本申請涉及數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電能表主要用于記錄用戶的用電設(shè)備所消耗的電量，電能表所記錄的電量是電力管理部門向用戶收取電費(fèi)的重要依據(jù)，因此，需要對電能表的示數(shù)進(jìn)行采集，以準(zhǔn)確記錄用戶所使用的電量。

2、目前，公開號(hào)cn116029621a的專利申請文件公開了一種臺(tái)區(qū)電能表運(yùn)行評(píng)估方法、裝置、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，其中的方法包括：獲取目標(biāo)臺(tái)區(qū)中至少兩臺(tái)電能表各自對應(yīng)的用電數(shù)據(jù)；將用電數(shù)據(jù)輸入數(shù)理模型，輸出至少兩臺(tái)電能表中至少一臺(tái)目標(biāo)電能表對應(yīng)的目標(biāo)誤差系數(shù)，其中，目標(biāo)電能表是基于數(shù)理模型中的判定條件確定的，判定條件包括數(shù)理模型在目標(biāo)命中率下確定的驗(yàn)證指標(biāo)對應(yīng)的指標(biāo)區(qū)間，驗(yàn)證指標(biāo)對應(yīng)的驗(yàn)證命中率與訓(xùn)練命中率之差小于預(yù)設(shè)閾值；分別將各目標(biāo)誤差系數(shù)與誤差閾值進(jìn)行比較，確定目標(biāo)臺(tái)區(qū)中各目標(biāo)電能表的運(yùn)行評(píng)估結(jié)果。

3、上述方法能夠通過將各目標(biāo)誤差系數(shù)與誤差閾值進(jìn)行比較，判斷目標(biāo)電能表運(yùn)行狀態(tài)，然而，由于不同時(shí)期用戶的用電規(guī)律是不同的，進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)理模型的輸出結(jié)果存在誤差，上述方法僅依據(jù)固定的誤差閾值判斷目標(biāo)電能表的運(yùn)行狀態(tài)，無法實(shí)現(xiàn)電能表運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)判斷，從而導(dǎo)致電能表無法采集準(zhǔn)確的用電量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決電能表無法采集準(zhǔn)確的用電量的技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法及系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確判斷電能表的運(yùn)行狀態(tài)，保證電能表能夠采集到準(zhǔn)確的用電量。

2、本申請第一方面，提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法，所述方法包括：依據(jù)預(yù)測模型得到當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)測電能增量；對比實(shí)時(shí)誤差和誤差閾值，得到運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)誤差為預(yù)測電能增量和實(shí)測電能增量間的差值絕對值；響應(yīng)于運(yùn)行狀態(tài)為正常，儲(chǔ)存電能表的示數(shù)，反之，發(fā)出預(yù)警；所述預(yù)測模型的訓(xùn)練過程為：將電能增量樣本序列中任意時(shí)刻運(yùn)行參數(shù)的時(shí)間序列輸入預(yù)測模型，得到所述時(shí)刻的預(yù)測結(jié)果；依據(jù)第一損失對預(yù)測模型進(jìn)行初次訓(xùn)練，所述第一損失為均方差函數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)包括電壓和電流；當(dāng)初次訓(xùn)練迭代第一預(yù)設(shè)次數(shù)后，計(jì)算任意時(shí)刻的電能波動(dòng)性，依據(jù)第二損失對預(yù)測模型進(jìn)行二次訓(xùn)練，直至二次訓(xùn)練迭代至第二預(yù)設(shè)次數(shù)，完成訓(xùn)練；所述第二損失為：

3、，為批次大小，和為時(shí)刻的預(yù)測結(jié)果和真實(shí)增量，和為時(shí)刻的預(yù)測結(jié)果和真實(shí)增量，和為時(shí)刻和時(shí)刻的電能波動(dòng)性，為調(diào)節(jié)系數(shù)；所述誤差閾值為：，為實(shí)測電能增量的電能波動(dòng)性，為電能增量樣本序列的時(shí)刻數(shù)量。

4、依據(jù)預(yù)測模型得到當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)測電能增量；對比實(shí)時(shí)誤差和誤差閾值，若實(shí)時(shí)誤差大于誤差閾值，表示運(yùn)行狀態(tài)為正常，儲(chǔ)存電能表的示數(shù)，反之，發(fā)出預(yù)警，對電能表及時(shí)地進(jìn)行檢修；考慮到不同時(shí)刻的用電規(guī)律存在差異，將當(dāng)前時(shí)刻之前多個(gè)時(shí)刻電能增量的方差或樣本熵作為電能波動(dòng)性，電能波動(dòng)性越大，預(yù)測模型準(zhǔn)確輸出預(yù)測電能增量的難度越大，因此，根據(jù)電能波動(dòng)性確定誤差閾值，能夠準(zhǔn)確判斷電能表的運(yùn)行狀態(tài)，保證電能表能夠采集到準(zhǔn)確的用電量。

5、優(yōu)選地，所述運(yùn)行參數(shù)還包括功率因數(shù)和負(fù)載設(shè)備的功率。

6、負(fù)載設(shè)備直接連接于電能表，其功率能夠反映負(fù)載設(shè)備消耗電能的能力，功率因數(shù)用于反映電力系統(tǒng)在無功功率的消耗，將功率因數(shù)和負(fù)載設(shè)備的功率作為預(yù)測模型的輸入，能獲取準(zhǔn)確的預(yù)測電能增量。

7、優(yōu)選地，時(shí)刻的電能波動(dòng)性為時(shí)刻之前多個(gè)時(shí)刻電能增量的方差或樣本熵。

8、方差或樣本熵能夠量化時(shí)刻之前多個(gè)時(shí)刻電能增量的混亂程度，反映用戶在時(shí)刻的用電規(guī)律。

9、優(yōu)選地，所述第一損失為：

10、，和為時(shí)刻的預(yù)測結(jié)果和真實(shí)增量，為批次大小。

11、優(yōu)選地，所述第一損失為：

12、，和為時(shí)刻的預(yù)測結(jié)果和真實(shí)增量，為批次大小，為時(shí)刻的電能波動(dòng)性。

13、電能增量樣本序列中任意時(shí)刻的電能波動(dòng)性能夠反映該時(shí)刻下的用電規(guī)律，電能波動(dòng)性越大，表示相鄰時(shí)刻間用電量的變化較大，此時(shí)，預(yù)測模型輸出準(zhǔn)確預(yù)測結(jié)果的難度越大；因此，為使預(yù)測模型在任意用電規(guī)律下均能夠輸出準(zhǔn)確的預(yù)測電能增量，可在計(jì)算第一損失時(shí)，依據(jù)電能波動(dòng)性為不同時(shí)刻的預(yù)測誤差分配權(quán)重，從而在預(yù)測模型的訓(xùn)練過程中更關(guān)注電能波動(dòng)性較大的時(shí)刻。

14、優(yōu)選地，所述第一預(yù)設(shè)次數(shù)的獲取過程為：在初次訓(xùn)練過程中，獲取當(dāng)前迭代之前m次迭代的第一損失降低量；若m次迭代中第一損失降低量均小于最小閾值，將當(dāng)前迭代次數(shù)作為第一預(yù)設(shè)次數(shù)。

15、當(dāng)m次迭代中第一損失降低量均小于最小閾值時(shí)，表示第一損失的取值趨于穩(wěn)定時(shí)，初次訓(xùn)練的訓(xùn)練效果有所下降，繼續(xù)進(jìn)行初次訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致預(yù)測模型出現(xiàn)過擬合的現(xiàn)象，此時(shí)需要降低訓(xùn)練難度，依據(jù)第二損失對預(yù)測模型進(jìn)行二次訓(xùn)練，因此，將當(dāng)前迭代次數(shù)作為第一預(yù)設(shè)次數(shù)，可及時(shí)停止初次訓(xùn)練，避免過擬合。

16、優(yōu)選地，所述對比實(shí)時(shí)誤差和誤差閾值，得到運(yùn)行狀態(tài)，包括：響應(yīng)于實(shí)時(shí)誤差大于誤差閾值，所述運(yùn)行狀態(tài)為正常；反之，所述運(yùn)行狀態(tài)為異常。

17、本申請第二方面，還提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)本申請第一方面所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法。

18、本申請的技術(shù)方案具有以下有益技術(shù)效果：

19、依據(jù)預(yù)測模型得到當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)測電能增量；對比實(shí)時(shí)誤差和誤差閾值，若實(shí)時(shí)誤差大于誤差閾值，表示運(yùn)行狀態(tài)為正常，儲(chǔ)存電能表的示數(shù)，反之，發(fā)出預(yù)警，對電能表及時(shí)地進(jìn)行檢修；考慮到不同時(shí)刻的用電規(guī)律存在差異，將當(dāng)前時(shí)刻之前多個(gè)時(shí)刻電能增量的方差或樣本熵作為電能波動(dòng)性，電能波動(dòng)性越大，預(yù)測模型準(zhǔn)確輸出預(yù)測電能增量的難度越大，因此，根據(jù)電能波動(dòng)性確定誤差閾值，能夠準(zhǔn)確判斷電能表的運(yùn)行狀態(tài)，保證電能表能夠采集到準(zhǔn)確的用電量。

20、進(jìn)一步地，為保證預(yù)測電能增量的準(zhǔn)確性，在預(yù)測模型的訓(xùn)練過程中，將電能增量樣本序列中任意時(shí)刻運(yùn)行參數(shù)的時(shí)間序列輸入預(yù)測模型，得到所述時(shí)刻的預(yù)測結(jié)果；依據(jù)均方差函數(shù)對預(yù)測模型進(jìn)行初次訓(xùn)練；當(dāng)初次訓(xùn)練迭代第一預(yù)設(shè)次數(shù)后，第一損失的取值趨于穩(wěn)定，表示初次訓(xùn)練的訓(xùn)練效果有所下降，繼續(xù)進(jìn)行初次訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致預(yù)測模型出現(xiàn)過擬合的現(xiàn)象，此時(shí)需要降低訓(xùn)練難度，依據(jù)第二損失對預(yù)測模型進(jìn)行二次訓(xùn)練，使得預(yù)測模型能夠更好地達(dá)到預(yù)期的訓(xùn)練效果。

技術(shù)特征：

1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述運(yùn)行參數(shù)還包括功率因數(shù)和負(fù)載設(shè)備的功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，時(shí)刻的電能波動(dòng)性為時(shí)刻之前多個(gè)時(shí)刻電能增量的方差或樣本熵。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述第一損失為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述第一損失為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)次數(shù)的獲取過程為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述對比實(shí)時(shí)誤差和誤差閾值，得到運(yùn)行狀態(tài)，包括：

8.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表數(shù)據(jù)采集方法及系統(tǒng)，方法包括：依據(jù)預(yù)測模型得到當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)測電能增量；對比實(shí)時(shí)誤差和誤差閾值，得到運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)誤差為預(yù)測電能增量和實(shí)測電能增量間的差值絕對值；響應(yīng)于運(yùn)行狀態(tài)為正常，儲(chǔ)存電能表的示數(shù)，反之，發(fā)出預(yù)警。通過本申請的技術(shù)方案能夠準(zhǔn)確判斷電能表的運(yùn)行狀態(tài)，保證電能表能夠采集到準(zhǔn)確的用電量。

技術(shù)研發(fā)人員：史寅東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇卡歐萬泓電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26