[发明专利]一种基于物联网的碳达峰预测平台

说明书

本发明公开了一种基于物联网的碳达峰预测平台，包括数据接入治理层、信息融合分析层和可视化调度层三层架构，所述的数据接入治理层包括异构物端接入模块，异构物端接入模块完成异构物端接入和物端管理功能；所述的信息融合分析层包括异构数据融合治理模块，异构数据融合治理模块完成数据聚和数据挖掘功能，完成碳达峰预测；所述的可视化调度层包括行业分析模块和指挥调度模块，这两个模块根据预测结果为碳达峰预测平台的用户提供相应的应用。本发明通过各层之间进行数据交互，实现碳达峰预测平台的异构数据源接入、数据挖掘与预测，解决环境产业中碳达峰预测数据收集时的数据孤岛问题和碳达峰预测与指挥调度问题。

技术领域

本发明属于物联网技术领域，特别涉及一种基于物联网的碳达峰预测平台。

背景技术

近期，各地 “十四五” 规划和2035年远景目标建议或者征求意见稿相继公布，多地明确表示要扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。在全国2030年左右达到碳排放峰值的大背景下，各省市用户二氧化碳排放峰值理论上应该出现在2030年之前。建设碳达峰预测平台，能够对平台用户目前是否已能够实现碳达峰做目标出精准评估，为政府、能源企业以及能源服务市场的经济增速、产业结构转型程度、能源结构优化速度及政府应当采取的措施提供重要数据参考。

碳达峰预测平台建设在环境产业面临的难点问题主要有如下四点：（1）缺乏数据共享机制,数据孤岛情况严重。（2）环境产业数据开放的数量、质量和时效与公众对于环境问题的关切程度相比，仍有较大差距。（3）数据失真影响行业决策及发展。（4）数据应用的创新性思维不足。针对上述问题，本发明提出了一种基于物联网的碳达峰预测平台。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对该平台在实际建设时存在的多行业间数据孤岛的问题，一方面通过构建数据接入治理层，设计了大规模跨行业异构物联网终端接入方法和物端管理方法，实现异构物联网终端的统一数据接入；另一方面通过构建数信息融合分析层，完成数据聚合与数据挖掘，实现统一数据标准﹑数据治理﹑数据湖，完成跨行业的数据汇聚、共享与分析，进而完成碳达峰的预测。

本发明提供了一种基于物联网的碳达峰预测平台，其特征在于，包含数据接入治理层、信息融合分析层和可视化调度层三层架构。数据接入治理层完成来自多行业、多协议异构物联网监测终端的接入，向信息融合分析层提供统一的信息描述和访问控制接口；在此基础上，信息融合分析层完成来自数据接入治理层和互联网数据的汇聚、整合、分类、交换与聚合，并完成信息的融合分析；可视化调度层依据信息融合分析层的分析结果，对各单位、部门和领域进行调度指挥和优化调整。

所述的数据接入治理层包括异构物端接入模块，所述的异构物端接入模块包括物端接入子模块和物端管理子模块，用于异构物端接入和物端管理；

所述的信息融合分析层包含异构数据融合治理模块，所述的异构数据融合治理模块包括数据聚合子模块和数据挖掘子模块，用于数据聚合和数据挖掘；

所述的可视化调度层包含行业分析模块和指挥调度模块，用于预测和分析碳数据，对各单位、部门和领域进行调度指挥和优化调整。

进一步地，所述物端接入子模块支持MQTT协议、CoAP协议以及HTTP协议，数据交换格式采用JSON的数据格式。

进一步地，所述物端管理子模块基于Netty的数据接入协议，利用Netty的中间件负责管理模块与物端的数据交互。

进一步地，所述数据聚合子模块采用基于Markov链的最大化聚合质量的数据聚合。

进一步地，所述数据挖掘子模块包含数据集选择阶段单元、数据集预处理单元、数据挖掘单元、模式评估单元，用于搭载多种碳达峰预测模型。

进一步地，所述行业分析模块在数据挖掘子模块所获得的决策的模型、模式和知识库的前提下，计算影响碳减排的关键因素；并进行重点行业碳排放监测、去碳潜力分析和碳交易碳定价分析。