TW201616423A - 電費異常偵測系統及方法 - Google Patents

Abstract

一種電費異常偵測系統及方法是應用於電費異常偵測的資訊化系統與方法，電費異常偵測的方法是假設每個電錶的歷史用電資料呈常態分配，將電費轉為Z分數，找出異常邊界值。當後續的電子收據匯入系統時，即可利用此異常邊界值來判斷是否發生異常並通知相關人員與台電做電費相關的確認與處理，以達到節費的目的。

Description

電費異常偵測系統及方法

本發明係關於一種創新電費異常偵測系統，可有效提升在節能領域之應用，提昇產品競爭力。

過往僅能監控各項耗能設備之電紋及數值資料，將耗能設備實際使用所產生之電紋，與正常運作之電紋資料作比對，判斷該耗能設備是否正常運作，需外接設備，建置門檻較高。另外異常值的告警值，習知技術多依管理者的經驗來設定，使得異常值的設定標準為管理者主觀的判斷。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本電費異常偵測系統及方法。

本發明之目的係為一種電費異常偵測系統，其中係包括：一電費資料剖析模組，係將電費的電子收據檔案之資料經過電費異常偵測系統後，傳送至該電費資料剖析模組進行用電費用資料剖析，並將剖析後之該用電費用資料存入資料庫中；電費異常分析模組，係依該資料庫中歷史該用電費用資料，計算電錶之夏月或非夏月之異常邊界值，並存入 該資料庫；電費異常偵測模組，係比對存入該資料庫後之該異常邊界值，以偵測當期繳費收據是否發生異常狀況。

一種電費異常偵測方法，其步驟包括：電費資料剖析模組之剖析步驟，按照台電提供的欄位格式剖析電費電子收據檔，取出電錶號、用電年月、電費金額資料並存入資料庫。

電費異常偵測之偵測步驟，取出當期用電收據資料，判斷當期屬於夏月/非夏月，若為夏月則進入資料庫系統查詢該電錶的夏月電費異常邊界值。若為非夏月則進入資料庫系統查詢該電錶的非夏月電費異常邊界值，當期用電費用大於電費異常邊界值，判斷為異常。若有異常情形則發出Email或簡訊通知。

電費異常分析之分析步驟，進資料庫查詢該電錶一年來的電費資料，並依夏月或非夏月分組，剖析該電錶一年來夏月或非夏月電費資料，計算出夏月或非夏月電費平均數與標準差，將電費做常態分配標準化，轉為Z分數，將Z分數等於3的數值Xi設定為此電錶夏月或非夏月的電費異常邊界值，將此電錶的夏月或非夏月電費異常邊界值更新至資料庫中。

本發明所提供一種電費異常偵測系統及方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.本發明透過匯入電子收據檔之方式可快速對多個電錶進行管理並進行異常偵測，省去人工作業的時間，增加管理效率。

2.本發明透過資訊系統自動運算的能力，不需系統管理員憑經驗去設定異常邊界值，而是根據歷史電費 即時調整電費異常邊界值，增加異常偵測的可靠性。

3.本發明透過資料庫系統儲存大量資料，並在匯入每期電費資料時自動進行異常偵測，若發現當期用電費用超過異常邊界值，則會發送告警通知訊息，可避免電力公司人員抄錶錯誤或被竊電之情況發生。

4.

100‧‧‧電費異常偵測系統

110‧‧‧電費資料剖析模組

120‧‧‧電費異常分析模組

121‧‧‧邊界異常值

130‧‧‧電費異常偵測模組

131‧‧‧是否有異常值

132‧‧‧發送告警通知

140‧‧‧電子收據檔案

150‧‧‧資料庫

S201~S204‧‧‧電費資料剖析模組之剖析流程

S301~S305‧‧‧電費異常偵測模組之偵測流程

S401~S404‧‧‧電費異常分析模組之資料分析流程

請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效；有關附圖為：圖1為本發明電費異常偵測系統及方法之架構圖；圖2為本發明電費異常偵測系統及方法之電費資料剖析模組之剖析流程圖；圖3為本發明電費異常偵測系統及方法之電費異常偵測模組之偵測流程圖；圖3為本發明電費異常偵測系統及方法之電費異常分析模組之資料分析流程。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。

以下，結合附圖對本發明進一步說明：請參閱圖1所示，為本發明電費異常偵測系統及方法之架構圖，其主要包含三個模組，如下所述： 電費資料剖析模組110，係用於將電費的電子收據檔案140之資料經過電費資料剖析模組110後存入資料庫150中。

電費異常分析模組120，係依資料庫中歷史用電費用，計算電錶之夏月或非夏月之異常邊界值121，並存入資料庫150。

電費異常偵測模組130，係用於比對存入資料庫150後之異常邊界值121以偵測當期繳費收據是否發生異常狀況。

由上述模組組成可得知，電費資料剖析模組110係按照電力公司提供的欄位格式，經由電費異常偵測系統100後，進入電費資料剖析模組110剖析電費的電子收據檔案140，並取出電錶號、用電年月、電費金額資料，再存入資料庫150；電費異常分析模組120係負責從資料庫150透過經由電費異常偵測系統100中分析歷史之用電資料，將電錶電費依照夏月或非夏月分組，並將分組資料做常態分配標準化，並將常態分配標準化，轉為Z分數，其中常態分配標準化公式如下：

其中為平均值，S為標準差，將Z分數等於3的數值X _i 設定為此電錶夏月或非夏月的電費異常邊界值，將此電錶的夏月或非夏月電費異常邊界值更新至資料庫中。

由上述公式設定，將Z分數等於3的數值設定為電錶電費異常夏月或非夏月邊界異常值121並存入資料庫150；電費異常偵測模組130係負責從資料庫150透過經由電費異常偵測系統100中記錄之電錶電費夏月或非夏月之異常邊界值121進行比對，偵測是否有異常值131，若為是，表示 有異常情形，則發出告警通知132，其告警可為Email或簡訊。

請參閱圖2所示，為本發明電費異常偵測系統及方法之電費資料剖析模組之剖析流程，其流程如下：步驟一、S201匯入當期用電電子收據，係為匯入電力公司提供之電子收據檔案資料；步驟二、S202電費資料剖析模組，係為將匯入電力公司提供之電子收據檔案資料，進行欄位格式剖析；步驟三、S203電表號、用電年月電費金額，係剖析完成後，取出電錶號、用電年月、電費金額等資料；步驟四、S204資料庫，將電錶號、用電年月、電費金額等資料，存入資料庫中。

請參閱圖3所示，為本發明電費異常偵測系統及方法之電費異常偵測模組之偵測流程，其流程如下：步驟一、S301取出當期用電收據資料，係由資料庫中取出當期用電收據資料；步驟二、S302資料是否為空，係若資料庫中無任何資料，則結束偵測，若有用電收據資料，則進行下一步驟；步驟三、S303電費異常偵測模組，係將夏月或非夏月之用電進行比對；步驟四、S304判斷用電費用是否超過電表異常邊界值，若未超過異常邊界值時，則回步驟S301，重新取出當期用電收據資料，若判斷是為超過異常邊界值，則進入最後步驟；步驟五、S305發送告警通知，當判斷是為超過異常邊界值時，發送告警通知，並結束偵測。

由上述步驟得之，當電費資料剖析模組將資料剖析存入資料庫後，電費異常偵測模組先取出當期用電資料，當期月份若屬於夏月，會取出電錶夏月電費異常邊界值進行比較；若屬於非夏月，會取出電錶非夏月電費異常邊界值進行比較。當電費超過異常邊界值則會顯示異常告警並寄送Email給相關的負責人員。

參考圖4所示，為本發明電費異常偵測系統及方法之電費異常分析模組之資料分析流程，其流程如下：步驟一、S401取出當期用電收據資料，係由資料庫中取出當期用電收據資料；步驟二、S402電費異常分析模組，依照夏月或非夏月分組；步驟三、S403電表夏月或非夏月異常邊界值，係計算出各電錶夏月或非夏月電費異常邊界值；步驟四、S404資料庫，將夏月或非夏月電費異常邊界值存入資料庫中。

本系統異常分析方法，是假設電錶電費呈常態分配。因為常態分佈的特徵以數值資料平均值(μ)為中心，分佈曲線呈鈴形(bell shape)，中心點位置其數值出現的頻率(次數)最多。而每個電錶在設備正常使用狀況下，除了在夏月的時候，因為冷氣的使用與每度電費基本值調高，會有電費較高的狀況。若依據夏月或非夏月將電錶一年的電費資料分組，非夏月與夏月的電費在該分組通常都會趨近平均值，電費異常分析模組，即是在以上的假設下，根據每個電錶一年來的電費依夏月或非夏月來分組，計算出夏月或非夏月的電費平均數與標準差，將電錶夏月或非夏月電費做常態分配標準化， 轉為Z分數，當資料呈常態分配時，約只有0.28%的電費資料會分佈在3個標準差之外。所以電費異常分析模組會將Z分數等於3的數值設定為此電錶的電費夏月或非夏月異常邊界值，並更新至系統資料庫。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

100‧‧‧電費異常偵測系統

110‧‧‧電費資料剖析模組

120‧‧‧電費異常分析模組

121‧‧‧邊界異常值

130‧‧‧電費異常偵測模組

131‧‧‧是否有異常值

132‧‧‧發送告警通知

140‧‧‧電子收據檔案

150‧‧‧資料庫

Claims (8)

1. 一種電費異常偵測系統，其中係包括：一電費資料剖析模組，係將電費的電子收據檔案之資料經過電費異常偵測系統後，傳送至該電費資料剖析模組進行用電費用資料剖析，並將剖析後之該用電費用資料存入資料庫中；電費異常分析模組，係依該資料庫中歷史該用電費用資料，計算電錶之夏月或非夏月之異常邊界值，並存入該資料庫；電費異常偵測模組，係比對存入該資料庫後之該異常邊界值，以偵測當期繳費收據是否發生異常狀況。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電費異常偵測系統，其中該電費異常分析模組，係另將該夏月或非夏月分組，並將該分組資料做常態分配標準化。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電費異常偵測系統，其中該常態分配標準化，係包括一公式，其公式如下： 其中該為平均值，S為標準差，X_i設定為此電錶夏月或非夏月的電費異常邊界值。
4. 一種電費異常偵測方法，其步驟包括：步驟一、電費資料剖析模組，係按照電力公司提供的欄位格式，經由電費異常偵測系統後，進入電費資料剖析模組剖析電費的電子收據檔案，並取出電錶號、用電年月、電費金額資料，再存入資料庫； 步驟二、電費異常分析模組，係負責從資料庫透過經由電費異常偵測系統中分析歷史之用電資料，將電錶電費依照夏月或非夏月分組，並將分組資料做常態分配標準化，並將常態分配標準化；步驟三、電費異常偵測模組，係負責從該資料庫透過經由電費異常偵測系統中記錄之電錶電費夏月或非夏月之異常邊界值進行比對，偵測是否有異常值，若為是，表示有異常情形，則發出告警通知。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電費異常偵測方法，其中該告警通知，係為電子郵件或通訊軟體之簡訊。
6. 如申請專利範圍第4項所述之電費異常偵測方法，其中該電費資料剖析模組，其剖析流程如下：步驟一、匯入當期用電電子收據，係為匯入電力公司提供之電子收據檔案資料；步驟二、電費資料剖析模組，係為將匯入電力公司提供之電子收據檔案資料，進行欄位格式剖析；步驟三、電表號、用電年月電費金額，係剖析完成後，取出電錶號、用電年月、電費金額等資料；步驟四、資料庫，將電錶號、用電年月、電費金額等資料，存入資料庫中。
7. 如申請專利範圍第4項所述之電費異常偵測方步驟一、取出當期用電收據資料，係由資料庫中取出當期用電收據資料；步驟二、資料是否為空，係若資料庫中無任何資料，則結束偵測，若有用電收據資料，則進行下一步驟；步驟三、電費異常偵測模組，係將夏月或非夏月之用電進 行比對；步驟四、判斷用電費用是否超過電表異常邊界值，若未超過異常邊界值時，則回步驟一，重新取出當期用電收據資料，若判斷是為超過異常邊界值，則進入最後步驟；步驟五、發送告警通知，當判斷是為超過異常邊界值時，發送告警通知，並結束偵測。
8. 如申請專利範圍第4項所述之電費異常偵測方法，其中該電費異常分析模組，其資料分析流程如下：步驟一、取出當期用電收據資料，係由資料庫中取出當期用電收據資料；步驟二、電費異常分析模組，依照夏月或非夏月分組；步驟三、電表夏月或非夏月異常邊界值，係計算出各電錶夏月或非夏月電費異常邊界值；步驟四、資料庫，將夏月或非夏月電費異常邊界值存入資料庫中。