[發明專利]基于多場景和多元數據的獨居老人用電監控方法和系統

有效

• 申請號: 202110648942.0
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113298175B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 趙雙雙;周家億;劉穎;王賀;曹曉冬;左強;何維民;陳奕彤;楊美蓉;尹澤然
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司營銷服務中心;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: G06F18/2433
• 分類號: G06F18/2433;G06F18/15;G06Q50/26
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮;王萍

1.一種基于多場景和多元數據的獨居老人用電監控方法，其特征在于：

所述方法包括以下步驟：

步驟1：根據社區獨居老人名單，進行數據采集以及預處理，包括獨居老人日用電、小時級用電數據及對應的天氣、溫度以及節假日數據；

步驟2：對步驟1采集數據進行清洗，去除用電異常值和空值并進行數據補全；

步驟3：對步驟2的數據處理結果進行用電特征分析；

步驟4：對步驟2的數據清洗結果和步驟3的特征分析結果進行統計，識別老人日常生活上的用電習慣特征以及特征上下限閾值；

步驟5：根據步驟2的數據清洗結果和步驟3的特征分析結果，對于只有日用電數據的獨居老人用戶進行天級用電情況監控，包括不同天氣、溫度以及節假日情況下日用電級別電量異常數據上下限閾值計算、日用電級別電量無波動場景異常判定和日用電級別老人長期外出回家場景異常判定；

日用電級別電量異常數據上下限閾值計算，具體為：

根據日用電數據，按照一戶一閾值的方案，計算不同天氣、溫度、節假日的情況下每戶上下限異常值閾值，超出每戶上下限異常值閾值即告警；

日用電級別電量無波動場景異常判定，具體為;

對有正常波動的用戶來說，連續n天用電波動小于正常波動設定值，則判定為日用電級別電量無波動場景異常；

日用電級別老人長期外出回家場景異常判定，具體為：

用電連續n天波動小于正常波動設定值，突然波動超過正常波動設定值，則判定為日用電級別老人長期外出回家場景，n大于1；

步驟6：根據步驟2的數據清洗結果和步驟3的特征分析結果，對于具有小時級用電數據的獨居老人用戶進行小時級用電情況監控，包括不同天氣、溫度、節假日情況下小時用電級別老人用電數據上下限閾值計算和小時用電級別老人用電無波動異常場景判斷；

小時用電級別老人用電數據上下限閾值計算，具體為：

根據小時級用電數據，按照一戶一閾值的方案，計算不同天氣、溫度、節假日的情況下每戶上下限異常值閾值，超出每戶上下限異常值閾值即告警；

小時用電級別老人用電無波動異常場景判斷，具體為：

在往日小時級用電有正常波動的時間點，波動小于正常波動設定值，則判定為小時用電級別老人用電無波動異常場景；

所述每戶上下限異常值閾值通過σ原則進行計算，所述正常波動設定值根據步驟4的上下限閾值設定；

步驟7：對步驟5和步驟6監控的獨居老人異常用電情況進行校驗。

2.根據權利要求1所述的一種基于多場景和多元數據的獨居老人用電監控方法，其特征在于：

步驟2中，對步驟1采集數據進行清洗，使用統計中異常值判斷σ原則去除用電異常值和空值并通過同溫度、天氣以及節假日情況下加權平均的方法進行數據補全。

3.根據權利要求1所述的一種基于多場景和多元數據的獨居老人用電監控方法，其特征在于：

步驟3中，所述用電特征包括獨居老人用戶用電統計特征、用電統計特征與節假日交叉特征、用電統計特征與溫度、季節交叉特征。

4.根據權利要求1所述的一種基于多場景和多元數據的獨居老人用電監控方法，其特征在于：

步驟4中，從獨居老人平均用電、方差、季節性用電情況、節假日用電情況、溫度敏感性開展統計，識別老人日常生活上的用電習慣。

5.根據權利要求1所述的一種基于多場景和多元數據的獨居老人用電監控方法，其特征在于：

步驟7中，采用包括歷史數據生成測試集驗證、實地驗證的方式進行校驗。

6.一種基于多場景和多元數據的獨居老人用電監控系統，利用權利要求1-5任意一項所述獨居老人用電監控方法，其特征在于：

所述系統包括初始數據獲取模塊、數據處理模塊、特征分析模塊、用電習慣識別模塊、天級用電情況監控模塊、小時級用電情況監控模塊和異常用電情況校驗模塊；

所述初始數據獲取模塊，用于根據社區獨居老人名單，進行數據采集以及預處理，包括獨居老人日用電、小時級用電數據及對應的溫度、節假日數據；

所述數據處理模塊，用于對初始數據獲取模塊采集數據進行清洗，去除用電異常值和空值并進行數據補全；

特征分析模塊，用于對數據處理模塊的數據處理結果進行用電特征分析；

用電習慣識別模塊，用于對數據處理模塊的數據清洗結果和特征分析模塊的特征分析結果進行統計，識別老人日常生活上的用電習慣特征以及特征上下限閾值；

天級用電情況監控模塊，用于根據數據處理模塊的數據清洗結果和特征分析模塊的特征分析結果，對于只有日用電數據的獨居老人用戶進行天級用電情況監控，包括不同天氣、溫度以及節假日情況下日用電級別電量異常數據上下限閾值計算、日用電級別電量無波動場景異常判定和日用電級別老人長期外出回家場景異常判定；

小時級用電情況監控模塊，用于根據數據處理模塊的數據清洗結果和特征分析模塊的特征分析結果，對于具有小時級用電數據的獨居老人用戶進行小時級用電情況監控，包括不同天氣、溫度、節假日情況下小時用電級別老人用電數據上下限閾值計算和小時用電級別老人用電無波動異常場景判斷；

異常用電情況校驗模塊，用于對天級用電情況監控模塊和小時級用電情況監控模塊監控的獨居老人異常用電情況進行校驗。