一种智慧小区供热系统异常数据监测方法与流程

本发明涉及数据处理，具体涉及一种智慧小区供热系统异常数据监测方法。

背景技术：

1、智慧小区供热系统是一种利用现代科技和自动化控制来提高供热系统效率、舒适性和管理性的方法。系统通过整合物联网、数据分析、自动控制和智能设备，以提供更智能、可持续的小区供热解决方案。

2、目前针对供暖的异常数据监测主要是通过分析用户的供暖数据分布趋势获得异常评价，进而根据异常评价的大小设置异常用户的供暖检修顺序，然而多个用户的供暖异常可能是同一个故障产生的，在受到使用环境影响后会产生多个不同的异常评价，造成智慧小区供热系统监测到异常并进行检修时无法将同一个故障的多个用户异常联系起来，影响检修效率。

技术实现思路

1、本发明提供一种智慧小区供热系统异常数据监测方法，以解决现有的多个用户的供暖异常可能是同一个故障产生的，在受到使用环境影响后会产生多个不同的异常评价，造成智慧小区供热系统监测到异常并进行检修时无法将同一个故障的多个用户异常联系起来，影响检修效率。

2、本发明的一种智慧小区供热系统异常数据监测方法采用如下技术方案：

3、本发明一个实施例提供了一种智慧小区供热系统异常数据监测方法，该方法包括以下步骤：

4、采集所有用户在采集时刻范围内的水温数据和水流量数据；

5、将每个用户在当前采集时刻的水温数据和水流量数据映射到二维样本空间获得每个用户的供暖数据点；在二维样本空间中使用局部离群因子算法获得每个用户的供暖数据点在当前采集时刻的离群因子；根据每个用户的供暖数据点在当前采集时刻的离群因子获得在当前采集时刻的所有用户中的异常用户；根据每个异常用户在采集时刻范围内的水温数据和水流量数据获得每个异常用户在当前采集时刻的第一供暖异常评价；将所有异常用户在当前采集时刻的离群因子排列获得所有异常用户在当前采集时刻的离群因子序列；根据所有异常用户在当前采集时刻的离群因子序列获得在当前采集时刻的离群因子序列中每个离群因子的更新系数；根据每个异常用户在当前采集时刻的第一供暖异常评价和离群因子的更新系数获得每个异常用户在当前采集时刻的第二供暖异常评价；

6、根据每个异常用户的第二供暖异常评价进行供热系统异常检修。

7、进一步的，所述获得每个用户的供暖数据点包括：

8、将每个用户在当前采集时刻的水温数据和水流量数据映射到二维样本空间获得每个用户的供暖数据点，供暖数据点的横轴表示水温数据，供暖数据点的纵轴表示水流量数据。

9、进一步的，所述获得在当前采集时刻的所有用户中的异常用户包括：

10、将所有供暖数据点中离群因子大于1的供暖数据点记为离群数据点，将所有用户中用户的供暖数据点属于离群数据点的用户记为异常用户。

11、进一步的，所述根据每个异常用户在采集时刻范围内的水温数据和水流量数据获得每个异常用户在当前采集时刻的第一供暖异常评价包括：

12、获取每个用户在当前采集时刻的供暖异常开始时刻，根据供暖异常开始时刻结合水温数据和水流量数据的变化获得每个用户在当前采集时刻的第一供暖异常系数，使用线性归一化函数对所有用户在当前采集时刻的第一供暖异常系数归一化，归一化的结果为每个用户在当前采集时刻的第一供暖异常评价。

13、进一步的，所述每个用户在当前采集时刻的供暖异常开始时刻的具体获取方法为包括：

14、获取第个异常用户的所有水温数据中相邻采集时刻的水温数据的差值绝对值，选取所述差值绝对值中最大的差值绝对值的采集时刻记为第个异常用户的水温数据的异常开始时刻；获取第个异常用户的所有水流量数据中相邻采集时刻的水流量数据的差值绝对值，选取所述差值绝对值中最大的差值绝对值的采集时刻记为第个异常用户的水流量数据的异常开始时刻；将第个异常用户水温数据的异常开始时刻和水流量数据的异常开始时刻的平均值记为第个异常用户的供暖异常开始时刻。

15、进一步的，所述根据供暖异常开始时刻结合水温数据和水流量数据的变化获得每个用户在当前采集时刻的第一供暖异常系数包括：

16、将当前采集时刻记为第时刻，第个异常用户在当前采集时刻的第一供暖异常系数的计算方式为：

17、

18、其中，为在当前采集时刻下第个异常用户的供暖异常开始时刻；为第个供暖数据预设的标准数据；

19、当时，第个供暖数据表示水温数据，当时，第个供暖数据表示水流量数据；

20、表示第个异常用户的第个供暖数据在当前采集时刻的采集时刻范围内的均值，为第个异常用户的第个供暖数据在当前采集时刻的采集时刻范围内的最大值，为第个异常用户的第个供暖数据在当前采集时刻的采集时刻范围内的最小值。

21、进一步的，所述获得所有异常用户在当前采集时刻的离群因子序列包括：

22、将所有异常用户在当前采集时刻的离群因子进行升序排列获得所有异常用户在当前采集时刻的离群因子序列。

23、进一步的，所述根据所有异常用户在当前采集时刻的离群因子序列获得在当前采集时刻的离群因子序列中每个离群因子的更新系数包括：

24、将当前采集时刻记为第时刻，将当前采集时刻的离群因子序列中第个离群因子记为，在当前采集时刻的离群因子序列中第个离群因子的更新系数的计算方式为：

25、

26、其中，为在当前采集时刻的离群因子序列中第个离群因子，为在当前采集时刻的离群因子序列中第个离群因子，为在当前采集时刻的离群因子序列中第个离群因子；

27、表示以自然常数为底的指数函数，为误差参数；

28、的取值范围为，表示在当前采集时刻的异常用户的个数。

29、进一步的，所述获得每个异常用户在当前采集时刻的第二供暖异常评价包括：

30、将当前采集时刻记为第时刻，将在当前采集时刻的离群因子序列中第个离群因子对应的异常用户记为第个异常用户，则第个异常用户在当前采集时刻的离群因子的更新系数就是在当前采集时刻的离群因子序列中第个离群因子的更新系数，将第个异常用户在当前采集时刻的第一供暖异常评价记为，将在当前采集时刻的离群因子序列中第个离群因子对应的异常用户记为第个异常用户，将第个异常用户在当前采集时刻的第一供暖异常评价记为；在当前采集时刻的离群因子序列中从第2个离群因子对应的异常用户开始，根据所述离群因子序列的从小到大顺序，计算第个异常用户在当前采集时刻的第二供暖异常评价的方式为：

31、

32、其中，为第个异常用户在当前采集时刻的离群因子的更新系数，为在当前采集时刻的离群因子序列中第个离群因子对应的第个异常用户在当前采集时刻的第二供暖异常评价。

33、进一步的，所述根据每个异常用户的第二供暖异常评价进行供热系统异常检修包括：

34、将所有异常用户在当前采集时刻的第二供暖异常评价按照降序进行排列获得所有异常用户的检修优先级序列，在检修优先级序列中第二供暖异常评价越大的异常用户的检修优先级越高，根据优先级序列中异常用户的检修顺序进行每个异常用户的供暖设备检修。

35、本发明的技术方案的有益效果是：本发明通过采集每个用户在采集时刻范围内的水温数据可水流量数据，并将当前采集时刻的水温数据和水流量数据映射到二维空间并结合lof算法获得每个用户的离群因子，根据离群因子提取离群数据点对应的用户作为异常用户，筛选出了当前采集时刻存在异常的用户；进而根据每个异常用户在采集时间范围内的水温数据和水流量变化获得每个用户的第一供暖异常评价，表示了该异常用户的故障严重程度和故障特征；进而根据每个异常用户的离群因子的关联性对第一供暖异常评价进行更新获得每个异常用户的第二供暖评价，通过利用离群因子存在的关联性将可能属于同一个故障的多个用户的第二供暖异常评价更新为近似的值，使得更新后在根据第二供暖异常评价进行排列检修优先级时，将可能属于同一个故障导致的异常能同时的检修到，达到提高供热系统检修效率的目的。