【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及木竹产业管理领域，具体是一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统和方法。
技术介绍
1、竹产业的生产链包括原材料采集、产品制造、废弃物处理以及可回收资源的循环利用。作为可再生资源，竹子的快速生长特性和高效的碳捕捉能力使其在现代环保产业中具有重要的地位。然而，竹产业的生产和回收过程中面临着显著的物质流管理难题，影响了其在循环经济中的发挥效率。
2、传统的竹产业在原材料的使用和废弃物处理上缺乏系统化管理，通常依赖人工监控和经验判断。物质流管理的不系统化和路径优化的不足，导致资源浪费、效率低下、回收成本高，最终增加了产业链的生态和经济负担。此外，由于缺乏动态优化能力，现有的竹产业循环经济模式难以快速响应生产过程中的波动，造成了资源分配的不合理性，进一步影响了竹产业的环境和经济效益。
3、现有的竹产业生产和回收系统通常缺乏系统的物质流监控设备。传统方法往往依赖人工监控和经验推测，无法实现对竹产业链中原材料、生产产出和废弃物的精确统计，导致资源利用效率低，难以实现生产环节的透明化。尤其是在数据采集过程中，现有技术依赖单一类型的数据源(如仅监测原材料或产出)，无法有效覆盖生产链的完整物质流信息。缺少实时的数据监控手段，使得竹产业的资源利用情况无法准确把握，难以提供必要的数据支持来优化资源分配和回收利用。
4、竹产业的资源回收链条较长且复杂，回收路径涉及废弃物收集点、加工厂、再利用点等多个节点。然而，现有技术对回收路径的优化方法不够精确，往往无法考虑路径成本、回收难度等多重因素，导致路
5、竹产业生产和资源回收过程中，物质流动和回收需求会随着市场和生产需求的变化而波动。然而，现有技术中，竹产业的物质流管理和路径优化缺少自适应的动态调整机制，通常使用固定的参数和路径，难以实时响应变化。现有的固定算法往往无法在不同条件下灵活调整，导致资源利用效率低下，物质流和回收需求之间的匹配度不高，资源分配不合理，难以实现循环经济的理想效果。由于系统缺乏动态自适应能力，当前竹产业的资源回收模式难以根据生产情况和市场需求变化做出实时优化，难以保证资源流转和经济效益的持续提升。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统和方法，以解决上述
技术介绍
中提出的技术问题。
2、基于上述思路，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统，包括：数据采集模块、数据处理模块、物质流核算模块、循环路径优化模块和评价和反馈模块；
4、所述数据采集模块，用于采集竹产业链中各环节的物质流数据；所述数据采集模块包括物质流量传感器、rfid识别器、温湿度传感器、工业相机、物联网网关和工业控制计算机，能够对数据进行实时监测和传输；
5、所述数据处理模块电性连接所述数据采集模块，用于对所述物质流数据进行归一化、异常值清洗和分类存储；所述数据处理模块通过数据处理服务器将清洗后的数据按照时间、物质种类和生产阶段进行存储和分类，提供标准化的数据输入；
6、所述物质流核算模块电性连接所述数据处理模块，用于基于物质流核算算法对竹产业中各物质的输入、产出及平衡状态进行分析计算，以得出物质流量转化效率和消耗情况；所述物质流核算模块通过中央处理单元和计算单元进行数据处理，将核算结果传输至路径优化模块；
7、所述循环路径优化模块电性连接所述物质流核算模块，用于基于物质流核算模块输出的转化效率和资源分布数据，通过路径优化算法确定物质回收的最优路径，降低回收运输成本；所述循环路径优化模块通过路径计算处理器和路径选择控制器实现对不同回收路径的动态优化，并将优化结果传输至评价和反馈模块；
8、评价和反馈模块，用于基于路径优化结果对系统的经济效益和生态效益进行综合评价；所述评价和反馈模块通过反馈控制器调整路径优化和物质流核算模块中的参数，以实现物质流动态调节。
9、通过数据采集模块、数据处理模块、物质流核算模块、循环路径优化模块和评价与反馈模块的组合，建立了竹产业全链条的物质流监控、计算和优化系统。数据采集模块实现了竹产业链各环节物质流数据的全面收集，结合环境参数，能够实时传输生产过程中的数据，提供全面的原始数据。数据处理模块通过对物质流数据的归一化和异常清洗，确保数据的一致性和完整性；物质流核算模块在竹产业中计算原材料的投入、产品的产出及废弃物的流失情况，评估物质的利用率和转化率，确保了竹产业物质流的透明化；路径优化模块通过算法实现最优回收路径选择，减少运输和回收过程中的资源浪费；评价和反馈模块进一步通过反馈机制动态调整系统参数，从而优化循环利用效率和系统经济性。
10、优选地，所述物质流核算算法的步骤包括：
11、s1、采集并确定竹资源的物质流数据，所述物质流数据包括原材料、生产产出、废弃物流量和可回收物质；
12、s2、通过物质流核算公式对物质流的输入输出平衡进行计算；
13、s3、根据实际生产过程中的数据，动态调整输入输出参数，以适应生产需求。
14、通过计算出竹产业不同生产阶段物质流的平衡状态，使得资源流动更加透明。步骤s1的物质流数据采集包括了原材料投入、生产产出、废弃物流量等内容，确保系统数据覆盖生产全过程。通过s2步骤的物质流输入输出平衡计算，可以明确各环节的物质流消耗和利用情况，进一步实现对竹资源利用的精细化管理。s3步骤中，通过生产数据的动态调整，使系统能够灵活适应不同生产需求和波动情况，进一步提高了物质流核算的准确性和适应性。
15、优选地，所述物质流核算公式包括：
16、
17、其中，fin为净物质流输入量，表示在竹产业各环节中物质流的平衡状态，计算后用于评价物质的投入与产出是否达到优化目标；
18、ri为第i种初级原材料的输入量，为竹原材料的质量；
19、pj第j种废弃物的质量，表示在竹产业链中产生的产品和废弃物的物质流量；
20、n为原材料的种类数量，用于统计多种原材料的输入量；
21、m为产出物和废弃物的种类数量，用于统计多种产出物和废弃物的输出量。
22、计算净物质流输入量后可用于评价竹产业中各环节物质的投入与产出是否符合经济效益和环境友好性的要求。保证了系统能够评估总投入资源量。提供了系统对废弃物的精确监控，以优化废物处理和资源回收。使系统能灵活适应多种原料和产出物的复杂数据处理。通过此公式，系统能精确核算竹产业不同阶段的物质流消耗，确保资源投入和产出平衡，为后续路径优化提供了可靠的计算依据。
23、优选地，所述路径本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统，其特征在于，所述物质流核算算法的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统，其特征在于，所述物质流核算公式包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统，其特征在于，所述路径优化算法的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统，其特征在于，所述路径成本计算公式包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统，其特征在于，还包括包含递进联动算法，所述递进联动具体步骤包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统，其特征在于，递进优化的实现公式为：
8.一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统方法，其特征在于，使用如权利要求1-7任一项所述的基于木竹产业循环经济模型的
...【技术特征摘要】
1.一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统，其特征在于，所述物质流核算算法的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统，其特征在于，所述物质流核算公式包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于木竹产业循环经济模型的物质流优化管理系统，其特征在于，所述路径优化算法的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于木竹产业...
【专利技术属性】
技术研发人员：束怡，朱臻杭，郭仁聪，王珏，
申请(专利权)人：国家林业和草原局竹子研究开发中心，
类型：发明
国别省市：
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