一种区块链碳排放监测装置和监测系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种区块链碳排放监测装置和监测系统，其中，监测装置包括温室气体监测及辅助模块、碳排放和/或碳交易管理模块以及通讯接口模块，碳排放和/或碳交易管理模块与温室气体监测及辅助模块相连接并通过通讯接口模块与外部监测终端相连接。本发明专利技术能够有效利用区块链技术的去中心化、透明化、不可篡改、不可伪造和系统自治性等优点，实现碳排放单位的碳排放数据或碳交易数据安全、透明地的存储，同时实现碳资产和碳排放权的多边点对点的交易。

【技术实现步骤摘要】
一种区块链碳排放监测装置和监测系统
本专利技术涉及区块链技术应用领域，具体是一种区块链碳排放监测装置和监测系统。
技术介绍
十八届五中全会明确了“绿色发展”等五大理念，“十三五”时期，进一步加强节能减排、发展节能环保产业和生态文明体制机制改革，将持续成为发展重点。“十三五”各类规划更是将各种能源环境产权交易机制集中论述，要建立健全用能权、用水权、排污权、碳排放权初始分配制度；加快碳市场建设，培育碳辅助服务市场，建立可再生能源配额制及绿色碳证书交易制度；开展用能权交易试点，推动建设全国统一的碳排放交易市场。2016年11月4日《巴黎协定》正式生效。恰好在同一天，国务院印发《"十三五"控制温室气体排放工作方案》，首次明确提出"大型发电集团单位供电二氧化碳排放控制在550克二氧化碳/千瓦时以内"；未来相信国家也会出台针对化工、钢铁、水泥等其他高耗能企业的二氧化碳排放指标要求，未来火电机组或高耗能企业如果想保持生产规模，就需要通过购买非水可再生能源“绿证”或碳排放交易权的碳排放指标来完成发电或生产配额考核指标，最终共同实现2020年我国非化石能源占一次能源消费比重达到15％的宏观目标。在这样的背景下，每个化石能源火电厂或其他高耗能大型化石能源锅炉烟气中的温室气体排放量及折算CO2排放量的在线监测就变的越来越重要，大部分火电厂及高耗能锅炉的CO2排放量目前是没有在线监测手段的，很多火电厂或燃煤锅炉都是通过煤耗量间接利用碳平衡法或排放因子法计算得出的Co2排放量，这样是无法作为核准化石能源大型锅炉实际碳排放量的。只有建立像现有的NOx和SO2的排放量在线监测平台，才能够真正建立类似现有排污权交易一样的CO2排放权或绿色证书交易体系，最终实现中国政府在巴黎协定中承诺的减排目标。此外，联合国规定了七种人为温室气体:二氧化碳,甲烷,氧化亚氮,氢氟碳化物,全氟碳化物,六氟化碳,三氟化氮。其中六氟化硫(SF6)的效应最大,是CO2的23900倍,甲烷是CO2的25倍(根据IPCC公布的2007年的GWP数值)。根据下图的分析，在化石能源锅炉燃烧过程和脱硫脱硝过程中，会大量产生烟气中主要的三种温室气体为CO2、CH4和N2O，另外产生微量的氟化物等温室气体，因为其影响因子是CO2最高上万倍，因此，对他们在烟气中的含量监测也十分重要。区块链作为加密货币比特币的底层技术，是一个伟大的创新，区块链技术可以用于打击欺诈和非法交易，目前很多行业都开始使用区块链技术，尤其是采用区块链作为工具实现真正的能源互联网技术。区块链可以起到的作用是：第一，基于区块链的数据公正确保信任，公私钥结合的访问权限保护隐私，真正做到私密性，可信计量；第二，区块链防篡改，主体间采用一定的方式配合信任或者强制信任，实现强制信任下泛在交互；第三，区块链和大数据以及人工智能融合构成可信任预言机，签署外部数据，实现虚实交互的自律控制；第四，基于区块链部署的设备间点对点交互式决策，不需要将信任托付于中心化平台代为决策，去中心化从而实现设备民主与分布决策；第五，各主体间基于明确的互动规则进行随机博弈，系统呈现中性良性演化，符合市场化规律和竞争演化的协调性和可进化性。然而，目前尚未出现将区块链技术应用在排放领域的具体实践。
技术实现思路
有鉴于现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种区块链碳排放监测装置和监测系统。为解决上述问题，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种区块链碳排放监测装置，其包括温室气体监测及辅助模块、碳排放和/或碳交易管理模块以及通讯接口模块，其中，温室气体监测及辅助模块配置地用于对碳排放源排放的温室气体进行综合碳排放量的监测，碳排放和/或碳交易管理模块与温室气体监测及辅助模块相连接并通过通讯接口模块与外部监测终端相连接，其配置地用于对碳排放和/或碳交易数据进行管理。作为优选，碳排放和/或碳交易管理模块包括区块链模块，和/或中央微处理单元，和/或硬件加密单元，其中，区块链模块与中央微处理单元和/或硬件加密单元进行数据交互，其配置地用于将每个区块链碳排放监测装置配置为具有唯一ID的节点以及对在节点处获取的数据进行管理。作为优选，区块链模块包括碳排放数据单元、加密管理单元以及时间戳单元，其中，碳排放数据单元配置地用于对每个节点处获取的碳排放数据进行管理，加密管理单元配置地用于对每个节点处的数据进行加密处理，时间戳单元配置地用于对每个节点的数据进行时间认证并加盖时间戳。作为优选，碳排放数据包括碳排放量、时间区间以及单位电量的排放量中的至少一种。作为优选，区块链模块包括碳交易数据单元，其中，碳交易数据单元配置地用于对每个节点处发生的碳交易数据进行管理。作为优选，碳交易数据单元能够采用智能合约的方式自动确认区块链网络范围内不同售碳方和不同购碳方之间的碳交易并进行数据收集和管理。作为优选，碳交易数据包括交易价格、交易碳排放量以及交易条件中的至少一种。作为优选，区块链模块还包括减排超排判别计算单元，其配置地用于对每个节点处的CO2减排或者CO2超排进行判断、标识和计算。作为优选，减排超排判别计算单元根据项目实际排放量与标准值进行对比，判断超过标准值的是超排项目，低于标准值的是减排项目，并计算出减排量或超排量的值。作为优选，减排超排判别计算单元在进行判断时采用0/1碳减排超排标识位的方式进行超排或者减排的判断和标识，其中，0/1碳减排超排标识位是指区块链数据层中特殊的二进制数位，其中，0代表节点为碳减排方，1代表节点为碳超排方。作为优选，区块链模块具有区块链数据结构，区块链数据结构通过设置数据层实现。作为优选，数据层的基本构成元素包括0/1碳减排超排标识位、数据区块、时间戳、哈希数列、默克尔树根数据、点对点网络、秘钥管理、公钥和私钥、非对称加密和验证机制中的任意一种或几种的组合。作为优选，通讯接口模块包括RS485通信模块、RFID射频模块、蓝牙或WIFI模块、电力载波模块中的任意一种。作为优选，温室气体监测及辅助模块包括CO2实时在线监测模块、其他温室气体在线监测模块以及CO2计算模块。作为优选，通过其他温室气体在线监测模块对其他温室气体进行监测，采用非色散红外分析法、可调谐二极管激光吸收光谱法、红外光谱法、气敏电极法、气相色谱法、气体滤波监测法以及波长扫描-光腔衰荡法中的一种或几种的组合。本专利技术还提供一种区块链碳排放监测系统，其包括碳排放源、区块链碳排放监测交易平台以及上述任一项技术方案中的区块链碳排放监测装置。作为优选，区块链碳排放监测平台包括区块链路由器、区块链碳排放碳交易监控平台和/或政府监测平台和/或第三方认可的监测平台。作为优选，区块链碳排放监测平台设置有合约共识层，具有账户中心、购碳登记、购碳价格匹配、购售交易实现、共识机制、智能合约、脚本代码和支付系统功能中的一种或几种组合。本专利技术涉及的区块链碳排放监测装置以及采用该监测装置的监测系统能够有效利用区块链技术的去中心化、透明化、不可篡改、不可伪造和系统自治性等优点，实现碳排放单位的排放量数据和碳交易数据安全、透明地的存储，同时实现碳资产和碳排放权的多边点对点的交易。此外，区块链技术与温室气体的在线监测二者的结合，可以实现对高耗能碳排放企业和绿色节能的碳减排企业的碳资产和碳排放权进行实时、透明、不可篡改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种区块链碳排放监测装置，其包括温室气体监测及辅助模块、碳排放和/或碳交易管理模块(6)以及通讯接口模块(11)，其中，所述温室气体监测及辅助模块配置地用于对碳排放源排放的温室气体进行综合碳排放量的监测，所述碳排放和/或碳交易管理模块(6)与所述温室气体监测及辅助模块相连接并通过所述通讯接口模块(11)与外部监测终端相连接，其配置地用于对碳排放和/或碳交易数据进行管理。

【技术特征摘要】
1.一种区块链碳排放监测装置，其包括温室气体监测及辅助模块、碳排放和/或碳交易管理模块(6)以及通讯接口模块(11)，其中，所述温室气体监测及辅助模块配置地用于对碳排放源排放的温室气体进行综合碳排放量的监测，所述碳排放和/或碳交易管理模块(6)与所述温室气体监测及辅助模块相连接并通过所述通讯接口模块(11)与外部监测终端相连接，其配置地用于对碳排放和/或碳交易数据进行管理。2.根据权利要求1所述的区块链碳排放监测装置，其特征在于所述碳排放和/或碳交易管理模块(6)包括区块链模块(7)，和/或中央微处理单元(8)，和/或硬件加密单元(10)，其中，所述区块链模块(7)与所述中央微处理单元(8)和/或硬件加密单元(10)进行数据交互，其配置地用于将每个所述区块链碳排放监测装置配置为具有唯一ID的节点以及对在所述节点处获取的数据进行管理。3.根据权利要求2所述的区块链碳排放监测装置，其特征在于所述区块链模块(7)包括碳排放数据单元(25)、加密管理单元(29)以及时间戳单元(30)，其中，所述碳排放数据单元(25)配置地用于对每个所述节点处获取的碳排放数据进行管理，所述加密管理单元(29)配置地用于对每个所述节点处的数据进行加密处理，所述时间戳单元(30)配置地用于对每个所述节点处的数据进行时间认证并加盖时间戳。4.根据权利要求3所述的区块链碳排放监测装置，其特征在于所述碳排放数据包括碳排放量、时间区间以及单位电量的排放量中的至少一种。5.根据权利要求3所述的区块链碳排放监测装置，其特征在于所述区块链模块(7)包括碳交易数据单元(26)，其中，所述碳交易数据单元(26)配置地用于对每个所述节点处发生的碳交易数据进行管理。6.根据权利要求5所述的区块链碳排放监测装置，其特征在于所述碳交易数据单元(26)能够采用智能合约的方式自动确认区块链网络范围内不同售碳方和不同购碳方之间的碳交易并进行数据收集和管理。7.根据权利要求5所述的区块链碳排放监测装置，其特征在于所述碳交易数据包括交易价格、交易碳排放量以及交易条件中的至少一种。8.根据权利要求7所述的区块链碳排放监测装置，其特征在于所述区块链模块(7)还包括减排超排判别计算单元(27)，其配置地用于对每个所述节点处的CO2减排或者CO2超排进行判断、标识和计算。9.根据权利要求8所述的区块链碳排放监测装置，其特征在于所述减排超...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔华，杨豫森，徐波，谭智，陈辉，
申请(专利权)人：赫普科技发展北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11