[发明专利]基于多场景和多元数据的独居老人用电监控方法和系统

权利要求书

1.一种基于多场景和多元数据的独居老人用电监控方法，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

步骤1：根据社区独居老人名单，进行数据采集以及预处理，包括独居老人日用电、小时级用电数据及对应的天气、温度以及节假日数据；

步骤2：对步骤1采集数据进行清洗，去除用电异常值和空值并进行数据补全；

步骤3：对步骤2的数据处理结果进行用电特征分析；

步骤4：对步骤2的数据清洗结果和步骤3的特征分析结果进行统计，识别老人日常生活上的用电习惯特征以及特征上下限阈值；

步骤5：根据步骤2的数据清洗结果和步骤3的特征分析结果，对于只有日用电数据的独居老人用户进行天级用电情况监控，包括不同天气、温度以及节假日情况下日用电级别电量异常数据上下限阈值计算、日用电级别电量无波动场景异常判定和日用电级别老人长期外出回家场景异常判定；

日用电级别电量异常数据上下限阈值计算，具体为：

根据日用电数据，按照一户一阈值的方案，计算不同天气、温度、节假日的情况下每户上下限异常值阈值，超出每户上下限异常值阈值即告警；

日用电级别电量无波动场景异常判定，具体为;

对有正常波动的用户来说，连续n天用电波动小于正常波动设定值，则判定为日用电级别电量无波动场景异常；

日用电级别老人长期外出回家场景异常判定，具体为：

用电连续n天波动小于正常波动设定值，突然波动超过正常波动设定值，则判定为日用电级别老人长期外出回家场景，n大于1；

步骤6：根据步骤2的数据清洗结果和步骤3的特征分析结果，对于具有小时级用电数据的独居老人用户进行小时级用电情况监控，包括不同天气、温度、节假日情况下小时用电级别老人用电数据上下限阈值计算和小时用电级别老人用电无波动异常场景判断；

小时用电级别老人用电数据上下限阈值计算，具体为：

根据小时级用电数据，按照一户一阈值的方案，计算不同天气、温度、节假日的情况下每户上下限异常值阈值，超出每户上下限异常值阈值即告警；

小时用电级别老人用电无波动异常场景判断，具体为：

在往日小时级用电有正常波动的时间点，波动小于正常波动设定值，则判定为小时用电级别老人用电无波动异常场景；

所述每户上下限异常值阈值通过σ原则进行计算，所述正常波动设定值根据步骤4的上下限阈值设定；

步骤7：对步骤5和步骤6监控的独居老人异常用电情况进行校验。

2.根据权利要求1所述的一种基于多场景和多元数据的独居老人用电监控方法，其特征在于：

步骤2中，对步骤1采集数据进行清洗，使用统计中异常值判断σ原则去除用电异常值和空值并通过同温度、天气以及节假日情况下加权平均的方法进行数据补全。

3.根据权利要求1所述的一种基于多场景和多元数据的独居老人用电监控方法，其特征在于：

步骤3中，所述用电特征包括独居老人用户用电统计特征、用电统计特征与节假日交叉特征、用电统计特征与温度、季节交叉特征。

4.根据权利要求1所述的一种基于多场景和多元数据的独居老人用电监控方法，其特征在于：

步骤4中，从独居老人平均用电、方差、季节性用电情况、节假日用电情况、温度敏感性开展统计，识别老人日常生活上的用电习惯。

5.根据权利要求1所述的一种基于多场景和多元数据的独居老人用电监控方法，其特征在于：

步骤7中，采用包括历史数据生成测试集验证、实地验证的方式进行校验。

6.一种基于多场景和多元数据的独居老人用电监控系统，利用权利要求1-5任意一项所述独居老人用电监控方法，其特征在于：

所述系统包括初始数据获取模块、数据处理模块、特征分析模块、用电习惯识别模块、天级用电情况监控模块、小时级用电情况监控模块和异常用电情况校验模块；

所述初始数据获取模块，用于根据社区独居老人名单，进行数据采集以及预处理，包括独居老人日用电、小时级用电数据及对应的温度、节假日数据；

所述数据处理模块，用于对初始数据获取模块采集数据进行清洗，去除用电异常值和空值并进行数据补全；

特征分析模块，用于对数据处理模块的数据处理结果进行用电特征分析；

用电习惯识别模块，用于对数据处理模块的数据清洗结果和特征分析模块的特征分析结果进行统计，识别老人日常生活上的用电习惯特征以及特征上下限阈值；

天级用电情况监控模块，用于根据数据处理模块的数据清洗结果和特征分析模块的特征分析结果，对于只有日用电数据的独居老人用户进行天级用电情况监控，包括不同天气、温度以及节假日情况下日用电级别电量异常数据上下限阈值计算、日用电级别电量无波动场景异常判定和日用电级别老人长期外出回家场景异常判定；

小时级用电情况监控模块，用于根据数据处理模块的数据清洗结果和特征分析模块的特征分析结果，对于具有小时级用电数据的独居老人用户进行小时级用电情况监控，包括不同天气、温度、节假日情况下小时用电级别老人用电数据上下限阈值计算和小时用电级别老人用电无波动异常场景判断；

异常用电情况校验模块，用于对天级用电情况监控模块和小时级用电情况监控模块监控的独居老人异常用电情况进行校验。