CN108334115B - 一种基于信用度评价体系的用户用水量控制系统 - Google Patents
一种基于信用度评价体系的用户用水量控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，包括：数据收集模块、数据处理模块、用水控制模块和数据通讯模块；数据收集模块收集用户的缴费信息并储存；数据处理模块将数据收集模块采集的信息进行用户的信用度评价计算，生成用户信用评分；用水控制模块包括了智能水表，智能水表包括了控制芯片和电控阀，智能水表设置有阀门角度控制器；数据通讯模块将用户信用评分数据传输至智能水表的控制芯片，控制芯片将用户信用评分数据转换成阀门开关角度数据，以控制阀门的开关程度。本发明提供的一种基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，使用户能够在实际用水中逐渐感受到信用评分的降低带来的用水影响，进而能够及时缴纳费用。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制管理领域，特别涉及一种基于信用度评价体系的用户用水量控制系统。
背景技术
各城市供水企业的应收账款中，都有一大部分的水费拖欠款项，水费拖欠一直是困扰供水企业的问题所在。传统水费催缴手段具有工作量大、针对性不强的缺点。同时，供水企业对用户缴费行为信用度的评价和使用停留在较为原始阶段，面对庞大用户缴费行为数据无法加以有效利用。虽然部分城市已将供水企业用户水费缴交情况纳入城市居民公共信用平台，拖欠水费的失信行为会影响用户信用评级，对水费欠缴加以威慑。但现有的管理措施仍需要具体的管理部分对用户的信用评级进行人为监控，才能相应采取一定的措施进行提醒或限流的措施，不仅需要浪费巨大的人工人本，且管理措施往往进行的不及时。
发明内容
为解决以上背景技术中提到的问题，本发明提供一种基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，包括：数据收集模块、数据处理模块、用水控制模块和数据通讯模块；
所述数据收集模块收集用户的缴费信息并储存；
所述数据处理模块将所述数据收集模块采集的信息进行用户的信用度评价计算，生成用户信用评分；
所述用水控制模块包括了智能水表，所述智能水表包括了控制芯片和电控阀，所述智能水表设置有阀门角度控制器；
所述数据通讯模块将所述用户信用评分数据传输至所述智能水表的控制芯片，所述控制芯片将所述用户信用评分数据转换成阀门开关角度数据，以控制所述阀门的开关程度；
所述用户的缴费信息至少包括缴费时间和缴费金额；所述用户的用户信用评分包括缴费时间信用度评分和缴费金额信用度评分；
所述用户信用评分=缴费时间信用度评分×权值t+缴费金额信用度评分×权值c；所述权值t和权值c分别为所述缴费时间信用度评分和所述缴费金额信用度评分的加权值；
所述缴费时间信用度评分的计算方法包括以下步骤：
若缴费时间超过应缴费期限一年，则该年度缴费时间信用度评分为0；
若缴费时间未超过应缴费期限宽限期限，则该期缴费时间信用度评分为满分分数；
若缴费时间未超过一个月，超过应缴费期限宽限期限，信用度评分为：满分分数-(超过应缴费期限宽限期限天数⁄当月总天数)；该年度缴费时间信用度评分为每月缴费时间信用度评分之和/该年总期数；
若用户超过当月缴费，认为是逾期缴费，信用度评分为：（(满分分数-超过应缴费期限宽限期限天数⁄365)×m）⁄当月总天数，再将用户最近一年的每月缴费分值之和除以期数得出用户当月分值；其中所述m为经验值，m的取值为3～8；
所述缴费金额信用度评分的方法为：
当期欠费金额小于允许欠费金额时，缴费金额信用度评分计为满分；当期欠费金额大于欠费上限金额时，缴费金额信用度评分计为最低分；
当期欠费金额在允许欠费金额和欠费上限金额时，所述缴费金额信用度评分相应从满分至最低分的递减函数。
进一步地，当所述信用评分低于用水流量限制分值时，所述用户信用评分数据将被转化成相应的开关阀门角度数据并传输至阀门角度控制器；所述阀门角度控制器根据角度数据的大小相应控制阀门的开关程度。
进一步地，所述智能水表内设置有时钟控制器，所述数据通讯模块将所述用户信用评分数据传输至所述智能水表的控制芯片，所述控制芯片将所述用户信用评分数据转换成时间数据，以控制阀门每次持续开启的时间。
进一步地，还包括后台管理模块，所述数据处理模块根据信用评分将用户分为不同等级；所述后台管理模块通过数据通讯模块控制用水控制模块根据不同等级的用户对用户用水量进行控制。
进一步地，所述数据收集模块收集用户的缴费时间、欠费金额、用水类型信息，所述数据处理模根据采集的信息采用k-means聚类算法将用户分为不同等级，并对不同等级的用户进行信用评分。
进一步地，还包括信息提示模块和数据通讯模块；所述信息提示模块通过数据通讯模块将至少包括用户的缴费信息、信用评分信息以及用水量信息发送至移动终端。
进一步地，数据通讯模块采用GPRS、LoRa、NB-IoT中的至少一种数据传输方式。
本发明提供的一种基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，能够根据用户的日常用水的缴费状况形成信用度评分，再根据该信用度评分对用户的用水进行实时管理，具体通过信用评分的降低来逐渐控制阀门的开关程度，使用户能够在实际用水中逐渐感受到信用评分的降低带来的用水影响，进而能够及时缴纳费用，也避免了毫无征兆的直接停水为用户所带来的不便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种基于信用度评价体系的用户用水量控制系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，包括：数据收集模块、数据处理模块、用水控制模块和数据通讯模块；所述数据收集模块收集用户的缴费信息并储存；所述数据处理模块将所述数据收集模块采集的信息进行用户的信用度评价计算，生成用户信用评分；所述用水控制模块包括了智能水表，所述智能水表包括了控制芯片和电控阀，所述智能水表设置有阀门角度控制器；所述数据通讯模块将所述用户信用评分数据传输至所述智能水表的控制芯片，所述控制芯片将所述用户信用评分数据转换成阀门开关角度数据，以控制所述阀门的开关程度。
具体地，所述用户的缴费信息包括缴费时间、缴费金额和用水量等信息；数据收集模块可以设置有数据储存装置，也可通过无线通讯技术手段将收集到的信息传输至云端，以便数据的及时对数据进行记录和提取使用；根据数据收集模块收集的信息，数据处理模块可以采用任意一种现有的模型对用户的信用度进行用户信用评分计算；
根据产生的用户信用评分，智能水表的控制芯片可以通过现有公式计算将该信用评分转化成角度数据，而根据该角度数据，控制芯片可以控制阀门的开关程度，从而控制水流量的大小；
具体地，当所述信用评分低于用水流量限制分值时，智能水表的控制芯片可以通过现有公式计算将该信用评分转化成开关阀门角度数据，相应的角度数据被传输至阀门角度控制器；所述阀门角度控制器根据角度数据的大小相应控制阀门的开关程度；
更具体地，进行以下举例：当信用评分的满分为1分；用水流量限制分值为0.4分，当用户的信用评分低于0.4分时，例如0.3分，控制芯片将信用评分通过计算成角度数据15°，而阀门角度控制器根据15°的角度数据将阀门旋转15°，使阀门部分闭合，从而减少了水流流量，用户在实际用水过程中便可感受到出水流量的变化；而当信用评分为0分时，根据相应的角度数据，阀门将被完全闭合。而对于信用评分高于0.4分的用户，提供正常用水管理。其中阀门角度控制器可以通过线性马达进行控制。
此外，还包括后台管理模块，数据收集模块、数据处理模块、用水控制模块与后台管理模块通过数据通讯模块通信连接。用户的信用评分、以及信用评分转换成角度的计算方式以及用水流量限制分值均可以根据不同地区不同用户类型的情况进行后台管理模块的程序设置和修改。后台管理模块可以通过有线或无线数据通讯模块完成数据和信息的传输，后台管理模块可以将所有用户的用水数据进行储存，以便对不用区域或类型的用户进行大数据分析。后台管理模块也可通过网页形式将信用度信息向供水企业工作人员进行可视化展示，并提供查询等功能；区域信用度统计与分析从区域的角度对区域用户缴费信用度进行统计、分析和评价，帮助工作人员直观了解用户缴费信用情况。
本发明提供的一种基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，能够根据用户的日常用水的缴费状况形成信用度评分，再根据该信用度评分对用户的用水进行实时管理，具体通过信用评分的分值来逐渐控制阀门的开关程度，使用户能够在实际用水中逐渐感受到信用评分的降低带来的用水影响，进而能够及时缴纳费用，也避免了毫无征兆的直接停水为用户的紧急用水带来的不便。
在上述技术方案的基础上，优选地，本发明还提供以下实施例：
所述智能水表内设置有时钟控制器，所述数据通讯模块将所述用户信用评分数据传输至所述智能水表的控制芯片，所述控制芯片将所述用户信用评分数据转换成时间数据，以控制阀门每次持续开启的时间；
具体地，以信用评分的满分1分为例，当用户的信用评分小于0.20时，每次用户的用水都无法持续，例如，智能水表的阀门的持续开启时间超过15min～30min时（用户的信用评分越低，持续开启时间越短），时钟控制器将该信息反馈至控制芯片，控制芯片将关闭智能水表的阀门1min～3min后，才允许阀门重新打开。具体的信用评分限制、智能水表的阀门的持续开启时间以及阀门的暂时关闭时间均可以根据不同地区或不同用户类型以及用户的具体信用评分进行确定。其中，用户类型包括分户用水、行政事业单位用水、学校用水、医院用水、工厂用水、特种行业用水和一般商业用水等。
通过该措施，一方面对用户的用水进行了一定的限制，另一方面使用户切实感受到信用评分所带来的用水影响，同时该措施再使用户的用水产生一定影响的前提下，不至于用户完全无法进行用水，进而使用户能够及时缴纳费用，以提高自己的信用评分。
在上述技术方案的基础上，优选地，本发明还提供以下实施例：
所述用户的缴费信息至少包括缴费时间和缴费金额；所述用户的用户信用评分包括缴费时间信用度评分和缴费金额信用度评分；
所述用户信用评分=缴费时间信用度评分×权值t+缴费金额信用度评分×权值c；所述权值t和权值c分别为所述缴费时间信用度评分和所述缴费金额信用度评分的加权值。
具体地，从不同的维度并予以不同的权重对用户的信用评分进行评价计算，能够更好地提高用户信用评分的可信度与合理信。
其中，所述缴费时间信用度评分的计算方法包括以下步骤：
若缴费时间超过应缴费期限一年，则该年度缴费时间信用度评分为0；
若缴费时间未超过应缴费期限宽限期限，则该期缴费时间信用度评分为满分分数；若缴费时间未超过一个月，超过应缴费期限宽限期限，信用度评分为满分分数-(超过应缴费期限宽限期限天数⁄当月总天数)；该年度缴费时间信用度评分为每月缴费时间信用度评分之和/该年总期数；
若用户超过当月缴费，认为是逾期缴费，信用度评分为：（(满分分数-超过应缴费期限宽限期限天数⁄365)×m）⁄当月总天数，再将用户最近一年的每月缴费分值之和除以期数得出用户当月分值；其中所述m为经验值，m的取值为3～8，所述m的优选取值为6。
具体地，以信用评分的满分为1分，举例如下：
某用户超过应缴费期限一年，该用户近一年度缴费时间信用度评分为0，根据信用度评分进行相应的用水限制措施；
某用户缴费时间未超过一个月，且超过应缴费期限宽限期限5天时，一个月为31天，则该月缴费时间信用度评分为1-(5⁄31)=0.8387，即该月信用度评分为0.8387分；接下来的第2、3月的月信用积分为0.6和0.5，则该用户在第3月的记录期缴费时间信用度评分为（0.8387+0.6+0.5）/3=0.6462分；
若用户超过应缴费期限宽限期限40天，且超过当月缴费时，认为是逾期缴费，m的取值为6，一个月为31天，则该月的信用度评分为 (1-40⁄365) ×6⁄31=0.1723分；而接下来的第2、3月的月信用积分为0.2和0.3时，则该用户在第3月的记录期缴费时间信用度评分为（0.1723+0.2+0.3）/3=0.2241分。
其中，所述缴费金额信用度评分的方法为：
当期欠费金额小于允许欠费金额时，缴费金额信用度评分计为满分；当期欠费金额大于欠费上限金额时，缴费金额信用度评分计为最低分；
当期欠费金额在允许欠费金额和欠费上限金额时，所述缴费金额信用度评分相应从满分至最低分的递减函数。
具体地，以信用评分的满分为1分，举例如下：
当期欠费金额小于允许欠费金额10元时，缴费金额信用度评分计为1分；当期欠费金额大于欠费上限金额时，例如1万元时，缴费金额信用度评分计为0分；
当期欠费金额在允许欠费金额（10元）和欠费上限金额（1万元）时，如100元时，所述缴费金额信用度评分相应从1分至0分的递减函数，即欠费金额越多，缴费金额信用度评分越接近0分。
在上述技术方案的基础上，优选地，本发明还提供以下实施例：
进一步地，还包括后台管理模块，所述数据处理模块根据信用评分将用户分为不同等级；所述后台管理模块通过数据通讯模块控制用水控制模块根据不同等级的用户对用户用水量进行控制。
具体地，所述数据收集模块收集用户的缴费时间、欠费金额、用水类型信息这三维的特征，所述数据处理模根据采集的信息采用k-means聚类算法将用户分为不同等级，并对不同等级的用户进行信用评分。其中该三维特性的权值依次递减，即缴费时间对进行用户聚类的影响最大，用水类型对聚类的影响最小。其中，用户类型包括分户用水、行政事业单位用水、学校用水、医院用水、工厂用水、特种行业用水和一般商业用水等。
例如，根据k-means聚类算法将所有数据对象进行聚类分组，满足同一聚类下数据对象的相似度较高，不同聚类中的数据对象相似度较低。即满足聚类分组后，同一分组下的用户缴费行为具有相近的特征，不同分组下的用户间缴费行为差异较大。这样及时缴费、欠缴金额较少的用户能够被分在同一组内，缴费拖欠时间长、金额大的用户也会被分在同一组内。根据用户的缴费行为可将用户分为优秀、良好、一般、较差和恶劣五个等级，并对每个等级予以不同的信用评分：优秀（0.7-1.0分）、良好（0.4-0.7分）、一般（0.3-0.4分）、较差（0.2-0.3分）、恶劣（0.1分以下）。通过k-means聚类算法对用户进行分类后，再对不同分类的用户进行相应信用评分的等级划分，最后根据不同等级的用户进行不同方式的用水量控制，例如优秀用户没有供水无限制，而恶劣用户每月的供水总量限制为2吨。
在上述技术方案的基础上，优选地，本发明还提供以下实施例：
还包括信息提示模块；所述信息提示模块通过数据通讯模块将至少包括用户的缴费信息、信用评分信息以及用水量信息发送至移动终端。
具体地，可以用过短息、App或与现有程序绑定如微信等方式，将用户每月的用水量、缴费信息以及当前信用评分发送至用户的手机上，使用户及时得知自身的用水状况，养成用水好习惯，且能够及时收到缴费通知和相应的用水建议，使用户更够更加及时地进行缴费处理，以提高自身的用水信用评分。
进一步地，本发明采用的数据通讯模块采用GPRS、LoRa、NB-IoT中的至少一种数据传输方式；也可以采用任何一种不限于以上方式的有线以及无线通讯方式。
由于在实际使用中，发明提供的基于信用度评价体系的用户用水量控制系统依靠智能水表来实现对用水的控制，而一旦智能水表由于本身的故障或者受到人为破坏，例如阀门角度控制器受到损坏，将导致无法根据信用评分来控制用水量。本发明提供的基于信用度评价体系的用户用水量控制系统中，当信用评分连续数个月低于用水流量限制分值时，管理系统将低于用水限制评分月份的用水量和没有采取用水限制的月份进行比较，若低于用水限制评分月份的用水量升高，则后台管理模块则判断水控制模块出现异常，从而采取相应的上门维修措施。
例如，信用评分的满分为1分，当信用评分低于0.4分时对用户进行限制用水措施，某用户在第1、2、3月的信用评分均高于0.4分，采取100%供水模式，而第4、5、6个月的信用评分分别为0.35分、0.3分、0.25分时，用水控制模块中的阀门旋转角度以0°-90°从完全打开至完全闭合角度，同通过一定公式计算，第4、5、6个月的阀门闭合角度为5°，10°，15°；此时，用户的用水量会随着信用评分的降低而下降；根据该特点，数据处理模块将用户4、5、6月份的用水量和用户在第1、2、3月的用水量相比，若4、5、6月份的平均用水量高于1、2、3月的平均用水量，后台管理模块则判断水控制模块出现异常，从而采取相应的上门维修措施。
尽管本文中较多的使用了诸如数据收集模块、数据处理模块、用水控制模块、数据通讯模块、控制芯片、电控阀和阀门角度控制器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，其特征在于，包括：数据收集模块、数据处理模块、用水控制模块和数据通讯模块；
所述数据收集模块收集用户的缴费信息并储存；
所述数据处理模块将所述数据收集模块采集的信息进行用户的信用度评价计算，生成用户信用评分；
所述用水控制模块包括了智能水表，所述智能水表包括了控制芯片和电控阀，所述智能水表设置有阀门角度控制器；
所述数据通讯模块将所述用户信用评分数据传输至所述智能水表的控制芯片，所述控制芯片将所述用户信用评分数据转换成阀门开关角度数据，以控制所述阀门的开关程度；
所述用户的缴费信息至少包括缴费时间和缴费金额；所述用户的用户信用评分包括缴费时间信用度评分和缴费金额信用度评分；
所述用户信用评分=缴费时间信用度评分×权值t+缴费金额信用度评分×权值c；所述权值t和权值c分别为所述缴费时间信用度评分和所述缴费金额信用度评分的加权值；
所述缴费时间信用度评分的计算方法包括以下步骤：
若缴费时间超过应缴费期限一年，则该年度缴费时间信用度评分为0；
若缴费时间未超过应缴费期限宽限期限，则该期缴费时间信用度评分为满分分数；
若缴费时间未超过一个月，超过应缴费期限宽限期限，信用度评分为：满分分数-(超过应缴费期限宽限期限天数⁄当月总天数)；该年度缴费时间信用度评分为每月缴费时间信用度评分之和/该年总期数；
若用户超过当月缴费，认为是逾期缴费，信用度评分为：（(满分分数-超过应缴费期限宽限期限天数⁄365)×m）⁄当月总天数，再将用户最近一年的每月缴费分值之和除以期数得出用户当月分值；其中所述m为经验值，m的取值为3～8；
所述缴费金额信用度评分的方法为：
当期欠费金额小于允许欠费金额时，缴费金额信用度评分计为满分；当期欠费金额大于欠费上限金额时，缴费金额信用度评分计为最低分；
当期欠费金额在允许欠费金额和欠费上限金额时，所述缴费金额信用度评分相应从满分至最低分的递减函数。
2.根据权利要求1所述的基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，其特征在于：当所述信用评分低于用水流量限制分值时，所述用户信用评分数据将被转化成相应的开关阀门角度数据并传输至阀门角度控制器；所述阀门角度控制器根据角度数据的大小相应控制阀门的开关程度。
3.根据权利要求1所述的基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，其特征在于：所述智能水表内设置有时钟控制器，所述数据通讯模块将所述用户信用评分数据传输至所述智能水表的控制芯片，所述控制芯片将所述用户信用评分数据转换成时间数据，以控制阀门每次持续开启的时间。
4.根据权利要求1所述的基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，其特征在于：还包括后台管理模块，所述数据处理模块根据信用评分将用户分为不同等级；所述后台管理模块通过数据通讯模块控制用水控制模块根据不同等级的用户对用户用水量进行控制。
5.根据权利要求4所述的基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，其特征在于：所述数据收集模块收集用户的缴费时间、欠费金额、用水类型信息，所述数据处理模根据采集的信息采用k-means聚类算法将用户分为不同等级，并对不同等级的用户进行信用评分。
6.根据权利要求1所述的基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，其特征在于：还包括信息提示模块和数据通讯模块；所述信息提示模块通过数据通讯模块将至少包括用户的缴费信息、信用评分信息以及用水量信息发送至移动终端。
7.根据权利要求1所述的基于信用度评价体系的用户用水量控制系统，其特征在于：数据通讯模块采用GPRS、LoRa、NB-IoT中的至少一种数据传输方式。
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