CN111105166A - 磁脉冲焊接对环境影响的评估方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种磁脉冲焊接对环境影响的评估方法、装置、设备及介质。一种磁脉冲焊接对环境影响的评估方法，包括：基于磁脉冲焊接完整生命周期的各个阶段建立磁脉冲焊接模型；依据磁脉冲焊接模型获取各个阶段中对环境产生影响的要素数据；利用要素数据计算各个阶段对环境影响的指标值。本发明通过基于磁脉冲焊接的各个阶段建立磁脉冲焊接模型，然后以模型中的各个阶段为界，分别获取相应阶段能够影响环境的要素数据，基于该要素数据计算得到各个阶段对环境影响的指标值，以此作为评价磁脉冲焊接技术对环境影响的评价数据，分析出磁脉冲焊接对环境产生的影响，解决了现有技术中无法分析磁脉冲焊接对环境产生影响的问题。
Description
技术领域
本发明涉及节能环保技术领域，具体而言，涉及一种磁脉冲焊接对环境影响的评估方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着中国经济的发展，环境污染问题也越来越受到国家和社会的重视。汽车轻量化是应对日益严重的环境污染和能源危机的一种有效手段。研究表明，汽车每减重10%，可节约燃油6-8%。为实现轻量化的目的，铝合金和高强钢大量被应用于汽车领域。为解决车身异种金属的连接难题，磁脉冲焊接技术被发明并推广。
大量文献都表明，磁脉冲焊接技术是一种高效环保的新型焊接技术，对环境的污染很小，但在实际的焊接过程中，具体消耗了多少自然资源、对环境和人体产生了哪些具体的影响，目前还没有一种具体且定量的评价磁脉冲焊接对环境影响的方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种磁脉冲焊接对环境影响的评估方法、装置、设备及介质，以解决现有技术中无法定量评价磁脉冲焊接对环境产生的影响的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种磁脉冲焊接对环境影响的评估方法，包括：基于磁脉冲焊接完整生命周期的各个阶段建立磁脉冲焊接模型；依据所述磁脉冲焊接模型获取所述各个阶段中对环境产生影响的要素数据；利用所述要素数据计算所述各个阶段对环境影响的指标值，所述指标值用于表示对应阶段对环境污染的量化值。
可选地，在利用所述要素数据计算所述各个阶段对环境影响的指标值之后，还包括：对各个阶段对应的指标值进行归一化处理，得到各个阶段统一量纲后的指标值；基于所述统一量纲之后的指标值计算每个阶段对应环境污染的占比。
可选地，基于磁脉冲焊接完整生命周期的各个阶段建立磁脉冲焊接模型，包括：确定用于进行磁脉冲焊接的标准样件；基于所述标准样件确定出所述磁脉冲焊接的完整生命周期的各个阶段；利用生命周期评价软件生成所述磁脉冲焊接模型。
可选地，选择的所述标准样件为铝合金和钢，其中，所述完整生命周期包括以下阶段：铝合金的生产过程，钢的生产过程，焊接原材料运输过程，磁脉冲焊接过程。
可选地，依据所述磁脉冲焊接模型获取所述各个阶段中对环境产生影响的要素数据，包括：获取所述各个阶段消耗的资源数据；获取所述各个阶段消耗的能源数据；获取所述各个阶段排放的废物数据总和。
可选地，利用所述要素数据计算所述各个阶段对环境影响的指标值，包括：获取预先设置的用于评价所述磁脉冲焊接的指标项；对所述要素数据进行分类，以将所述要素数据分别归类到所述指标项中；计算每个指标项对应的标准污染物的指标值。
可选地，所述指标项包括：气候变化、初级能源消耗、富营养化-淡水、酸化、可吸入无机物。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种磁脉冲焊接对环境影响的评估装置，包括：建立模块，用于基于磁脉冲焊接完整生命周期的各个阶段建立磁脉冲焊接模型；获取模块，用于依据所述磁脉冲焊接模型获取所述各个阶段中对环境产生影响的要素数据；计算模块，用于利用所述要素数据计算所述各个阶段对环境影响的指标值，所述指标值用于表示对应阶段对环境污染的量化值。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述磁脉冲焊接对环境影响的评估方法的步骤。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现所述磁脉冲焊接对环境影响的评估方法的步骤。
根据本发明实施例，通过基于磁脉冲焊接的各个阶段建立磁脉冲焊接模型，然后以模型中的各个阶段为界，分别获取相应阶段能够影响环境的要素数据，基于该要素数据计算得到各个阶段对环境影响的指标值，以此作为评价磁脉冲焊接技术对环境影响的评价数据，分析出磁脉冲焊接对环境产生的影响，解决了现有技术中无法分析磁脉冲焊接对环境产生影响的问题。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的磁脉冲焊接对环境影响的评估方法的流程图；
图2示出了根据本发明实施例的另一种可选的磁脉冲焊接模型的示意图；
图3根据本发明实施例的磁脉冲焊接对环境影响的评估装置的示意图；
图4为本发明实施例计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明实施例提供了一种磁脉冲焊接对环境影响的评估方法，主要用于评价磁脉冲焊接过程对环境产生的影响或者污染情况分析。如图1所示，该方法包括：
步骤S101，基于磁脉冲焊接完整生命周期的各个阶段建立磁脉冲焊接模型。
磁脉冲焊接技术可以应用于不同金属间的连接问题。依据磁脉冲焊接的完整生命周期来建立模型主要是为了能够精准地评价磁脉冲焊接技术对环境的影响。
具体地，建立模型的过程可以包括：确定用于进行磁脉冲焊接的标准样件；基于所述标准样件确定出所述磁脉冲焊接的完整生命周期的各个阶段；利用生命周期评价软件生成所述磁脉冲焊接模型。
上述确定标准样件和各个阶段的步骤也即是确定模型的边界。本发明实施例中选择的所述标准样件可以是铝合金和钢，但不限于铝合金和钢。以焊接完成的长、宽、高分别为140mm、40mm、1mm的铝合金和钢的标准样件为例，根据ISO14000生命周期评价标准，确定出本发明的边界范围包括以下部分：铝合金的生产和运输阶段，钢的生产和运输阶段、磁脉冲焊接过程中的能源消耗、废气废水排放等。厂房、生产设备等基础设施不在本边界范围内。
磁脉冲焊接是一种固相焊接技术，原理比较简单，再结合磁脉冲焊接的实验过程，最终确定所述完整生命周期包括以下阶段：铝合金的生产过程，钢的生产过程，焊接原材料运输过程，磁脉冲焊接过程。
最后利用生命周期评价软件（例如ebalance）建立最终的磁脉冲焊接模型，如图2所示。
步骤S102，依据所述磁脉冲焊接模型获取所述各个阶段中对环境产生影响的要素数据。
本发明实施例的要素数据可以是通过统计计算、环境检测的方式收集到的数据，然后录入到***中，供建立模型和评估的时候使用。其中，要素数据可以包括：消耗的资源和能源的数据，以及排放的废物或者污染物的数据。其中资源主要是指物料资源，能源则是指电、油等能源。由于每个阶段都会产生相应的消耗以及排放，因此，需要获取每个阶段的要素数据，用于进行后续的评估和分析。
具体地，依据所述磁脉冲焊接模型获取所述各个阶段中对环境产生影响的要素数据，包括：获取所述各个阶段消耗的资源数据；获取所述各个阶段消耗的能源数据；获取所述各个阶段排放的废物数据总和。收集模型中各个阶段的数据，进行清单分析。所收集的数据包含：各个阶段消耗的资源、能源总和以及排放的废物总和，所有原料运输阶段均认为用10t柴油卡车进行公路运输200km。部分数据来源为中国生命周期评价数据库（CLCD）。
步骤S103，利用所述要素数据计算所述各个阶段对环境影响的指标值，所述指标值用于表示对应阶段对环境污染的量化值。
用于评价对环境影响的指标项可以根据进行设置，设置不同的指标项，则评价出的结果会产生一定的差异，本发明不做限定。不同的指标项对应于环境的不同指标，其对应的指标值，可以用于表示对环境污染的量化值。本发明实施例中，通过获取到要素数据，分析计算得到磁脉冲焊接的各个阶段对环境影响的指标值。由于每个阶段对环境产生的影响不同，每个阶段可以对应至少一个指标值，各个阶段对应的指标可以先相同，也可以不相同；对应指标的指标值可以相同，也可以不相同，具体需要看每个阶段对环境的实际影响程度。
根据本发明实施例，通过基于磁脉冲焊接的各个阶段建立磁脉冲焊接模型，然后以模型中的各个阶段为界，分别获取相应阶段能够影响环境的要素数据，基于该要素数据计算得到各个阶段对环境影响的指标值，以此作为评价磁脉冲焊接技术对环境影响的评价数据，分析出磁脉冲焊接对环境产生的影响，解决了现有技术中无法分析磁脉冲焊接对环境产生影响的问题。
作为一种可选的实施方式，利用所述要素数据计算所述各个阶段对环境影响的指标值，包括：获取预先设置的用于评价所述磁脉冲焊接的指标项；对所述要素数据进行分类，以将所述要素数据分别归类到所述指标项中；计算每个指标项对应的标准污染物的指标值。
可选地，所述指标项包括：气候变化（GWP）、初级能源消耗（PED）、富营养化-淡水（FED）、酸化（AP）、可吸入无机物（RI）。具体地，将生命周期模型每个阶段收集到的消耗和排放数据进行分类也即是对要素的特征化，将其归类为上述五类指标，然后将每一类型中每种污染物的数值根据权重转换为标准污染物的值，也即是指标值。其中，权重可以根据每个阶段中不同指标的占比情况进行设置。
本发明实施例中，通过设置多个指标项用于对获取到的要素数据进行特征化，然后计算相应的指标值，能够具体细化为磁脉冲各个阶段中对环境产生的各项影响，使得最终的分析评估结果，更加符合磁脉冲焊接实际对环境产生的影响，提高了评估分析的准确性。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例中，在利用所述要素数据计算所述各个阶段对环境影响的指标值之后，还包括：对各个阶段对应的指标值进行归一化处理，得到各个阶段统一量纲后的指标值；基于所述统一量纲之后的指标值计算每个阶段对应环境污染的占比。
本发明实施例中，将特征化后的各项要素数据后进行归一化处理，做统一量纲处理。归一化基准值为：中国一年内各环境影响类型的主要贡献物质的排放或消耗总量。以该基准值作为评价综合评价的标准，用于后续计算分析。
然后，采用层次分析法（AHP）规定各指标权重，计算出磁脉冲焊接的最终环境影响值，也即是每个阶段对环境影响的参数值，并以此分析计算出各个阶段的影响占比。以上述铝合金和钢为例，经过分析计算的结果可知，各个阶段环境污染占比为：钢的生产过程26.843%、铝的生产过程71.012%、磁脉冲焊接过程中电力消耗1.102%、运输过程1.043%。焊接过程的电力消耗对环境的影响占比非常小。
本发明实施例还提供了一种磁脉冲焊接对环境影响的评估装置，该装置可以用于执行本发明实施例的上述评估方法，如图3所示，该装置包括：
建立模块301，用于基于磁脉冲焊接完整生命周期的各个阶段建立磁脉冲焊接模型；
获取模块302，用于依据所述磁脉冲焊接模型获取所述各个阶段中对环境产生影响的要素数据；
计算模块303，用于利用所述要素数据计算所述各个阶段对环境影响的指标值，所述指标值用于表示对应阶段对环境污染的量化值。
根据本发明实施例，通过基于磁脉冲焊接的各个阶段建立磁脉冲焊接模型，然后以模型中的各个阶段为界，分别获取相应阶段能够影响环境的要素数据，基于该要素数据计算得到各个阶段对环境影响的指标值，以此作为评价磁脉冲焊接技术对环境影响的评价数据，分析出磁脉冲焊接对环境产生的影响，解决了现有技术中无法分析磁脉冲焊接对环境产生影响的问题。
可选地，装置还包括：归一化模块，用于对各个阶段对应的指标值进行归一化处理，得到各个阶段统一量纲后的指标值；基于所述统一量纲之后的指标值计算每个阶段对应环境污染的占比。
可选地，所述建立模块包括：第一确定单元，用于确定用于进行磁脉冲焊接的标准样件；第二确定单元，用于基于所述标准样件确定出所述磁脉冲焊接的完整生命周期的各个阶段；生成单元，用于利用生命周期评价软件生成所述磁脉冲焊接模型。
可选地，选择的所述标准样件为铝合金和钢，其中，所述完整生命周期包括以下阶段：铝合金的生产过程，钢的生产过程，焊接原材料运输过程，磁脉冲焊接过程。
可选地，所述获取模块包括：第一获取单元，用于获取所述各个阶段消耗的资源数据；第二获取单元，用于获取所述各个阶段消耗的能源数据；第三获取单元，用于获取所述各个阶段排放的废物数据总和。
可选地，所述计算模块包括：指标获取单元，用于获取预先设置的用于评价所述磁脉冲焊接的指标项；分类单元，用于对所述要素数据进行分类，以将所述要素数据分别归类到所述指标项中；指标计算单元，用于计算每个指标项对应的标准污染物的指标值。
可选地，所述指标项包括：气候变化、初级能源消耗、富营养化-淡水、酸化、可吸入无机物。
具体描述参见上述方法实施例，这里不再赘述。
本实施例还提供一种计算机设备，如可以执行程序的台式计算机、机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器或机柜式服务器（包括独立的服务器，或者多个服务器所组成的服务器集群）等。本实施例的计算机设备20至少包括但不限于：可通过***总线相互通信连接的存储器21、处理器22，如图4所示。需要指出的是，图4仅示出了具有组件21-22的计算机设备20，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
本实施例中，存储器21（即可读存储介质）包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、随机访问存储器（RAM）、静态随机访问存储器（SRAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、可编程只读存储器（PROM）、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器21可以是计算机设备20的内部存储单元，例如该计算机设备20的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器21也可以是计算机设备20的外部存储设备，例如该计算机设备20上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。当然，存储器21还可以既包括计算机设备20的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器21通常用于存储安装于计算机设备20的操作***和各类应用软件，例如实施例所述的学习信息的处理装置的程序代码等。此外，存储器21还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
处理器22在一些实施例中可以是中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器22通常用于控制计算机设备20的总体操作。本实施例中，处理器22用于运行存储器21中存储的程序代码或者处理数据，例如运行学习信息的处理装置，以实现实施例的学习信息的处理方法。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、随机访问存储器（RAM）、静态随机访问存储器（SRAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、可编程只读存储器（PROM）、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、App应用商城等等，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现相应功能。本实施例的计算机可读存储介质用于存储学习信息的处理装置，被处理器执行时实现实施例的学习信息的处理方法。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种磁脉冲焊接对环境影响的评估方法，其特征在于，包括：
基于磁脉冲焊接完整生命周期的各个阶段建立磁脉冲焊接模型；
依据所述磁脉冲焊接模型获取所述各个阶段中对环境产生影响的要素数据；
利用所述要素数据计算所述各个阶段对环境影响的指标值，所述指标值用于表示对应阶段对环境污染的量化值。
2.根据权利要求1所述的磁脉冲焊接对环境影响的评估方法，其特征在于，在利用所述要素数据计算所述各个阶段对环境影响的指标值之后，还包括：
对各个阶段对应的指标值进行归一化处理，得到各个阶段统一量纲后的指标值；
基于所述统一量纲之后的指标值计算每个阶段对应环境污染的占比。
3.根据权利要求1所述的磁脉冲焊接对环境影响的评估方法，其特征在于，基于磁脉冲焊接完整生命周期的各个阶段建立磁脉冲焊接模型，包括：
确定用于进行磁脉冲焊接的标准样件；
基于所述标准样件确定出所述磁脉冲焊接的完整生命周期的各个阶段；
利用生命周期评价软件生成所述磁脉冲焊接模型。
4.根据权利要求3所述的磁脉冲焊接对环境影响的评估方法，其特征在于，选择的所述标准样件为铝合金和钢，其中，所述完整生命周期包括以下阶段：铝合金的生产过程，钢的生产过程，焊接原材料运输过程，磁脉冲焊接过程。
5.根据权利要求1所述的磁脉冲焊接对环境影响的评估方法，其特征在于，依据所述磁脉冲焊接模型获取所述各个阶段中对环境产生影响的要素数据，包括：
获取所述各个阶段消耗的资源数据；
获取所述各个阶段消耗的能源数据；
获取所述各个阶段排放的废物数据总和。
6.根据权利要求1所述的磁脉冲焊接对环境影响的评估方法，其特征在于，利用所述要素数据计算所述各个阶段对环境影响的指标值，包括：
获取预先设置的用于评价所述磁脉冲焊接的指标项；
对所述要素数据进行分类，以将所述要素数据分别归类到所述指标项中；
计算每个指标项对应的标准污染物的指标值。
7.根据权利要求6所述的磁脉冲焊接对环境影响的评估方法，其特征在于，所述指标项包括：气候变化、初级能源消耗、富营养化-淡水、酸化、可吸入无机物。
8.一种磁脉冲焊接对环境影响的评估装置，其特征在于，包括：
建立模块，用于基于磁脉冲焊接完整生命周期的各个阶段建立磁脉冲焊接模型；
获取模块，用于依据所述磁脉冲焊接模型获取所述各个阶段中对环境产生影响的要素数据；
计算模块，用于利用所述要素数据计算所述各个阶段对环境影响的指标值，所述指标值用于表示对应阶段对环境污染的量化值。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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| CN201911346895.3A CN111105166A (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 磁脉冲焊接对环境影响的评估方法、装置、设备及介质 |
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| CN201911346895.3A CN111105166A (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 磁脉冲焊接对环境影响的评估方法、装置、设备及介质 |
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-
2019
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