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考虑有限训练数据的非侵入式用水分类

信号处理 2023-01-10 v1 机器学习 系统与控制 系统与控制

摘要

对家庭用水消耗进行智能计量以持续监测不同电器的使用,已被证明会影响人们节约用水的行为。然而,为监测每个电器安装多个传感器目前初始成本高,因此使用传感器监测不同电器消耗并不经济。为应对此挑战,研究聚焦于利用机器学习(ML)方法分析总家庭消耗测量值,将用水分解至各电器。通过 ML 识别正在使用的电器具有挑战性,因为其运行可能重叠,而特定电器可能以间歇流运行,使单个消耗事件难以区分。此外,ML 方法需要大量标注输入数据训练模型,单个家庭通常无法提供,且不同地区使用特征可能不同。本工作中,我们首先提出一种数据模型,基于地区用水特征与分辨率生成合成时间序列,以克服对大量真实标注训练数据的需求。该方法仅需所研究地区少量真实标注数据。随后,我们提出一种新算法,利用总家庭消耗测量值对单户与重叠用水事件进行分类。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.03457,
  title  = {Non-intrusive Water Usage Classification Considering Limited Training Data},
  author = {Pavlos Pavlou and Stelios Vrachimis and Demetrios G. Eliades and Marios M. Polycarpou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.03457},
  year   = {2023}
}

备注

2nd International Joint Conference on Water Distribution Systems Analysis & Computing and Control in the Water Industry