一种基于区块链的碳排放核算方法和系统与流程

本发明提出了一种基于区块链的碳排放核算方法和系统，涉及碳排放核算，具体涉及区块链的碳排放核算。

背景技术：

1、在目前的碳排放领域中，为了保护碳排放数据的安全性，用户通常选择在区块链上进行碳排放的核算，但由于碳排放往往存在大量数据，对这些数据进行处理需要大量的处理器和计算机硬件，从而导致能源消耗增加，在此过程中，大量的数据容易导致区块链的存储、传输问题和大量资源的浪费。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于区块链的碳排放核算方法和系统，用以解决由于碳排放往往存在大量数据，对这些数据进行处理需要大量的处理器和计算机硬件，从而导致能源消耗增加，在此过程中，大量的数据容易导致区块链的存储、传输问题和大量资源的浪费的问题。

2、本发明提出的一种基于区块链的碳排放核算方法和系统，所述方法包括：

3、s1、设置数据采集周期，获取多个采集时段，对每个采集时段收集的碳排放数据进行初步处理，获得每个采集时段的多个数据组；

4、s2、根据每个数据组的数据信息计算每个数据组的重要值，对重要值进行排序，并根据排序结果获得主链分组和侧链分组；

5、s3、通过区块链的主链和侧链分别计算每个采集时段的主链分组和侧链分组的碳排放量，根据所述碳排放量计算每个采集时段的总碳排放量，对所述每个采集时段的总碳排放量进行可视化展示。

6、进一步地，所述s1包括：

7、s101、设置多个数据采集周期，在每个数据采集周期上设置多个时间节点，将所述数据采集周期分成多个采集时段；

8、s102、收集每个采集时段的碳排放数据，对所述碳排放数据进行预处理，分别获得每个采集时段的预处理数据；通过聚类分析方法对每个预处理数据进行聚类分析，为每个预处理数据生成多个簇，获得每个采集时段的多个数据组。

9、进一步地，所述s2包括：

10、s201、根据所述数据组的数据信息，计算每个数据组的重要值，获得每个采集时段的多个数据组的重要值，并对其进行从大到小的排名，将排名的前1/3的数据组提取并组成主链分组，将排名的后2/3的数据组提取并组成侧链分组；

11、s202、其中，所述重要值的计算公式为：

12、

13、其中，z为重要值，j为每个数据组的采集的碳排放数据的总个数，a为数据组中任意一个碳排放数据，ai为数据组中第i个碳排放数据，ps为ai对应的数据组的碳排放数据的平均值，n为每个采集时段的数据组总个数，psm为采集时段中第m个数据组的碳排放数据的平均值。

14、进一步地，所述s3包括：

15、s301、将每个采集时段的主链分组输入至区块链主链上，将所述采集时段的侧链分组输入至所述主链的侧链上；通过主链对主链分组的数据进行加密和碳排放量的计算，通过侧链对侧链分组的数据进行加密和碳排放量的计算，获得采集时段的主链的碳排放量和侧链的碳排放量；

16、s302、将主链的碳排放量和侧链的碳排放量进行求和，获得总碳排放量，对每个采集时段的总碳排放量进行可视化展示。

17、进一步地，所述碳排放量的计算包括

18、所述碳排放量的计算公式为：

19、

20、其中，l为碳排放量，m为主链分组或侧链分组的数据组总个数，cyi为主链分组或侧链分组中第i个数据组的物质碳消耗量，chi为主链分组或侧链分组中第i个数据组的物质总含碳量，csi为主链分组或侧链分组中第i个数据组的物质消耗排放后剩余含碳量。

21、进一步地，所述系统包括：

22、采集处理模块，用于设置数据采集周期，获取多个采集时段，对每个采集时段收集的碳排放数据进行初步处理，获得每个采集时段的多个数据组；

23、计算分组模块，用于根据每个数据组的数据信息计算每个数据组的重要值，对重要值进行排序，并根据排序结果获得主链分组和侧链分组；

24、计算排放模块，用于通过区块链的主链和侧链分别计算每个采集时段的主链分组和侧链分组的碳排放量，根据所述碳排放量计算每个采集时段的总碳排放量，对所述每个采集时段的总碳排放量进行可视化展示。

25、进一步地，所述采集处理模块包括：

26、时段划分模块，用于设置多个数据采集周期，在每个数据采集周期上设置多个时间节点，将所述数据采集周期分成多个采集时段；

27、聚类分析模块，用于收集每个采集时段的碳排放数据，对所述碳排放数据进行预处理，分别获得每个采集时段的预处理数据；通过聚类分析方法对每个预处理数据进行聚类分析，为每个预处理数据生成多个簇，获得每个采集时段的多个数据组。

28、进一步地，所述计算分组模块包括：

29、分组模块，用于根据所述数据组的数据信息，计算每个数据组的重要值，获得每个采集时段的多个数据组的重要值，并对其进行从大到小的排名，将排名的前1/3的数据组提取并组成主链分组，将排名的后2/3的数据组提取并组成侧链分组；

30、重要值计算模块，用于通过公式计算重要值，其中，所述重要值的计算公式为：

31、

32、其中，z为重要值，j为每个数据组的采集的碳排放数据的总个数，a为数据组中任意一个碳排放数据，ai为数据组中第i个碳排放数据，ps为ai对应的数据组的碳排放数据的平均值，n为每个采集时段的数据组总个数，psm为采集时段中第m个数据组的碳排放数据的平均值。

33、进一步地，所述计算排放模块包括：

34、区块链上传模块，用于将每个采集时段的主链分组输入至区块链主链上，将所述采集时段的侧链分组输入至所述主链的侧链上；通过主链对主链分组的数据进行加密和碳排放量的计算，通过侧链对侧链分组的数据进行加密和碳排放量的计算，获得采集时段的主链的碳排放量和侧链的碳排放量；

35、展示模块，用于将主链的碳排放量和侧链的碳排放量进行求和，获得总碳排放量，对每个采集时段的总碳排放量进行可视化展示。

36、进一步地，所述计算排放模块还包括：

37、排放量计算模块，用于使用主链或侧链通过公式计算碳排放量，所述碳排放量的计算公式为：

38、

39、其中，l为碳排放量，m为主链分组或侧链分组的数据组总个数，cyi为主链分组或侧链分组中第i个数据组的物质碳消耗量，chi为主链分组或侧链分组中第i个数据组的物质总含碳量，csi为主链分组或侧链分组中第i个数据组的物质消耗排放后剩余含碳量。

40、本发明有益效果：

41、本发明提出了一种基于区块链的碳排放核算方法和系统，采集多个不同时段的碳排放数据，根据设置的采集周期，系统将自动获取多个不同时段的碳排放数据，方便对每个时间段进行碳排放数据的针对性处理和核算，包括实时数据、历史数据或预测数据等，对每个时段的数据进行清洗、整理和标准化，包括去除异常值、填补缺失值、转换单位或进行其他必要的预处理操作，保证数据的可用性和精确性。根据初步处理的碳排放数据，系统将自动分组，每个时段的数据被分成多个数据组，涉及到聚类分析、分类算法或其他数据分组技术，对每个采集时段划分多个数据组，实现数据的针对性处理。对每个数据组进行深入分析，以确定其重要值。根据重要值的排序结果，系统将自动将每个时段的多个数据组分成主链分组和侧链分组，涉及到对数据的层次聚类、k-means聚类或其他分组技术，通过按照重要值进行主链和侧链数据组的划分，充分利用了主链和侧链的功能，在保证数据计算全面性的同时，保证数据的安全性和减小数据计算的复杂度，较少区块链内存的占用和负荷。在区块链上，主链和侧链可以分别计算每个分组(主链分组和侧链分组)的碳排放量，涉及到在区块链上部署智能合约或脚本，以自动计算并记录每个分组的碳排放量。通过将每个时段的每个分组的碳排放量相加，可以计算出每个时段的总体碳排放量。最后，通过可视化工具，可以展示每个时段的总体碳排放量。这可以帮助用户直观地了解碳排放的变化趋势和分布情况。通过本技术方案解决了由于碳排放量数据量巨大，核算难度过大，区块链负荷过大，导致计算效率低，且不够稳定可靠的问题，在保证数据核算精度的同时，大大减小了核算难度和区块链负荷，提升了计算效率和稳定可靠性。