帶來的能耗管理困境。的海量設備和數據所帶來的能耗管理困境。的海量設備和數據所帶來的能耗管理困境。

【技術實現步驟摘要】
一種基于邊云協同的碳監管系統和方法


[0001]本專利技術涉及邊云協同和碳監管
，尤其是涉及一種基于邊云協同的碳監管系統和方法。

技術介紹

[0002]城市中二氧化碳主要排放來源在地理上分散，智能化的實時數據收集、傳遞、處理和執行變得尤為重要。云計算雖然為數據處理提供高效的計算平臺，但是應對海量數據存在不足，且存在時延、可靠性和隱私性難以保證等問題。
[0003]針對上述問題，本專利技術提出了一種基于邊云協同的碳監管系統。

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現有技術的不足，一種基于邊云協同的碳監管系統和方法，解決了城市場景下的海量設備和數據所帶來的能耗管理困境。
[0005]本專利技術公開了基于邊云協同的碳監管系統，包括邊緣側和云側平臺，所述的邊緣側包括智能感知層，所述的智能感知層為系統的最底層，包括數據采集模塊、數據傳輸模塊和邊緣處理模塊，用于將采集的原始數據進行初步處理后，將初步處理的數據傳輸給云側平臺中的實時監控層；所述的云側平臺包括實時監控層和信息管理層，所述的實時監控層為系統的中間層，包括實時圖形監控單元、報警單元和趨勢圖單元，用于實現對收集到的智能感知層的數據進行集中地實時監控和遠程操作，負責處理邊緣側傳輸來的數據；所述的信息管理層為系統的最高層，包括能耗設備管理單元、能耗統計與考核單元、節能分析單元、能耗預測單元，用于統計分析和協同處理多個邊緣處理模塊傳輸的能源和排放信息，負責協同處理多個邊緣側所傳輸來的信息。
[0006]進一步地，所述數據采集模塊包括二氧化碳傳感器、電力傳感器、光照傳感器，所述的數據傳輸模塊使用無線長距離傳輸技術。
[0007]進一步地，所述實時監控層通過網絡與智能控制子系統通信獲得實時數據，完成整體城市能源消耗和碳排放的實時圖形監控、趨勢圖和報警功能。
[0008]進一步地，所述實時圖形監控單元設計建筑模型畫面，動態顯示能源、排放和設備運行參數。
[0009]基于邊云協同的碳監管方法包括以下步驟：步驟1：將邊緣側部署在城市中各耗能單位區域，與耗能單位附近的終端設備通過網絡相連接，各區域的邊緣側通過網絡連接到云側平臺，利用邊緣側的智能感知層中數據采集模塊的各類傳感器采集到二氧化碳數據、電力數據和光照數據，利用智能感知層中邊緣處理模塊對采集的數據進行初步處理，通過智能感知層中數據傳輸模塊的LoRa長距離傳輸技術將其傳輸給云側平臺的實時監控層；
步驟2：云側平臺的實時監控層收集邊緣側的智能感知層中數據采集模塊所采集的數據及其部署的邊緣處理模塊的地理位置信息和所部署企業類型信息，并對邊緣側的智能感知層中邊緣處理模塊下發任務觸發策略和任務執行策略；步驟3：任務觸發策略包括異常閾值和任務動作，當邊緣處理模塊檢測到數據異常且達到異常閾值，則執行任務動作，并立即給云側平臺的實時監控層發送信息，附帶異常數據信息，實時監控層結合實時圖形監控和趨勢圖對數據進行處理和分析，判斷異常類型，并給管理員發送報警提示；步驟4：任務執行策略包括周期性策略，邊緣處理模塊定時處理數據采集模塊收集到的數據，提取一段時間內數據的特征，用于進行異常檢測和預警；步驟5：云側平臺的信息管理層收集各個邊緣處理模塊所傳來的信息，進行協同處理，完成全體的節能分析，能耗預測和能源信息統計。
[0010]進一步地，所述的邊緣側的智能感知層將定時上傳數據信息給云側平臺的實時監控層和信息管理層，若某一邊緣側長時間未發送數據信息給云側平臺，云側平臺則會對該邊緣側發送問詢信息，并發送預警信息給管理人員。
[0011]進一步地，所述的云側平臺的信息管理層對于接收到的信息進行二次深度處理，并進行數據挖掘，對多個數據采集模塊進行協同調度，并進行可視化，在聯動過程中設備調度需要跨邊緣側時，根據全局的設備實例化信息進行跨邊緣側的調度任務；在邊緣側數據處理任務需要云側平臺協同時，云側平臺接收邊緣網關聯動任務數據初步處理結果，對數據進行深度的計算分析處理，獲取所需結果。
[0012]進一步地，所述邊緣處理模塊可以根據數據采集模塊所采集的數據特征進行決策部署，對數據流進行調控，減小無效數據的存儲，避免存儲空間的浪費，實現存儲數據中的有效信息，所述的有效信息包括數據發生突變的關鍵時間段。
[0013]進一步的，所述數據采集模塊經由網關與數據傳輸模塊、邊緣處理模塊相連，使邊緣處理模塊在接收數據采集模塊的信息，云側平臺能將相應的運行規則下發給邊緣側的邊緣處理模塊，邊緣處理模塊對接收數據進行監聽，當滿足任務觸發策略時，根據任務執行策略做出相應的響應。
[0014]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）該系統可以監測城市各個系統（如加油站、工廠等）的二氧化碳排放濃度、煙氣流量等關聯參數進行實時監測，并按日、月、年等不同統計周期統計二氧化碳排放量。通過結合發電量完成進度以及日二氧化碳排放量變化趨勢，在二氧化碳排放即將超標或日二氧化碳排放量逐漸增加時，給出預警信息，提醒用戶采取措施降低二氧化碳排放或者提前到市場中購買二氧化碳排放配額。
[0015]（2）本專利技術在聯動過程中使用了邊云協同的策略，摒棄了基于云計算模型的單一計算資源，轉為充分利用邊緣網絡，在靠近數據源頭的網絡邊緣側處理聯動任務所請求的內容，提供邊緣智能服務，一方面減少了聯動過程中數據的傳輸時間及帶寬消耗，提高了聯動效率，另一方面也減緩了云側平臺海量存儲、計算困境及網絡帶寬壓力。（3）本專利技術不設置具體設備終端之間的聯動規則，而是通過設置邊緣側的任務觸發規則，省去了配置多套設備終端之間相同流程的聯動規則的時間和精力，同時也避免了聯動流程修改時需要進行大量修改的工作，使得多套設備終端之間的聯動更具備靈活性，
巧妙解決了城市場景下的海量設備和數據所帶來的能耗統計困境。
附圖說明
[0016]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。
[0017]圖1為本專利技術的一種基于邊云協同的碳監管系統的結構示意圖。
[0018]圖2為本專利技術的一種基于邊云協同的碳監管系統的部署結構示意圖。
具體實施方式
[0019]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。
[0020]參照圖1和圖2，本專利技術提供了一種基于邊云協同的碳監管系統和方法，重點突破城市碳排放監管能力。本系統接入和整合來自電力、石油、天然氣、新能源、環保、林業、互聯網、政府機構等領域和部門的多種數據資源，采用基于邊云協同的數據處理技術，實現對城市中所產生的分散、孤立的能源消耗和碳排放數據管理、共享、可視化和報表管理，總體目標是分階段、分模塊的管理城市運行過程中產生的碳排放，并對碳監管的實現進行預測。
[0021]基于邊云協同的碳監管系統包括邊緣側和云側平臺。
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于邊云協同的碳監管系統，其特征在于，包括邊緣側和云側平臺,所述的邊緣側包括智能感知層，所述的智能感知層為系統的最底層，包括數據采集模塊、數據傳輸模塊和邊緣處理模塊，用于將采集的原始數據進行初步處理后，將初步處理的數據傳輸給云側平臺中的實時監控層；所述的云側平臺包括實時監控層和信息管理層，所述的實時監控層為系統的中間層，包括實時圖形監控單元、報警單元和趨勢圖單元，用于實現對收集到的智能感知層的數據進行集中地實時監控和遠程操作，負責處理邊緣側傳輸來的數據；所述的信息管理層為系統的最高層，包括能耗設備管理單元、能耗統計與考核單元、節能分析單元、能耗預測單元，用于統計分析和協同處理多個邊緣處理模塊傳輸的能源和排放信息，負責協同處理多個邊緣側所傳輸來的信息。2.根據權利要求1所述的一種基于邊云協同的碳監管系統，其特征在于，所述的數據采集模塊包括二氧化碳傳感器、電力傳感器、光照傳感器，所述的數據傳輸模塊使用無線長距離傳輸技術。3.根據權利要求1所述的一種基于邊云協同的碳監管系統，其特征在于，所述的實時監控層通過網絡與智能控制子系統通信獲得實時數據，完成整體城市能源消耗和碳排放的實時圖形監控、趨勢圖和報警功能。4.根據權利要求1所述的一種基于邊云協同的碳監管系統，其特征在于，所述的實時圖形監控單元設計建筑模型畫面，動態顯示能源、排放和設備運行參數。5.一種基于邊云協同的碳監管方法，基于權利要求1
?
4任一項所述的一種基于邊云協同的碳監管系統，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：將邊緣側部署在城市中各耗能單位區域，與耗能單位附近的終端設備通過網絡相連接，各區域的邊緣側通過網絡連接到云側平臺，利用邊緣側的智能感知層中數據采集模塊的各類傳感器采集到二氧化碳數據、電力數據和光照數據，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭永安，張嘯，
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：