本發(fā)明涉及電表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，具體涉及一種基于用戶行為分析的電能表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的飛速發(fā)展，智能電能表的普及使得我們可以更加精細(xì)和頻繁地監(jiān)測(cè)能源消耗情況，這些設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)地收集和傳輸用電信息，包括用電量、電流、電壓以及功率等參數(shù)，這些數(shù)據(jù)通常以高頻率的時(shí)間間隔記錄，如每幾分鐘甚至每幾秒鐘一次，使得用戶的電能表數(shù)據(jù)量正在經(jīng)歷指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)。

2、隨著用戶的電能表數(shù)據(jù)量的增加，電能表數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)壓力也在日益增大；然而數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)空間有限，過(guò)大的存儲(chǔ)壓力會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度大幅降低，還會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)的響應(yīng)速度，增加運(yùn)維成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于用戶行為分析的電能表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法及系統(tǒng)，解決以上技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種基于用戶行為分析的電能表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，包括以下步驟：

4、步驟s1：設(shè)定采集周期，在所述采集周期內(nèi)選取若干時(shí)間節(jié)點(diǎn)并編號(hào)，獲取全部用戶在采集周期內(nèi)各時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的用電量，得到用電時(shí)間序列數(shù)據(jù)；根據(jù)所述時(shí)間序列數(shù)據(jù)，建立全部用戶的用電曲線；

5、步驟s2：獲取所述用電曲線上各時(shí)間節(jié)點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的導(dǎo)數(shù)值，并根據(jù)各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的編號(hào)及其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)數(shù)值，建立導(dǎo)數(shù)曲線；對(duì)全部導(dǎo)數(shù)曲線進(jìn)行聚類分析，得到若干類；獲取各類內(nèi)導(dǎo)數(shù)曲線的總數(shù)，選取出n≥nt的類，記為代表類，其中nt為預(yù)設(shè)的個(gè)數(shù)閾值；

6、對(duì)于屬于同一代表類的各導(dǎo)數(shù)曲線，獲取各導(dǎo)數(shù)曲線在時(shí)間節(jié)點(diǎn)上導(dǎo)數(shù)均值，并根據(jù)各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的編號(hào)及其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)數(shù)均值，建立代表曲線f(x)，x為時(shí)間節(jié)點(diǎn)的編號(hào)；

7、步驟s3：記待存儲(chǔ)的用電時(shí)間序列數(shù)據(jù)為待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)得到待存儲(chǔ)導(dǎo)數(shù)曲線g(x)；獲得所述待存儲(chǔ)導(dǎo)數(shù)曲線與代表曲線的相似度，其中m為采集周期內(nèi)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，xi為采集周期內(nèi)第i個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)；獲得所述待存儲(chǔ)導(dǎo)數(shù)曲線與各代表曲線的相似度集合j={i1，i2，...，ik}，其中k為相似度的總個(gè)數(shù)；

8、設(shè)定相似度閾值it，若所述待存儲(chǔ)導(dǎo)數(shù)曲線的相似度i在集合j中存在ig＞it，其中ig∈j，為集合j中第g個(gè)元素，則記所述待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為正常數(shù)據(jù)；否則，記所述待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為異常數(shù)據(jù)；

9、步驟s4：將數(shù)據(jù)庫(kù)劃分為常規(guī)存儲(chǔ)空間和異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，對(duì)所述常規(guī)存儲(chǔ)空間內(nèi)的全部用電時(shí)間序列數(shù)據(jù)設(shè)置自動(dòng)刪除期限；將所述正常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入常規(guī)存儲(chǔ)空間，并將所述異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。

10、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述采集周期的設(shè)定范圍為[1日，7日]。

11、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述時(shí)間節(jié)點(diǎn)的選取過(guò)程包括：

12、設(shè)定采集時(shí)間間隔t，所述采集時(shí)間間隔t的設(shè)定范圍為[0.5分，5分]；在所述采集周期內(nèi)每隔一個(gè)采集時(shí)間間隔選取一個(gè)節(jié)點(diǎn)，記為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，得到若干個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)；所述時(shí)間節(jié)點(diǎn)的選取包括所述采集周期的起點(diǎn)和終點(diǎn)。

13、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：對(duì)全部導(dǎo)數(shù)曲線進(jìn)行聚類分析的過(guò)程基于k-mediods算法。

14、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述個(gè)數(shù)閾值的設(shè)定過(guò)程包括：

15、獲取各類內(nèi)導(dǎo)數(shù)曲線的數(shù)目為{n1，n2，...，nv}，其中n1為第1個(gè)類內(nèi)導(dǎo)數(shù)曲線的數(shù)據(jù)，v為類的總個(gè)數(shù)；則得到各類內(nèi)導(dǎo)數(shù)曲線的數(shù)目的平均值nave，并設(shè)定所述個(gè)數(shù)閾值，其中z為預(yù)設(shè)的倍數(shù)值，且z為整數(shù)。

16、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：對(duì)于n＜nt的類，不獲取其代表曲線。

17、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：將數(shù)據(jù)庫(kù)劃分為常規(guī)存儲(chǔ)空間和異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的過(guò)程包括：

18、記所述常規(guī)存儲(chǔ)空間的存儲(chǔ)大小為g1，記所述異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的大小為g2；獲取在歷史采集周期內(nèi)，全部電能表數(shù)據(jù)的總數(shù)目n，以及其中異常數(shù)據(jù)的總數(shù)目ny，得到異常占比c=ny/n；根據(jù)各歷史采集周期的異常占比，獲得異常占比均值cave；則設(shè)定所述常規(guī)存儲(chǔ)空間的存儲(chǔ)大小g1=(1-cave)/g，其中g(shù)為數(shù)據(jù)庫(kù)的總存儲(chǔ)空間的大??；設(shè)定所述異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的大小g2=g-g1。

19、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：一種基于用戶行為分析的電能表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括：

20、數(shù)據(jù)采集模塊：設(shè)定采集周期，在所述采集周期內(nèi)選取若干時(shí)間節(jié)點(diǎn)并編號(hào)，獲取全部用戶在采集周期內(nèi)各時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的用電量，得到用電時(shí)間序列數(shù)據(jù)；根據(jù)所述時(shí)間序列數(shù)據(jù)，建立全部用戶的用電曲線；

21、代表數(shù)據(jù)選取模塊：獲取所述用電曲線上各時(shí)間節(jié)點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的導(dǎo)數(shù)值，并根據(jù)各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的編號(hào)及其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)數(shù)值，建立導(dǎo)數(shù)曲線；對(duì)全部導(dǎo)數(shù)曲線進(jìn)行聚類分析，得到若干類；獲取各類內(nèi)導(dǎo)數(shù)曲線的總數(shù)，選取出n≥nt的類，記為代表類，其中nt為預(yù)設(shè)的個(gè)數(shù)閾值；

22、對(duì)于屬于同一代表類的各導(dǎo)數(shù)曲線，獲取各導(dǎo)數(shù)曲線在時(shí)間節(jié)點(diǎn)上導(dǎo)數(shù)均值，并根據(jù)各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的編號(hào)及其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)數(shù)均值，建立代表曲線f(x)，x為時(shí)間節(jié)點(diǎn)的編號(hào)；

23、數(shù)據(jù)分類判定模塊：記待存儲(chǔ)的用電時(shí)間序列數(shù)據(jù)為待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)得到待存儲(chǔ)導(dǎo)數(shù)曲線g(x)；獲得所述待存儲(chǔ)導(dǎo)數(shù)曲線與代表曲線的相似度，其中m為采集周期內(nèi)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，xi為采集周期內(nèi)第i個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)；獲得所述待存儲(chǔ)導(dǎo)數(shù)曲線與各代表曲線的相似度集合j={i1，i2，...，ik}，其中k為相似度的總個(gè)數(shù)；

24、設(shè)定相似度閾值it，若所述待存儲(chǔ)導(dǎo)數(shù)曲線的相似度i在集合j中存在ig＞it，其中ig∈j，為集合j中第g個(gè)元素，則記所述待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為正常數(shù)據(jù)；否則，記所述待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為異常數(shù)據(jù)；

25、數(shù)據(jù)分類存儲(chǔ)模塊：將數(shù)據(jù)庫(kù)劃分為常規(guī)存儲(chǔ)空間和異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，對(duì)所述常規(guī)存儲(chǔ)空間內(nèi)的全部用電時(shí)間序列數(shù)據(jù)設(shè)置自動(dòng)刪除期限；將所述正常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入常規(guī)存儲(chǔ)空間，并將所述異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。

26、本發(fā)明的有益效果：

27、隨著用戶的電能表數(shù)據(jù)量的增加，電能表數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)壓力也在日益增大；然而數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)空間有限，過(guò)大的存儲(chǔ)壓力會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度大幅降低，還會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)的響應(yīng)速度，增加運(yùn)維成本。

28、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過(guò)將用電時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，僅存儲(chǔ)代表類的電能表數(shù)據(jù)，從而減少了存儲(chǔ)空間的需求；這種方法能夠有效地壓縮電能表數(shù)據(jù)，使得大量用戶的用電信息能夠以更緊湊的形式存儲(chǔ)，提高了存儲(chǔ)效率；通過(guò)計(jì)算待存儲(chǔ)導(dǎo)數(shù)曲線與代表曲線的相似度，并設(shè)定相似度閾值來(lái)識(shí)別異常數(shù)據(jù)；這種機(jī)制能夠及時(shí)檢測(cè)出用電模式中的異常變化，對(duì)于電力系統(tǒng)的監(jiān)控和管理具有重要意義；將數(shù)據(jù)庫(kù)劃分為常規(guī)存儲(chǔ)空間和異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，并對(duì)常規(guī)存儲(chǔ)空間內(nèi)的數(shù)據(jù)設(shè)置自動(dòng)刪除期限，有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的生命周期管理；這不僅確保了數(shù)據(jù)的時(shí)效性和相關(guān)性，還防止了數(shù)據(jù)無(wú)限期積累導(dǎo)致的存儲(chǔ)壓力；通過(guò)區(qū)分正常數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)，電力公司可以更加精準(zhǔn)地進(jìn)行資源分配和運(yùn)維決策；例如，對(duì)于異常數(shù)據(jù)，可能需要進(jìn)一步的調(diào)查或立即的維護(hù)響應(yīng)，而對(duì)于正常數(shù)據(jù)，則可以按照常規(guī)流程進(jìn)行處理。