CN114091978A - 碳排放量监测系统、方法、碳交易系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种碳排放量监测系统、方法、碳交易系统。碳排放量监测系统,用于船舶,包括:测量装置,用于对排放管道中排放气体的排放数据进行测量计算;调节装置,用于提取所述排放气体并进行冷却过滤;分析装置,用于将冷却过滤后的所述排放气体进行干燥过滤,并结合所述排放气体的排放数据进行计量单位转换;记录显示装置,将所述排放气体的所述排放数据及所述排放气体的转换后的计量单位进行记录并显示。本公开可以实现实时准确知悉碳排放量,为碳交易提供准确数据,提高了船舶碳交易的可信度和交易效率。
Description
技术领域
本公开涉及船舶与海洋工程技术领域,尤其涉及一种用于船舶的碳排放量监测系统、方法、碳交易系统。
背景技术
船舶在海上运行的过程中,无论是燃烧液体燃料例如液化石油气、甲醇,还是生物燃料、生物柴油,或者沼气、天然气,都会产生排放大量的废气,废气是气体和烟尘的混合物,具体的,气体中包括:二氧化碳、水蒸气、二氧化硫、氮气、氧气、一氧化碳、碳氢化合物以及氮氧化合物等,不仅会对大气环境造成一定的污染也会释放大量温室气体。
为了控制不断增长的温室气体排放,开展碳排放权交易一方面能加大节能减排力度,通过科技创新降低排放强度;另一方面也能促进清洁能源开发力度,并最终实现激励企业改进生产、转型升级。这对于改善我们赖以生存的自然环境有着重大意义。
但现有技术中,船舶在海上运行时产生的二氧化碳排放量目前不能实时准确知悉碳排放量,造成碳交易数据的不准确,降低了船舶碳交易的可信度和交易效率。
发明内容
本公开是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供一种实时准确知悉碳排放量的碳排放量监测系统、方法和碳交易系统。
本公开提供该发明内容部分以便以简要的形式介绍构思,这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
为了解决上述技术问题,本公开实施例提供一种碳排放量监测系统,用于船舶,采用了如下所述的技术方案,包括:
测量装置,用于对排放管道中排放气体的排放数据进行测量计算;
调节装置,用于提取所述排放气体并进行冷却过滤;
分析装置,用于将冷却过滤后的所述排放气体进行干燥过滤,并结合所述排放气体的排放数据进行计量单位转换;
记录显示装置,将所述排放气体的所述排放数据及所述排放气体的转换后的计量单位进行记录并显示。
为了解决上述技术问题,本公开实施例还提供一种碳排放量监测方法,用于船舶,采用了如下所述的技术方案,其特征在于,
通过测量装置对排放管道中排放气体的排放数据进行测量计算;
通过调节装置提取所述排放气体并进行冷却过滤;
通过分析装置将冷却过滤后的所述排放气体进行干燥过滤,并结合所述排放气体的排放数据进行计量单位转换;
通过记录显示装置将所述排放气体的所述排放数据及所述排放气体的转换后的计量单位进行记录并显示。
为了解决上述技术问题,本公开实施例还提供一种碳交易系统,用于船舶,采用了如下所述的技术方案,其特征在于,
包括如前所述的碳排放量监测系统;
交易模块,根据碳排放量监测系统确定的所述二氧化碳的重量,确定碳排放权交易量并进行交易;
数据记录模块,对所述碳排放量监测系统中确定的所述二氧化碳的重量、所述碳排放权交易量、所述交易进行记录;
加密模块,将记录的数据加盖时间戳,并存储于区块链中。
为了解决上述技术问题,本申请实施例还提供一种计算机设备,采用了如下所述的技术方案:
包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机可读指令,所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如前任一项所述方法的步骤。
为了解决上述技术问题,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,采用了如下所述的技术方案:
所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被处理器执行时实现如前任一项所述方法的步骤。
根据本公开所公开的技术方案,与现有技术相比,本公开可以实现实时准确知悉碳排放量,为碳交易提供准确数据,提高了船舶碳交易的可信度和交易效率。
附图说明
图1是根据本公开的碳排放量监测系统的一个实施例的结构图;
图2是根据本公开的碳排放量监测系统的一个实施例的示意图;
图3是根据本公开的碳排放量监测方法的一个实施例的流程图;
图4是根据本公开的碳交易系统的一个实施例的示意图;
图5是根据本公开的终端设备的一个实施例的示意图。
结合附图并参考以下具体实施方式,本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的,元件和元素不一定按照比例绘制。
具体实施方式
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本公开;本公开的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本公开的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案,下面将结合附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[系统结构]
首先,说明本公开的一个实施例的整体系统的结构。如图1所示,系统结构100可以包括终端设备101、102、103、104,网络105、服务器106、碳排放量监测系统107。网络105用以在终端设备101、102、103、104和服务器106、碳排放量监测系统107之间提供通信链路的介质。
在本实施例中,方法运行于其上的电子设备(例如图1所示的终端设备101、102、103或104)可以通过网络105进行各种信息的传输。网络105可以包括各种连接类型,例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。需要指出的是,上述无线连接方式可以包括但不限于3G/4G/5G连接、Wi-Fi连接、蓝牙连接、WiMAX连接、Zigbee连接、UWB连接、局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)、网际网(例如,互联网)以及端对端网络(例如,ad hoc端对端网络)以及其他现在已知或将来开发的网络连接方式。网络105可以利用诸如HTTP(Hyper Text TransferProtocol,超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信,并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如,通信网络)互连。
用户可以使用终端设备101、102、103、104通过网络105与服务器106交互,以接收或发送消息等。终端设备101、102、103或104上可以安装有各种客户端应用,例如视频直播与播放类应用、网页浏览器应用、购物类应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。
终端设备101、102、103或104可以是具有触摸显示屏和/或支持网页浏览的各种电子设备,包括但不限于智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3(动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、MP4(动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、头戴式显示设备、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等。
服务器106可以是提供各种服务的服务器,例如对终端设备101、102、103或104上显示的页面或传输的数据提供支持的后台服务器。
碳排放量监测系统107例如包括船舶之上的主机、副机、锅炉等碳排放设备,以后后面将要详细描述的测量装置、调节装置、分析装置、显示装置等硬件软件装置设备。
应该理解,图1中的终端设备、网络和服务器、碳排放量监测系统的数目仅仅是示意性的。根据实现需要,可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器、碳排放量监测系统。
这里,终端设备可以独立或通过与其他电子终端设备配合运行各类操作系统例如安卓系统中的应用实现本公开的实施例方法,也可以运行其他操作系统中的应用例如iOS系统、Windows系统、鸿蒙系统等的应用实现本公开的实施例方法。
终端设备101、102、103或104可以是岸端设备,当然也可以是船端设备,服务器106可以是岸端服务器,当然也可以是船端服务器,服务器中的数据可以进行大数据分析。船端的数据可以通过海上宽带上传至岸端的服务器进行数据分析,岸端的终端可以通过网络访问服务器,获取数据分析结果,结合数据分析结果进行决策,远程控制船端的终端设备。
本申请实施例基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中,人工智能(Artificial Intelligence,AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
人工智能基础技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理技术、操作/交互系统、机电一体化等技术。人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、机器人技术、生物识别技术、语音处理技术、自然语言处理技术以及机器学习/深度学习等几大方向。
[碳排放量监测系统]
如图2所示,是根据本公开的碳排放量监测系统的一个实施例的示意图。本公开的碳排放量监测系统包括
测量装置201,用于对排放管道中排放气体的排放数据进行测量计算;
在一个或多个实施例中,测量装置201设置于排放管道内,用于测量气体排放数据以确定气体的排放类型、排放周期、排放状态之一,包括,
流量测量单元,用于测量排放气体排放量和排放流量,例如安装在排放设备的烟囱等排放管道上,用于监测主机、副机、锅炉的气体排放量。
二氧化碳测量单元,用于以体积百分比测量排放气体中二氧化碳的含量;
在一个或多个实施例中,二氧化碳测量单元通过非色散红外分析法NDIR、可调谐二极管激光吸收光谱法TDLAS、红外光谱法、气敏电极法、气相色谱法、气体滤波监测法、波长扫描-光腔衰荡法WS-CRDS中的至少一种方法,监测排放管道中的排放气体中二氧化碳的含量。
温度测量单元,用于测量排放管道中的排放气体温度;
压力测量单元,用于测量排放管道中的排放气体压力;
压差测量单元,用于测量不同排放管道中的排放气体压差;
湿度调节单元,用于调节排放管道中的排放气体湿度。
测量装置201例如包括采样探头、与采样探头连接的SS采样探管;SS采样探管与采样探头连接端伸入至排放管道中,并固定连接在排放管道上;SS采样探管通过采样探头,测量排放管道截面上二氧化碳体积浓度,在排放管道内可以设置多个采样探头,例如在同截面中设置至少3个采样探头,或者在多个不同的截面中分别设置2个采样探头,以提高采样的准确度。
在一个或多个实施例中,二氧化碳的重量将通过流量乘以二氧化碳含量(%)并应用转换因子(分子质量/摩尔体积)来计算,这些数据将根据测量得到的温度和压力数据等进行校正。
调节装置202,用于提取排放气体并进行冷却过滤;
在一个或多个实施例中,调节装置202包括,
气体冷却单元,用于对排放气体进行冷却以以降低排放气体的温度,以避免高温气体对测量装置201造成损害并将其中的水分冷凝,可以以将排放气体冷却降温至设定温度范围内满足分析要求,大大提高对二氧化碳气体的数据分析的准确度;
第一气体过滤单元,用于对排放气体中的大颗粒粉尘和/或其他黑碳颗粒进行第一次过滤,避免大颗粒粉尘和/或其他黑碳颗粒对分析装置203的数据分析干扰。
分析装置203,用于将冷却过滤后的排放气体进行干燥过滤,并结合排放气体的排放数据进行计量单位转换;
在一个或多个实施例中,分析装置203包括,
气体干燥单元,实质上用于冷却提取的排放气体,将排放气体冷却单元冷凝的水分滤除并进行再次冷却,有效避免因水蒸气冷凝产生的冷凝水溶解烟气中的二氧化碳而影响测量结果。
第二气体过滤单元,用于将干燥后的排放气体中的粉尘和/或其他细固体黑碳颗粒进行第二次过滤。
在一个或多个实施例中,分析装置203还包括,
单位转换单元,用于根据流量测量单元测量的排放流量、二氧化碳测量单元测量的二氧化碳的含量通过转换因子将二氧化碳的排放量单位例如CO2%转换为重量单位例如以Kgs或MT,并通过例如T/hr(小时)和T/day(天)或其他T/期间等方式实时显示一定时间段内产生的二氧化碳排放量。
例如从传感器中输入的数值为:
CO<sub>2</sub> | 4.00% |
气体流量 | 125000.0m<sup>3</sup>/hr |
气体温度 | 300.0℃ |
气体压力 | 30.0mbar |
则显示面板中显示的数据例如为:
CO<sub>2</sub>量吨/时 | 4.00% |
CO<sub>2</sub>量吨/天 | 125000.0m<sup>3</sup>/hr |
下面以一组数据举例说明转换方法和过程:例如从传感器中输入的数值为:
CO<sub>2</sub> | 4.20% |
O<sub>2</sub> | 15.41375 |
气体流量 | 140000m<sup>3</sup>/hr |
气体温度 | 365.0℃ |
气体压力 | 10.0mbar |
气体密度 | 1.29Kg/m<sup>3</sup> |
校正因子 | 1 |
效率 | 1 |
例如已知燃油的各成分质量比:
并且已知按质量计算的特定量的常数向量:
μO<sub>2</sub>(O<sub>2</sub>需求) | μL0'(空气需求) | μCO<sub>2</sub> | μSO<sub>2</sub> | μN<sub>2</sub> | μH<sub>2</sub>O | |
C | 2.664 | 11.484 | 3.664 | 0 | 8.82 | 0 |
H | 7.936 | 34.209 | 0 | 0 | 26.273 | 8.936 |
S | 0.998 | 4.301 | 0 | 1.998 | 3.303 | 0 |
O | -1 | -4.301 | 0 | 0 | -3.31 | 0 |
N | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
W | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
a | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
已知按体积计算的特定量的常数向量:
O2' | L0' | VCO2 | VSO2 | VN2 | VH2O | |
C | 1.864 | 8.876 | 1.8535 | 0 | 7.012 | 0 |
H | 5.56 | 26.476 | 0 | 0 | 20.916 | 11.12 |
S | 0.698 | 3.324 | 0 | 0.683 | 2.635 | 0 |
O | -0.7 | -3.322 | 0 | 0 | -2.622 | 0 |
N | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.8 | 0 |
W | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1.24 |
a | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
已知按质量计算的特定量的常数向量:
已知按体积计算的特定量的常数向量:
O<sub>2</sub>' | L0' | VCO<sub>2</sub> | VSO<sub>2</sub> | VN<sub>2</sub> | VH<sub>2</sub>O | ||
C | 0.87 | 1.62168 | 7.72212 | 1.612545 | 0 | 6.10044 | 0 |
H | 0.123 | 0.68388 | 3.256548 | 0 | 0 | 2.572668 | 1.36776 |
S | 0.005 | 0.00349 | 0.01662 | 0 | 0.003415 | 0.013175 | 0 |
O | 0.004 | -0.0028 | -0.013288 | 0 | 0 | -0.010488 | 0 |
N | 0.002 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0016 | 0 |
W | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
a | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1.004 | 2.30625 | 10.982 | 1.612545 | 0.003415 | 8.677395 | 1.36776 |
则可以计算得到以下数据:
又根据由气体直接流动的计算公式:
MCO2(g/sec)=气体流量(m3/s)*气体压力(Pa)*气体碳分数(Xc)mol/mol)*效率*CO2摩尔量wt/R(气体常数)*开尔文温度*气体压缩性
记录显示装置204,将排放气体的排放数据及排放气体的转换后的计量单位进行显示。例如采用单片机控制技术实现碳排放量监测系统的自动控制,采用ULN控制芯片,触摸屏,带有丰富的扩展接口,可扩展WIFI、继电器模组、传感器模组等扩展接口,支持界面定制和更换,操作简便稳定可靠,人机界面易于使用。记录显示装置204例如还可以包含防篡改记录单元,可持续记录实时数据测量,可用于检索数据并以简单的格式进行存储,以供参考和验证。同时使用防篡改记录单元证明记录显示装置204的记录结果。
在一个或多个实施例中,碳排放量监测系统还包括气体标定装置,用于通过标准校准气体对测量装置的量程进行校准标定,并可以证明气体测量装置201使用标准气体的准确性,以验证计量单位的准确性;
流体传输装置,例如为SS采样探管,与碳排放量监测系统和船舶的主机、副机、锅炉的任一者的排放管道连接,用于传输液相流体或气相流体;
在一个或多个实施例中,SS采样探管依次与排放管道、调节装置202的气体冷却单元和第一气体过滤单元、分析装置203的气体干燥单元和第二气体过滤单元连接。SS采样探管输送来的排放气体先在气体冷却单元进行冷却,以降低到能够处理的温度,通过第一气体过滤单元过滤其中的大颗粒粉尘和/或其他黑碳颗粒,再通过气体干燥单元对冷却后的排放气体进行干燥,除去气体冷却单元冷却后产生的水分,再经SS采样探管传输至单位转换单元进行换算,并将相关的数据传输至显示装置204。
传输控制单元,例如为电磁开关阀,设置于流体传输装置端部,用于控制流体的传输,电磁开关阀通过电磁阀控制模块与服务器连接,通过电磁开关阀的启停,可以实现同时监测至少四个排放管道中的任何一个或多个,在一个或多个实施例中,如果需要复制该套系统设备,例如可以监控4的倍数的更多管道或其他数量的更多管道。
在一个或多个实施例中,碳排放量监测系统还包括辅助决策装置,通过对不同燃料的排放气体数据进行分析,根据需要控制不同时段、不同设备、燃烧不同的燃料,以实现成本、环保与碳排放量之间的平衡。例如可以为船舶提供绿色能源,大大降低了目前常规船用柴油机排放温室气体CO2、以及SOX/NOX颗粒物等污染气体的排放。通过测量装置201的各个测量单元,对不同类型的燃料燃烧后产生的排放气体中的各个成分含量进行计算分析,确定各种燃料能够产生的最大二氧化碳量。通过排放气体温度、排放气体压力、排放气体压差、排放气体湿度等数据确定处理不同类型的燃料的排放气体的成本。在需要控制污染物、减少碳排放量的情况下,可以切换为优先使用天然气等绿色能源;在需要控制成本、增强动力性的情况下,可以切换为优先使用煤炭等燃料。
[碳排放量监测方法]
如图3所示,是根据本公开的碳排放量监测方法的一个实施例的示意图。碳排放量监测方法的一个实施例包括,
S301,通过测量装置201对排放管道中排放气体的排放数据进行测量计算;
S302,通过调节装置202提取排放气体并进行冷却过滤;
在一个或多个实施例中,通过调节装置202的气体冷却单元对排放气体进行冷却以降低排放气体的温度并将其中的水分冷凝;
在一个或多个实施例中,通过调节装置202的第一气体过滤单元对排放气体中的大颗粒粉尘和/或其他黑碳颗粒进行第一次过滤;
S303,通过分析装置203将冷却过滤后的排放气体进行干燥过滤,并结合排放气体的排放数据进行计量单位转换;
通过分析装置203的气体干燥单元将排放气体冷却单元冷凝的水分滤除并进行再次冷却;
通过分析装置203的第二气体过滤单元将干燥后的排放气体中的粉尘和/或其他细固体黑碳颗粒进行第二次过滤;
通过分析装置203的单位转换单元根据流量测量单元测量的排放流量、二氧化碳测量单元测量的二氧化碳的含量通过转换因子将二氧化碳的排放量单位转换为重量单位。
S304,通过记录显示装置204将排放气体的排放数据及排放气体的转换后的计量单位进行实时记录并显示。
[碳交易系统]
现有船舶多使用燃油作为燃料,难以满足环保要求,如图4所示,是根据本公开的碳交易系统的一个实施例的示意图。本公开的一种碳交易系统,包括,上述碳排放量监测系统401。
交易模块402,根据碳排放量监测系统确定的二氧化碳的重量,确定碳排放权交易量并进行交易。
数据记录模块403,对碳排放量监测系统中确定的二氧化碳的重量、碳排放权交易量、交易进行记录。
加密模块404,为进一步保证上述碳交易系统信息的私密和安全性,上述碳交易系统信息还可以存储于一区块链的节点中,将记录的数据加盖时间戳,并存储于区块链中,这里加密模块404例如可以设置在记录显示装置204中作为防篡改记录单元,当然也可以分别设置,并不做限定。
本申请所指区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain),本质上是一个去中心化的数据库,是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。区块链可以包括区块链底层平台、平台产品服务层以及应用服务层等。
[终端设备]
下面参考图5,其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备(例如图1中的终端设备或服务器)500的结构示意图。本公开实施例中的终端设备可以是上述系统中的各种终端设备。图5示出的电子设备仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图5所示,电子设备500可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)501,用于控制电子设备的整体操作。处理装置可以包括一个或多个处理器来执行指令,以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外,处理装置501还可以包括一个或多个模块,用于处理和其他装置之间的交互。
存储装置502用于存储各种类型的数据,存储装置502可以是包括各种类型的计算机可读存储介质或者它们的组合,例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
传感器装置503,用于感受规定的被测量的信息并按照一定的规律转换成可用输出信号,可以包括一个或多个传感器。例如,其可以包括加速度传感器,陀螺仪传感器,磁传感器,压力传感器或温度传感器等,用于检测电子设备的打开/关闭状态、相对定位、加速/减速、温度、湿度和光线等的变化。
处理装置501、存储装置502以及传感器装置503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
多媒体装置506可以包括触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风等的输入装置用以接收来自用户的输入信号,在各种输入装置可以与上述传感器装置503的各种传感器配合完成例如手势操作输入、图像识别输入、距离检测输入等;多媒体装置506还可以包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置。
电源装置507,用于为电子设备中的各种装置提供电力,可以包括电源管理系统、一个或多个电源及为其他装置分配电力的组件。
通信装置508,可以允许电子设备500与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。
上述各项装置也均可以连接至I/O接口505以实现电子设备500的应用。
虽然图5示出了具有各种装置的电子设备,但是应理解的是,并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信装置从网络上被下载和安装,或者从存储装置被安装。在该计算机程序被处理装置执行时,执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
在本公开的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。
要说明的是,本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。而在本公开中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、RF(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码,上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。其中,单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如,非限制性地,可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括:现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种碳排放量监测系统,用于船舶,其特征在于,包括:
测量装置,用于对排放管道中排放气体的排放数据进行测量计算;
调节装置,用于提取所述排放气体并进行冷却过滤;
分析装置,用于将冷却过滤后的所述排放气体进行干燥过滤,并结合所述排放气体的排放数据进行计量单位转换;
记录显示装置,将所述排放气体的所述排放数据及所述排放气体的转换后的计量单位进行记录并显示。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种碳排放量监测系统,其特征在于,
所述测量装置设置于所述排放管道内,用于测量气体排放数据以确定气体的排放类型、排放周期、排放状态之一,包括,
流量测量单元,用于测量所述排放气体排放量和排放流量;
二氧化碳测量单元,用于以体积百分比测量所述排放气体中二氧化碳的含量;
温度测量单元,用于测量所述排放管道中的排放气体温度;
压力测量单元,用于测量所述排放管道中的排放气体压力;
压差测量单元,用于测量不同所述排放管道中的排放气体压差;
湿度调节单元,用于调节所述排放管道中的排放气体湿度。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种碳排放量监测系统,其特征在于,
所述二氧化碳测量单元通过非色散红外分析法NDIR、可调谐二极管激光吸收光谱法TDLAS、红外光谱法、气敏电极法、气相色谱法、气体滤波监测法、波长扫描-光腔衰荡法WS-CRDS中的至少一种方法,监测所述排放管道中的所述排放气体中二氧化碳的含量。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种碳排放量监测系统,其特征在于,所述调节装置包括,
气体冷却单元,用于对所述排放气体进行冷却以降低所述排放气体的温度并将其中的水分冷凝;
第一气体过滤单元,用于对所述排放气体中的大颗粒粉尘和/或其他黑碳颗粒进行第一次过滤。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种碳排放量监测系统,其特征在于,所述分析装置包括,
气体干燥单元,用于将所述排放气体冷却单元冷凝的水分滤除并进行再次冷却;
第二气体过滤单元,用于将干燥后的所述排放气体中的粉尘和/或其他细固体黑碳颗粒进行第二次过滤。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种碳排放量监测系统,其特征在于,所述分析装置包括,
单位转换单元,用于根据所述流量测量单元测量的所述排放流量、所述二氧化碳测量单元测量的所述二氧化碳的含量通过转换因子将所述二氧化碳的排放量单位转换为重量单位。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种碳排放量监测系统,其特征在于,还包括,
气体标定装置,用于通过标准校准气体对所述测量装置的量程进行校准标定;
流体传输装置,与所述碳排放量监测系统和所述船舶的主机、副机、锅炉的任一者的所述排放管道连接,用于传输液相流体或气相流体;
传输控制单元,设置于所述流体传输装置端部,用于控制所述流体的传输。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种碳排放量监测系统,其特征在于,
所述碳排放量监测系统能同时监测至少四个所述排放管道。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种碳排放量监测方法,,用于船舶,其特征在于,
通过测量装置对排放管道中排放气体的排放数据进行测量计算;
通过调节装置提取所述排放气体并进行冷却过滤;
通过分析装置将冷却过滤后的所述排放气体进行干燥过滤,并结合所述排放气体的排放数据进行计量单位转换;
通过记录显示装置将所述排放气体的所述排放数据及所述排放气体的转换后的计量单位进行记录并显示。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种碳排放量监测方法,其特征在于,
通过所述调节装置的气体冷却单元对所述排放气体进行冷却以降低所述排放气体的温度并将其中的水分冷凝;
通过所述调节装置的第一气体过滤单元对所述排放气体中的大颗粒粉尘和/或其他黑碳颗粒进行第一次过滤;
通过所述分析装置的气体干燥单元将所述排放气体冷却单元冷凝的水分滤除并进行再次冷却;
通过所述分析装置第二气体过滤单元将干燥后的所述排放气体中的粉尘和/或其他细固体黑碳颗粒进行第二次过滤;
通过所述分析装置单位转换单元根据所述流量测量单元测量的所述排放流量、所述二氧化碳测量单元测量的所述二氧化碳的含量通过转换因子将所述二氧化碳的排放量单位转换为重量单位。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种碳交易系统,用于船舶,其特征在于,
包括前述任一项所述的碳排放量监测系统;
交易模块,根据碳排放量监测系统确定的所述二氧化碳的重量,确定碳排放权交易量并进行交易;
数据记录模块,对所述碳排放量监测系统中确定的所述二氧化碳的重量、所述碳排放权交易量、所述交易进行记录;
加密模块,将记录的数据加盖时间戳,并存储于区块链中。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的方法。
根据本公开的一个或多个实施例,提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的方法。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开中所涉及的公开范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外,虽然采用特定次序描绘了各操作,但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下,多任务和并行处理可能是有利的。同样地,虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节,但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地,在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题,但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (13)
1.一种碳排放量监测系统,用于船舶,其特征在于,包括:
测量装置,用于对排放管道中排放气体的排放数据进行测量计算;
调节装置,用于提取所述排放气体并进行冷却过滤;
分析装置,用于将冷却过滤后的所述排放气体进行干燥过滤,并结合所述排放气体的排放数据进行计量单位转换;
记录显示装置,将所述排放气体的所述排放数据及所述排放气体的转换后的计量单位进行记录并显示。
2.如权利要求1所述的碳排放量监测系统,其特征在于,所述测量装置设置于所述排放管道内,用于测量气体排放数据以确定气体的排放类型、排放周期、排放状态之一,包括,
流量测量单元,用于测量所述排放气体排放量和排放流量;
二氧化碳测量单元,用于以体积百分比测量所述排放气体中二氧化碳的含量;
温度测量单元,用于测量所述排放管道中的排放气体温度;
压力测量单元,用于测量所述排放管道中的排放气体压力;
压差测量单元,用于测量不同所述排放管道中的排放气体压差;
湿度调节单元,用于调节所述排放管道中的排放气体湿度。
3.如权利要求2所述的碳排放量监测系统,其特征在于,
所述二氧化碳测量单元通过非色散红外分析法NDIR、可调谐二极管激光吸收光谱法TDLAS、红外光谱法、气敏电极法、气相色谱法、气体滤波监测法、波长扫描-光腔衰荡法WS-CRDS中的至少一种方法,监测所述排放管道中的所述排放气体中二氧化碳的含量。
4.如权利要求1所述的碳排放量监测系统,其特征在于,所述调节装置包括,
气体冷却单元,用于对所述排放气体进行冷却以降低所述排放气体的温度并将其中的水分冷凝;
第一气体过滤单元,用于对所述排放气体中的大颗粒粉尘和/或其他固体黑碳颗粒进行第一次过滤。
5.如权利要求1所述的碳排放量监测系统,其特征在于,所述分析装置包括,
气体干燥单元,用于将所述排放气体冷却单元冷凝的水分滤除并进行再次冷却;
第二气体过滤单元,用于将干燥后的所述排放气体中的粉尘和/或其他细固体黑碳颗粒进行第二次过滤。
6.如权利要求2所述的碳排放量监测系统,其特征在于,所述分析装置包括,
单位转换单元,用于根据所述流量测量单元测量的所述排放流量、所述二氧化碳测量单元测量的所述二氧化碳的含量通过转换因子将所述二氧化碳的排放量单位转换为重量单位。
7.如权利要求1所述的碳排放量监测系统,其特征在于,还包括,
气体标定装置,用于通过标准校准气体对所述测量装置的量程进行校准标定;
流体传输装置,与所述碳排放量监测系统和所述船舶的主机、副机、锅炉的任一者的所述排放管道连接,用于传输液相流体或气相流体;
传输控制单元,设置于所述流体传输装置端部,用于控制所述流体的传输。
8.如权利要求1-7所述的碳排放量监测系统,其特征在于,
所述碳排放量监测系统能同时监测至少四个所述排放管道。
9.一种碳排放量监测方法,用于船舶,其特征在于,
通过测量装置对排放管道中排放气体的排放数据进行测量计算;
通过调节装置提取所述排放气体并进行冷却过滤;
通过分析装置将冷却过滤后的所述排放气体进行干燥过滤,并结合所述排放气体的排放数据进行计量单位转换;
通过记录显示装置将所述排放气体的所述排放数据及所述排放气体的转换后的计量单位进行记录并显示。
10.如权利要求9所述的碳排放量监测方法,其特征在于,
通过所述调节装置的气体冷却单元对所述排放气体进行冷却以降低所述排放气体的温度并将其中的水分冷凝;
通过所述调节装置的第一气体过滤单元对所述排放气体中的大颗粒粉尘和/或其他固体黑碳颗粒进行第一次过滤;
通过所述分析装置的气体干燥单元将所述排放气体冷却单元冷凝的水分滤除并进行再次冷却;
通过所述分析装置的第二气体过滤单元将干燥后的所述排放气体中的粉尘和/或其他细固体黑碳颗粒进行第二次过滤;
通过所述分析装置的单位转换单元根据所述流量测量单元测量的所述排放流量、所述二氧化碳测量单元测量的所述二氧化碳的含量通过转换因子将所述二氧化碳的排放量单位转换为重量单位。
11.一种用于船舶的碳交易系统,用于船舶,其特征在于,
包括权利要求1-8任一项所述的碳排放量监测系统;
交易模块,根据碳排放量监测系统确定的所述二氧化碳的重量,确定碳排放权交易量并进行交易;
数据记录模块,对所述碳排放量监测系统中确定的所述二氧化碳的重量、所述碳排放权交易量、所述交易进行记录;
加密模块,将记录的数据加盖时间戳,并存储于区块链中。
12.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求9或10所述的方法。
13.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求9或10所述的方法。
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