CN116308436B - 一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集系统,包括生产链记录模块、基础参数记录模块、采集处理模块、审核记录模块和产品记录模块,生产链记录模块用于记录生产链数据,基础参数记录模块用于记录生产活动的能耗系数和碳排放系数,采集处理模块用于采集企业的采购数据和产出数据并计算出产出商品的能耗和碳排放数据,审核记录模块用于对企业采用的生产链以及生产链中各活动的基础参数进行审核的过程进行记录,产品记录模块用于记录产品的综合碳排放数据;本系统通过区块链技术记录生产数据信息,通过获取企业的生产和采购信息,并在区块链中调取信息后能够直接获得能耗和碳排放数据,比直接采集碳排放数据更加便捷和准确。
Description
技术领域
本发明涉及电数字数据处理领域,具体涉及一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集方法与系统。
背景技术
随着全球经济的快速发展,能源消耗量和碳排放量也在不断增加,对环境和人类健康造成了严重威胁,为了减少能源浪费和碳排放,需要对能耗和碳排放数据进行准确、实时的监测和分析,以便制定有效的节能减排措施,然而,传统的数据采集方法存在数据篡改、数据伪造等问题,难以保证数据的可信性和完整性。现需要一种更加可靠的采集系统。
背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。
现在已经开发出了很多碳排放采集系统,经过我们大量的检索与参考,发现现有的采集系统有如公开号为CN114385735A所公开的系统,这些系统一般包括数据读取设备、数据采集器和分布式控制机;数据读取设备布置在生产现场,用于采集现场的生产信息,并将采集到的生产信息传递给数据采集器;数据采集器与一个或多个数据采集设备连接,数据采集器接收到生产信息后,对生产信息进行处理,并将生产信息周期性的传递给分布式控制机;分布式控制机用于对采集到的生产信息进行汇总统计,生成最终的生产数据。但该系统仍属于直接采集方式,存在数据篡改、采集疏漏等问题,无法得到准确的碳排放数据。
发明内容
本发明的目的在于,针对所存在的不足,提出了一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集系统。
本发明采用如下技术方案:
一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集系统,包括生产链记录模块、基础参数记录模块、采集处理模块、审核记录模块和产品记录模块;
所述生产链记录模块用于记录生产链数据,所述基础参数记录模块用于记录生产活动的能耗系数和碳排放系数,所述采集处理模块用于采集企业的采购数据和产出数据并计算出产出商品的能耗和碳排放数据,所述审核记录模块用于对企业采用的生产链以及生产链中各活动的基础参数进行审核的过程进行记录,所述产品记录模块用于记录产品的综合碳排放数据;
所述采集处理模块获取企业的生产数据,并通过所述审核记录模块确认并获取生产链信息,所述采集处理模块基于生产链信息从所述生产链记录模块中获取生产步骤信息,所述采集处理模块基于所述生产步骤信息从所述基础参数记录模块中获取能耗系数和碳排放系数;
所述采集处理单元根据下式计算出能耗数据和碳排放数据:
;
;
其中,E为能耗数据,C为碳排放数据,Code为生产步骤编码,为对应生产步骤的能耗系数,/>为对应生产步骤的碳排放系数,m2为产出产品的产出数量;
进一步的,所述审核记录模块包括第四区块链记录单元、第四检索单元和核实单元,所述第四区块链记录单元通过区块链技术记录审核过程信息,所述审核过程信息包括审查对象、审查人员、审查生产链编号、审查时间和核实码,所述第四检索单元用于接收所述采集处理模块发送的信息并基于企业信息和生产链编号在区块链中检索到对应的审核过程信息,所述核实单元用于对核实码和校验码进行计算处理来完成核实过程;
进一步的,所述核实单元的核实过程包括如下步骤:
S21、将核实码转换成二进制数:
S22、统计出步骤S21中二进制数中0的位置;
S23、根据下述公式对校验码进行处理:
;
其中,T(i)表示第i位校验码的值,u为校验码的进制数,M为校验码的位数,N为步骤S22中0的数量,P()表示步骤S22中0的位置信息,F为中间码;
S24、将F转换成二进制数;
S25、统计出步骤S24中二进制数中0的位置;
S26、若步骤S22和步骤S25中的位置无重合,则通过核实;
进一步的,所述采集处理模块包括信息寄存器、计算处理器、逻辑控制器和传输处理器,所述信息寄存器用于保存接收的数据,所述传输处理器用于与其余模块进行数据通讯,所述逻辑控制器用于控制传输的内容以及顺序,所述计算处理器用于执行计算任务;
进一步的,所述采集处理单元还根据下式计算出产出产品的单位综合碳排放量:
;
其中,RAC(IN)表示采购产品的单位综合碳排放量,m1为采购产品的采购数量;
一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集方法,包括如下步骤:
S31、接收企业的采购数据、产出数据、生产链编码、校验码和企业信息;
S32、基于生产链编码和企业信息从区块链中获取审核过程信息,利用校验码进行核实,核实无误后返回通过信息;
S33、基于生产链编码、采购产品的产品类型码、产出产品的产品类型码在区块链中获取生产步骤编码;
S34、基于生产链编码、生产步骤编码在区块链中获取能耗系数和碳排放系数;
S5、根据下式计算出能耗数据和碳排放数据:
;
;
其中,E为能耗数据,C为碳排放数据,Code为生产步骤编码,为对应生产步骤的能耗系数,/>为对应生产步骤的碳排放系数,m2为产出产品的产出数量。
本发明所取得的有益效果是:
本系统通过区块链技术记录企业的生产链信息,使得数据信息更加可信并能进行问题追溯,本系统只需获取生产产品数据和采购产品数据,然后从多个独立的区块链中依次获取相关信息,相比于直接采集能耗和碳排放数据,产品数据更容易被准确获取,进而计算得到准确的能耗和碳排放数据,本系统通过区块链记录了审核信息,当出现数据造假时,能够快速追踪问题以及责任人。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明整体结构框架示意图;
图2为本发明采集处理模块构成示意图;
图3为本发明生产链记录模块构成示意图;
图4为本发明审核记录模块构成示意图;
图5为本发明采集能耗和碳排放流程示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
实施例一:本实施例提供了一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集系统,结合图1,包括生产链记录模块、基础参数记录模块、采集处理模块、审核记录模块和产品记录模块;
所述生产链记录模块用于记录生产链数据,所述基础参数记录模块用于记录生产活动的能耗系数和碳排放系数,所述采集处理模块用于采集企业的采购数据和产出数据并计算出产出商品的能耗和碳排放数据,所述审核记录模块用于对企业采用的生产链以及生产链中各活动的基础参数进行审核的过程进行记录,所述产品记录模块用于记录产品的综合碳排放数据;
所述采集处理模块获取企业的生产数据,并通过所述审核记录模块确认并获取生产链信息,所述采集处理模块基于生产链信息从所述生产链记录模块中获取生产步骤信息,所述采集处理模块基于所述生产步骤信息从所述基础参数记录模块中获取能耗系数和碳排放系数;
所述采集处理单元根据下式计算出能耗数据和碳排放数据:
;
;
其中,E为能耗数据,C为碳排放数据,Code为生产步骤编码,为对应生产步骤的能耗系数,/>为对应生产步骤的碳排放系数,m2为产出产品的产出数量;
所述审核记录模块包括第四区块链记录单元、第四检索单元和核实单元,所述第四区块链记录单元通过区块链技术记录审核过程信息,所述审核过程信息包括审查对象、审查人员、审查生产链编号、审查时间和核实码,所述第四检索单元用于接收所述采集处理模块发送的信息并基于企业信息和生产链编号在区块链中检索到对应的审核过程信息,所述核实单元用于对核实码和校验码进行计算处理来完成核实过程;
所述核实单元的核实过程包括如下步骤:
S21、将核实码转换成二进制数:
S22、统计出步骤S21中二进制数中0的位置;
S23、根据下述公式对校验码进行处理:
;
其中,T(i)表示第i位校验码的值,u为校验码的进制数,M为校验码的位数,N为步骤S22中0的数量,P()表示步骤S22中0的位置信息,F为中间码;
S24、将F转换成二进制数;
S25、统计出步骤S24中二进制数中0的位置;
S26、若步骤S22和步骤S25中的位置无重合,则通过核实;
所述采集处理模块包括信息寄存器、计算处理器、逻辑控制器和传输处理器,所述信息寄存器用于保存接收的数据,所述传输处理器用于与其余模块进行数据通讯,所述逻辑控制器用于控制传输的内容以及顺序,所述计算处理器用于执行计算任务;
所述采集处理单元还根据下式计算出产出产品的单位综合碳排放量:
;
其中,RAC(IN)表示采购产品的单位综合碳排放量,m1为采购产品的采购数量;
一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集方法,包括如下步骤:
S31、接收企业的采购数据、产出数据、生产链编码、校验码和企业信息;
S32、基于生产链编码和企业信息从区块链中获取审核过程信息,利用校验码进行核实,核实无误后返回通过信息;
S33、基于生产链编码、采购产品的产品类型码、产出产品的产品类型码在区块链中获取生产步骤编码;
S34、基于生产链编码、生产步骤编码在区块链中获取能耗系数和碳排放系数;
S5、根据下式计算出能耗数据和碳排放数据:
;
;
其中,E为能耗数据,C为碳排放数据,Code为生产步骤编码,为对应生产步骤的能耗系数,/>为对应生产步骤的碳排放系数,m2为产出产品的产出数量。
实施例二:本实施例包含了实施例一中的全部内容,提供了一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集系统,包括生产链记录模块、基础参数记录模块、采集处理模块、审核记录模块和产品记录模块;
所述生产链记录模块用于记录生产链数据,所述基础参数记录模块用于记录各类活动的能耗系数和碳排放系数,所述采集处理模块用于采集企业的采购数据和产出数据并计算出产出商品的能耗和碳排放数据,所述审核记录模块用于对企业采用的生产链以及生产链中各活动的基础参数进行审核的过程进行记录,所述产品记录模块用于记录产品的综合碳排放数据;
所述生产链记录模块、基础参数记录模块、审核记录模块和产品记录模块均采用区块链技术记性数据记录,且各模块的区块链之间相互独立;
所述生产链数据包括生产链编码、输入产品、输出产品、生产步骤编码;
所述基础参数数据包括生产链编码、生产步骤编码、能耗系数和碳排放系数;
所述采购数据包括采购产品的产品码和采购数量,所述产品码由产品类型码和产品信息码构成;
所述产出数据包括产出产品的产品类型码和产出数量;
结合图5,所述系统采集碳排放数据和能耗数据的过程包括如下步骤:
S1、所述采集处理模块接收企业的采购数据、产出数据、生产链编码、校验码和企业信息;
S2、所述采集处理模块基于生产链编码和企业信息在审核记录模块中获取审核过程信息,所述审核记录模块利用校验码进行核实,核实无误后向所述采集处理模块返回通过信息;
S3、所述采集处理模块基于生产链编码、采购产品的产品类型码、产出产品的产品类型码在所述生产链记录模块中获取生产步骤编码;
S4、所述采集处理模块基于生产链编码、生产步骤编码在所述基础参数记录模块中获取能耗系数和碳排放系数;
S5、所述采集处理单元根据下式计算出能耗数据和碳排放数据:
;
;
其中,E为能耗数据,C为碳排放数据,Code为生产步骤编码,为对应生产步骤的能耗系数,/>为对应生产步骤的碳排放系数,m2为产出产品的产出数量;
所述采集处理单元还根据下式计算出产出产品的单位综合碳排放量:
;
其中,RAC(IN)表示采购产品的单位综合碳排放量,m1为采购产品的采购数量;
需要注意的是,本文所说的采购数量用于生产的采购产品数量而非实际的采购产品数量,例如,该企业采购了a数量的产品A,并将其中b数量的产品A用于生产c数量的产品C,则采购数量m1采用的是b的数值而非a的数值;
所述采集处理单元生成产出产品的产品信息码,并将产出产品的产品类型码和产品信息码构成的产品码与单位综合碳排放量一同记录在所述产品记录模块中;
RAC(IN)由所述采集处理单元根据采购产品的产品码在所述产品记录模块中获取;
结合图3,所述生产链记录模块包括第一区块链记录单元、第一检索单元和产品校对单元,所述第一区块链记录单元通过区块链技术记录信息,所述第一检索单元用于接收所述采集处理模块发送的信息并基于生产链编码在区块链中检索到对应的生产链数据,所述产品校对单元用于将采购产品的产品类型码与输入产品进行校对,将产出产品的产品类型码与输出产品进行校对,当校对通过后,所述检索单元才将检索到的生产步骤编码发送给所述采集处理模块;
所述基础参数记录模块包括第二区块链记录单元和第二检索单元,所述第二区块链记录单元通过区块链技术记录信息,所述第二检索单元用于接收所述采集处理模块发送的信息并基于生产链编码和生产步骤编码在区块链中检索到对应的基础参数数据并将能耗系数和碳排放系数发送给所述采集处理模块;
所述产品记录模块包括第三区块链记录单元和第三检索单元,所述第三区块链记录单元通过区块链技术记录信息,所述第三检索单元用于接收所述采集处理模块发送的信息并基于产品码在区块链中检索到对应的单位综合碳排放量,然后将检索到的单位综合碳排放量发送给所述采集处理模块;
结合图4,所述审核记录模块包括第四区块链记录单元、第四检索单元和核实单元,所述第四区块链记录单元通过区块链技术记录审核过程信息,所述审核过程信息包括审查对象、审查人员、审查生产链编号、审查时间和核实码,所述第四检索单元用于接收所述采集处理模块发送的信息并基于企业信息和生产链编号在区块链中检索到对应的审核过程信息,所述核实单元用于对核实码和校验码进行计算处理来完成核实过程;
所述核实单元的核实过程包括如下步骤:
S21、将核实码转换成二进制数:
S22、统计出步骤S21中二进制数中0的位置;
S23、根据下述公式对校验码进行处理:
;
其中,T(i)表示第i位校验码的值,u为校验码的进制数,M为校验码的位数,N为步骤S22中0的数量,P()表示步骤S22中0的位置信息,F为中间码;
S24、将F转换成二进制数;
S25、统计出步骤S24中二进制数中0的位置;
S26、若步骤S22和步骤S25中的位置无重合,则通过核实;
结合图2,所述采集处理模块包括信息寄存器、计算处理器、逻辑控制器和传输处理器,所述信息寄存器用于保存接收的数据,所述传输处理器用于与其余模块进行数据通讯,所述逻辑控制器用于控制传输的内容以及顺序,所述计算处理器用于执行计算任务;
当有新的生产链时,审核人员通过线下测试,对生产链中各个步骤的能耗系数和碳排放系数进行检测,然后将新的生产链编码、生产步骤编码、能耗系数和碳排放系数记录在基础参数记录模块中,将生产链编码、输入产品、输出产品、生产步骤编码记录在生产链记录模块中,将此次审核过程信息记录在所述审核记录模块中;
当企业采用新的生产链时,审核人员在线下对生产链进行考察,当符合已有的生产链时,随机生成一个核实码,并将审核过程信息记录在所述审核记录模块中,同时生成一个校验码,所述校验码交付给所述企业。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明的保护范围,所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的保护范围内,此外,随着技术发展其中的元素可以更新的。
Claims (5)
1.一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集系统,其特征在于,包括生产链记录模块、基础参数记录模块、采集处理模块、审核记录模块和产品记录模块;
所述生产链记录模块用于记录生产链数据,所述基础参数记录模块用于记录生产活动的能耗系数和碳排放系数,所述采集处理模块用于采集企业的采购数据和产出数据并计算出产出商品的能耗和碳排放数据,所述审核记录模块用于对企业采用的生产链以及生产链中各活动的基础参数进行审核的过程进行记录,所述产品记录模块用于记录产品的综合碳排放数据;
所述采集处理模块获取企业的生产数据,并通过所述审核记录模块确认并获取生产链信息,所述采集处理模块基于生产链信息从所述生产链记录模块中获取生产步骤信息,所述采集处理模块基于所述生产步骤信息从所述基础参数记录模块中获取能耗系数和碳排放系数;
所述采集处理单元根据下式计算出能耗数据和碳排放数据:
;
;
其中,E为能耗数据,C为碳排放数据,Code为生产步骤编码,为对应生产步骤的能耗系数,/>为对应生产步骤的碳排放系数,m2为产出产品的产出数量;
所述审核记录模块包括第四区块链记录单元、第四检索单元和核实单元,所述第四区块链记录单元通过区块链技术记录审核过程信息,所述审核过程信息包括审查对象、审查人员、审查生产链编号、审查时间和核实码,所述第四检索单元用于接收所述采集处理模块发送的信息并基于企业信息和生产链编号在区块链中检索到对应的审核过程信息,所述核实单元用于对核实码和校验码进行计算处理来完成核实过程。
2.如权利要求1所述的一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集系统,其特征在于,所述核实单元的核实过程包括如下步骤:
S21、将核实码转换成二进制数:
S22、统计出步骤S21中二进制数中0的位置;
S23、根据下述公式对校验码进行处理:
;
其中,T(i)表示第i位校验码的值,u为校验码的进制数,M为校验码的位数,N为步骤S22中0的数量,P()表示步骤S22中0的位置信息,F为中间码;
S24、将F转换成二进制数;
S25、统计出步骤S24中二进制数中0的位置;
S26、若步骤S22和步骤S25中的位置无重合,则通过核实。
3.如权利要求2所述的一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集系统,其特征在于,所述采集处理模块包括信息寄存器、计算处理器、逻辑控制器和传输处理器,所述信息寄存器用于保存接收的数据,所述传输处理器用于与其余模块进行数据通讯,所述逻辑控制器用于控制传输的内容以及顺序,所述计算处理器用于执行计算任务。
4.如权利要求3所述的一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集系统,其特征在于,所述采集处理单元还根据下式计算出产出产品的单位综合碳排放量:
;
其中,RAC(IN)表示采购产品的单位综合碳排放量,m1为采购产品的采购数量。
5.一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集方法,应用了如权利要求1所述的一种基于区块链的能耗与碳排放数据采集系统,其特征在于,所述采集方法包括如下步骤:
S31、所述采集处理模块接收企业的采购数据、产出数据、生产链编码、校验码和企业信息;
S32、所述采集处理模块基于生产链编码和企业信息从区块链中获取审核过程信息,利用校验码进行核实,核实无误后返回通过信息;
S33、所述采集处理模块基于生产链编码、采购产品的产品类型码、产出产品的产品类型码在区块链中获取生产步骤编码;
S34、所述采集处理模块基于生产链编码、生产步骤编码在区块链中获取能耗系数和碳排放系数;
S35、所述采集处理模块根据下式计算出能耗数据和碳排放数据:
;
;
其中,E为能耗数据,C为碳排放数据,Code为生产步骤编码,
为对应生产步骤的能耗系数,/>为对应生产步骤的碳排放系数,m2为产出产品的产出数量。
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