一种智慧城市碳中和数据分析系统技术方案

本发明专利技术公开一种智慧城市碳中和数据分析系统，涉及数据信息处理技术领域，解决了现有技术在对碳中和数据进行分析时，难以对不同地区区域进行区分对比，同时对城市碳中和数据情况进行分析时准确性缺失的问题，智慧城市碳中和数据分析系统包括电源模块、数据采集模块、数据提取模块、数据交互模块、数据分析模块、通信模块、数据存储模块、可视化处理模块、信息显示模块和监管终端；本发明专利技术采用机器学习和深度学习算法进行数据分析，提高了分析的准确率和可靠性，同时采用数据可视化技术，将分析结果以图表和报表形式直观地展现给用户，提高了数据信息处理能力。据信息处理能力。据信息处理能力。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧城市碳中和数据分析系统


[0001]本专利技术涉及数据信息处理
，且更具体地涉及一种智慧城市碳中和数据分析系统。

技术介绍

[0002]城市智能是一种通过感知信息、分析数据、生成知识以及指导响应、行为和决策以获得更好的城市结果的能力。它代表了一系列智能，包括数据智能、设计智能和人群智能，以及各种社会和技术因素。与智慧城市不同，城市智能强调基于城市动态的数字化和分析能力。随着城市化进程的加快，城市能源消耗量和碳排放量呈现出不断增长的趋势，对城市环境和气候变化产生了不可忽视的影响。因此，智慧城市碳中和成为了一种迫切需要的解决方案。
[0003]城市智能可以通过数据收集和集成来创建更好的信息管理，以解决信息不对称和数据孤岛问题。传统的城市信息管理往往依赖于具有多个行政等级的树形系统，这对于单一机构的运作来说是可取的，但对于跨部门的协调来说并不理想。因此，有价值的数据往往被深埋在特定的分支机构中，限制了集成以获得更大的监管和运营洞察力。智慧城市主要是结合数据、网络、云平台和移动通信等相应的技术，进一步对其进行相关内容的应用。智慧城市反映出的是一个城市的动态资源。城市之间的各种信息的来源进行挖掘，渗透出事物的规律和本质的特性。通过相应的技术处理，可以对片面碎乱繁杂的数据进行详细地汇集、挖据和分析，从中提取出有用的资源，进而为城市的发展和社会的服务提供一定的依据。
[0004]然而城市碳中和数据的数据量较大，往往需要一定的处理分析系统对碳中和的情况进行分析，现有技术在对碳中和数据进行分析时，难以对不同地区区域进行区分对比，不利于后续对某一区域的具体碳中和情况进行改善。同时对算法和规则缺少及时的迭代更新，导致对城市碳中和数据情况进行分析时带来准确性缺失，因此，现有技术中，智慧城市碳中和数据信息分析能力滞后，如何实现更智能的决策或运营流程，大数据分析发挥着至关重要的作用。

技术实现思路

[0005]针对上述技术的不足，本专利技术公开一种智慧城市碳中和数据分析系统，本专利技术融合人工智能技术和大数据分析技术，对智慧城市碳中和数据进行分析，提高了大数据信息分析的准确率和可靠性，提高了数据信息处理能力。
[0006]本专利技术采用以下技术方案：一种智慧城市碳中和数据分析系统，其中包括电源模块、数据采集模块、数据提取模块、数据交互模块、数据分析模块、通信模块、数据存储模块、可视化处理模块、信息显示模块和监管终端；电源模块，用于为智慧城市碳中和数据分析系统提供正常工作状态下的电力供
应；数据采集模块，用于采集碳中和活动水平数据或碳中和影响信息，并将采集到的数据及信息发送至数据提取模块，所述碳中和活动水平数据包括企业碳排放数据或生活碳排放数据，所述碳中和影响信息包括卫星定位信息、企业能耗类型信息、城市生活能耗类型信息或绿化碳吸收率及绿化区域占比率；数据提取模块，用于接收并提取数据采集模块收集的碳中和活动水平数据或碳中和影响信息；所述数据提取模块包括主控单元以及与所述主控单元连接的信息接收单元、信息读取单元和信息定位单元，其中所述信息接收单元通过信息过滤、信息读取单元和信息定位单元，所述主控单元用于控制碳中和活动水平数据或碳中和影响信息的提取，信息接收单元用于接收碳中和活动水平数据或碳中和影响信息数据，所述信息读取单元用于读取碳中和活动水平数据或碳中和影响信息数据，所述信息定位单元用于对定位传输过程中的碳中和活动水平数据或碳中和影响信息数据；数据交互模块，用于实现数据提取模块和数据分析模块之间的数据信息交互以及对碳中和活动水平数据信息进行编码生成，并将编码后的数据信息进行功率计算，将计算后的碳中和数据信息发送至数据分析模块；数据分析模块，用于分析交互后的碳中和活动水平数据或碳中和影响信息数据，其中数据分析模块包括粒子群算法模型；通信模块，用于接收数据分析模块发送的碳中和活动水平数据分析结果，并将分析结果上传到云端服务器和数据存储模块；数据存储模块，用于存储碳中和活动水平数据分析结果，便于操作人员查看；可视化处理模块，用于对数据采集模块获取的数据以及数据分析模块所生成的碳中和分析结果进行可视化展示；信息显示模块，用于显示生成信息交互界面，工作人员通过监管终端利用信息显示模块对系统整体进行实时操控和显示；监管终端，用于对系统整体进行操控，监管终端与人机交互模块之间交互连接；所述数据采集模块连接所述数据提取模块和可视化处理模块，所述数据提取模块连接所述数据交互模块，所述数据交互模块连接所述数据分析模块，所述数据分析模块连接所述通信模块和可视化处理模块，所述通信模块连接所述数据存储模块，所述信息显示模块连接所述监管终端，所述数据采集模块、数据提取模块、数据交互模块、数据分析模块、通信模块、数据存储模块、可视化处理模块、信息显示模块和监管终端均与电源模块连接。
[0007]作为本专利技术进一步的技术方案，数据采集模块包含碳排放量的核算，碳排放量的核算方法包括排放因子法、质量平衡法和实测法；所述排放因子法计算公式为：温室气体GHG排放=活动数据AD
×
排放因子EF
ꢀꢀ
(1)式（1）中，AD是导致温室气体排放的生产或消费活动的活动量；EF是与活动水平数据对应的系数，活动水平数据包括单位热值含碳量或元素碳含量或氧化率，元素含碳量或氧化率表征单位生产或消费活动量的温室气体排放系数；所述质量平衡法计算公式为：二氧化碳排放=原料投入量
×
原料含碳量产品产出量
×
产品含碳量废物输
出量
×
废物含碳量
×ꢀꢀ
(2)式（2）中，是碳转换成的转换系数；所述实测法基于排放源实测基础数据，汇总得到相关碳排放量。
[0008]作为本专利技术进一步的技术方案，所述数据采集模块通过芯片AMIS
‑
49587和芯片CS5463的主控模块对分布式采集终端进行控制，通过含碳量计算对不同数据来源获取真实数据。
[0009]作为本专利技术进一步的技术方案，所述主控单元为ARM Cortex
‑
M0 32 位内核的STM32F051C6 微控制器；所述信息接收单元通过ADF023射频芯片控制数据信息的接收，数据信息通过功率计算接收数据信息，功率计算公式为：（3）在公式（3）中，其中P
t
表示数据采集模块传输所采集数据信息的功率，R表示数据传输距离，G
t
表示传输所采集数据信息的通信增益，G
r
表示接收所采集数据信息的通信增益，λ表示数据信息波长，P
r
表示数据信息接收功率；信息定位单元定位方法为：通过数据信息编码类型对接收到的数据信息进行编码，设置k个数据编码数据类型，第k个数据编码数据类型在空间中的位置定义为，其中T表示通信协议，x和y表示空间数据信息向量；假设所接收到的数据信息距离信号源处，且信息接收单元的观察时间为，信息接收单元接收到的信号功率函数为：（4）在公式（4）中，其中P
RX
表示信号功率函数输出，P
TX...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智慧城市碳中和数据分析系统，其特征在于：包括电源模块、数据采集模块、数据提取模块、数据交互模块、数据分析模块、通信模块、数据存储模块、可视化处理模块、信息显示模块和监管终端；电源模块，用于为智慧城市碳中和数据分析系统提供正常工作状态下的电力供应；数据采集模块，用于采集碳中和活动水平数据或碳中和影响信息，并将采集到的数据及信息发送至数据提取模块，所述碳中和活动水平数据包括企业碳排放数据或生活碳排放数据，所述碳中和影响信息包括卫星定位信息、企业能耗类型信息、城市生活能耗类型信息或绿化碳吸收率及绿化区域占比率；数据提取模块，用于接收并提取数据采集模块收集的碳中和活动水平数据或碳中和影响信息；所述数据提取模块包括主控单元以及与所述主控单元连接的信息接收单元、信息读取单元和信息定位单元，其中所述信息接收单元通过信息过滤、信息读取单元和信息定位单元，所述主控单元用于控制碳中和活动水平数据或碳中和影响信息的提取，信息接收单元用于接收碳中和活动水平数据或碳中和影响信息数据，所述信息读取单元用于读取碳中和活动水平数据或碳中和影响信息数据，所述信息定位单元用于对定位传输过程中的碳中和活动水平数据或碳中和影响信息数据；数据交互模块，用于实现数据提取模块和数据分析模块之间的数据信息交互以及对碳中和活动水平数据信息进行编码生成，并将编码后的数据信息进行功率计算，将计算后的碳中和数据信息发送至数据分析模块；数据分析模块，用于分析交互后的碳中和活动水平数据或碳中和影响信息数据，其中数据分析模块包括粒子群算法模型；通信模块，用于接收数据分析模块发送的碳中和活动水平数据分析结果，并将分析结果上传到云端服务器和数据存储模块；数据存储模块，用于存储碳中和活动水平数据分析结果，便于操作人员查看；可视化处理模块，用于对数据采集模块获取的数据以及数据分析模块所生成的碳中和分析结果进行可视化展示；信息显示模块，用于显示生成信息交互界面，工作人员通过监管终端利用信息显示模块对系统整体进行实时操控和显示；监管终端，用于对系统整体进行操控，监管终端与人机交互模块之间交互连接；所述数据采集模块连接所述数据提取模块和可视化处理模块，所述数据提取模块连接所述数据交互模块，所述数据交互模块连接所述数据分析模块，所述数据分析模块连接所述通信模块和可视化处理模块，所述通信模块连接所述数据存储模块，所述信息显示模块连接所述监管终端，所述数据采集模块、数据提取模块、数据交互模块、数据分析模块、通信模块、数据存储模块、可视化处理模块、信息显示模块和监管终端均与电源模块连接。2.根据权利要求1所述的一种智慧城市碳中和数据分析系统，其特征在于：数据采集模块包含碳排放量的核算，碳排放量的核算方法包括排放因子法、质量平衡法和实测法；所述排放因子法计算公式为：温室气体GHG排放=活动数据AD
×
排放因子EF
ꢀꢀ
(1)式（1）中，AD是导致温室气体排放的生产或消费活动的活动量；EF是与活动水平数据对应的系数，活动水平数据包括单位热值含碳量或元素碳含量或氧化率，元素含碳量或氧化
率表征单位生产或消费活动量的温室气体排放系数；所述质量平衡法计算公式为：二氧化碳排放=原料投入量
×
原料含碳量产品产出量
×
产品含碳量废物输出量
×
废物含碳量
×ꢀꢀ
(2)式（2）中，是碳转换成的转换系数；所述实测法基于排放源实测基础数据，汇总得到相关碳排放量。3.根据权利要求2所述的一种智慧城市碳中和数据分析系统，其特征在于：所述数据采集模块通过芯片AMIS
‑
49587和芯片CS5463的主控模块对分布式采集终端进行控制，通过含碳量计算对不同数据来源获取真实数据。4.根据权利要求1所述的一种智慧城市碳中和数据分析系统，其特征在于：所述主控单元为ARM Cortex
‑
M0 32 位内核的STM32F051C6 微控制器；所述信息接收单元通过ADF023射频芯片控制数据信息的接收，数据信息通过功率计算接收数据信息，功率计算公式为：（3）在公式（3）中，其中P
t
表示数据采集模块传输所采集数据信息的功率，R表示数据传输距离，G
t
表示传输所采集数据信息的通信增益，G
r
表示接收所采集数据信息的通信增益，λ表示数据信息波长，P
r
表示数据信息接收功率；信息定位单元定位方法为：通过数据信息编码类型对接收到的数据信息进行编码，设置k个数据编码数据类型，第k个数据编码数据类型在空间中的位置定义为，其中T表示通信协议，x和y表示空间数据信息向量；假设所接收到的数据信息距离信号源处，且信息接收单元的观察时间为，信息接收单元接收到的信号功率函数为：（4）在公式（4）中，其中P
RX
表示信号功率函数输出，P
TX
表示数据信息的传输能量， G tag
表示数据信息编码的定向收益， G
r
表...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国梁，陈建锋，李玉娟，宋哲，王茹，
申请(专利权)人：北京德众国良环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：