CN111709626A - 水电气热综合数据异常分析方法、系统、存储介质、终端 - Google Patents
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Abstract
本发明属于大数据管理和应用技术领域，公开了一种水电气热综合数据异常分析方法、系统、存储介质、终端，通过用能负荷预测、损耗监控分析、重点区域或客户最优用能分析及综合用能分析及策略，结合用户用电量、用水量、用气量对客户用能习惯进行画像，根据用户画像对客户进行分类分级，对重点区域的客户进行用能负荷预测和损耗监控分析，提升供能企业服务效率的同时，达到精细化损耗管理的目的；用能客户通过供能企业提供的水电气热用量监测数据以及用能情况分析报告，进行用能管控，达到用能客户节能降耗的目的；公安、检察部门通过供能企业提供的水、电、气、热异常数据的用户，提前发现并阻止违法犯罪行为和提前解决安全隐患。
Description
技术领域
本发明属于水电气热数据异常判断技术领域，尤其涉及一种水电气热综合数据异常分析方法、系统、存储介质、终端。
背景技术
目前，水、电、气、热四个行业主要为不同的公用事业单位进行管理，管理主体不同。因行水电气热各行业特性不一，对数据采集的需求不一，智能表计在各行业应用水平不一，存在同一个地区的水、电、气、热公用事业单位分别运行四套不同远传抄表系统的情况，既浪费采集设备资源、浪费系统资源、通信资源，增加了地方企业的综合成本，同时各系统运行过程中存在系统运行干扰、安装布线干扰，不利于社会综合成本降低和社会总投入降低。尽管以国家电网为主的多表合一在国内大面积试点，截止目前试点300万余户，但分布在全国4.2亿户中仅占比约为万分之七。单独的最大试点区域仅有5万余户完整的水电气试点用户，试点区域仅在数据采集上完成了多表合一，与多表合一数据应用及覆盖水气热企业综合业务管理差距仍较大。随着水电气热系统信息化技术的快速发展，水电气热信息系统产生了大量水电气热数据。目前，水、电、气数据分开管理，针对单个用户，用能单位只能根据多月用户用量数据进行异常数据分析，不进行综合的用户用能异常分析，对长期存在问题的用户无法精准识别和发现，进而降低了数据质量，影响用户水电气热用量行为的准确分析，给用能单位造成一定的经济损失。同时，现有水电气热数据异常判断常采用依靠人工诊断的方法来对用电异常数据进行检测，该方法主要是依靠人工经验，效率低且准确性差。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)现有水、电、气数据分开管理，针对单个用户，用能单位只能根据多月用户用量数据进行异常数据分析，不进行综合的用户用能异常分析，对长期存在问题的用户无法精准识别和发现，进而降低了数据质量，影响用户水电气热用量行为的准确分析，给用能单位造成一定的经济损失。
(2)现有水电气热数据异常判断常采用依靠人工诊断的方法来对用电异常数据进行检测，该方法主要是依靠人工经验，效率低且准确性差。
解决上述技术问题的难度：使用一个采集平台分别采集水、电、气、热多表数据，并在系统内对同一用户的水电气热表进行归集。
解决上述技术问题的意义：通过对异常用户进行持续多日的用能监视，最后通过确定用户用能异常，如有用电无用水、有用电无用气、有用水气无用电等异常情况，以通知相关人员，达到及时发现用户用能异常，提高工作效率和减少供能企业损失的目的。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种水电气热综合数据异常分析方法、系统、存储介质、终端。
本发明是这样实现的，一种水电气热综合数据异常分析方法，所述水电气热综合数据异常分析方法包括以下步骤：
步骤一，采集用户电、水、气、热的抄表数据。
步骤二，利用一体化能源采集系统的“电、水、气、热”集中采集的抄表数据计算用户日用电量、日用水量、日用气量。
步骤三，利用大数据挖掘分析的统计手段，结合用户用电量、用水量、用气量来分析用户用能异常。
步骤四，通过对异常用户进行持续多日的用能监视，最终确定用户用能异常，并及时通知相关人员。
进一步，2、如权利要求1所述的水电气热综合数据异常分析方法，其特征在于，所述水电气热数据异常情况具体包括：
(1)当连续M日气量、电量均大于空房用气、用电基准，用户不可能只用气不用水，则判断用户用水异常，其为有用电用气无用水异常；
(2)当连续M日水量、电量均大于空房用水、用电基准，气用量为0，则认为该户用气异常，其为有用电用水无用气异常；
(3)当连续M日水量、气量均大于空房用气基准，电表示数为0，,则认为该户用电异常，其为有用水用气无用电异常；
(4)当连续M日电量均大于5度，用气量均小于空房用气基准，用水量均小于空房用水基准，则判断用水、气异常，其为有用电无用水用气异常；
(5)当连续M日水量均大于空房用水基准，用气量均小于空房用气基准，用电量均小于空房用电基准，则判断用电、气异常，其为有用水无用电用气异常；
(6)当连续M日气量均大于空房用气基准，用水量均小于空房用水基准，用电量均小于空房用电基准，则判断用水、电异常，其为有用气无用水用电异常；
(7)若某用户水电气热长期均未产生用量，需定期现场核实异常。
本发明的另一目的在于提供一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项所述包括下列步骤：
步骤一，采集用户电、水、气、热的抄表数据；
步骤二，利用一体化能源采集系统的电、水、气、热集中采集的抄表数据连续M日计算用户日用能量和月用能量；
步骤三，利用大数据挖掘分析的统计手段，结合用户日用电量、用水量、用气量、用热量来计算每月1-30日平均日用量；结合用户月用电量、用水量、用气量、用热量来计算每年1-12月平均月用量；
步骤四，利用平均日用量和月用量对用能客户进行客户画像，并根据通过对异常用户进行持续多日的用能监视，最终确定用户用能异常，并及时通知相关人员。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的水电气热综合数据异常分析方法。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述的水电气热综合数据异常分析方法的水电气热综合数据异常分析系统，所述水电气热综合数据异常分析系统包括：
数据采集模块，用于采集用户电、水、气、热的抄表数据；
日用能量和月用能量计算模块，用于利用一体化能源采集系统的电、水、气、热集中采集的抄表数据连续M日计算用户日用能量和月用能量；
平均日用量和平均月用量计算模块，用于利用大数据挖掘分析的统计手段，结合用户日用电量、用水量、用气量、用热量来计算每月1-30日平均日用量；结合用户月用电量、用水量、用气量、用热量来计算每年1-12月平均月用量；
用能监视模块，用于利用平均日用量和月用量对用能客户进行客户画像，并根据通过对异常用户进行持续多日的用能监视，最终确定用户用能异常，并及时通知相关人员。
本发明的另一目的在于提供一种终端，所述终端搭载所述的水电气热综合数据异常分析系统。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明提供的基于大数据的水电气热采集数据异常判断方法，利用一体化能源采集系统的“电、水、气、热”集中采集的抄表数据计算用户日用电量、日用水量、日用气量，进行用户用能异常分析方法实现用户用能异常的分析。本发明利用大数据挖掘分析常用的统计手段，创新的结合用户用电量、用水量、用气量来分析用户用能异常。通过对异常用户进行持续多日的用能监视，最后通过确定用户用能异常，如有用电无用水、有用电无用气、有用水气无用电等异常情况，以通知相关人员，达到及时发现用户用能异常，提高工作效率和减少供能企业损失的目的。
本发明基于大数据的水电气热采集数据，按照客户视角、供能企业视角、社会安全视角三个运用场景试点多能源数据管理、分析、运用方法。该方法通过用能负荷预测、损耗监控分析、重点区域或客户(如区域居民/工商业)最优用能分析及综合用能分析及策略研究，供能企业利用大数据挖掘分析的统计手段，结合用户用电量、用水量、用气量对客户用能习惯进行画像，根据用户画像对客户进行分类分级，识别重点用能客户，对重点区域的客户进行用能负荷预测和损耗监控分析，提升供能企业服务效率的同时，达到精细化损耗管理的目的；用能客户通过供能企业提供的水电气热用量监测数据以及用能情况分析报告，进行家庭成员、各厂区以及各科室的用能管控，达到用能客户节能降耗的目的；公安、检察部门通过供能企业提供的水、电、气、热异常数据的用户，提前发现并阻止违法犯罪行为和提前解决安全隐患，保证社会的安全稳定，实现社会的长治久安。
本发明充分利用云计算、物联网、大数据等先进技术，实现水、电、气、热等公用事业数据一体化远程自动集采集抄的能源消费管理新模式。是国家“互联网+”智慧能源发展战略的重要举措之一，是加快推进能源消费智能化、建设智能楼宇和智慧城市的重要基础，是实现资源集约共建，建设节约型社会的必经之路，是实现企业服务智慧城市建设、满足客户智能用能需求的重要举措。同时依托项目实施的契机以系统应用带动技术研发创新，培养一批在物联网领域、云计算领域、数据挖掘领域复合型技术带头人，促进城市物联网、软件、系统工程领域的发展。还能对城市管理提供数据支撑，通过城市能源云数据平台海量数据的深入挖掘，为政府的决策提供数字支持，为城市和谐快速发展做贡献。比如通过能耗的用量趋势与相关的能耗模型，可以预测水、电、气、热(冷)等的将来供应量情况，为公共管道等公共设施的建设提供数据支撑。同时可以保证用户需求，避免供不应求，提升用户体验。
(1)将大数据云平台技术应用于水、电、气、热等能源领域，是能源生产、消费及相关技术革命与大数据理念的深度融合，也是推动产业发展创新的必然趋势。组建水、电、气、热等能源大数据云平台，将使分散、孤立的数据成为汇集综合的数据互通互联和共享应用，使管理的数据成为应用的数据；
(2)组建水、电、气、热等能源大数据云平台，可以推动技术融合、业务融合、数据融合，打通信息壁垒，形成覆盖全市、统筹利用、统一接入的数据共享大平台，构建全市数据资源共享体系；可以制定数据资源归集等技术标准及管理办法，实现跨层级、跨部门、跨系统、跨业务的数据共享和交换；
(3)水、电、气、热等能源大数据云平台基于工业互联网架构初步形成能源工业互联网生态圈，为不同类型企业客户优化运营管理、拓宽经营渠道、提升经营效益提供了平台支撑；
(4)直接将水、电、气、热等能源大数据云平台接入政府平台，政府可立足于此平台的枢纽型、平台型、共享型特征，致力打造能源优化配置平台、价值创造平台和综合服务平台，且对于促进能源信息共享，对释放数据价值、提升数据的价值具有积极意义；
(5)水、电、气、热等能源大数据云平台实现智慧能源管理，建设一套能管理和保证中心高效运转的管控平台，实现能源管理自动化，推动能源管理的标准化、系统化、智能化；
(6)水、电、气、热等能源大数据云平台收集、整合的能源企业数据和工业用能数据，可以推动大数据产业在能源领域的进一步发展和完善，为建立智慧型工业奠定良好的数据基础；
(7)建设水、电、气、热等能源大数据云平台有助于政府整合地区内工业历史用能数据，进一步挖掘能源数据所蕴含的潜在价值、分析个行业的用能趋势、规律及产业结构调整成效，进行能耗和碳排放预测预警；
水、电、气、热等能源大数据云平台可促进服务政府向服务社会职能转变，有助于主管部门发现用能单位的节能潜力点，指导企业进行合理用能，优化用能管理。同时有助于政府对金融投资机构进行导向，形成新的产业形态，如能源交易市场、碳排放权交易市场。
本发明实施的经济效益分析：
(1)本发明能有效降低用户不在家造成无法抄表现象，降低人工抄表成本，将水气原有的机械表、本地集抄表统一升级为远程集抄，大幅提升了抄表的及时率、准确率和客户满意率。
以四川省广安爱众的10万用户为例，抄表员大约至少需要20人，平均每人抄表5000户。目前人员成本(包含工资+五险一金)平均人均6万元/人年情况下，抄表的管理开支就达到120万元。而目前广安爱众水电气热用户用180余万，一年为抄表付出的管理费用就达到180/10×120万元＝2160万元。
在当前传输技术成熟可靠，硬件成本下降情况下，扣除新系统的一次投入以及日常的维护运营成本，“多表合一”的直接经济效益也非常可观。
以四川省广安市的数据做类推，一个100万家庭户的城市，一年抄表的日常管理成本有1200万元。在住建部统筹领导下，在全国100个类似城市推广此系统，一年将会有近12亿的直接管理成本，经济效益特别可观。
(2)本发明能有效提升能源供应企业自动化采集水平，实现企业综合能源的可视化监控，强化企业能源管理，对异常的能源情况进行告警操作与处理，提供合理用能建议。
以四川省广安市正大集团为例，广安正大集团主营生产、加工、销售配合饲料、浓缩饲料、精料补充料、饲料原料及与公司产品相关的设备。正大集团可以通过公司提供的多表合一综合能源监控大数据云平台能够对企业用能情况查看用量总览，系统同时向企业用户提供用量分析、峰谷分析、负荷分析等方面的情况，并形成用能情况报表，为企业用户提供节能建议的同时，对异常数据进行提醒告警。
四川广安正大集团年用电量在300万度左右，月用电量约在30万左右，若按照市场交易模式，采用直购电形式，用户每年将在现有基础上增加用能成本约14.6万。正大集团利用公司提供的多表合一综合能源监控大数据云平台中基本电费分析功能，采用低谷弃水电量交易模式，调整生产工业时间，在谷段时间进行生产，能够直接节约用能成本23万元/每月。
附图说明
图1是本发明实施例提供的水电气热综合数据异常分析方法流程图。
图2是本发明实施例提供的水电气热综合数据异常分析方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种水电气热综合数据异常分析方法、系统、存储介质、终端，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的水电气热综合数据异常分析方法包括以下步骤：
S101，采集用户电、水、气、热的抄表数据。
S102，利用一体化能源采集系统的“电、水、气、热”集中采集的抄表数据计算用户日用电量、日用水量、日用气量。
S103，利用大数据挖掘分析的统计手段，结合用户用电量、用水量、用气量来分析用户用能异常。
S104，通过对异常用户进行持续多日的用能监视，最终确定用户用能异常，并及时通知相关人员。
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。
如图2所示，本发明实施例提供的水电气热综合数据异常分析方法利用一体化能源采集系统的“电、水、气、热”集中采集的抄表数据计算用户日用电量、日用水量、日用气量，进行用户用能异常分析方法实现用户用能异常的分析。本发明利用大数据挖掘分析常用的统计手段，创新的结合用户用电量、用水量、用气量来分析用户用能异常。通过对异常用户进行持续多日的用能监视，最后通过确定用户用能异常，如有用电无用水、有用电无用气、有用水气无用电等异常情况，以通知相关人员，达到及时发现用户用能异常，提高工作效率和减少供能企业损失的目的。水电气热数据异常情况具体如表1所示。
表1水电气热数据异常情况
注：单个居民用量异常情况分为10种：如表所示(0表示无用量或用量少，1表示在用)。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种水电气热综合数据异常分析方法，其特征在于，所述水电气热综合数据异常分析方法包括以下步骤：
步骤一，采集用户电、水、气、热的抄表数据；
步骤二，利用一体化能源采集系统的电、水、气、热集中采集的抄表数据连续M日计算用户日用能量和月用能量；
步骤三，利用大数据挖掘分析的统计手段，结合用户日用电量、用水量、用气量、用热量来计算每月1-30日平均日用量；结合用户月用电量、用水量、用气量、用热量来计算每年1-12月平均月用量；
步骤四，利用平均日用量和月用量对用能客户进行客户画像，并根据通过对异常用户进行持续多日的用能监视，最终确定用户用能异常，并及时通知相关人员。
2.如权利要求1所述的水电气热综合数据异常分析方法，其特征在于，所述水电气热数据异常情况具体包括：
(1)当连续M日气量、电量均大于空房用气、用电基准，用户不可能只用气不用水，则判断用户用水异常，其为有用电用气无用水异常；
(2)当连续M日水量、电量均大于空房用水、用电基准，气用量为0，则认为该户用气异常，其为有用电用水无用气异常；
(3)当连续M日水量、气量均大于空房用气基准，电表示数为0，则认为该户用电异常，其为有用水用气无用电异常；
(4)当连续M日电量均大于5度，用气量均小于空房用气基准，用水量均小于空房用水基准，则判断用水、气异常，其为有用电无用水用气异常；
(5)当连续M日水量均大于空房用水基准，用气量均小于空房用气基准，用电量均小于空房用电基准，则判断用电、气异常，其为有用水无用电用气异常；
(6)当连续M日气量均大于空房用气基准，用水量均小于空房用水基准，用电量均小于空房用电基准，则判断用水、电异常，其为有用气无用水用电异常；
(7)若某用户水电气热长期均未产生用量，需定期现场核实异常。
3.一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项所述包括下列步骤：
步骤一，采集用户电、水、气、热的抄表数据；
步骤二，利用一体化能源采集系统的电、水、气、热集中采集的抄表数据连续M日计算用户日用能量和月用能量；
步骤三，利用大数据挖掘分析的统计手段，结合用户日用电量、用水量、用气量、用热量来计算每月1-30日平均日用量；结合用户月用电量、用水量、用气量、用热量来计算每年1-12月平均月用量；
步骤四，利用平均日用量和月用量对用能客户进行客户画像，并根据通过对异常用户进行持续多日的用能监视，最终确定用户用能异常，并及时通知相关人员。
4.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如权利要求1～2任意一项所述的水电气热综合数据异常分析方法。
5.一种实施权利要求1～2任意一项所述的水电气热综合数据异常分析方法的水电气热综合数据异常分析系统，其特征在于，所述水电气热综合数据异常分析系统包括：
数据采集模块，用于采集用户电、水、气、热的抄表数据；
日用能量和月用能量计算模块，用于利用一体化能源采集系统的电、水、气、热集中采集的抄表数据连续M日计算用户日用能量和月用能量；
平均日用量和平均月用量计算模块，用于利用大数据挖掘分析的统计手段，结合用户日用电量、用水量、用气量、用热量来计算每月1-30日平均日用量；结合用户月用电量、用水量、用气量、用热量来计算每年1-12月平均月用量；
用能监视模块，用于利用平均日用量和月用量对用能客户进行客户画像，并根据通过对异常用户进行持续多日的用能监视，最终确定用户用能异常，并及时通知相关人员。
6.一种终端，其特征在于，所述终端搭载权利要求5所述的水电气热综合数据异常分析系统。
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