TWI746986B - 路燈迴路異常分析方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種路燈迴路異常分析方法及裝置。所述方法包括：收集路燈迴路的多個用電資料；取得查詢時間區間、門檻基準區間及誤差百分比；依據查詢時間區間及門檻基準區間在前述用電資料中找出多個待分析用電資料；基於前述待分析用電資料及誤差百分比定義用電需量範圍；從前述待分析用電資料中找出對應於查詢時間區間的用電需量；反應於用電需量超出用電需量範圍，產生路燈迴路的迴路異常警示。

Description

路燈迴路異常分析方法及裝置
本發明是有關於一種路燈分析方法及裝置，且特別是有關於一種路燈迴路異常分析方法及裝置。
各國政府及企業持續推動智慧城市建設，智慧路燈在智慧城市領域中為一項重點應用。根據聯合國報告指出，2050年的都市人口將超過全球人口的70%，而未來20年將產生500個新城市。由全球化趨勢可知，未來二、三十年中智慧路燈建設將蓬勃發展。因此，對於本領域技術人員而言，如何有效率的判斷路燈迴路異常即早進行維護，以減少路燈失常時間是其中的關鍵議題。
有鑑於此，本發明提供一種路燈迴路異常分析方法及裝置，其可用以解決上述技術問題。
本發明提供一種路燈迴路異常分析方法，包括：收集一路燈迴路的多個用電資料，其中路燈迴路包括多個路燈；取得一查詢時間區間、一門檻基準區間及一誤差百分比；依據查詢時間區間及門檻基準區間在前述用電資料中找出多個待分析用電資料；基於前述待分析用電資料及誤差百分比定義一用電需量範圍；從前述待分析用電資料中找出對應於查詢時間區間的一用電需量；反應於用電需量超出用電需量範圍，產生路燈迴路的一迴路異常警示。
本發明提供一種路燈迴路異常分析裝置，包括儲存電路及處理器。儲存電路儲存多個模組。處理器耦接儲存電路，存取前述模組以執行下列步驟：收集一路燈迴路的多個用電資料，其中路燈迴路包括多個路燈；取得一查詢時間區間、一門檻基準區間及一誤差百分比；依據查詢時間區間及門檻基準區間在前述用電資料中找出多個待分析用電資料；基於前述待分析用電資料及誤差百分比定義一用電需量範圍；從前述待分析用電資料中找出對應於查詢時間區間的一用電需量；反應於用電需量超出用電需量範圍，產生路燈迴路的一迴路異常警示。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
概略而言，本發明之目的即在於提供一種路燈迴路異常分析的方法及裝置，用以判斷路燈迴路異常時造成的路燈不亮、閃爍等失常情形。本發明可利用資通訊技術（Information and Communication Technology，ICT）技術收集路燈迴路用電資料，藉由網路傳輸、雲端資料儲存，並透過門檻基準設定與資料分析，判斷是否發生用電需量驟增、驟減等異常情形，並提供異常警示，以達到快速評估路燈迴路用電需量是否合理，與是否需立即進行維護作業。
請參照圖1，其是依據本發明之一實施例繪示的路燈迴路異常分析系統示意圖。在圖1中，路燈迴路異常分析系統100包括路燈迴路異常分析裝置110、路燈迴路120、監控單元131~13M及網際網路199。在本實施例中，路燈迴路120包括設置於同一迴路上的路燈121~12M，且其個別配置有用於監控用電量的監控單元131~13M。在本發明的實施例中，各路燈121~12M例如是LED路燈，但可不限於此。
在一實施例中，監控單元131~13M可定期（例如每分鐘）或不定期地收集路燈121~12M的用電資料，並透過網際網路199回傳至路燈迴路異常分析裝置110。在不同的實施例中，每一筆用電資料可包括時間、路燈的唯一識別代號、用電需量等，但可不限於此。或者，路燈迴路異常分析裝置110亦可利用相關的ICT技術要求監控單元131~13M回報路燈121~12M的用電資料，但可不限於此。
路燈迴路異常分析裝置110可包括儲存電路112及處理器114。儲存電路112例如是任意型式的固定式或可移動式隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、唯讀記憶體（Read-Only Memory，ROM）、快閃記憶體（Flash memory）、硬碟或其他類似裝置或這些裝置的組合，而可用以記錄多個程式碼或模組。
處理器114耦接於儲存電路112，並可為一般用途處理器、特殊用途處理器、傳統的處理器、數位訊號處理器、多個微處理器（microprocessor）、一個或多個結合數位訊號處理器核心的微處理器、控制器、微控制器、特殊應用集成電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、場可程式閘陣列電路（Field Programmable Gate Array，FPGA）、任何其他種類的積體電路、狀態機、基於進階精簡指令集機器（Advanced RISC Machine，ARM）的處理器以及類似品。
在本發明的實施例中，處理器114可存取儲存電路112中記錄的模組、程式碼來實現本發明提出的路燈迴路異常分析方法，其細節詳述如下。
請參照圖2，其是依據本發明之一實施例繪示的路燈迴路異常分析方法流程圖。本實施例的方法可由圖1的路燈迴路異常分析裝置110執行，以下即搭配圖1所示的元件說明圖2各步驟的細節。
首先，在步驟S210中，處理器114可收集路燈迴路120的多個用電資料。如先前所述的，監控單元131~13M可定期或不定期地自動回報路燈121~12M的用電資料，或是由處理器114要求監控單元131~13M相關的用電資料，但本發明可不限於此。
在步驟S220中，處理器114可取得查詢時間區間、門檻基準區間及誤差百分比。在一實施例中，處理器114可透過使用者界面（例如是路燈迴路異常分析裝置110上的輸入界面）接收使用者輸入的查詢時間區間、門檻基準區間及誤差百分比。
在一實施例中，假設使用者欲查詢某個時間區間的路燈迴路120的用電需量是否正常，使用者即可將此時間區間作為查詢時間區間而輸入至路燈迴路異常分析裝置110。舉例而言，若使用者欲監測本日0時的路燈迴路120的情形，則使用者可以「今日0時0分」作於查詢時間區間而輸入至路燈迴路異常分析裝置110。在不同的實施例中，上述查詢時間區間可以15分鐘為一個單位，以讓使用者輸入每小時的0、15、30、45分來進行查詢，但可不限於此。
此外，由於用於對路燈迴路120供電的電力公司可能會在一天之中的某些時段（例如06:40至18:50等）不對路燈迴路120進行供電（下稱未供電時段），因此若使用者輸入的查詢時間區間屬於未供電時段，則處理器114例如可透過上述使用者界面向使用者提供一查詢錯誤訊息，並要求使用者再次輸入查詢時間區間。
在一實施例中，上述門檻基準區間例如是由使用者輸入的一特定天數。舉例而言，若使用者輸入10天來作為上述門檻基準區間，則路燈迴路異常分析裝置110可相應地將查詢時間區間所對應的查詢日期的前、後10天的相關用電資料找出，以作為後續進行判斷的依據。在其他實施例中，使用者亦可在1、2、3、7、15、30中擇一作為上述門檻基準區間，但本發明可不限於此。
在一實施例中，上述誤差百分比可由使用者透過使用者界面輸入，或是由路燈迴路異常分析裝置110基於一或多個預設值來設定，但本發明可不限於此。
之後，在步驟S230中，處理器114可依據查詢時間區間及門檻基準區間在用電資料中找出多個待分析用電資料。在一實施例中，處理器114可取得查詢時間區間所屬的查詢日期。舉例而言，假設使用者輸入的查詢時間區間為5月20日的下午5點，則此查詢時間區間所屬的查詢日期即為5月20日。
接著，處理器114可取得與查詢日期相距門檻基準區間以內的多個目標日期。承上例，若門檻基準區間為n，則在查詢日期為5月20日的情況下，處理器114可取得5月20日的前、後n日作為目標日期。舉例而言，若n為10，則處理器114可取得5月10日至5月19日（即，5月20日的前10日），以及5月21日至5月30日（即，5月20日的後10日）等日期作為目標日期。
之後，處理器114可依據查詢時間區間在各目標日期中取得目標時段，其中各目標日期的該目標時段對應於查詢時間區間。承上例，在查詢時間區間為5月20日的下午5點的情況下，處理器114可將5月10日至5月19日，以及5月21日至5月30日等各日中的下午5點作為目標時段（在此例中共有20個目標時段）。
繼之，處理器114可在前述用電資料中找出對應於查詢時間區間及各目標日期的目標時段的一部分作為前述待分析用電資料。再承上例，處理器114可將5月10日至5月30日中每日下午5點的用電資料作為待分析用電資料，但本發明可不限於此。
在取得待分析用電資料之後，在步驟S240中，處理器114可基於待分析用電資料及誤差百分比定義用電需量範圍。在一實施例中，處理器114可經配置以：計算統計天數值；計算對應於統計天數值的平均用電量；計算用電需量範圍的上限值；及計算用電需量範圍的下限值。
在不同的實施例中，統計天數值可表徵為
Figure 02_image001
，其中N為統計天數值，n為門檻基準區間。此外，平均用電量可表徵為：
Figure 02_image003
，其中
Figure 02_image005
為平均用電量，
Figure 02_image007
為上述待分析用電資料中的第i個待分析用電資料。用電需量範圍的上限值可表徵為：
Figure 02_image009
，其中
Figure 02_image011
為用電需量範圍的上限值，
Figure 02_image013
為誤差百分比。用電需量範圍的下限值可表徵為：
Figure 02_image015
，其中Num為路燈迴路120中的路燈121~12M的數量。基此，用電需量範圍可定義為介於
Figure 02_image011
及
Figure 02_image017
之間的範圍。
之後，在步驟S250中，處理器114可從待分析用電資料中找出對應於查詢時間區間的用電需量，並在步驟S260中判斷用電需量是否超出用電需量範圍。承上例，在查詢時間區間為5月20日的下午5點的情況下，處理器114可取出5月20日的下午5點的用電需量，並判斷此用電需量是否超出用電需量範圍。亦即，處理器114可判斷此用電需量是否介於
Figure 02_image011
及
Figure 02_image017
。若否，即代表此用電需量超出用電需量範圍，反之則未超出用電需量範圍。
在一實施例中，若用電需量超出用電需量範圍，則處理器114可執行步驟S270以產生路燈迴路120的迴路異常警示，反之則可執行步驟S280，以判定用電需量為正常。
綜上所述，本發明提出的路燈迴路異常分析方法及裝置可利用ICT技術收集路燈迴路用電資料，再進行門檻基準、統計天數及誤差百分比設定及資料分析手段，查測路燈迴路使用狀況，從而達到快速評估路燈迴路用電需量是否合理，以及判斷是否需立即進行維護作業。藉此，可讓使用者在維護管理路燈迴路時，能更方便、更快速地發現迴路異常情形，以減少路燈失常時間、提升管理效率並降低維護人力成本。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100：路燈迴路異常分析系統 110：路燈迴路異常分析裝置 112：儲存電路 114：處理器 120：路燈迴路 121~12M：路燈 131~13M：監控單元 199：網際網路 S210~S280：步驟
圖1是依據本發明之一實施例繪示的路燈迴路異常分析系統示意圖。 圖2是依據本發明之一實施例繪示的路燈迴路異常分析方法流程圖。
S210~S280：步驟

Claims (7)

  1. 一種路燈迴路異常分析方法，包括：收集一路燈迴路的多個用電資料，其中該路燈迴路包括多個路燈；取得一查詢時間區間、一門檻基準區間及一誤差百分比；依據該查詢時間區間及該門檻基準區間在該些用電資料中找出多個待分析用電資料；基於該些待分析用電資料及該誤差百分比定義一用電需量範圍，包括：計算一統計天數值，其中該統計天數值表徵為：N=n×2+1，其中N為該統計天數值，n為該門檻基準區間；計算對應於該統計天數值的一平均用電量，其中該平均用電量表徵為：
    Figure 108118420-A0305-02-0012-1
     ，其中
    Figure 108118420-A0305-02-0012-6
    為該平均用電量，x i 為該些待分析用電資料中的第i個待分析用電資料；計算該用電需量範圍的一上限值，其中該上限值表徵為：
    Figure 108118420-A0305-02-0012-7
     ，其中B upper 為該用電需量範圍的該上限值，Er為該誤差百分比；計算該用電需量範圍的一下限值，其中該下限值表徵為：
    Figure 108118420-A0305-02-0013-8
     ，其中Num為該路燈迴路中的該些路燈的數量；從該些待分析用電資料中找出對應於該查詢時間區間的一用電需量；反應於該用電需量超出該用電需量範圍，產生該路燈迴路的一迴路異常警示。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中取得該查詢時間區間、該門檻基準區間及該誤差百分比的步驟包括：透過一使用者界面接收一使用者輸入的該查詢時間區間、該門檻基準區間及該誤差百分比。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，更包括：反應於接收的該查詢時間區間屬於該路燈迴路的一未供電時段，提供一查詢錯誤訊息，並要求再次輸入該查詢時間區間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中依據該查詢時間區間及該門檻基準區間在該些用電資料中找出該些待分析用電資料的步驟包括：取得該查詢時間區間所屬的一查詢日期；取得與該查詢日期相距該門檻基準區間以內的多個目標日期；依據該查詢時間區間在各該目標日期中取得一目標時段，其中各該目標日期的該目標時段對應於該查詢時間區間；在該些用電資料中找出對應於該查詢時間區間及各該目標日期的該目標時段的一部分作為該些待分析用電資料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中反應於該用電需量未超出該用電需量範圍，所述方法更包括：判定該用電需量為正常。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中收集該路燈迴路的該些用電資料的步驟包括：從設置於該些路燈上的多個監控單元接收該路燈迴路的該些用電資料。
  7. 一種路燈迴路異常分析裝置，包括：一儲存電路，儲存多個模組；以及一處理器，耦接該儲存電路，存取該些模組以執行下列步驟：收集一路燈迴路的多個用電資料，其中該路燈迴路包括多個路燈；取得一查詢時間區間、一門檻基準區間及一誤差百分比；依據該查詢時間區間及該門檻基準區間在該些用電資料中找出多個待分析用電資料；基於該些待分析用電資料及該誤差百分比定義一用電需量範圍，包括：計算一統計天數值，其中該統計天數值表徵為：N=n×2+1，其中N為該統計天數值，n為該門檻基準區間；計算對應於該統計天數值的一平均用電量，其中該平均用 電量表徵為：
    Figure 108118420-A0305-02-0015-5
     ，其中
    Figure 108118420-A0305-02-0015-12
    為該平均用電量，x i 為該些待分析用電資料中的第i個待分析用電資料；計算該用電需量範圍的一上限值，其中該上限值表徵為：
    Figure 108118420-A0305-02-0015-9
     ，其中B upper 為該用電需量範圍的該上限值，Er為該誤差百分比；計算該用電需量範圍的一下限值，其中該下限值表徵為：
    Figure 108118420-A0305-02-0015-10
     ，其中Num為該路燈迴路中的該些路燈的數量；從該些待分析用電資料中找出對應於該查詢時間區間的一用電需量；反應於該用電需量超出該用電需量範圍，產生該路燈迴路的一迴路異常警示。
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