[发明专利]一种基于数据挖掘的智能路灯能耗分析系统

权利要求书

1.一种基于数据挖掘的智能路灯能耗分析系统，包括：

数据表，包括原始能耗数据表和修正的能耗数据表，这两个表分别用于存储路灯的原始能耗数据以及经过处理后的能耗数据；

能耗监测模型，用于实时监测路灯能耗数据，以图表形式显示监测结果，对异常能耗数据进行提示和报警，并且为了以后的能耗监测和能耗预测的准确性，对异常能耗数据进行修正；

能耗预测模型，用于预测路灯未来一段时间内的能耗值，以图表形式显示预测结果，并且能够将预测结果导出为CSV文件；

历史数据查询模型，用于查询路灯历史能耗数据，以图表形式显示查询结果，能够选择是否将原始能耗数据与修正的能耗数据进行对比，从而对异常能耗有一个更加清晰的认识，并且能够将处查询结果导出为CSV文件；

能耗数据处理模型，用于导入和处理路灯历史能耗数据，以图表形式显示处理结果，对历史数据中的异常数据进行修正，并将导入的数据和修正的数据存储到数据库中；

用户界面，采用单窗口多视图的结构和左右窗格的形式，同时使用图表形式显示能耗分析的结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据挖掘的智能路灯能耗分析系统，其特征在于：所述的原始能耗数据表是用于保存采集到的原始能耗数据，是没有经过任何修正或修改的数据，包括能耗记录标号、终端号、终端名称、能耗采集时间、能耗值、数据库更新时间这些字段，其中：

能耗记录标号：表示第几条能耗记录；

终端号：智能路灯监控系统为方便路灯终端的管理，为其设置的一个编号；

终端名称：与终端号相对应，为终端的名称；

能耗采集时间：表示采集路灯能耗数据的时间；

能耗值：表示采集到的路灯的能耗值，即路灯的用电量；

数据库更新时间：表示该记录存储到数据表中的时间；

所述的修正的能耗数据表是用于保存经过修正之后的能耗数据，对原始能耗数据中的缺失数据进行填补以及异常数据进行纠正，包括能耗记录标号、终端号、终端名称、能耗采集时间、能耗值、修正的能耗值、能耗是否被修正、能耗是否异常、能耗是否缺失、数据库更新时间这些字段，其中：

能耗记录标号、终端号、终端名称、能耗采集时间、能耗值：对于同一条能耗记录，修正的能耗数据表的这些字段的值与原始能耗数据表相同；

修正的能耗值：如果能耗正常，则修正的能耗值与原始能耗值相同，如果能耗缺失或异常，则修正的能耗值为经过修正之后的值；

能耗是否被修正：如果能耗被修正，则该值为1，也就表示该能耗是缺失的或异常的，否则，该值为0，也就表示该能耗是正常的；

能耗是否异常：如果能耗异常，则该值为1，否则，该值为0；

能耗是否缺失：如果能耗缺失，则该值为1，否则，该值为0；

数据库更新时间：表示该记录存储到数据表中的时间，该时间总会比原始能耗数据表的数据库更新时间晚，因为能耗数据总是先存储到原始能耗数据表，然后经过模型的分析和处理之后再存储到修正的能耗数据表。

3.根据权利要求1所述的一种基于数据挖掘的智能路灯能耗分析系统，其特征在于：所述的能耗监测模型是基于局部离群点因子算法和回归树，实现对异常能耗数据的检测和修正，具体步骤如下：

1)接收到最新的路灯能耗值，触发能耗监测事件；

2)创建能耗监测线程；

3)将接收到的能耗数据存储到原始能耗数据表中；

4)调用能耗监测模型对路灯能耗值进行分析，识别其所属类别，该类别分有正常、缺失、异常，并当其为缺失或异常数据时进行修正，其实现方式如下：

4.1)采集最新能耗数据；

4.2)从修正的能耗数据表中读取最近一段时间内的能耗数据；

4.3)判断能耗数据是否缺失，即判断采集的能耗值是否为0，若为0则表明能耗缺失，跳到步骤4.5)，否则，继续；

4.4)使用局部离群点因子算法计算采集到的能耗数据的lof值，判断lof值是否大于阈值，若小于则表明能耗正常，结束，否则表明能耗异常，继续；

4.5)使用回归树算法建立回归树，并使用建立的回归树修正能耗值；

5)将能耗监测结果存储到修正的能耗数据表中；

6)在能耗监测界面的柱状图和表格中显示能耗监测结果；

7)销毁能耗监测线程。