一种使用标识解析进行工业产品碳足迹追溯的方法与流程

本发明涉及产品碳足迹追溯，尤其涉及一种使用标识解析进行工业产品碳足迹追溯的方法。

背景技术：

1、随着全球气候变化问题的日益严峻，工业生产的碳足迹管理成为了重要议题，尽管当前已有多种方法和技术用于评估和监控工业产品的碳排放，但这些方法通常面临若干挑战：

2、数据精确度和收集难度：传统的碳足迹评估方法常常依赖于估算和间接测量，这可能导致数据的不准确和误差,同时，手动或半自动的数据收集过程繁琐且易出错。

3、追溯和可持续性分析的局限性：现有技术往往无法有效地追踪和分析产品整个生命周期的碳足迹。由于缺乏细致的数据和分析工具，难以对生产过程中的各个环节进行详细的环境影响评估。

4、环境参数的影响未被充分考虑：在碳足迹计算中，环境参数如温度、湿度和电磁场等因素对设备效率和排放水平的影响常被忽视，这进一步降低了评估的准确性。

5、因此，亟需一种能够精确追踪、分析并优化工业产品全生命周期碳足迹的新方法。该方法应能实现实时数据收集、自动化处理，并综合考虑环境参数的影响，以提高评估的准确性和可靠性。同时，它还应支持对生产流程的环境可持续性进行深入分析，并提供可操作的改进建议，以促进整个工业领域的绿色转型。

技术实现思路

1、基于上述目的，本发明提供了一种使用标识解析进行工业产品碳足迹追溯的方法。

2、一种使用标识解析进行工业产品碳足迹追溯的方法，包括以下步骤：

3、s1：对工业产品的每个生产阶段基于标识码生成规则分配一个唯一标识码，并记录每个生产阶段的环境参数，所述环境参数用于后续的数据校正和分析；

4、s2：利用数据采集技术收集每个生产阶段的能耗及排放数据，并与对应的标识码关联；

5、s3：引入环境参数校正，使用s1中记录的环境参数对s2中收集的能耗和排放数据进行校正；

6、s4：使用标识解析技术处理收集到的数据，建立每个阶段的碳足迹数据库；

7、s5：通过数据库中的标识码链接，追溯整个产品的生命周期碳足迹；

8、s6：利用综合分析技术对碳足迹数据进行整合与评估，以得出产品的整体碳足迹。

9、进一步的，所述s1中的标识码生成规则具体包括：

10、时间戳组成：每个标识码包括一个毫秒级的时间戳，确保每个生产阶段的标识码在时间上的唯一性；

11、生产阶段编码：结合每个工业产品的生产流程，为每个生产阶段分配一个独特编码；

12、产品类型标识：每个标识码包括产品类型的简短字母或数字代码，以区分不同类型的产品；

13、随机序列生成：为了增加标识码的复杂度和安全性，每个标识码还包括一个随机生成的序列，所述序列由字母和数字组成，在标识码的末尾添加校验位，用于验证标识码的完整性和准确性。

14、所述s1中的记录每个生产阶段的环境参数具体包括：

15、温度和湿度传感器：采用数字温湿度传感器，如dht22，以确保温湿度数据的准确性；

16、电磁场强度传感器：使用磁通门传感器，监测生产环境中的电磁干扰强度；

17、数据传输方式：采用无线传感网络（wsn）技术，实现数据的无线传输。

18、进一步的，所述s2具体包括：

19、数据采集设备：使用智能电表和流量计设备测量和记录各生产阶段的能源消耗（如电力、水、天然气），采用气体分析仪和粒子计数器设备，监测和记录不同生产阶段的废气和废弃物排放量；

20、数据采集方法：所有数据采集设备实时监测生产过程中的能耗和排放数据，自动记录数据，并按预定时间间隔更新记录；

21、数据与标识码关联：每个生产阶段的能耗和排放数据将与该阶段的唯一标识码进行关联，同时将根据标识码将数据分类存储，以便于后续的处理和分析。

22、进一步的，所述s3中的环境参数校正具体包括：

23、定义环境参数：温度，以摄氏度（℃）为单位；湿度，相对湿度的百分比（%）；电磁场强度，以特斯拉（t）为单位；

24、需要校正的能耗和排放数据：

25、能耗数据：电力消耗(kwh)、水消耗(升)、天然气消耗(立方米)；

26、排放数据：二氧化碳排放(kgco2)、挥发性有机化合物(vocs)排放量（kg）；

27、校正算法：根据收集到的环境参数（温度、湿度、电磁场强度），采用回归分析方法计算能耗和排放数据的校正系数；

28、校正系数计算：

29、设定基准环境参数：温度基准参数，湿度基准参数，电磁场强度基准参数，对于每个生产阶段，计算环境偏差系数：，应用非线性回归模型计算校正系数：，且综合校正系数,其中，是基于实际数据和实验确定的函数；

30、数据校正：对于能耗和排放数据中的每一项,应用以下校正公式:

31、，其中表示校正后的数据，为原始能耗或排放数据。

32、进一步的，所述非线性回归模型具体包括：

33、将原始能耗或排放数据与环境参数之间的关系用一个非线性函数表示:  ，采用多项式模型表示为：

34、 ，其中，是模型参数，通过数据拟合确定，模型参数代表环境参数对能耗或排放数据的影响程度和方式；

35、计算校正系数的步骤为：

36、数据收集:收集充足历史数据，包括环境参数和对应的能耗及排放数据；

37、模型拟合：使用收集到的数据对非线性回归模型进行拟合，使用统计软件或编程语言中的非线性回归函数来进行，得到模型参数  的最佳估计值；

38、校正系数计算:根据拟合得到的模型参数，计算每个环境参数的校正系数，对于温度的校正系数 表示为  ，对于湿度 表示为，对于电磁场强度 表示为；

39、总校正系数:将单独的校正系数进行综合，得到最终的校正系数 ，采用加权平均的方式： ，其中， 是权重，根据各环境参数对能耗和排放数据影响的重要性确定。

40、进一步的，所述s4中的标识解析技术包括数据处理单元，所述数据处理单元根据每项数据附带的对应的标识码结构解析出数据对应的生产阶段、时间戳和产品类型，同时提取每个标识码关联的环境参数、能耗和排放数据，还根据时间戳和生产阶段编码，将数据按照其在生产过程中的顺序进行整理和分类。

41、进一步的，所述s4中的建立每个阶段的碳足迹数据库具体包括：

42、数据库结构：按照产品类型、生产阶段和时间戳进行分层组织，每层存储相应的能耗和排放数据；

43、数据存储：对于每个生产阶段，数据库存储解析后的环境参数、能耗和排放数据以及经过校正的碳足迹估计值；

44、数据更新：随着生产的进行，数据库实时更新新收集的数据，并按照标识码进行分类存储。

45、进一步的，所述s5具体包括：

46、标识码链接机制：基于标识码生成规则，每个标识码包含时间戳、生产阶段编码、产品类型标识、随机序列和校验位；

47、链接逻辑：设计使每个产品的不同生产阶段通过时间戳和生产阶段编码进行逻辑链接；

48、数据库结构与数据整合：数据库设计为能够存储并关联每个生产阶段的详细数据，包括环境参数、能耗、排放数据以及经过校正的碳足迹数据，利用产品类型标识和时间戳，数据库自动关联同一产品在不同生产阶段的数据；

49、生命周期碳足迹追踪：通过查询某产品类型的标识码，可追溯整个产品从原材料到最终产品的碳足迹，将自动汇总各阶段的碳足迹数据，提供完整的生命周期碳足迹信息。

50、进一步的，所述s6具体包括：

51、数据整合算法：从数据库中获取整个产品生命周期的各个阶段的碳足迹数据，应用累加算法对每个生产阶段的碳足迹数据进行汇总，整体碳足迹 通过累加各个阶段 的碳足迹来计算：

52、 其中  是生产阶段的总数；

53、碳足迹评估算法：识别并分析影响各生产阶段碳足迹的关键因素，关键因素包括能耗、原材料使用、废物排放，对每个生产阶段的碳足迹进行加权，以反映不同阶段对总体环境影响的不同程度，构建一个综合评分模型，综合考虑各个生产阶段的碳足迹数据和加权因素，以计算出产品整体的环境影响评分。

54、进一步的，所述综合评分模型具体包括：

55、确定评分因素:确定影响产品环境影响的关键因素包括能耗、原材料使用、废物排放；

56、分阶段碳足迹评估：对于每个生产阶段，单独计算其碳足迹评分，计算基于能耗、废物排放量数据进行，每个阶段的碳足迹评分  通过以下公式计算：

57、 ，其中  、和  分别表示第  阶段的能耗、原材料使用和废物排放量，、 和 是相应的评分系数；

58、加权因素:根据每个生产阶段对总体环境影响的重要性，为每个阶段分配一个权重；

59、综合评分计算：结合各个阶段的碳足迹评分和权重，计算产品的总体环境影响评分，其中  是生产阶段的总数。

60、本发明的有益效果：

61、本发明，通过为每个生产阶段分配一个独特的标识码，结合实时环境参数监测和先进的数据校正算法，大幅提升了碳足迹数据的准确度，这种精细化管理的方法可以确保即使在生产环境发生变化时，所收集的数据也能准确反映实际情况，使用标识码系统不仅使得每个生产阶段的数据可以被精确追踪和记录，而且使得这些数据之间的关系变得透明，从而增强了整个生命周期的数据可追溯性，这对于理解每个阶段对总体碳足迹的贡献及其相互关系至关重要。

62、本发明，采用的综合分析技术能够对每个生产阶段的碳足迹进行深入评估，从而识别出能耗和排放的关键环节，通过这种分析，制造商可以确定哪些生产阶段是碳排放的主要来源，并针对这些阶段采取优化措施，如改进能源效率、转换到更清洁的能源，或改变原材料供应链，从而减少整体的环境影响，此外，本发明提供的加权评分模型和环境影响评分能够为企业决策者提供有力工具，用于评估和比较不同生产策略的环境效果。这种数据驱动的方法促使企业向更环保的生产方式转变，同时也支持环境可持续性目标的实现。