本申請(qǐng)涉及數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，能夠應(yīng)用于碳足跡核算領(lǐng)域，更具體地，特別是指基于大模型的電工裝備制造行業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、我國(guó)已將應(yīng)對(duì)氣候變化提升至國(guó)家戰(zhàn)略高度，并將其納入生態(tài)文明建設(shè)的整體布局。各行各業(yè)都在積極探索減碳路徑和實(shí)施方案。然而，在電工裝備制造屬于典型的離散型行業(yè)，由于其設(shè)計(jì)和制造往往基于合同訂單的具體要求進(jìn)行，同類產(chǎn)品不同批次的結(jié)構(gòu)和組成都可能存在差異，加之零部件種類繁多、工序復(fù)雜，使得碳足跡的計(jì)算變得異常復(fù)雜。

2、目前，人力計(jì)算或采用市面上的lca軟件來建模計(jì)算產(chǎn)品碳足跡往往需要前期人工收集整理大量的數(shù)據(jù)并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行建模等工作，這不僅導(dǎo)致工作周期長(zhǎng)、效率低，而且每當(dāng)更換產(chǎn)品時(shí)，都需要重新進(jìn)行建模和數(shù)據(jù)收集，智能化程度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提高碳排放的核算準(zhǔn)確性，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于大模型的電工裝備制造行業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算系統(tǒng)。

2、為了達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)實(shí)施例提出了一種基于大模型的電工裝備制造行業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)集成模塊、大模型智能碳足跡分析模塊、碳足跡優(yōu)化模塊、跨系統(tǒng)協(xié)同與數(shù)據(jù)共享模塊；其中，

3、數(shù)據(jù)集成模塊，用于從多個(gè)源頭收集并整合電工裝備制造過程中產(chǎn)生的生命周期的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括：能源消耗、原材料采購(gòu)、生產(chǎn)制造、物流運(yùn)輸；這樣可以確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，為后續(xù)碳足跡核算提供基礎(chǔ)；

4、大模型智能碳足跡分析模塊，用于通過先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù)，該模塊用于自動(dòng)處理并分析集成后的數(shù)據(jù)，精確計(jì)算產(chǎn)品的碳足跡；通過智能算法識(shí)別關(guān)鍵碳排放環(huán)節(jié)，為后續(xù)的碳足跡優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)；

5、碳足跡優(yōu)化模塊，用于基于碳足跡分析結(jié)果提供針對(duì)性的減排建議和優(yōu)化方案，幫助企業(yè)在生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、供應(yīng)鏈管理等各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施有效的碳減排措施，降低產(chǎn)品碳足跡，提升企業(yè)的環(huán)?？?jī)效；

6、所述跨系統(tǒng)協(xié)同與數(shù)據(jù)共享模塊，用于促進(jìn)不同系統(tǒng)間的無縫連接與數(shù)據(jù)共享，確保碳足跡核算過程中各環(huán)節(jié)的順暢協(xié)作。通過開放api接口和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)與erp、mes、scm等企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)的集成，以及與其他企業(yè)或機(jī)構(gòu)的外部數(shù)據(jù)共享，推動(dòng)碳足跡核算的標(biāo)準(zhǔn)化和協(xié)同化。

7、其中，所述系統(tǒng)還包括：碳足跡可視化模塊；

8、其中，所述碳足跡可視化模塊用于將復(fù)雜的碳足跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀易懂的圖表和圖形。

9、其中，所述數(shù)據(jù)集成模塊能夠集成多種數(shù)據(jù)來源，包括企業(yè)內(nèi)部研發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)以及外部公開數(shù)據(jù)庫(kù)，以全面覆蓋產(chǎn)品從原材料采購(gòu)到廢棄處理的全生命周期；

10、其中，所述數(shù)據(jù)集成模塊采用正則表達(dá)式匹配、邏輯校驗(yàn)、數(shù)據(jù)補(bǔ)全等技術(shù)手段，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，去除重復(fù)、錯(cuò)誤、無效或異常的數(shù)據(jù)項(xiàng)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，消除不同數(shù)據(jù)源之間的格式差異。

11、根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，將來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)格式，包括但不限于：數(shù)據(jù)類型、時(shí)間戳格式、單位換算；

12、其中，所述數(shù)據(jù)集成模塊利用分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)hadoop?hdfs存儲(chǔ)海量碳足跡數(shù)據(jù)；采用實(shí)時(shí)流處理框架apache?kafka處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流。

13、其中，所述大模型智能碳足跡分析模塊用于基于機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法，構(gòu)建產(chǎn)品碳足跡預(yù)測(cè)與分析模型；其中所述所述大模型智能碳足跡分析模塊不僅通過訓(xùn)練歷史碳排放數(shù)據(jù)來學(xué)習(xí)產(chǎn)品生命周期各階段碳排放的規(guī)律與特征，還引入了多種深度學(xué)習(xí)架構(gòu)來增強(qiáng)數(shù)據(jù)的特征提取和模式識(shí)別能力；其中，在模型訓(xùn)練過程中，深度學(xué)習(xí)架構(gòu)與集成學(xué)習(xí)方法結(jié)合使用以逐步調(diào)整模型參數(shù)，最小化預(yù)測(cè)誤差及提高模型的預(yù)測(cè)性能和魯棒性；其中，深度學(xué)習(xí)架構(gòu)包括：循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)rnn、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)dnn；其中，集成學(xué)習(xí)方法包括：梯度提升樹gbdt和隨機(jī)森林random?forest；

14、其中，所述大模型智能碳足跡分析模塊在特征工程結(jié)合方面，首先利用深度學(xué)習(xí)模型從原始數(shù)據(jù)中自動(dòng)學(xué)習(xí)并提取高級(jí)特征，隨后使用隨機(jī)森林對(duì)這些特征進(jìn)行重要性評(píng)估，篩選出對(duì)預(yù)測(cè)目標(biāo)最有影響力的特征。之后，這些精選的特征被用作輸入，來訓(xùn)練梯度提升樹模型；

15、在模型融合方面，除了采用stacking技術(shù)結(jié)合隨機(jī)森林和梯度提升樹外，還引入了深度學(xué)習(xí)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果作為額外的特征；

16、在并行與串行結(jié)合策略中，深度學(xué)習(xí)模型被用于初步的特征提取和預(yù)測(cè)，其結(jié)果隨后被用于加權(quán)或篩選樣本，以優(yōu)化梯度提升樹模型的訓(xùn)練；

17、整個(gè)模型通過監(jiān)督學(xué)習(xí)的方式，利用歷史碳排放數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練，并通過多次迭代訓(xùn)練不斷優(yōu)化其參數(shù)；

18、其中，所述大模型智能碳足跡分析模塊的深度學(xué)習(xí)架構(gòu)的引入顯著增強(qiáng)了模型對(duì)復(fù)雜模式和非線性關(guān)系的捕捉能力。

19、其中，所述碳足跡優(yōu)化模塊，用于根據(jù)碳足跡核算結(jié)果并結(jié)合行業(yè)最佳實(shí)踐和專業(yè)知識(shí)，分析可能的減排策略和措施；并利用推薦算法，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況和目標(biāo)，自動(dòng)生成個(gè)性化的減排優(yōu)化建議，包括但不限于：生產(chǎn)工藝改進(jìn)、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、物流效率提升。

20、其中，所述跨系統(tǒng)協(xié)同與數(shù)據(jù)共享模塊，用于提供標(biāo)準(zhǔn)的api接口，支持與企業(yè)現(xiàn)有erp、mes、scm等系統(tǒng)的對(duì)接，建立跨系統(tǒng)的協(xié)同與數(shù)據(jù)共享機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸與共享；其中所述跨系統(tǒng)協(xié)同與數(shù)據(jù)共享模塊還用于提供靈活的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限設(shè)置，采取區(qū)塊鏈技術(shù)保障數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)。

21、其中，所述碳足跡可視化模塊，用于展示產(chǎn)品全生命周期的碳排放總量、各環(huán)節(jié)排放占比、趨勢(shì)變化信息；且所述碳足跡可視化模塊具有交互式分析工具，以使用戶能夠通過篩選、排序、對(duì)比操作深入挖掘碳足跡數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)潛在的減排機(jī)會(huì)。

22、本申請(qǐng)的上述技術(shù)方案的有益效果如下：上述技術(shù)方案使企業(yè)不僅能夠清晰地了解產(chǎn)品的碳足跡，還能實(shí)時(shí)掌握碳排放的變化趨勢(shì)，為制定和實(shí)施有效的減碳措施提供有力支持。企業(yè)可以根據(jù)系統(tǒng)的分析結(jié)果，針對(duì)性地優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、調(diào)整生產(chǎn)工藝、選擇更為環(huán)保的運(yùn)輸方式等，從而實(shí)現(xiàn)碳足跡的降低。此外，該系統(tǒng)的應(yīng)用還有助于推動(dòng)企業(yè)與上下游產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)據(jù)共享與協(xié)同，共同探索綠色低碳的新型盈利模式。例如，企業(yè)可以與供應(yīng)商共享碳足跡數(shù)據(jù)，共同尋找更為環(huán)保的材料和零部件；或者與客戶分享產(chǎn)品的碳足跡信息，為其提供更加全面的環(huán)保產(chǎn)品選擇。

技術(shù)特征：

1.一種基于大模型的電工裝備制造行業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算系統(tǒng)，其特征在于，包括：數(shù)據(jù)集成模塊、大模型智能碳足跡分析模塊、碳足跡優(yōu)化模塊、跨系統(tǒng)協(xié)同與數(shù)據(jù)共享模塊；其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大模型的電工裝備制造行業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：碳足跡可視化模塊；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大模型的電工裝備制造行業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)集成模塊能夠集成多種數(shù)據(jù)來源，包括企業(yè)內(nèi)部研發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)以及外部公開數(shù)據(jù)庫(kù)，以全面覆蓋產(chǎn)品從原材料采購(gòu)到廢棄處理的全生命周期；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大模型的電工裝備制造行業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算系統(tǒng)，其特征在于，所述大模型智能碳足跡分析模塊用于基于機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法，構(gòu)建產(chǎn)品碳足跡預(yù)測(cè)與分析模型；其中所述所述大模型智能碳足跡分析模塊不僅通過訓(xùn)練歷史碳排放數(shù)據(jù)來學(xué)習(xí)產(chǎn)品生命周期各階段碳排放的規(guī)律與特征，還引入了多種深度學(xué)習(xí)架構(gòu)來增強(qiáng)數(shù)據(jù)的特征提取和模式識(shí)別能力；其中，在模型訓(xùn)練過程中，深度學(xué)習(xí)架構(gòu)與集成學(xué)習(xí)方法結(jié)合使用以逐步調(diào)整模型參數(shù)，最小化預(yù)測(cè)誤差及提高模型的預(yù)測(cè)性能和魯棒性；其中，深度學(xué)習(xí)架構(gòu)包括：循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)rnn、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)dnn；其中，集成學(xué)習(xí)方法包括：梯度提升樹gbdt和隨機(jī)森林random?forest；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大模型的電工裝備制造行業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述碳足跡優(yōu)化模塊，用于根據(jù)碳足跡核算結(jié)果并結(jié)合行業(yè)最佳實(shí)踐和專業(yè)知識(shí)，分析可能的減排策略和措施；并利用推薦算法，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況和目標(biāo)，自動(dòng)生成個(gè)性化的減排優(yōu)化建議，包括但不限于：生產(chǎn)工藝改進(jìn)、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、物流效率提升。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大模型的電工裝備制造行業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述跨系統(tǒng)協(xié)同與數(shù)據(jù)共享模塊，用于提供標(biāo)準(zhǔn)的api接口，支持與企業(yè)現(xiàn)有erp、mes、scm等系統(tǒng)的對(duì)接，建立跨系統(tǒng)的協(xié)同與數(shù)據(jù)共享機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸與共享；其中所述跨系統(tǒng)協(xié)同與數(shù)據(jù)共享模塊還用于提供靈活的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限設(shè)置，采取區(qū)塊鏈技術(shù)保障數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于大模型的電工裝備制造行業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算系統(tǒng)，其特征在于，所述碳足跡可視化模塊，用于展示產(chǎn)品全生命周期的碳排放總量、各環(huán)節(jié)排放占比、趨勢(shì)變化信息；且所述碳足跡可視化模塊具有交互式分析工具，以使用戶能夠通過篩選、排序、對(duì)比操作深入挖掘碳足跡數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)潛在的減排機(jī)會(huì)。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種基于大模型的電工裝備制造行業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)集成模塊、大模型智能碳足跡分析模塊、碳足跡優(yōu)化模塊、跨系統(tǒng)協(xié)同與數(shù)據(jù)共享模塊；數(shù)據(jù)集成模塊，用于從多個(gè)源頭收集并整合電工裝備制造過程中產(chǎn)生的生命周期的數(shù)據(jù)；大模型智能碳足跡分析模塊，用于通過先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù)，該模塊用于自動(dòng)處理并分析集成后的數(shù)據(jù)，精確計(jì)算產(chǎn)品的碳足跡；碳足跡優(yōu)化模塊，用于基于碳足跡分析結(jié)果提供針對(duì)性的減排建議和優(yōu)化方案；所述跨系統(tǒng)協(xié)同與數(shù)據(jù)共享模塊，用于促進(jìn)不同系統(tǒng)間的無縫連接與數(shù)據(jù)共享，確保碳足跡核算過程中各環(huán)節(jié)的順暢協(xié)作。

技術(shù)研發(fā)人員：吳偉,陳曉娟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京許繼電氣有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23