CN107607677A - 工业区碳排放检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业区碳排放检测系统及方法，该工业区碳排放检测系统包括：定位单元，定位模量包括多个微基站，多个微基站设置在工业区周边，每个微基站上设置有定位器及信号发射器；检测单元；网络连接单元，网络连接单元对检测工业区进行无线网络覆盖，通信连接于定位单元及检测单元；服务器，服务器通信连接于无线网络覆盖单元。该工业区碳排放检测系统通过定位单元获取位置信息，通过检测单元获取二氧化碳浓度信息及风向风力信息，基于位置信息、二氧化碳浓度信息绘制工业区二氧化碳浓度分布图，同时获取工业区的工业区整体区域的碳排放量。

Description

工业区碳排放检测系统及方法

技术领域

本发明属于碳排放领域，更具体地，涉及一种工业区碳排放检测系统方法。

背景技术

工业是现阶段我国国民经济发展的重要基础，也是主要的煤炭消耗和污染物排放行业之一。工业能源资源消耗高、环境负荷重，节能减排问题亟待解决。我国单位产品能耗、排放与国际先进水平比较仍有差距。工业节能减排管理水平需进一步提高。工业节能减排统计、监测和考核体系还有待建立和完善。在我国当前工业化、城镇化加速发展的重要阶段，经济社会发展面临着严峻的资源和环境双重约束。工业作为我国主要的高能耗、高排放产业，是节能减排的重点和难点，其节能减排效果对完成我国能源消耗目标、工业可持续发展起着举足轻重的作用。加大节能减排力度，已成为工业领域面临的一项艰巨而紧迫的任务。为了研究节能减排、实现节能减排，挖掘人与机器的潜能，达到煤炭能源转化率高、成本低、煤耗省、排放少的目标，推动科技进步和标准化工作，推动电力工业实现与信息化的深度融合，采用节能减排新思路、新技术具有重要意义。

工业的节能减排思路还处于更换设备、单一决策阶段，由于工业信息不在一个平台，可观察到的信息量少或看不全，难以掌握生产的全面情况，加之部分工业量无法直接测量，致使无法实时准确监测煤耗及碳排放等相关数据，节能减排受到很大制约。

基于目前的城市规划，工业项目通常设置在一个区域，但是在国内外碳排放领域中对于工业区整体碳排放的检测仍属于空白状态。

根据目前的实际技术水平，有必要研发一种能够检测工业区整体区域碳排放量的工业区碳排放检测系统方法。

发明内容

本发明提出了一种工业区碳排放检测系统方法，工业区碳排放检测系统能够检测工业区内及其周边的二氧化碳浓度，同时能够绘制工业区二氧化碳浓度分布图，并检测工业区整体区域的碳排放量，为城市建设及资源综合利用提供有力的数据支持。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面提供了一种工业区碳排放检测系统，包括：

定位单元，所述定位模量包括多个微基站，所述多个微基站设置在工业区周边，每个微基站上设置有定位器及信号发射器；

检测单元，所述检测单元包括：二氧化碳浓度检测仪及风向传感器，每个所述微基站上设置有一个所述二氧化碳浓度检测仪及风向传感器，所述二氧化碳浓度检测仪及所述风向传感器通信连接于所述信号发射器；

网络连接单元，所述网络连接单元对检测工业区进行无线网络覆盖，通信连接于定位单元及检测单元；

服务器，所述服务器通信连接于所述无线网络覆盖单元。

优选地，还包括数据解算单元，所述数据解算单元通信连接于所述网络连接单元及服务器。

优选地，所述网络连接单元包括：无线网络覆盖器、无线信号接收器、汇聚交换机、有线网络接入连接点，所述网络连接单元通过所述无线网络覆盖器及所述有线网络接入连接点对工业区进行无线网络覆盖，所述无线信号接收器能够接收所述信号发射器发出的信息，并将信息经由汇聚交换机发送至括数据解算单元。

优选地，还包括显示单元，所述显示单元通信连接于所述服务器。

根据本发明的另一方面提供了一种工业区碳排放检测方法，包括：

基于多个微基站绘制工业区地形图，基于定位器获取位置信息；

基于二氧化碳浓度检测仪获取二氧化碳浓度信息，基于风向传感器获取风向及风力信息；

基于所述信号发射器将所述位置信息、二氧化碳浓度信息及风向及风力信息发送至网络连接单元；

所述网络连接单元将所述位置信息、所述二氧化碳浓度信息及所述风向及风力信息发送至服务器。

优选地，所述信号发射器将所述位置信息、二氧化碳浓度信息及风向及风力信息发送至数据解算单元，所述数据解算单元对所述位置信息、二氧化碳浓度信息及风向及风力信息进行数据解算绘制工业区二氧化碳浓度分布图，并将所述工业区二氧化碳浓度分布图、所述位置信息、二氧化碳浓度信息及风向及风力信息发送至网络连接单元。

优选地，基于多个微基站绘制工业区地形图包括：在工业园区内及工业园区周边设置多个微基站，基于多个微基站获得工业区覆盖现状用地矢量图形及相关地理空间坐标数据，对所述相关地理空间坐标数据进行筛选获取简化与处理后的矢量数据文件，根据所述工业区覆盖现状用地矢量图像，将矢量数据转为多段线格式；根据所述多段线格式的数据，用矢量数据提取出道路路网、建筑轮廓、建筑层数、用地轮廓、用地属性，并建立新图层；将简化与处理后的矢量数据文件进行存储，构成数字地图的地图数据信息，工业区地形图。

优选地，所述数据解算单元基于所述工业区二氧化碳浓度分布图，求取工业区二氧化碳排放总量，并将所述工业区二氧化碳浓度分布图及所述工业区二氧化碳排放总量经由所述网络连接单元发送至服务器及所述显示单元。

优选地，所述数据解算单元基于所述工业区二氧化碳浓度分布图，求取工业区二氧化碳排放总量包括：以工业区中心为原点以工业区检测范围建立二维直角坐标系，基于位置信息将对应的二氧化碳浓度投放在二维直角坐标系内，获取二氧化碳浓度与二维直角坐标系对应的浓度表达式，基于风向及风力信息求取二氧化碳浓度修正函数，二氧化碳浓度与三维空间坐标系对应的浓度表达式，基于二氧化碳浓度与三维空间坐标系对应的浓度表达式绘制工业区二氧化碳浓度分布图，同时求取工业区二氧化碳排放总量，具体公式如下：

f(z)＝F*sinθ (公式1)

f(x,y,z)＝f(x,y)*f(z) (公式2)

V＝x*y*z (公式3)

其中，F为风力，θ为风向与地面水平方向的夹角，f(z)为二氧化碳浓度修正函数；f(x,y)为二氧化碳浓度与二维直角坐标系对应的浓度表达式；；V为检测体积，x为检测宽度，y为检测长度，z为检测高度；f(x,y,z)为二氧化碳浓度与三维空间坐标系对应的浓度表达式。

优选地，所述服务器对所述工业区二氧化碳浓度分布图、所述工业区二氧化碳排放总量进行数据储存，所述显示单元对所述工业区二氧化碳浓度分布图及所述工业区二氧化碳排放总量进行实时显示。

本发明的有益效果在于：通过定位单元获取位置信息，通过检测单元获取二氧化碳浓度信息及风向风力信息，基于位置信息、二氧化碳浓度信息绘制工业区二氧化碳浓度分布图，同时获取工业区的工业区整体区域的碳排放量。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明一个实施例的工业区碳排放检测系统的示意图。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本发明的一方面提供了一种工业区碳排放检测系统，包括：

定位单元，所述定位模量包括多个微基站，所述多个微基站设置在工业区周边，每个微基站上设置有定位器及信号发射器；

检测单元，所述检测单元包括：二氧化碳浓度检测仪及风向传感器，每个所述微基站上设置有一个所述二氧化碳浓度检测仪及风向传感器，所述二氧化碳浓度检测仪及所述风向传感器通信连接于所述信号发射器；

网络连接单元，所述网络连接单元对检测工业区进行无线网络覆盖，通信连接于定位单元及检测单元；

服务器，所述服务器通信连接于所述无线网络覆盖单元。

具体地，通过定位单元获取位置信息，通过检测单元获取二氧化碳浓度信息及风向风力信息，基于位置信息、二氧化碳浓度信息绘制工业区二氧化碳浓度分布图，同时获取工业区的工业区整体区域的碳排放量。

具体地，基于工业区面积及需要检测的面积合理设置微基站

作为优选方案，还包括数据解算单元，所述数据解算单元通信连接于所述网络连接单元及服务器。

作为优选方案，所述网络连接单元包括：无线网络覆盖器、无线信号接收器、汇聚交换机、有线网络接入连接点，所述网络连接单元通过所述无线网络覆盖器及所述有线网络接入连接点对工业区进行无线网络覆盖，所述无线信号接收器能够接收所述信号发射器发出的信息，并将信息经由汇聚交换机发送至数据解算单元。

具体地，网络连接模块通过无线网络覆盖器对工业区检测范围进行无线网覆盖，无线网络覆盖器包括：信号源、分布式光纤天线及同轴电缆，通过信号源利用分布式光纤天线及同轴电缆对无线信号进行分配，光纤分布式天线利用单模光纤将射频信号传输到建筑物内部各个地方，光纤和同轴电缆结合使用，在建筑物纵平面上采用光纤传输，横平面上进入楼层以后采用同轴电缆传输进而实现旁站定位监控范围的无线网覆盖，这种是一种灵活的覆盖，能够很好地满足较大区域覆盖。

作为优选方案，还包括显示单元，所述显示单元通信连接于所述服务器。

根据本发明的另一方面提供了一种工业区碳排放检测方法，包括：

基于多个微基站绘制工业区地形图，基于定位器获取位置信息；

基于二氧化碳浓度检测仪获取二氧化碳浓度信息，基于风向传感器获取风向及风力信息；

基于所述信号发射器将所述位置信息、二氧化碳浓度信息及风向及风力信息发送至网络连接单元；

所述网络连接单元将所述位置信息、所述二氧化碳浓度信息及所述风向及风力信息发送至服务器。

作为优选方案，所述信号发射器将所述位置信息、二氧化碳浓度信息及风向及风力信息发送至数据解算单元，所述数据解算单元对所述位置信息、二氧化碳浓度信息及风向及风力信息进行数据解算绘制工业区二氧化碳浓度分布图，并将所述工业区二氧化碳浓度分布图、所述位置信息、二氧化碳浓度信息及风向及风力信息发送至网络连接单元。

作为优选方案，基于多个微基站绘制工业区地形图包括：在工业园区内及工业园区周边设置多个微基站，基于多个微基站获得工业区覆盖现状用地矢量图形及相关地理空间坐标数据，对所述相关地理空间坐标数据进行筛选获取简化与处理后的矢量数据文件，根据所述工业区覆盖现状用地矢量图像，将矢量数据转为多段线格式；根据所述多段线格式的数据，用矢量数据提取出道路路网、建筑轮廓、建筑层数、用地轮廓、用地属性，并建立新图层；将简化与处理后的矢量数据文件进行存储，构成数字地图的地图数据信息，工业区地形图。

作为优选方案，所述数据解算单元基于所述工业区二氧化碳浓度分布图，求取工业区二氧化碳排放总量，并将所述工业区二氧化碳浓度分布图及所述工业区二氧化碳排放总量经由所述网络连接单元发送至服务器及所述显示单元。

作为优选方案，所述数据解算单元基于所述工业区二氧化碳浓度分布图，求取工业区二氧化碳排放总量包括：以工业区中心为原点以工业区检测范围建立二维直角坐标系，基于位置信息将对应的二氧化碳浓度投放在二维直角坐标系内，获取二氧化碳浓度与二维直角坐标系对应的浓度表达式，基于风向及风力信息求取二氧化碳浓度修正函数，二氧化碳浓度与三维空间坐标系对应的浓度表达式，基于二氧化碳浓度与三维空间坐标系对应的浓度表达式绘制工业区二氧化碳浓度分布图，同时求取工业区二氧化碳排放总量，具体公式如下：

f(z)＝F*sinθ (公式1)

f(x,y,z)＝f(x,y)*f(z) (公式2)

V＝x*y*z (公式3)

其中，F为风力，θ为风向与地面水平方向的夹角，f(z)为二氧化碳浓度修正函数；f(x,y)为二氧化碳浓度与二维直角坐标系对应的浓度表达式；；V为检测体积，x为检测宽度，y为检测长度，z为检测高度；f(x,y,z)为二氧化碳浓度与三维空间坐标系对应的浓度表达式。

具体地，可根据实际需要合理设置检测宽度、检测长度及检测高度，检测宽度、检测长度及检测高度可以为定值。

作为优选方案，所述服务器对所述工业区二氧化碳浓度分布图、所述工业区二氧化碳排放总量进行数据储存，所述显示单元对所述工业区二氧化碳浓度分布图及所述工业区二氧化碳排放总量进行实时显示。

实施例

图1示出了根据本发明一个实施例的工业区碳排放检测系统的示意图。

如图1所示，该工业区碳排放检测系统，包括：

定位单元，所述定位模量包括多个微基站，所述多个微基站设置在工业区周边，每个微基站上设置有定位器及信号发射器；

检测单元，所述检测单元包括：二氧化碳浓度检测仪及风向传感器，每个所述微基站上设置有一个所述二氧化碳浓度检测仪及风向传感器，所述二氧化碳浓度检测仪及所述风向传感器通信连接于所述信号发射器；

网络连接单元，所述网络连接单元对检测工业区进行无线网络覆盖，通信连接于定位单元及检测单元；

服务器，所述服务器通信连接于所述无线网络覆盖单元。

其中，还包括数据解算单元，所述数据解算单元通信连接于所述网络连接单元及服务器。

其中，所述网络连接单元包括：无线网络覆盖器、无线信号接收器、汇聚交换机、有线网络接入连接点，所述网络连接单元通过所述无线网络覆盖器及所述有线网络接入连接点对工业区进行无线网络覆盖，所述无线信号接收器能够接收所述信号发射器发出的信息，并将信息经由汇聚交换机发送至数据解算单元。

其中，还包括显示单元，所述显示单元通信连接于所述服务器。

使用时，通过定位单元获取位置信息，通过检测单元获取二氧化碳浓度信息及风向风力信息，基于位置信息、二氧化碳浓度信息绘制工业区二氧化碳浓度分布图，同时获取工业区的工业区整体区域的碳排放量。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种工业区碳排放检测系统，其特征在于，所述工业区碳排放检测系统包括：

定位单元，所述定位模量包括多个微基站，所述多个微基站设置在工业区周边，每个微基站上设置有定位器及信号发射器；

检测单元，所述检测单元包括：二氧化碳浓度检测仪及风向传感器，每个所述微基站上设置有一个所述二氧化碳浓度检测仪及风向传感器，所述二氧化碳浓度检测仪及所述风向传感器通信连接于所述信号发射器；

网络连接单元，所述网络连接单元对检测工业区进行无线网络覆盖，通信连接于定位单元及检测单元；

服务器，所述服务器通信连接于所述无线网络覆盖单元。

2.根据权利要求1所述的工业区碳排放检测系统，其特征在于，还包括数据解算单元，所述数据解算单元通信连接于所述网络连接单元及服务器。

3.根据权利要求2所述的工业区碳排放检测系统，其特征在于，所述网络连接单元包括：无线网络覆盖器、无线信号接收器、汇聚交换机、有线网络接入连接点，所述网络连接单元通过所述无线网络覆盖器及所述有线网络接入连接点对工业区进行无线网络覆盖，所述无线信号接收器能够接收所述信号发射器发出的信息，并将信息经由汇聚交换机发送至数据解算单元。

4.根据权利要求1所述的工业区碳排放检测系统，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元通信连接于所述服务器。

5.一种基于权利要求1-4中任意一项所述的工业区碳排放检测系统的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

基于多个微基站绘制工业区地形图，基于定位器获取位置信息；

基于二氧化碳浓度检测仪获取二氧化碳浓度信息，基于风向传感器获取风向及风力信息；

基于所述信号发射器将所述位置信息、二氧化碳浓度信息及风向及风力信息发送至网络连接单元；

所述网络连接单元将所述位置信息、所述二氧化碳浓度信息及所述风向及风力信息发送至服务器。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述信号发射器将所述位置信息、二氧化碳浓度信息及风向及风力信息发送至数据解算单元，所述数据解算单元对所述位置信息、二氧化碳浓度信息及风向及风力信息进行数据解算绘制工业区二氧化碳浓度分布图，并将所述工业区二氧化碳浓度分布图、所述位置信息、二氧化碳浓度信息及风向及风力信息发送至网络连接单元。

7.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，基于多个微基站绘制工业区地形图包括：在工业园区内及工业园区周边设置多个微基站，基于多个微基站获得工业区覆盖现状用地矢量图形及相关地理空间坐标数据，对所述相关地理空间坐标数据进行筛选获取简化与处理后的矢量数据文件，根据所述工业区覆盖现状用地矢量图像，将矢量数据转为多段线格式；根据所述多段线格式的数据，用矢量数据提取出道路路网、建筑轮廓、建筑层数、用地轮廓、用地属性，并建立新图层；将简化与处理后的矢量数据文件进行存储，构成数字地图的地图数据信息，工业区地形图。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述数据解算单元基于所述工业区二氧化碳浓度分布图，求取工业区二氧化碳排放总量，并将所述工业区二氧化碳浓度分布图及所述工业区二氧化碳排放总量经由所述网络连接单元发送至服务器及所述显示单元。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述数据解算单元基于所述工业区二氧化碳浓度分布图，求取工业区二氧化碳排放总量包括：以工业区中心为原点以工业区检测范围建立二维直角坐标系，基于位置信息将对应的二氧化碳浓度投放在二维直角坐标系内，获取二氧化碳浓度与二维直角坐标系对应的浓度表达式，基于风向及风力信息求取二氧化碳浓度修正函数，二氧化碳浓度与三维空间坐标系对应的浓度表达式，基于二氧化碳浓度与三维空间坐标系对应的浓度表达式绘制工业区二氧化碳浓度分布图，同时求取工业区二氧化碳排放总量，具体公式如下：

f(z)＝F*sinθ (公式1)

f(x,y,z)＝f(x,y)*f(z) (公式2)

V＝x*y*z (公式3)

其中，F为风力，θ为风向与地面水平方向的夹角，f(z)为二氧化碳浓度修正函数；f(x,y)为二氧化碳浓度与二维直角坐标系对应的浓度表达式；；V为检测体积，x为检测宽度，y为检测长度，z为检测高度；f(x,y,z)为二氧化碳浓度与三维空间坐标系对应的浓度表达式。

10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述服务器对所述工业区二氧化碳浓度分布图、所述工业区二氧化碳排放总量进行数据储存，所述显示单元对所述工业区二氧化碳浓度分布图及所述工业区二氧化碳排放总量进行实时显示。