CN107016511A - 一种城市低碳发展管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种城市低碳发展管理系统，包括数据采集装置和数据收集模块的指标模块；对指标模块下的数据进行归类、计算、分析的加密模块；包括主处理器、频射模块、稳压模块、语音播报系统的预警模块；用以显示所述指标模块和所述加密模块下相应的数据以及技术评价的显示模块；以及包括PCB线路板，导线，电源输出口，电源接口，稳压器，后备电源供电装置电路模块；所述城市低碳发展管理系统对所需指标进行数据获取，归类、计算、分析预警，显示、评价等步骤，对城市低碳管理系统获取的数据进行加密计算和分析，得到所述城市低碳发展的水平情况，并对异常数据进行预警。

Description

一种城市低碳发展管理系统
技术领域
本发明涉及城市生态评价与管理领域，具体涉及一种城市低碳发展管理系统。
背景技术
城市高强度的社会经济活动消耗了大量化石能源，在运行过程中排放了约占全球75％的温室气体，成为加快全球气候变化的主要贡献者。为积极应对气候变化，城市自然首当其冲成为实现节能减排的主战场。在此情境下，发展低碳经济，建设低碳城市成为城市发展的必然趋势。
在建设低碳城市的热潮中，研究者们大多关注低碳城市的概念解读、低碳城市的评价指标与测量标准、低碳城市的发展策略与建设路径等方面。虽然这些研究积极推动了相关进展，却忽视了一些根本性问题：低碳城市并非只是一种静止状态，同时也是一种发展过程和长期目标；低碳城市建设不能千篇一律，而应因地制宜。因此，如何综合多方面因素，系统评估城市低碳发展现状，科学辨识城市发展短板，针对性制定发展对策，以提高低碳城市建设效果，是有待进一步研究的问题。
鉴于上述技术缺陷和需求，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种城市低碳发展管理系统。
一种城市低碳发展管理系统，其特征在于，包括：
指标模块，包括数据采集装置以及数据收集模块；所述数据采集装置包括：测绘无人机，可移动发射信号车，PM2.5检测装置；所述数据收集装置包括：卫星接收装置，数据比较器，数据转换器，数据存储器，一个以上网络设备，一个以上的服务器和安全装置；
加密模块，对指标模块下的数据进行归类、计算、分析；
预警模块，包括主处理器、频射模块、稳压模块、语音播报系统；
显示模块，包括一个以上的显示屏，用以显示所述指标模块和所述加密模块下相应的数据以及技术评价；
电路模块，包括PCB线路板，导线，电源输出口，电源接口，稳压器，后备电源供电装置；
所述城市低碳发展管理系统对所需指标进行数据获取，归类、计算、分析预警，显示、评价等步骤，对城市低碳管理系统获取的数据进行权重计算和分析，得到所述城市低碳发展的水平情况，并对异常数据进行预警。
较佳的，所述可移动发射信号车与测绘无人机配套使用，测绘无人机的飞行高度为400m；所述数据收集装置内的数据比较器通过数据收集装置内原始记载数据进行比较，当差异值≧5％时，系统自动传输信号给无人机，无人机将再次启动，飞行至差异区域进行再次测绘，飞行距离为100m；绿化覆盖率及森林覆盖率每三个月进行重新检测一次；
所述PM2.5检测装置位于各城市中各区域内，按面积平均分布2-5个，所述PM2.5检测装置将实时监测结果传递给数据收集装置。
较佳的，所述安全装置包括获取官网信息器，网络电缆连接器，防止黑客系统，数据传输器。
较佳的，所述官网信息包括获取模块，提取模块，抽取模块，确定模块。
较佳的，所述黑客防止系统包括客户终端，防火墙设备。
较佳的，所述加密模块由低到高逐级包括：要素模块、准则模块、目标模块，所述各模块与所述预警模块相连接，通过所述预警模块将数据信息传递给显示模块与语音播报系统。
较佳的，所述数据收集模块来获取某城市的PM2.5的值，绿化覆盖率，森林覆盖率，人均绿化覆盖面积，进而通过要素模块的功能进行分类，计算得出某城市的碳汇值，所述准则模块通过碳汇值及相关数据值计算得某城市的发展环境值，所述各模块内的指标数据均可用其他数据替换，所述加密模块内各模块之间关系计算方法如下：
式中：Vi是第i项指标标准差系数；σi是第i项指标的标准差；是第i项指标的平均数；Wi是要素模块各项指标的权重。
式中：K表示准则模块下各个发展情况的总指标数；Qi1表示要素模块下第i个指标的实际数据；Qi0表示要素模块下第i个指标的基准数值，该数值可以是计划数值或者一定范围的平均数；Wi代表要素模块下第i个评价指标的权重系数。
M＝K1+K2+…Kn
式中：M代表目标模块中发展情况的总指标数；K1，K2，Kn分别代表准则模块下各个发展情况。
较佳的，所述频射模块、稳压模块、语音模块均与主处理器连接，其中，主处理器的输入端连接加密模块、频射模块的输出端，主处理器的输出端连接语音模块、显示模块的输入端。
较佳的，所述显示模块还包括存储器。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：
1，所述城市低碳发展管理系统能够对城市低碳发展中指标进行实时监控，对于各个城市指标的异常进行预警。
2，所述可移动发射信号车与测绘无人机配套使用，通过数据收集装置的比较器进行比较原始数据，存在数据差异时，通过降低无人机的高度来进行数据差异区的再次测量，保证了数据的准确性。
3，所述PM2.5检测装置位于各城市中各区域内，对城市中的PM2.5进行实时检测，及时获取准确的数据。
4，所述城市低碳发展管理系统设有指标模块，其中包括安全装置，安全装置包括获取官网信息器对官方指标数据进行自动获取，防止黑客系统具有很高程度的防御安全性能，防止遭到黑客的攻击而导致数据的泄露。
5，所述城市低碳发展管理系统内设置的加密程序，能够准确地计算出人类生活所需的各发展方面的数值。
6，所述城市低碳发展管理系统设有显示屏，能够将数据、图表等信息显示在屏幕上，简洁明了，便于使用者直观地看到数据、变化趋势及分析结果。
7，所述城市低碳发展管理系统设有语音播报系统，当有指标发生异常时，能够自动语音播报以及显示屏自动闪烁报警。防止使用者由于疏忽而导致错过异常指标数据。
8，所述城市低碳发展管理系统能够将各个城市中的瓶颈因子准确找出，方便使用者根据找出的瓶颈因子作出准确方案。
9，所述城市低碳发展管理系统设有后备储电装置，防止由于突然断电，而导致系统数据丢失等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明的城市低碳发展管理系统的简图；
图2是本发明中指标模块组成的简图；
图3是2005-2009年各城市低碳发展水平情况；
图3a是2005-2009年各城市经济与社会发展水平情况；
图3b是2005-2009年各城市源结构与利用效率发展水平情况；
图3c是2005-2009年各城市能生活消费方式发展水平情况；
图3d是2005-2009年各城市发展环境情况；
图4a是北京低碳发展水平瓶颈因子；
图4b是保定低碳发展水平瓶颈因子。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例1
所述城市低碳发展管理系统包括：指标模块1，加密模块2，预警模块3，显示模块4，电路模块5。
所述指标模块1包括:数据采集装置11和数据收集装置12。数据采集装置包括：测绘无人机111，可移动发射信号车112，PM2.5检测装置113；所述数据收集装置12包括：卫星接收装置121，数据比较器122，数据转换器123，安全装置124，数据存储器125，一个以上网络设备126和一个以上的服务器127。
所述可移动发射信号车112与测绘无人机111配套使用，对各城市中各个区域内进行绿化覆盖率及森林覆盖率的检测，根据每个道路区域实际面积进行划分检测区域，飞行高度为400m；所述测绘无人机111将实时检测数据画面传递回信号车112，信号车将实时监测的数据通过所述卫星接收装置121将信号传递给所述数据收集装置12；所述数据收集装置12内数据转换器123将画面数据转换成数字型数据，数字型的数据通过比较器122以及数据收集装置内12原始记载数据进行比较，当差异值≧5％时，系统自动传输信号给无人机111，无人机111将再次启动，飞行至差异区域进行再次测绘，飞行距离为100m；再次实时检测差异区，将实时检测数据画面再次通过信号车112和卫星装置121传递回数据收集装置12。绿化覆盖率及森林覆盖率每三个月进行重新检测一次。
所述PM2.5检测装置113设置在各城市中各街道区域内，按面积平均分布2-5个，所述PM2.5检测装置113将实时监测结果传递给数据收集装置11。
所述安全装置124包括获取官网信息器1241，网络电缆连接器1242，防止黑客系统1243以及数据传输器1244。获取官网信息器利用网络电缆连接器1242与连接网络设备126连接。用来获取所需官网数据包括：例如：人均GDP、第三产业比重、城市化率、能源消费弹性系数、城市人均公共绿地面积、森林覆盖率、城市绿化覆盖率等需要进行测评低碳发展情况的一些指标。首先通过获取模块1241a获取一个或多个的官网首页；其次通过提取模块1241b，对所述官网首页的页面内容进行文本分析以提取所述页面内容中的一个或多个地址相关文本片段；再次通过抽取模块1241c，对所述地址相关文本片段进行处理以抽出多个地址相关切分词；最后通过确定模块，用于将所述多个地址相关切分词分别在地址数据库中进行查询匹配，若各个地址相关切分词匹配成功，确定所述地址相关文本片段。获取官网信息器1241具有识别真假官方网站的功能，官方的指标数据的准确性才能确保我们最终结果的准确性。
防止黑客系统1243包括客户终端1243a和防火墙设备1243b。所述客户终端1243a，用于生成校验码；将包含所述校验码和IP地址的报文发送至所述服务器127。所述服务器127，用于接收客户终端1243a发送的包含校验码和IP地址的报文，并解析所述报文，以获取到所述校验码和所述IP地址，以及对所述校验码进行校验，当校验通过时，将所述IP地址作为信任IP地址，并与所述客户终端1243a建立连接。防止黑客系统1243具有很高程度的防御安全性能，防止遭到黑客的攻击而导致数据的泄露。
所述数据收集装置11通过内部的数据存储器125将需要的数据自动存储，并将数据传递给加密模块2。
所述加密模块2是利用数据收集装置12来获取的准确数据后通过加密模块内的权重计算法，最后得出某城市低碳发展的水平值，并通过系统内已经提前设置好的标准数据来进行自动判断水平值的高低，进而对其结果进行分析亦可让专业人员通过直接的数据来了解城市的现状。
所述预警模块3包括主处理器31、频射模块32、语音播报系统33；所述频射模块32、语音播报系统33均与主处理器连31接，其中，主处理器31的输入端连接加密模块2、频射模块32的输出端，主处理器31的输出端连接语音播报系统33、显示模块4的输入端。
所述显示模块4包括：显示器41，存储器42。所述显示器41显示从所述加密模块2传来的所述城市低碳发展管理系统各个模块下的数据，和各个指标数据的实时情况及变化趋势以及显示各城市由加密模块自动计算后得出的最终城市低碳发展的水平值的结果。
所述显示模块4与语音播报系统相连接，通过指标模1获取的数据以及加密模块计算后得出的数据，与系统内的标准值对比。并设定与标准差相差数据值的范围为多少时，通过频射模块313转入语音模块315自动预警播报，同时显示器41预警闪烁。可以自由设定自动预警播报的次数与显示屏自动预警闪烁的次数。
所述存储器42将所述城市低碳发展指标数据存储到数据库中，用以留存，方便以后的分析、总结和其他方面的使用。
所述电路模块5，包括PCB线路板51，导线52，电源输出口53，电源接口54，稳压器55，后备电源供电装置56；通过各个线路的连接，将各模块与电路模块5相连接，获取正常的电力的需要。
所述稳压器55正常供电时，后备储电装置56处于休眠状态，当稳压器55停止供电时，后备储电装置56启动，以确保整个系统正常运转。
实施例2
在上述实施方式的基础上，所述加密模块2由低到高逐级包括：要素模块21、准则模块22、目标模块23。所述加密模块2利用数据收集装置12来获取的准确数据后发送到要素模块21，所述要素模块21具有初步筛选的功能，将所述数据收集装置12来获取的大规模的数据进行初步筛选分类并计算得出初步发展水平值，例如：PM2.5的值、绿化覆盖率、森林覆盖率，人均绿化覆盖面积可归纳为碳汇值，通过初步计算可得出某城市的碳汇值如何。所述准则模块22则具有中级筛选功能，将所述要素模块21下筛选分类后的数据进行二次筛选分类并计算得出二级发展水平值，例如：碳汇值、环保投入可归纳为发展环境情况，通过计算可得出某城市发展环境情况情况如何。所述目标模块23则具备归纳功能，将所述准则模块22下筛选分类后的数据进行合并归纳并计算得出低碳发展情况的水平值，从而获知某城市的低碳发展情况。
实施例3
在上述实施方式的基础上，采用所述权重指标M来描述某一具体城市对所述低碳发展系统的影响程度，权重越大，表示对所述低碳发展水平越高。
建立不同模块间的相互关系，将不同模块整合到同一系统中，具体计算方法如下：
M＝K1+K2+…Kn (4)
其中Vi是第i项指标标准差系数；σi是第i项指标的标准差；是第i项指标的平均数；Wi是要素模块各项指标的权重；式中：K表示准则模块下各个发展情况的总指标数；Qi1表示要素模块下第i个指标的的实际数据；Qi0要素模块下第i个指标的基准数值，该数值可以是计划数值或者一定范围的平均数；Wi代表要素模块下第i个评价指标的权重系数；M代表目标模块中发展情况的总指标数；K1，K2，Kn分别代表准则模块下各个发展情况。通过公式(1)可以计算得出指标模块下各项指标与标准值得标准差系数，通过公式(2)可以计算得出要素模块各项指标的权重，通过公式(3)可以计算得出准则模块下的发展情况总指标数，通过公式(4)可以计算得出目标模块(某城市)下发展情况的总指标数。通过计算得出的指标总数，可以分别计算个城市的发展情况总指标数，进而进行对比，找出各城市间的不足与可改进之处。如图2所示为2005-2009年各城市低碳发展水平。
利用上述实施例，结合2005-2009年数据，利用公式(1)、(2)、(3)最后计算得出在此期间低碳发展系统各城市准则层四个方面的相对发展水平如图3a,3b,3c,3d所示，并进一步识别出各城市的瓶颈因子如图4a为北京，图4b为保定。
由结果可知：以北京和保定为例，前者主要瓶颈因子为发展环境和生活消费方式，后者主要瓶颈因子为经济与社会发展。针对各城市的瓶颈因子，方便各政府部门或者企业对各城市存在的问题，对其自身存在的问题加以改正，或者找寻专业技术人员给予专业性的见解，研究各城市未来发展轨迹。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种城市低碳发展管理系统，其特征在于，包括：
指标模块，包括数据采集装置以及数据收集模块；所述数据采集装置包括：测绘无人机，可移动发射信号车，PM2.5检测装置；所述数据收集装置包括：卫星接收装置，数据比较器，数据转换器，安全装置，数据存储器，一个以上网络设备和一个以上的服务器；
加密模块，对指标模块下的数据进行归类、计算、分析；
预警模块，包括主处理器、频射模块、语音播报系统；
显示模块，包括一个以上的显示屏，用以显示所述指标模块和所述加密模块下相应的数据以及技术评价；
电路模块，包括PCB线路板，导线，电源输出口，电源接口，稳压器，后备电源供电装置；
所述城市低碳发展管理系统对所需指标进行数据获取，归类、计算、分析预警，显示、评价等步骤，对城市低碳管理系统获取的数据进行权重计算和分析，得到所述城市低碳发展的水平情况，并对异常数据进行预警。
2.如权利要求1所述的城市低碳发展管理系统，其特征在于，所述可移动发射信号车与测绘无人机配套使用，测绘无人机的飞行高度为400m；所述数据收集装置内的数据比较器通过数据收集装置内原始记载数据进行比较，当差异值≧5％时，系统自动传输信号给无人机，无人机将再次启动，飞行至差异区域进行再次测绘，飞行距离为100m；绿化覆盖率及森林覆盖率每三个月进行重新检测一次；
所述PM2.5检测装置位于各城市中各区域内，按面积平均分布2-5个，所述PM2.5检测装置将实时监测结果传递给数据收集装置。
3.如权利要求1所述的城市低碳发展管理系统，其特征在于，所述安全装置包括获取官网信息器，网络电缆连接器，防止黑客系统，数据传输器。
4.如权利要求3所述的城市低碳发展管理系统，其特征在于，所述官网信息包括获取模块，提取模块，抽取模块，确定模块。
5.如权利要求3所述的城市低碳发展管理系统，其特征在于，所述黑客防止系统包括客户终端，防火墙设备。
6.如权利要求1所述的城市低碳发展管理系统，其特征在于，所述加密模块由低到高逐级包括：要素模块、准则模块、目标模块，所述各模块与所述预警模块相连接，通过所述预警模块将数据信息传递给显示模块与语音播报系统。
7.如权利要求6所述的城市低碳发展管理系统，其特征在于，所述数据收集模块来获取某城市的PM2.5的值、绿化覆盖率、森林覆盖率，人均绿化覆盖面积，进而通过要素模块的功能进行分类，计算得出某城市的碳汇值，所述准则模块通过碳汇值及相关数据值计算得某城市的发展环境值，所述各模块内的指标数据均可用其他数据替换，所述加密模块内各模块之间关系计算方法如下：
式中：Vi是第i项指标标准差系数；σi是第i项指标的标准差；是第i项指标的平均数；Wi是要素模块各项指标的权重。
式中：K表示准则模块下各个发展情况的总指标数；Qi1表示要素模块下第i个指标的实际数据；Qi0表示要素模块下第i个指标的基准数值，该数值可以是计划数值或者一定范围的平均数；Wi代表要素模块下第i个评价指标的权重系数。
M＝K1+K2+…Kn
式中：M代表目标模块中发展情况的总指标数；K1，K2，Kn分别代表准则模块下各个发展情况。
8.如权利要求1所述的城市低碳发展管理系统，其特征在于，所述频射模块、语音播报系统均与主处理器连接，其中，主处理器的输入端连接加密模块、频射模块的输出端，主处理器的输出端连接语音播报系统、显示模块的输入端。
9.如权利要求1所述的城市低碳发展管理系统，其特征在于，所述显示模块还包括存储器。
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