一种建筑节能监测方法技术

本发明专利技术涉及一种建筑节能监测方法，属于数据处理技术领域，该方法步骤包括：构建引导滤波中引导图像，采集待监测目标建筑物的实际用电量序列并构建实际电量曲线，计算出实际用电量序列中每个数据点的信息保有度；利用每个数据点的信息保有度计算出每个数据点的正则化系数权重，利用每个数据点的正则化系数权重构建出每个数据点对应的引导滤波中新代价函数，并利用该新代价函数对实际电量曲线进行引导滤波计算得到每个数据点对应的过滤后用电量；本发明专利技术根据每个数据点的信息保有度进行引导滤波正则化参数的自适应，进而进行自适应引导滤波计算，在保证有用信息的同时使得去噪效果较好。较好。较好。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑节能监测方法


[0001]本专利技术属于数据处理
，具体涉及一种建筑节能监测方法。

技术介绍

[0002]近年来随着经济的快速发展，对资源和环境的压力越来越大，节能减排形势严峻。建筑物用电量数据是节能数据的一种重要的指标，通过对建筑物用电量数据监测可以很好的进行节能管理和节能改造工作。
[0003]在建筑物检测过程中，由于传感器的影响以及数据传输过程的影响，在传输有用信号的同时，也将干扰信号引入到采集的数据中，若对噪声影响下的用电量信号的异常监测过程中，异常程度的检测会进行错误预警。传统的引导滤波算法中，正则化系数是一个固定的值，而该系数控制着整个引导滤波算法的滤波效果，若正则化系数设置固定值则无法根据采集的数据特征进行自适应调节，进而影响去噪效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种建筑节能监测方法，根据采集的用电量数据的特征，计算出实际用电量序列中每个数据点的信息保有度，并根据每个数据点的信息保有度进行引导滤波正则化参数的自适应，进而进行自适应引导滤波计算，使得在保证有用信息的同时去噪效果更好。
[0005]本专利技术的一种建筑节能监测方法采用如下技术方案：该方法包括：根据先验历史数据获取待监测目标建筑物在多个监测时刻的标准用电量组成按时间顺序排列的标准用电量序列，并根据标准用电量序列构建引导滤波中引导图像；采集待监测目标建筑物当天内多个监测时刻的实际用电量组成按时间顺序排列的实际用电量序列，根据实际用电量序列构建实际电量曲线；以实际用电量序列中每个数据点为中心建立滑窗，利用滑窗内包含的数据点个数、每个数据点对应的实际用电量、每个数据点所在监测时刻对应的预设用电量均值和预设用电量标准差，计算出每个数据点的信息保有度；利用每个数据点的信息保有度计算出每个数据点的正则化系数权重，利用每个数据点的正则化系数权重构建出每个数据点对应的引导滤波中新代价函数；根据引导滤波中新代价函数最小化原则，计算出每个数据点对应的引导滤波中新代价函数的常数项系数；利用引导滤波中引导图像和每个数据点对应的引导滤波中新代价函数的常数项系数，对实际电量曲线进行引导滤波计算得到每个数据点对应的过滤后用电量；其中，每个数据点对应的过滤后用电量即为每个监测时刻对应的过滤后用电量；计算每个监测时刻对应的过滤后用电量与标准用电量的差值，利用该差值确定当天内每个监测时刻用电量数据的异常程度。
[0006]进一步地，所述根据先验历史数据获取待监测目标建筑物在多个监测时刻的标准
用电量组成标准用电量序列的步骤包括：根据先验历史数据中统计待监测目标建筑物多天在任一监测时刻的用电量；将待监测目标建筑物多天在任一监测时刻的用电量均值，作为待监测目标建筑物在任一监测时刻的标准用电量；按照待监测目标建筑物在任一监测时刻的标准用电量的计算方法，获取待监测目标建筑物在多个监测时刻的标准用电量；将待监测目标建筑物在多个监测时刻的标准用电量按时间顺序排列组成标准用电量序列。
[0007]进一步地，所述每个数据点所在监测时刻对应的预设用电量均值和预设用电量标准差的计算步骤包括：获取引导图像中多个斜率突变点，并将每个斜率突变点对应的监测时刻作为分割时刻，利用分割时刻将多个监测时刻划分为多个监测时段；由每个监测时段中包含的全部监测时刻对应的标准用电量组成多个标准子序列；根据每个标准子序列中包含的全部标准用电量，计算出每个监测时段对应的用电量均值和用电量标准差；将每个监测时段对应的用电量均值，作为该监测时段内每个监测时刻对应的预设用电量均值；将每个监测时段对应的用电量标准差，作为该监测时段内每个监测时刻对应的预设用电量标准差。
[0008]进一步地，每个数据点的信息保有度的计算公式为：其中，表示以第个数据点为中心建立的滑窗内包含的第个数据点对应的实际用电量；表示以第个数据点为中心建立的滑窗内包含的第个数据点所在监测时刻对应的预设用电量均值；表示以第个数据点为中心建立的滑窗内包含的第个数据点所在监测时刻对应的预设用电量标准差；为自然常数；表示以第个数据点为中心建立的滑窗内包含的数据点总数；表示第个数据点的信息保有度。
[0009]进一步地，所述利用每个数据点的信息保有度计算出每个数据点的正则化系数权重的计算公式为：其中，表示第个数据点的信息保有度；；表示双曲正切函数；表示第个数据点的正则化系数权重。
[0010]进一步地，所述利用每个数据点的正则化系数权重构建出每个数据点对应的引导
滤波中新代价函数的步骤包括：构建出每个数据点对应的引导滤波中原始代价函数；将每个数据点对应的引导滤波中原始代价函数的正则化系数与该数据点对应的正则化系数权重相乘，得到每个数据点对应的引导滤波中新代价函数。
[0011]进一步地，所述利用该差值确定当天内每个监测时刻用电量数据的异常程度的步骤包括：将每个监测时刻对应的过滤后用电量与标准用电量的差值进行归一化处理，得到每个监测时刻对应的归一化差值；将每个监测时刻对应的归一化差值与第一预设阈值、第二预设阈值、第三预设阈值进行比较确定当天内每个监测时刻用电量数据的异常程度。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种建筑节能监测方法，对传统的引导滤波算法进行改进，传统的引导滤波算法中正则化系数是一个固定的值，正则化系数越大数据点的去除噪声效果越明显但会丢失部分有用信息，正则化系数越小数据点的去除噪声效果越不明显但是保持有用信息的能力较大。为了在保证有用信息的同时，使得去噪效果较好，本专利技术先计算出实际用电量序列中每个数据点的信息保有度，在利用每个数据点的信息保有度计算出每个数据点的正则化系数权重，本专利技术中将每个数据点对应的正则化系数权重与传统的引导滤波算法中正则化系数相乘，得到每个数据点的自适应正则化系数，利用每个数据点的自适应正则化系数进行自适应引导滤波计算，使得在保证有用信息的同时去噪效果更好。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本专利技术的一种建筑节能监测方法的实施例总体步骤的示意图。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]本专利技术的一种建筑节能监测方法的实施例，如图1所示，该方法包括：S1、根据先验历史数据获取待监测目标建筑物在多个监测时刻的标准用电量组成按时间顺序排列的标准用电量序列，并根据标准用电量序列构建引导滤波中引导图像。
[0017]本专利技术中在采集待监测目标建筑物的用电量数据时，通过布设数据采集系统进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑节能监测方法，其特征在于，该方法包括：根据先验历史数据获取待监测目标建筑物在多个监测时刻的标准用电量组成按时间顺序排列的标准用电量序列，并根据标准用电量序列构建引导滤波中引导图像；采集待监测目标建筑物当天内多个监测时刻的实际用电量组成按时间顺序排列的实际用电量序列，根据实际用电量序列构建实际电量曲线；以实际用电量序列中每个数据点为中心建立滑窗，利用滑窗内包含的数据点个数、每个数据点对应的实际用电量、每个数据点所在监测时刻对应的预设用电量均值和预设用电量标准差，计算出每个数据点的信息保有度；利用每个数据点的信息保有度计算出每个数据点的正则化系数权重，利用每个数据点的正则化系数权重构建出每个数据点对应的引导滤波中新代价函数；根据引导滤波中新代价函数最小化原则，计算出每个数据点对应的引导滤波中新代价函数的常数项系数；利用引导滤波中引导图像和每个数据点对应的引导滤波中新代价函数的常数项系数，对实际电量曲线进行引导滤波计算得到每个数据点对应的过滤后用电量；其中，每个数据点对应的过滤后用电量即为每个监测时刻对应的过滤后用电量；计算每个监测时刻对应的过滤后用电量与标准用电量的差值，利用该差值确定当天内每个监测时刻用电量数据的异常程度。2.根据权利要求1所述的一种建筑节能监测方法，其特征在于，所述根据先验历史数据获取待监测目标建筑物在多个监测时刻的标准用电量组成标准用电量序列的步骤包括：根据先验历史数据中统计待监测目标建筑物多天在任一监测时刻的用电量；将待监测目标建筑物多天在任一监测时刻的用电量均值，作为待监测目标建筑物在任一监测时刻的标准用电量；按照待监测目标建筑物在任一监测时刻的标准用电量的计算方法，获取待监测目标建筑物在多个监测时刻的标准用电量；将待监测目标建筑物在多个监测时刻的标准用电量按时间顺序排列组成标准用电量序列。3.根据权利要求1所述的一种建筑节能监测方法，其特征在于，所述每个数据点所在监测时刻对应的预设用电量均值和预设用电量标准差的计算步骤包括：获取引导图像中多个斜率突变点，并将每个斜率突变点对应的监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟兆国，王培磊，张永，高琪，胡蓓，李文彬，侯启达，李佳硕，
申请(专利权)人：同方德诚山东科技股份公司，
类型：发明
国别省市：