基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用水用電異常用戶檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種基于水電用量比值 聚類的異常水電用戶檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智能采集終端應(yīng)用越來越廣泛，大大減少了人工上口 抄表的工作量。大部分城區(qū)目前基本可W通過自動集抄的方式實現(xiàn)水、電用量的數(shù)據(jù)采集， 為后續(xù)的管理、計費提供堅實基礎(chǔ)。但是由于網(wǎng)絡(luò)、采集終端穩(wěn)定性、用戶竊電、竊水等各種 原因，不可避免的會出現(xiàn)采集數(shù)據(jù)異常的問題，對于異常的數(shù)據(jù)如果沒有及時的檢測和處 理，會給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的甚至關(guān)系到用水、用電安全。因此，水電用量的異常用戶 檢測顯得尤為重要。
[0003] 傳統(tǒng)的異常數(shù)據(jù)檢測方法有很多種，如基于機(jī)理模型的預(yù)測方法、統(tǒng)計學(xué)方法、基 于距離的檢測方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法W及支持向量機(jī)方法等，每種檢測方法都有著自己的適 用范圍和條件，它影響著檢測方法的有效性和可靠性。因此，選擇合適的檢測方法對于異常 數(shù)據(jù)檢測至關(guān)重要。由于自來水公司和電力公司分屬不同企業(yè)，用戶用水、用電數(shù)據(jù)沒有 共享，傳統(tǒng)的用電、用水異常檢測，只能在企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行，通常在電力營銷系統(tǒng)、用水營銷系 統(tǒng)內(nèi)，對用戶用量與歷史用量進(jìn)行檢測分析。由于是對用水、用電數(shù)據(jù)分開進(jìn)行檢測，沒有 對兩者數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合、綜合分析，因此分析結(jié)果易出現(xiàn)局部收斂，導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于水電用量比值聚類 的異常水電用戶檢測方法及系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明的目的之一是提出一種基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測方法； 本發(fā)明的目的之二是提出一種基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明的目的之一是通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0007] 本發(fā)明提供的基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測方法，包括W下步驟： [000引 S1 ;采集用戶的水量電量數(shù)據(jù)；
[0009] S2 ;獲取水量電量數(shù)據(jù)中的非零用量數(shù)據(jù)；
[0010] S3 ;計算非零用量數(shù)據(jù)的水電比和電水比；
[0011] S4 ;將水電比進(jìn)行K-Means聚類計算，得到水電比異常個體數(shù)據(jù)；
[001引 S5 ;將電水比進(jìn)行K-Means聚類計算，得到電水比異常個體數(shù)據(jù)；
[0013] S6 ;合并水電比異常個體數(shù)據(jù)和電水比異常個體數(shù)據(jù)；作為異常數(shù)據(jù)并輸出。
[0014] 進(jìn)一步，還包括W下步驟：
[0015] S21 ;獲取水量電量數(shù)據(jù)中的零用量數(shù)據(jù)；
[0016] S22 ;判斷零用量數(shù)據(jù)是否全是零用量，如果否，則為異常用戶。
[0017] 進(jìn)一步，所述步驟SI中的用戶水量電量數(shù)據(jù)采集，包括采集居民用戶的原始用水 量、用電量、水戶號、電戶號及日期數(shù)據(jù)。
[001引進(jìn)一步，所述步驟S4和S5中的K-Means聚類的樣本特征向量為用水量/用電量 w/e和用電量/用水量e/w ;并按W下公式進(jìn)行：
[0019]
【主權(quán)項】
1. 基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測方法，其特征在于：包括以下步驟： S1:采集用戶的水量電量數(shù)據(jù)； 52 :獲取水量電量數(shù)據(jù)中的非零用量數(shù)據(jù)； 53 :計算非零用量數(shù)據(jù)的水電比和電水比； 54 :將水電比進(jìn)行K-Means聚類計算，得到水電比異常個體數(shù)據(jù)； 55 :將電水比進(jìn)行K-Means聚類計算，得到電水比異常個體數(shù)據(jù)； 56 :合并水電比異常個體數(shù)據(jù)和電水比異常個體數(shù)據(jù)；作為異常數(shù)據(jù)并輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測方法，其特征在 于：還包括以下步驟： 521 :獲取水量電量數(shù)據(jù)中的零用量數(shù)據(jù)； 522 :判斷零用量數(shù)據(jù)是否全是零用量，如果否，則為異常用戶。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測方法，其特征在 于：所述步驟S1中的用戶水量電量數(shù)據(jù)采集，包括采集居民用戶的原始用水量、用電量、水 戶號、電戶號及日期數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測方法，其特征在 于：所述步驟S4和S5中的K-Means聚類的樣本特征向量為用水量/用電量w/e和用電量 /用水量e/w;并按以下公式進(jìn)行：
其中，Q表示新分裂向量的集合，x表示C,里的個體向量。
5. 基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)采樣模 塊、數(shù)據(jù)篩選模塊、水電比計算模塊、聚類分析模塊、數(shù)據(jù)合并模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊； 所述數(shù)據(jù)采樣模塊，用于采集居民用戶的水量電量數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)篩選模塊，用于獲取水量電量數(shù)據(jù)的非零用量數(shù)據(jù)； 所述水電比計算模塊，用于計算非零用量數(shù)據(jù)的水電比和電水比； 所述聚類分析模塊，用于對水電比和電水比分別采用K-Means聚類算法進(jìn)行聚類分 析，并分別輸出水電比異常個體數(shù)據(jù)和電水比異常個體數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)合并模塊，用于合并水電比異常個體數(shù)據(jù)和電水比異常個體數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)輸出模塊，用于輸出水電比異常個體數(shù)據(jù)和電水比異常個體數(shù)據(jù)的合并結(jié) 果，作為異常水電用戶。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測系統(tǒng)，其特征在 于：所述數(shù)據(jù)篩選模塊還包括零用量數(shù)據(jù)判斷模塊，所述零用量數(shù)據(jù)判斷模塊按以下步驟 來實現(xiàn)： 首先獲取水量電量數(shù)據(jù)中的零用量數(shù)據(jù)；然后判斷零用量數(shù)據(jù)是否全是零用量，如果 否，則為異常水電用戶。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測系統(tǒng)，其特征在 于：所述數(shù)據(jù)采樣模塊中的用戶水量電量數(shù)據(jù)采集，包括采集居民用戶的原始用水量、用電 量、水戶號、電戶號及日期數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測系統(tǒng)，其特征在 于：所述聚類分析模塊中的K-Means聚類的樣本特征向量為用水量/用電量w/e和用電量 /用水量e/w;并按以下公式進(jìn)行：
其中，Q表示新分裂向量的集合，x表示C,里的個體向量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測方法，首先采集用戶的水量電量數(shù)據(jù)中的非零用量數(shù)據(jù)；計算非零用量數(shù)據(jù)的水電比和電水比；然后將水電比和電水比進(jìn)行K-Means聚類計算，得到異常個體數(shù)據(jù)；最后合并異常個體數(shù)據(jù)；本發(fā)明提出一種基于水電用量比值聚類的異常水電用戶檢測方法，該方法利用水電比和電水比整合了城市居民的用水?dāng)?shù)據(jù)、用電數(shù)據(jù)，利用K-Means聚類算法分別對整合的水電比和電水比數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測，然后對檢測結(jié)果進(jìn)行合并，得到最終的異常水電用戶，解決了用水、用電數(shù)據(jù)分開檢測而出現(xiàn)局部收斂的問題，實現(xiàn)了對異常水電用戶高效檢測的目的。有效避免用水量、水電量分開檢測的誤檢率和漏檢率。
【IPC分類】G06Q50-06
【公開號】CN104616211
【申請?zhí)枴緾N201510064546
【發(fā)明人】王彬栩, 安磊, 羅飛鵬, 黃俊惠, 管金勝, 葉斌, 趙劍, 徐亦鋒
【申請人】寧波永耀信息科技有限公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司, 國網(wǎng)浙江奉化市供電公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月6日