【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳排放，具体涉及一种基于矩阵计算的产品碳足迹核算方法、装置及应用。
技术介绍
1、某种产品或服务的碳足迹就是该产品在全生命周期过程中产生和排放的所有温室气体折算为二氧化碳当量的总量。量化的过程就是碳足迹的核算过程。产品碳足迹是产品环保属性的量化体现，是产品减排降碳的基础。现有的基于排放因子法的计算方法中，按照全生命周期的阶段划分，分阶段进行计算。但是缺少了跨阶段的活动数据的统计，计算者和使用者都无法了解产品活动数据的总量。而部分活动数据是在不同阶段中都会出现的，例如电能。现有的基于排放因子法的计算方法中，每个阶段的计算，排放因子的排列顺序、活动数据的排列顺序采用随机方式，没有规则。计算者和使用者在进行追溯的过程中，难以快速找到所需的信息。尤其是在对比不同产品碳足迹的差异时，难以快速找出相同类别的活动数据的差异。
2、专利公开号为cn116258283a，名称为一种基于化工产品的碳足迹计算方法及系统的专利申请，根据化工产品碳足迹计算任务，获取该化工产品对应的碳足迹关联信息；根据碳足迹关联信息中的碳排放源，通过边缘数据采集节点采集碳排放源的碳足迹计算参数；响应于化工产品的所有碳足迹计算参数采集完成，为该化工产品碳足迹计算任务匹配服务器；使用匹配的服务器，接收化工产品的碳足迹计算参数，并根据碳足迹计算参数，计算化工产品的碳足迹值。该专利申请能够实现碳足迹的定量计算，但该专利申请产品碳足迹计算透明度低且无法在进行追溯的过程中，快速找到所需的信息。
技术实现思路
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2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种基于矩阵计算的产品碳足迹核算方法，包括以下步骤：
4、s101：制定活动数据和排放因子矩阵规则；
5、s201：按活动数据和排放因子矩阵规则分别构建产品全生命周期碳足迹系统边界内各阶段的活动数据矩阵和排放因子矩阵；
6、s301：对产品全生命周期碳足迹系统边界内各阶段活动数据矩阵求和，运算获得产品全生命周期总体活动矩阵；
7、s401：将排放因子矩阵左乘产品全生命周期总体活动矩阵，获得全生命周期碳足迹系统边界对应碳足迹。
8、可选的，步骤s301之后，还包括步骤s402：将排放因子矩阵左乘产品全生命周期碳足迹系统边界内各阶段活动数据矩阵，获得全生命周期碳足迹系统边界内各阶段对应碳足迹。
9、可选的，步骤s101中，对产品及同类产品的活动数据进行统计和分析，按照统计后活动数据的数据量和重要程度的顺序进行排列，获得同一类别产品的活动数据排序；按照获得的活动数据排序结果，制定活动数据和排放因子排列规则，并将该规则作为构建排放因子矩阵和活动数据矩阵的规则。
10、可选的，步骤s201中，建立排放因子排列规则，构建n×1阶的排放因子矩阵ef：
11、ef＝[ef1 ef2...efn]
12、其中，n对应按矩阵规则建立的对应数据位置，efn为按照产品碳足迹系统边界中时间划分的各阶段的活动数据对应的排放因子。
13、可选的，步骤s201中，建立的排放因子矩阵中，对于按规则排列但无数据的位置，赋值0进行替代。
14、可选的，步骤s101中，将产品碳足迹系统边界中时间划分为：原材料获取阶段、生产制造阶段、使用阶段和处置阶段。
15、可选的，步骤s301中，产品全生命周期活动矩阵计算公式为：
16、mp＝mr+mm+mu+md
17、其中，mr为原材料获取阶段矩阵，mm为生产制造阶段矩阵，mu为使用阶段矩阵，md为处置阶段矩阵。
18、一种基于矩阵计算的产品碳足迹核算方法的装置，包括：
19、矩阵规则录入模块，用于录入制定的活动数据矩阵规则和排放因子矩阵规则；
20、矩阵构建模块，用于按活动数据矩阵规则和排放因子矩阵规则分别构建产品全生命周期碳足迹系统边界内各阶段的活动数据矩阵和排放因子矩阵；
21、矩阵第一计算模块，用于对产品全生命周期碳足迹系统边界内各阶段活动数据矩阵求和，运算获得产品全生命周期总体活动矩阵；
22、矩阵第二计算模块，用于将排放因子矩阵乘产品全生命周期总体活动矩阵，获得全生命周期碳足迹系统边界对应碳足迹。
23、一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于矩阵计算的产品碳足迹核算方法的步骤。
24、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于矩阵计算的产品碳足迹核算方法的步骤。
25、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
26、本专利技术通过统计方法确定产品碳足迹数据排序序列并制定数据排列规则，按照排列规则制定矩阵，并按照产品碳足迹系统边界内阶段划分组织产品碳足迹核算用数据，通过矩阵运算获得产品在系统边界内全生命周期的产品碳足迹及其对应的活动数据总和，以及获得分阶段的产品碳足迹及其对应的活动数据。本专利技术使用矩阵计算方法，兼容现有的产品碳足迹排放因子法计算方法。同时，产品全生命周期活动矩阵能够表示产品全生命周期内所有阶段的相同的活动数据的总和，提升产品碳足迹计算透明度。按矩阵规则排列的数据便于查找和溯源，提升活动数据和排放因子数据查询效率。
27、本专利技术利用矩阵计算快速追溯不同产品碳足迹的差异数据。并按照制定的规则，明确有差异的活动数据及其对应原材料或能耗。本专利技术产品碳足迹系统边界内阶段划分的方式，由计算者或使用者设定，这不影响后续矩阵的规则制定，仅影响矩阵的数量，即划分的阶段数等同于矩阵数，且每一个阶段仅对应一个唯一的矩阵。
28、本专利技术指定的规则是由计算者或使用者给定的规则，但该规则必须持续保持，以便在溯源时可按照规则快速找到需要的数据，降低产品碳足迹数据追溯的检索难度。同时可在不同产品间对比碳足迹差异的影响因素时可快速找到和追溯需要的数据。本专利技术进行不同产品的碳足迹比较时，通过对不同产品的相同阶段的活动数据矩阵以及排放因子矩阵使用矩阵计算，获得不同产品的排放因子、活动数据总体及各阶段的差异，并按照指定的规则快速查找到所需数据及对应信息，从而快速查找出不同产品碳足迹的异同及其原因。
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1.一种基于矩阵计算的产品碳足迹核算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于矩阵计算的产品碳足迹核算方法，其特征在于，步骤S301之后，还包括步骤S402：将排放因子矩阵左乘产品全生命周期碳足迹系统边界内各阶段活动数据矩阵，获得全生命周期碳足迹系统边界内各阶段对应碳足迹。
3.根据权利要求1所述的一种基于矩阵计算的产品碳足迹核算方法，其特征在于，步骤S101中，对产品及同类产品的活动数据进行统计和分析，按照统计后活动数据的数据量和重要程度的顺序进行排列，获得同一类别产品的活动数据排序；按照获得的活动数据排序结果，制定活动数据和排放因子排列规则，并将该规则作为构建排放因子矩阵和活动数据矩阵的规则。
4.根据权利要求1所述的一种基于矩阵计算的产品碳足迹核算方法，其特征在于，步骤S201中，建立排放因子排列规则，构建n×1阶的排放因子矩阵EF：
5.根据权利要求1所述的一种基于矩阵计算的产品碳足迹核算方法，其特征在于，步骤S201中，建立的排放因子矩阵中，对于按规则排列但无数据的位置，赋值0进行替代。
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