本发明涉及数据处理领域。更具体地,本发明涉及一种单相费控智能电能表的用电信息感知方法。
背景技术:
1、单相费控智能电能表是一种针对单相交流电设计的智能电表,集电能计量、费用控制、数据监测与远程管理功能于一体,多应用于居民小区、机关单位等单相用电场景。单相费控智能电能表的用电信息感知,是指该电能表通过内置的高精度计量芯片、传感器及通信模块,实时采集、处理并传输用户用电过程中的各类数据信息,以实现对用电情况的精准监测与智能化管理。
2、在电能表将用电数据传输至主站的过程中,主站数据处理效率会因电表数量庞大和数据量增多而降低,这是因为:所有电表数据被同等对待,固定传输频率传输会导致大量电表同时向主站发送数据,容易造成网络堵塞。
技术实现思路
1、为解决上述固定传输频率存在局限性导致传输效率降低的技术问题,本发明提供如下技术方案。
2、一种单相费控智能电能表的用电信息感知方法,包括:
3、获取历史电能表在预设时段内的用电量序列,对用电量序列进行分段得到多个子序列;
4、对所有子序列进行聚类,得到聚类结果,其中,聚类的二维特征为每个子序列的波动系数和子序列内用电量的标准差;根据聚类结果为每个聚类簇设定传输频率基准值;
5、基于待传输数据序列,计算该待传输数据序列与各聚类簇的相似度,根据相似度为每个聚类簇分配影响权重,将各聚类簇的传输频率基准值与对应影响权重进行加权求和并向上取整,得到待传输数据序列的传输频率;
6、根据待传输数据序列的传输频率,将该待传输数据序列发送至主站。
7、优选地,所述根据待传输数据序列的传输频率,将该待传输数据序列发送至主站包括:
8、根据传输频率构建待传输数据序列对应的传输时间点集合,将传输时间点对应的数据通过电能表通信模块发送至主站进行处理。
9、优选地,将所述用电量序列按照预设的固定规则进行分段,所述固定规则为:以30分钟为间隔,对用电量序列进行等长切分。
10、优选地,所述波动系数的获取过程包括:
11、计算任意一个子序列的用电量的标准差和均值,将该子序列中均值与最大用电量的比值使用指数函数转换得到该子序列的局部波动剧烈程度,将局部波动剧烈程度与该子序列的用电量的标准差的乘积作为该子序列的波动系数。
12、优选地,所述聚类采用k-means算法。
13、优选地,所述传输频率基准值满足关系式为:
14、;式中,为第个聚类簇的传输频率基准值,为设置的传输频率的下限,表示设置的传输频率的上限,表示第个聚类簇质心对应的波动系数,为第个聚类簇质心对应的用电量的标准差,表示第个聚类簇中子序列的用电总量的最大值,表示第个聚类簇中所有子序列的用电总量均值,表示归一化。
15、优选地,计算待传输数据序列的二维特征即波动系数以及用电量的标准差,计算待传输数据序列的二维特征与各个聚类簇质心点对应的二维特征之间的欧氏距离,进而将该欧氏距离的倒数作为待传输数据序列与各聚类簇的相似度。
16、优选地,所述聚类采用dbscan聚类算法。
17、本发明的有益效果是:
18、通过分析历史用电量数据,将用电模式划分为不同的聚类簇,并为每个聚类簇设定传输频率基准值,能够充分挖掘历史数据中的规律,避免依赖固定频率或经验值,使传输频率更符合实际用电特性;进一步通过实时传输数据序列与历史聚类簇的相似度计算,使得传输频率能够根据当前用电行为动态调整,在保证数据传输准确性的同时,最大限度地降低能耗,实现性能与能耗的平衡。
1.一种单相费控智能电能表的用电信息感知方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种单相费控智能电能表的用电信息感知方法,其特征在于,所述根据待传输数据序列的传输频率,将该待传输数据序列发送至主站包括:
3.根据权利要求1所述的一种单相费控智能电能表的用电信息感知方法,其特征在于,将所述用电量序列按照预设的固定规则进行分段,所述固定规则为:以30分钟为间隔,对用电量序列进行等长切分。
4.根据权利要求1所述的一种单相费控智能电能表的用电信息感知方法,其特征在于,所述波动系数的获取过程包括:
5.根据权利要求1所述的一种单相费控智能电能表的用电信息感知方法,其特征在于,所述聚类采用k-means算法。
6.根据权利要求1所述的一种单相费控智能电能表的用电信息感知方法,其特征在于,所述传输频率基准值满足关系式为:
7.根据权利要求1所述的一种单相费控智能电能表的用电信息感知方法,其特征在于,计算待传输数据序列的二维特征即波动系数以及用电量的标准差,计算待传输数据序列的二维特征与各个聚类簇质心点对应的二维特征之间的欧氏距离,进而将该欧氏距离的倒数作为待传输数据序列与各聚类簇的相似度。
8.根据权利要求1所述的一种单相费控智能电能表的用电信息感知方法,其特征在于,所述聚类采用dbscan聚类算法。