[发明专利]一种基于用电数据的企业环保监测方法

权利要求书

1.一种基于用电数据的企业环保监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：在污染企业总用电进线(1)处安装能够采集多维用电数据的智能检测终端(2)，并设置与智能检测终端(2)通讯连接在一起的后台智能终端；

步骤S2：智能检测终端(2)采集在一定时段内的污染企业所有用电设备的多维用电数据，并将多维用电数据发送至后台智能终端(3)上，并且，后台智能终端(3)对相应时段内污染企业中环保设备的开停状态数据进行获取；

步骤S3：后台智能终端(3)将所获取的一定时段内污染企业中环保设备的开停状态数据作为标签并结合所获取的相应时段内污染企业所有用电设备的多维用电数据，采用逻辑回归的方法训练出分类器模型；

训练分类器模型的逻辑回归方法包括以下步骤：

步骤S301：采用Sigmoid函数作为后验概率分布函数来对输入的多维用电数据进行分类；

步骤S302：设定训练分类器模型时所需算式；设取值y＝1代表污染企业中环保设备处于运行状态，设取值y＝0代表污染企业中环保设备处于关停状态，两类样本之间满足下式关系：

其中，x代表历史监测所得的污染企业所有用电设备的多维用电数据，P代表污染企业中环保设备开启或关停状态的条件概率，w^T为其权重向量，w^T值将使得分类结果属于各个类的概率之和等于1，即：

其中，x代表历史监测所得的污染企业所有用电设备的多维用电数据，j代表污染企业中环保设备处于运行状态或关停状态的两类条件；

由此，得到两类条件概率分布表示为：

其中，x代表历史监测所得的污染企业所有用电设备的多维用电数据，P代表污染企业中环保设备开启或关停状态的条件概率，w^T为其权重向量；

当通过上式计算得到的概率大于等于0.5时，分类器模型预测污染企业中环保设备处于运行状态，分类器模型输出1，当通过上式计算得到的概率小于0.5时，分类器模型预测污染企业中环保设备处于关停状态，分类器模型输出0；

构建分类损失函数如下式：

其中，N代表给定的污染企业所有用电设备的多维用电数据编号，y_i代表第i个数据样本下污染企业中环保设备的运行状态，x_i代表第i个数据样本下对应的多维用电数据，w^T为权重向量，||w^T||²为其平方和，λ为正则化系数，λ≥0，其用于权衡训练误差和模型复杂度；

之后采用梯度下降法或拟牛顿法最小化损失函数进行求解分类器模型；

步骤S4：分类器模型训练完毕后，智能检测终端(2)将后续采集到的污染企业所有用电设备的多维用电数据输入训练好的分类器模型内，分类器模型通过计算判断出对应时段内污染企业中环保设备的开停状态；

步骤S5：后台智能终端(3)根据分类器模型所判断出的污染企业中环保设备的开停状态，结合污染企业实际生产情况，判断出污染企业中环保设备是否存在不合理关停现象。

2.根据权利要求1所述的一种基于用电数据的企业环保监测方法，其特征在于：所述后台智能终端(3)判断污染企业中环保设备是否存在不合理关停现象的判断方法包括以下步骤：设定abnormal＝1为污染企业中环保设备存在不合理关停现象，设定abnormal＝0为污染企业中环保设备不存在不合理关停现象，判断方式如下式所示：

其中，P_act代表污染企业实时用电功率，P_thr代表污染企业正常生产工况下的基本功率限值，y＝0代表污染企业中环保设备处于关停状态。

3.根据权利要求2所述的一种基于用电数据的企业环保监测方法，其特征在于：所述后台智能终端(3)判断污染企业中环保设备是否存在不合理关停现象的判断方法还包括以下步骤：设定四个评价指标用以判断分类器模型的精准程度，分别为Accuracy、Precision、Recall和F1，其中，Accuracy代表准确率，Precision代表精确率，Recall代表召回率，F1代表精确率与召回率的调和值，各评价指标的计算方法如下式所示：

其中，T代表分类器模型预测的类别与真实类别相符的样本数量，F代表分类器模型预测的类别与真实类别不符的样本数量，Pos代表后台智能终端(3)通过污染企业所有用电设备的多维用电数据判断出污染企业中环保设备处于运行状态或关停状态的样本数量，Neg代表分类器模型预测结果与后台智能终端(3)判断结果不同的样本数量。