ОТСЛЕЖИВАНИЕ ПОТОКА ФОНА ВЕЩЕСТВ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
MONITORING FLOW OF BACKGROUND OF SUBSTANCES IN AMBIENT ENVIRONMENT

Область техники
Планирование ресурсов предприятия ("ERP") относится к области интеграции большинства данных и процессов организации в единую систему.
Уровень техники
Типичная ERP система для достижения интеграции использует множество различных программных и аппаратных компонентов. Большинство ERP систем используют единую базу данных для хранения данных различных системных компонентов. До интеграции ERP системы большинство организаций использовали отдельные приложения для бухгалтерского учета, управления персоналом и других бизнес-функций. ERP системы обычно пытаются охватить все основные функции организации, независимо от бизнеса или устава организации. Например, ERP системы могут охватить производство, управление складами, логистику, информационные технологии, бухгалтерский учет, управление персоналом, маркетинг, расчет заработной платы и стратегическое управление. Коммерческие, некоммерческие организации, неправительственные организации, правительственные и другие организации используют ERP системы.
2
Одна из функций, обычно не поддерживаемая в ERP системах, представляет собой отслеживание загрязнения, обусловленного деятельностью организации. Организациям может быть необходимым отслеживать такие загрязнения или более, как правило, выброс любых веществ (например, CO и пластмассы) в окружающую среду, также обозначаемую как "экосфера". Необходимость отслеживать выброс веществ может возникнуть в результате постановлений правительства, принуждений акционеров или групп защитников окружающей среды, общих проблем в окружающей среде и так далее. Путем точного отслеживания выброса веществ организация может быть в состоянии идентифицировать, где можно сделать изменения в деятельности, чтобы уменьшить выброс веществ, или как более эффективно ответить на постановления и принуждения.
В дополнение к отслеживанию выброса веществ в экосферу, организациям может потребоваться отслеживать ресурсы, которые они потребили или извлекли из экосферы. Ресурсы могут включать в себя энергию, сырье, транспортные средства и так далее. Путем отслеживания таких ресурсов организация может быть в состоянии получить лучшую картину общего потребления их деятельности. Путем понижения ее общего потребления организация может быть в состоянии понизить расходы на него и его влияние на окружающую среду.
Были сделаны некоторые попытки для предоставления средств, которые могут помочь организации для отслеживания выброса веществ и потребляемых ресурсов. Национальная Лаборатория Возобновляемых Источников Энергии ("NREL"), которую финансирует правительство США, выполняет исследование и разработку, предназначенные для продвижения энергетических целей Соединенных Штатов. NREL осуществляет руководство над Проектом Базы Данных Инвестиционного Анализа Жизненного Цикла ("ИАЖЦ"). Цель Проекта Базы Данных ИАЖЦ заключается в создании модулей данных, которые определяют количество материала и энергии, втекающего и вытекающего из окружающей среды общего единичного процесса. Эти модули данных затем могут быть использованы для облегчения оценки воздействия жизненного цикла ("ОВЖЦ") деятельности организации. Однако эти модули данных только предоставляют информацию, что для оценки можно использовать различные единичные процессы организации. Эти модули данных не функционируют как модель деятельности организации, однако информацию от моделей данных можно использовать для такого моделирования.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Представлены способ и система для отслеживания воздействия на окружающую среду. Система отслеживания воздействия на окружающую среду предоставляет средства для моделирования процессов организации, которые оказывают воздействие на окружающую среду. Система отслеживания воздействия на окружающую среду позволяет смоделировать каждый процесс по его входным веществам, промежуточным веществам и его конечным выходным веществам. Система отслеживания воздействия на окружающую среду предоставляет связи для установления между процессами, указывающими исходный процесс и целевой процесс для вещества. Каждый процесс выполняет конверсию входных веществ в выходные вещества согласно параметрам конверсии, указанным для процесса. Таким образом, модель организации описывает процесс (т.е. внутренние и внешние процессы), связи между процессами и любые конверсии, обусловленные процессами организации.
После того как обеспечена модель процессов организации, система отслеживания воздействия на окружающую среду может отслеживать поток веществ через организацию. Система отслеживания воздействия на окружающую среду позволяет пользователю указать начальные входные потоки входящих веществ и где куплены, приобретены, извлечены, возвращены от заказчиков и/или измерены или замерены входящие вещества для использования в модели. Система отслеживания воздействия на окружающую среду использует информацию о входящих веществах как начальный входной поток для процесса организации, который определен моделью. Затем система отслеживания воздействия на окружающую среду может транзитивно вычислить выходные вещества для каждого процесса. Альтернативно процесс может иметь выходные вещества, указанные некоторым способом, который напрямую не связан с входным веществом. Путем отслеживания потока веществ согласно обеспеченной модели система отслеживания воздействия на окружающую среду может обеспечить организацию с общим воздействием, которое организация оказывает на окружающую среду.
Эта сущность изобретения представлена для представления набора понятий в упрощенной форме, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании. Эта сущность изобретения не предназначена для установления основных характеристик или существенных признаков заявляемой сущности и не предназначена для использования в качестве помощи в определении объема заявляемой сущности.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
Фиг.1 изображает блок-схему, иллюстрирующую модель простой производственной организации в некоторых вариантах осуществления системы отслеживания воздействия на окружающую среду.
Фиг.2 изображает дисплейную страницу для ввода информации о конверсии для процесса в некоторых вариантах осуществления системы отслеживания воздействия на окружающую среду.
Фиг.3 изображает блок-схему, иллюстрирующую компоненты системы отслеживания воздействия на окружающую среду в некоторых вариантах осуществления.
Фиг.4 изображает блок-схему, иллюстрирующую базу данных для хранения модели и связанных потоков в некоторых вариантах осуществления системы отслеживания воздействия на окружающую среду.
Фиг.5 изображает блок-схему последовательности операций, которая иллюстрирует обработку компонента вычисления входных данных системы отслеживания воздействия на окружающую среду в некоторых вариантах осуществления.
Фиг.6 изображает блок-схему последовательности операций, которая иллюстрирует обработку компонента производственного процесса системы отслеживания воздействия на окружающую среду в некоторых вариантах осуществления.
Фиг.7 изображает блок-схему последовательности операций, которая иллюстрирует обработку компонента создания отчетов системы отслеживания воздействия на окружающую среду в некоторых вариантах осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Предоставлены способ и система для отслеживания воздействия окружающей среды организации посредством системы планирования ресурсов ("ERP") предприятия или другой системы, осуществляющей контроль над бизнес-процессами в структурированном виде. В некоторых вариантах осуществления система отслеживания воздействия на окружающую среду объединена с ERP системой или другой системой. Система отслеживания воздействия на окружающую среду предоставляет средства для моделирования процессов организации, которые оказывают воздействие на окружающую среду. Например, производитель продукции может иметь несколько процессов, которые или прямо или косвенно использует производитель. Производитель может иметь прямой процесс, который подает определенное сырье и электричество и вырабатывает конечную продукцию с отходным побочным продуктом некоторого вида. Электричество, используемое производителем, может быть представлено косвенным процессом, который выполняет предприятие электроэнергетики. Например, косвенный процесс может включать в себя подачу угля и выработку электричества и различных парниковых газов, таких как диоксид углерода. Отслеживание косвенных процессов позволяет организации отслеживать ее общее воздействие на окружающую среду. Система отслеживания воздействия на окружающую среду позволяет смоделировать каждый процесс по его входным веществам и конечным выходным веществам. Такие процессы обозначают как часть "техносферы" в том смысле, что они больше являются частью искусственной окружающей среды, чем "экосферы", которая является натуральной окружающей средой.
Система отслеживания воздействия на окружающую среду предоставляет связи для установления между процессами, указывающими исходный процесс и целевой процесс для вещества. Например, пользователь может установить связь между процессом производителя и процессом очистки для парниковых газов. Процесс очистки ставит своей целью уменьшение парниковых газов, которые в конечном итоге высвобождаются в экосферу. Процесс очистки может быть связан с параметрами, которые для определенного количества входных парниковых газов определяют конечные парниковые газы, которые выходят в экосферу. Таким образом, каждый процесс выполняет конверсию входных веществ в выходные вещества согласно параметрам. Таким образом, модель организации описывает процессы, связи между процессами и любые конверсии, обусловленные процессами организации.
После того как обеспечена модель процессов организации и окружающих процессов окружающей среды, поставщиков, заказчиков и так далее, система отслеживания воздействия на окружающую среду может отслеживать поток веществ через организацию на основе модели. Система отслеживания воздействия на окружающую среду позволяет пользователю указать различные входные потоки в модели. Например, начальный входной поток может представлять собой количество электричества или определенного сырья, используемое организацией в течение определенного времени. Система отслеживания воздействия на окружающую среду может также позволить таким начальным входным потокам быть входными данными как части нормальной оплаты счетов, регистраций поставок и так далее для ERP системы. Например, когда организация получает счет за электричество, ERP система может использовать входную информацию, относящуюся к счету в модели, включая количество электричества, заявленное для использования. Система отслеживания воздействия на окружающую среду использует эту информацию в качестве начального входного потока для процесса организации, как определено по модели. Система отслеживания воздействия на окружающую среду затем может транзитивно рассчитать выходные вещества для каждого процесса организации, которые, поскольку они определены связями, могут быть входными данными для других процессов организации. Например, входное вещество угля можно сжечь (т.е. переработать) производственным процессом, который вырабатывает парниковые газы. Эти парниковые газы могут затем стать входными веществами для процесса очистки, который выполняет конверсию для уменьшения парниковых газов и вырабатывает уменьшенное количество парниковых газов и твердого отходного побочного продукта. Уменьшенные парниковые газы и твердый отходный побочный продукт могут затем стать входными веществами для процесса, представляющего атмосферу и мусорную свалку, соответственно. Путем отслеживания потока веществ согласно обеспеченной модели система отслеживания воздействия на окружающую среду может обеспечить организацию с общим воздействием, которое организация оказывает на окружающую среду.
2
Фиг.1 изображает структурную схему, иллюстрирующую модель производственной организации в некоторых вариантах осуществления системы отслеживания воздействия на окружающую среду. Модель 100 включает в себя процессы 101-110. Процессы 102, 103, 104 и 106 представляют процессы техносферы, и процессы 101, 107, 108, 109 и 110 представляют процессы экосферы. Процессы 103, 104 и 105 являются внутренними процессы организации, и другие процессы являются внешними процессами организации. Линии между каждыми процессами указывают на выход потока идентифицированного вещества из одного процесса и поступление потока вещества в другой процесс, как указано направлением стрелки. Например, процесс 104 вводит вещество из процесса 103 и вырабатывает вещества для процессов 105, 106, 109 и 110. Модель включает в себя начальный входной поток из общего процесса 101 экосферы, который может представлять извлечение сырья (например, угля или железа) из окружающей среды. Общий процесс экосферы вырабатывает сырье, которое является входом в процессе 102 поставщика. Процесс поставщика может преобразовать сырье в вырабатываемое вещество, которое является выходом из процесса 102 поставщика и входом в процессе 103 получения компании. Процесс 102 поставщика может также вырабатывать вещество (например, CO), которое является входом в процессе 108 воздуха экосферы. Процесс 103 получения компании может представлять получение и инвентаризацию вырабатываемого вещества и возможный выход вырабатываемого вещества как вход в процессе 104 производственного участка. Процесс 104 производственного участка может представлять конверсию вырабатываемого вещества в конечную продукцию, которая затем является входом в процессе 106 клиентской базы, когда ее продают. Процесс 104 производственного участка может также вырабатывать парниковые газы, которые являются входом в процессе 105 скруббера с его вырабатываемыми парниковыми газами, которые выбрасывают в процессе 108 воздуха экосферы. Процесс 104 производственного участка может также вырабатывать отбросы в процессе 109 речного стока экосферы и в процессе 110 мусорной свалки экосферы вблизи расположения производства. Процесс 106 клиентской базы может потреблять конечную продукцию, в результате чего отходы, которые являются входом мусорной свалки 107 экосферы вблизи расположения заказчика.
2
x
2
x
Фиг.2 изображает дисплейную страницу для ввода информации о конверсии для процесса в некоторых вариантах осуществления системы отслеживания воздействия на окружающую среду. Дисплейная страница 200 включает в себя область 201 входного вещества и область 202 выходного вещества. Область входного вещества включает в себя строки для ввода вещества, универсальную единицу вещества и общее количество вещества. Например, выбранная на текущий момент строка (указанная стрелкой) соответствует 1000 галлонам дизельного топлива. Строка также может включать в себя действительные даты для конверсии и источник вещества конверсии. Область выходного вещества содержит строку для каждого вещества, которое является выходом из конверсии выбранного вещества, также обозначаемую как конверсионная линия. Например, поскольку дизельное топливо является выбранным веществом, выходные вещества включают в себя CO, SO и CO. Единицы и количества в каждой строке для каждого указанного выходного вещества указывают на количество вещества, которое является выходом из конверсии указанного количества единиц входного вещества. Например, конверсия тысячи галлонов дизельного топлива производит 22000 фунтов CO, 5 фунтов SO и 117 фунтов CO.
Фиг.3 изображает блок-схему, иллюстрирующую компоненты системы отслеживания воздействия на окружающую среду в некоторых вариантах осуществления. Система 300 отслеживания воздействия на окружающую среду включает в себя компонент 301 настройки процесса, компонент 302 настройки конверсий и компонент 303 входных потоков. Система отслеживания воздействия на окружающую среду также включает в себя запоминающее устройство 304 модели и запоминающее устройство 305 потоков. Компонент настройки процесса и компонент настройки конверсии используют для определения модели, которая записана в запоминающее устройство модели. Компонент настройки процесса управляет определением процесса и их связей. Компонент настройки конверсий позволяет пользователю указать какие входные вещества преобразуются в какие выходные вещества. Компонент входных потоков позволяет пользователю ввести начальные потоки в модель. Начальные потоки могут быть введены через измерительные приборы 311, подачи 312 поставщиков или компьютеры 313 пользователей. Измерительные приборы могут быть присоединены к оборудованию организации, которое измеряет поток вещества (например, природного газа или воды). Подачи поставщиков могут позволить поставщикам или другим источникам снабжения веществ вручную или автоматически загрузить информацию о входном потоке в систему отслеживания воздействия на окружающую среду. Компьютеры пользователей позволяют пользователям вручную вводить информацию о входном потоке в систему отслеживания воздействия на окружающую среду (например, со счета от предприятия жилищно-коммунальных услуг). Запоминающее устройство потоков поддерживает информацию, относящуюся к начальным входным потокам веществ и конечному потоку веществ из последующих конверсий начальных входных потоков. Система отслеживания воздействия на окружающую среду также включает в себя компонент 306 потоков процесса, компонент 307 счета входа, компонент 308 создания отчета и ERP систему 309. Компонент потоков процесса может быть запущен автоматически, когда начальный поток является входом в процесс, или может быть запущен периодически для обработки любых потоков, которые были введены после того, как в последний раз был запущен компонент потоков процесса. Компонент потоков процесса использует информацию о модели в запоминающем устройстве модели для создания любых потоков, обусловленных конверсией начального входного потока, и может транзитивно быть запущен для обработки любых последовательных входных потоков, которые созданы конверсиями. Компонент счета входа может представлять собой подкомпонент ERP системы, используемой для информации о вводимом счете, обусловленной последующим сохранением начальных входных потоков в запоминающее устройство потоков, связанное с финансовой информацией полученного счета. Компонент создания отчетов инициализирован для создания отчетов на основе входных и выходных потоков, на что указывает запоминающее устройство потоков. Специалист в данной области поймет, что различные варианты осуществления могут не включать все эти компоненты и/или могут включать дополнительные компоненты.
Вычислительные устройства, на которых выполнены системы отслеживания воздействия на окружающую среду, могут включать в себя центральный блок обработки данных, память, устройства ввода (например, клавиатура и манипуляторы), устройства вывода (например, устройства отображения) и устройства записи (например, диски). Память и устройства хранения данных являются удобочитаемыми для компьютера носителями, которые могут содержать инструкции, которые выполняет система отслеживания воздействия на окружающую среду. Кроме того, структуры данных и структуры сообщений могут быть сохранены и переданы через среду передачи данных, такую как сигнал в канале связи. Можно использовать различные каналы связи, такие как Интернет, локальная сеть, глобальная сеть или подключение удаленного доступа типа "точка-точка".
Система отслеживания воздействия на окружающую среду может быть выполнена или использована в различных операционных средах, которые включают в себя персональные компьютеры, серверные компьютеры, карманные и портативные устройства, многопроцессорные системы, микропроцессорные системы, программируемую бытовую технику, подключенные к сети ПК, миникомпьютеры, универсальные вычислительные машины, распределенную вычислительную систему, которая включает в себя любые из указанных выше систем и устройств и т.п.
Компоненты системы отслеживания воздействия на окружающую среду могут быть описаны в общем контексте исполняемых компьютером инструкций, таких как программные модули, исполняемые одним или несколькими компьютерами или другими устройствами. Как правило, программные модули включают в себя подпрограммы, программы, объекты, компоненты, структуры данных и так далее, которые выполняют определенные задания или выполняют определенные абстрактные типы данных. Обычно функциональность программных модулей может быть объединена или распределена как необходимо в различных вариантах осуществления.
2
Фиг.4 изображает блок-схему, иллюстрирующую базу данных для хранения модели и связанных потоков в некоторых вариантах осуществления системы отслеживания воздействия на окружающую среду. База данных 400 включает в себя таблицу 401 процессов и таблицу 402 связей процессов. Таблица процессов включает в себя содержимое (например, строку или запись) для каждого процесса модели. Каждое содержимое может включать в себя уникальный идентификатор процесса и описание процесса. Таблица связей процессов включает в себя содержимое для каждой связи между парой процессов. Каждое содержимое определяет исходный процесс и целевой процесс и включает в себя индикацию веществ, которые представляют связи (например, CO, проистекающий из производственного процесса к процессу, представляющему воздух). Также база данных включает в себя таблицу 403 конверсий и таблицу 404 конверсионных линий. Таблица конверсии включает в себя содержимое для каждого типа конверсии и определяет процесс, который выполняет конверсию, вещество для конвертации и общее исходное количество и общую исходную единицу для вещества. Таблица конверсионных линий включает в себя содержимое для каждого выходного вещества каждой конверсии. Каждое содержимое определяет выходное вещество вместе с целевым количеством и целевой единицей вещества. Для каждой общей исходной единицы и общего исходного количества для исходного вещества, которое является входом в процесс, соответствующее целевое вещество(а) целевой единицы и целевого количества являются выходом этого процесса. База данных включает в себя таблицу 405 веществ и таблицу 406 категорий веществ. Таблица веществ включает в себя содержимое для каждого вещества вместе с индикацией типа вещества. Таблица типов вещества содержит содержимое для каждого типа вещества вместе с индикацией категории этого вещества. Таблица категорий вещества содержит содержимое для каждой категории типов веществ. Например, вещество может быть дизельным топливом, тип вещества может быть нефтью и категория вещества может быть энергией. База данных также включает в себя таблицу 408 потоков с содержимым для каждого потока вещества (например, потоки отходов, промежуточные потоки и внешние потоки) и карту каждого потока, созданного из конверсии веществ, введенных в процесс. Каждое содержимое определяет исходный процесс и целевой процесс вместе с идентификатором вещества и количеством и единицей вещества. Например, когда пользователь вводит информацию о счете за природный газ в ERP систему, система отслеживания воздействия на окружающую среду может создать начальный входной поток для количества природного газа, указанного в счете для исходного процесса (например, предприятия жилищно-коммунальных услуг) для целевого процесса (например, бойлера).
Фиг.5 изображает блок-схему последовательности операций, которая иллюстрирует обработку компонента вычисления входных данных системы отслеживания воздействия на окружающую среду в некоторых вариантах осуществления. Компонент является примером того, как вход в ERP систему может быть приспособлен к входным потокам в системе отслеживания воздействия на окружающую среду. В блоке 501 компонент может выводить на экран интерфейс пользователя счета. В блоке 502 компонент вводит входные данные от пользователя, показывая количество указанного вещества. В блоке 503 компонент определяет исходный процесс входных данных (например, предприятие жилищно-коммунальных услуг по счету за природный газ) из запоминающего устройства модели. В блоке 504 компонент определяет связь процесса между определенным исходным процессом, включающим в себя целевой процесс для указанного вещества. В блоке 505 компонент создает и сохраняет содержимое начального входного потока в запоминающем устройстве потоков. В блоке 506 компонент выводит из запоминающего устройства модели запись о конверсии, соответствующую целевому процессу (если он существует) и указанному веществу. В блоке 507 принятия решений, если содержимое показывает, что в настоящее время должна быть выполнена автоматическая конверсия, тогда компонент продолжается в блоке 508 или компонент завершается. В блоке 508 компонент запускает компонент потоков процесса для транзитивной обработки входного потока и составляющих его выходных потоков. Затем компонент завершается.
Фиг.6 изображает блок-схему последовательности операций, которая иллюстрирует обработку компонента производственного процесса системы отслеживания воздействия на окружающую среду в некоторых вариантах осуществления. К компоненту относят индикацию потоков и затем он проходит через этапы для обработки конверсий для каждого потока и рекурсивного запуска компонентов потоков процесса для дополнительной обработки выходных потоков пока не может быть произведено больше потоков. В блоках 601-607 компонент проходит в цикле через этапы обработки каждого прошедшего потока. В блоке 601 компонент выбирает следующий поток. В блоке 602 принятия решений, если все потоки уже выбраны, тогда компонент возвращается, иначе продолжается в блоке 603. В блоке 603 компонент находит содержимое конверсии для целевого процесса для вещества, определенного по выбранному потоку. В блоках 604-607 компонент проходит в цикле через этапы создания выходных потоков из конверсии. В блоке 604 компонент выбирает следующую конверсионную линию для найденного содержимого конверсии. В блоке 605 принятия решения, если все конверсионные линии уже выбраны, тогда компонент проходит в цикле к блоку 601 для выбора следующего потока, иначе компонент продолжается в блоке 606. В блоке 606 компонент создает поток для выбранной конверсионной линии и сохраняет содержимое в запоминающем устройстве потоков. В блоке 607 компонент рекурсивно запускает компонент процесса потоков для обработки созданного потока. Затем компонент проходит к блоку 604 для выбора следующей конверсионной линии.
Фиг.7 изображает блок-схему последовательности операций, которая иллюстрирует обработку компонента создания отчетов системы отслеживания воздействия на окружающую среду в некоторых вариантах осуществления. К компоненту могут отнести период времени и индикацию целевых процессов. Компонент создает отчет, указывающий на вещество потоков в целевых процессах в течение указанного промежутка времени. Например, целевыми процессами могут быть все процессы, связанные с экосферой. В блоке 701 компонент выбирает следующий целевой процесс. В блоке 702 принятия решений, если все целевые процессы уже выбраны, тогда компонент продолжается в блоке 707, иначе компонент продолжается в блоке 703. В блоках 703-706 компонент проходит через этапы для выбора каждого потока для выбранного целевого процесса. В блоке 703 компонент выбирает следующий поток для выбранного целевого процесса. В блоке 704 принятия решений, если все потоки уже выбраны, тогда компонент проходит в цикле к блоку 701 для выбора следующего целевого процесса, иначе компонент продолжается в блоке 705. В блоке 705 принятия решений, если выбранный поток находится в пределах указанного времени, тогда компонент продолжается в блоке 706, иначе компонент проходит к блоку 703 для выбора следующего потока. В блоке 706 компонент накапливает поток вещества для такого периода времени и затем проходит в цикле к блоку 703 для выбора следующего потока. В блоке 707 компонент выводит в виде отчета индикацию накопленных веществ и их количеств и затем завершается.
Хотя сущность изобретения описана на языке конкретных структурных особенностей и/или методологических действий, следует понимать, что сущность изобретения, определенная в приложенной формуле изобретения, не обязательно ограничена конкретными свойствами или действует, как описано выше. Хотя конкретные свойства и действия, описанные выше, описаны как образцы примеров осуществления формулы изобретения. Промежуточный поток процесса может быть потоком, созданным как результат конверсии входного вещества, которое дополнительно преобразовано в выходное вещество. Промежуточный поток может быть определен связью от процесса к самому себе. Процессы модели могут быть иерархически организованы. Система отслеживания воздействия на окружающую среду может позволить каждому процессу высокого уровня иметь подпроцессы более низкого уровня. Система отслеживания воздействия на окружающую среду может позволить пользователю увидеть представление модели на разных уровнях иерархии. Таким образом, изобретение не ограничено, кроме как приложенной формулой изобретения.