项目背景

为深入贯彻落实党的二十大精神，内蒙古自治区计量测试研究院（内蒙古计量院）积推进落实国家"碳达峰、碳中和"战略目标，以"统一采集、统一处理、统一存储、统一管理以及统一提供数据应用接口和服务"为总体原则，建设国家碳计量中心碳达峰碳中和在线监测系统。

该系统需利用云计算、物联网、大数据等信息化技术， 实现对省级碳数据的统一采集、标准化处理、集中存储管理及共享，达到一点采集、多点使用的集约化目标，形成覆盖省级重点排放单位的碳数据采集与共享的数据中心，以支撑国家碳计量中心开展碳排放、碳监测、碳核查、碳足迹、碳交易、碳汇等相关基础、前沿和应用计量技术研究，开展碳计量诊断、 碳计量审查等技术业务服务， 推动碳排放从“核算”向“测量”转变，助力碳达峰碳中和计量体系的完善。

该系统需接入处理的数据主要包括两大类

• 电力、钢铁、有色、水泥、石化、化工等行业重点排放单位及交通、建筑等重点领域的在线监测数据；

• 森林、草地、湿地、 荒漠等4个重点碳汇领域的已有数据。

需求与挑战

 · 数据存储与管理难：能源（如煤炭、石油、天然气等）消耗数据、温室气体（如CO₂、CH₄、N₂O等）排放数据、生产过程数据、排放因子数据等 20 余类数据需要高效管理，同时数据的安全性和完整性需要保证

 · 数据整合与集成难：不同来源、不同格式的数据急需整合，例如，将能源监测设备、传感器、企业报表等多渠道的数据进行统一集成和管理，使其具有一致性和可比性

 · 实时数据处理难：传统数据处理方式存在严重延迟，无法实现碳排放数据的实时采集和更新，动态变化分析不及时

 · 数据追溯与验证难：所有数据应需完全可追溯，以此确保数据的准确性和可靠性，这对于碳排放的核算和验证至关重要

解决方案

面对碳数据管理的多重挑战，KaiwuDB 以分布式多模数据库为数据底座，构建碳计量中心在线监测系统，采集能源消耗数据和温室气体排放数据，根据碳计量模型使用 KaiwuDB 进行数据分析和计算，依托 KaiwuDB 高稳定性，有效支撑了双碳在线监测系统的高效运行，打造了覆盖数据全生命周期的碳计量技术体系。

 · 高性能数据处理：KaiwuDB 支持高并发读写，数据可达百万次/秒的写入速率，毫秒级查询延迟，完美满足实时数据处理需求

 · 智能数据管理：支持标准 SQL 语法和多种数据类型，提供多种常用聚合函数和复杂的脚本聚合、时间区间聚合等；支持标签条件查询、插值查询、值过滤查询、最新值查询等多种数据查询

 · 低成本高效存储：通过数据压缩和降采样存储技术，显著降低存储成本，同时保证数据完整性

 · 高可用架构：KaiwuDB 支持分布式集群部署，多副本保障数据一致性和安全性，确保数据不丢失

建设价值

 · 系统上线后，KaiwuDB 数据库 7x24 小时稳定运行超 6 个月

 · 平台接入超干万碳计量设备，实现千万数据毫秒级写入

 · 突破了传统的碳数据分散管理模式，有效解决了各行业重点排放单位及重点领域碳数据难以统一采集与存储管理的问题，弥补了省级碳计量诊断、审查等技术服务领域的空白

下一步业务拓展

· 数据分析：平台需具备强大的数据分析功能，对历史数据进行趋势分析与规律挖掘，从而发现碳排放的趋势、规律以及潜在的关系，为制定减排策略提供依据

· 企业能耗监管：支持企业能耗数据自动采集、手动填报两种方式传输，数据可从地方企业上传至市级、省级、国家级平台。相关部门借助该系统可随时了解企业用能情况，挖掘潜在的能耗浪费的企业及设备，进一步指导用能单位优化能耗管理措施

· 工业源监测：针对重点工业锅炉，配置甲烷、二氧化碳监测设备和流速仪，计算其排放总量。对于特殊企业，还可增设氧化亚氮、主要氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫和三氟化氮等监测参数，实现对温室气体全参数的监测，从而对企业的碳排放进行系统评估