本技术涉及物联网，具体涉及一种基于物联网的家用水表异常监测方法及系统。
背景技术：
1、随着物联网技术的快速发展，各种智能物联设备在家庭生活中得到了广泛应用。智能水表作为一种重要的物联网设备，已经逐步取代传统水表，在家庭用水管理中发挥着重要作用。智能水表不仅能够实现用水量的实时监测，还可以通过网络传输数据，方便用户和管理部门进行远程监控和管理。然而，在家庭用水系统中，漏水、管道堵塞、水压异常等问题常常发生。如果不能及时、准确地检测和定位这些问题，不仅会造成水资源浪费，还可能引发更严重的家庭用水安全问题。现有的智能水表监测系统主要依赖于单一的数据源进行监测，当家庭用水系统出现异常情况时，仅凭单一的数据源难以准确判定水表异常时对应的故障类型，导致维修和维护工作的延误，进而影响家庭正常用水。
2、因此，如何准确判定水表异常时对应的故障类型，成为亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本技术提供了一种基于物联网的家用水表异常监测方法及系统，可以准确判定水表异常时对应的故障类型。
2、第一方面，本技术提供了一种基于物联网的家用水表异常监测方法，所述方法包括：确定与待监测水表相关联的物联网设备；获取所述待监测水表的第一监测数据；基于所述第一监测数据，判断所述待监测水表的监测类型是否为异常监测类型；当所述监测类型为所述异常监测类型时，获取各个所述物联网设备采集的第二监测数据，并获取所述待监测水表在预设时间段内的监测数据集；基于各个所述第二监测数据和所述监测数据集，确定所述待监测水表对应的异常故障类型。
3、通过采用上述技术方案，通过确定与待监测水表相关联的物联网设备，从而实现对水表的精确监控。通过获取待监测水表的第一监测数据，从而初步掌握水表的运行状态。基于第一监测数据，判断待监测水表的监测类型是否为异常监测类型，从而快速识别水表的异常情况。当监测类型为异常监测类型时，通过获取各个物联网设备采集的第二监测数据，并获取待监测水表在预设时间段内的监测数据集，从而进一步通过多数据源的验证，确保异常监测的准确性。通过基于各个第二监测数据和监测数据集，确定待监测水表对应的异常故障类型，从而准确判定水表异常时对应的故障类型。
4、可选的，所述第一监测数据包括水量监测数据和压力监测数据；所述基于所述第一监测数据，判断所述待监测水表的监测类型是否为异常监测类型，具体包括：对所述水量监测数据进行预处理，得到多个预处理后的水量监测数据；对所述压力监测数据进行预处理，得到多个预处理后的压力监测数据；基于所述预处理后的水量监测数据，计算所述待监测水表对应的归一化水量值，并基于所述预处理后的压力监测数据，计算所述待监测水表对应的归一化压力值；当所述待监测水表对应的所述归一化水量值大于第一阈值，和/或，对应的所述归一化压力值大于第二阈值时，确定所述监测类型为所述异常监测类型；当所述待监测水表对应的所述归一化水量值不大于所述第一阈值，且对应的所述归一化压力值不大于所述第二阈值时，确定所述监测类型不为所述异常监测类型。
5、通过采用上述技术方案，通过对水量监测数据进行预处理，得到多个预处理后的水量监测数据，从而去除数据中的噪声和异常值，提高数据的准确性和可靠性；通过对压力监测数据进行预处理，得到多个预处理后的压力监测数据，从而消除数据中的干扰因素，提高数据的一致性和准确性；通过基于预处理后的水量监测数据，计算待监测水表对应的归一化水量值，并基于预处理后的压力监测数据，计算待监测水表对应的归一化压力值，从而将不同量纲的数据标准化，便于进行综合比较和分析，提升分析结果的可比性和准确性。通过当待监测水表对应的归一化水量值大于第一阈值，和/或，对应的归一化压力值大于第二阈值时，确定监测类型为异常监测类型，从而及时识别异常情况，提高故障检测的敏感性和准确性。通过当待监测水表对应的归一化水量值不大于第一阈值，且对应的归一化压力值不大于第二阈值时，确定监测类型不为异常监测类型，从而避免误报，确保系统在正常运行状态下不触发错误警报。
6、可选的，所述物联网设备包括物联网门锁和物联网湿度器；所述第二监测数据包括第一时间序列数据和第二时间序列数据；所述获取各个所述物联网设备采集的第二监测数据，具体包括：确定所述物联网门锁的第一数据采集频率和所述物联网湿度器的第二数据采集频率；基于所述第一数据采集频率采集所述物联网门锁对应的多个实时门锁监测状态，其中，所述实时门锁监测状态包括开锁状态和关锁状态；基于所述第二数据采集频率采集所述物联网湿度器对应的多个实时湿度器监测值；将多个所述实时门锁监测状态进行整合，得到所述第一时间序列数据；将多个所述实时湿度器监测值进行整合，得到所述第二时间序列数据。
7、通过采用上述技术方案，通过确定物联网门锁的第一数据采集频率和物联网湿度器的第二数据采集频率，从而确保数据采集的及时性和准确性；通过基于第一数据采集频率采集物联网门锁对应的多个实时门锁监测状态，从而实时监控门锁状态，提供准确的用户出入信息；通过基于第二数据采集频率采集物联网湿度器对应的多个实时湿度器监测值，从而实时监测环境湿度变化，及时发现异常湿度情况；通过将多个实时门锁监测状态进行整合，得到第一时间序列数据，从而系统化整理用户出入数据，形成连续的时间序列信息，便于后续分析和异常检测；通过将多个实时湿度器监测值进行整合，得到第二时间序列数据，从而系统化整理湿度变化数据，形成连续的时间序列信息，便于对环境变化进行深入分析和预测，提升异常检测的准确性。
8、可选的，所述基于各个所述第二监测数据和所述监测数据集，确定所述待监测水表对应的异常故障类型，具体包括：基于所述第一时间序列数据，确定当前用户状态；所述当前用户状态包括在屋状态和离屋状态；当所述当前用户状态为所述在屋状态时，基于所述第二时间序列数据和所述监测数据集，确定所述待监测水表对应的异常故障类型；当所述当前用户状态为所述离屋状态时，基于所述第二时间序列数据和所述监测数据集，确定所述待监测水表对应的异常故障类型。
9、通过采用上述技术方案，通过基于第一时间序列数据，确定当前用户状态，从而能够准确判断用户的活动情况，为后续的故障类型判断提供背景支持，提升故障分析的准确性和针对性。通过确定当前用户状态包括在屋状态和离屋状态，从而使系统能够区分不同用户状态下的用水行为，进而提高对异常情况的识别能力。
10、可选的，所述异常故障类型包括读数故障、机械故障以及管道漏水故障；所述当前用户状态为所述在屋状态时，基于所述第二时间序列数据和所述监测数据集，确定所述待监测水表对应的异常故障类型，具体包括：基于所述第二时间序列数据，判断是否存在异常湿度器监测值；其中，所述异常湿度器监测值为大于预设湿度阈值的实时湿度器监测值；当存在所述异常湿度器监测值时，确定所述异常湿度器监测值对应的第一采集时间点；基于所述第一采集时间点，确定第一时间范围；基于所述第一时间范围，从所述监测数据集中确定第一待评估数据集；当所述第一待评估数据集中全部数据的平均值大于阈值正常用水量阈值时，确定所述异常故障类型为所述管道漏水故障；当不存在所述异常湿度器监测值，且当所述待监测水表对应的归一化水量值大于第一阈值时，确定所述异常故障类型为所述读数故障；当不存在所述异常湿度器监测值，且当所述待监测水表对应的归一化压力值大于第二阈值时，确定所述异常故障类型为所述机械故障。
11、通过采用上述技术方案，通过基于第二时间序列数据，判断是否存在异常湿度器监测值，从而能够实时监测环境湿度变化，及时发现异常湿度情况；通过设定预设湿度阈值，从而能够明确界定异常湿度范围，确保监测系统能够准确区分正常湿度变化和异常湿度情况，通过确定异常湿度器监测值对应的第一采集时间点，从而能够准确定位异常情况发生的具体时间，为后续的时间范围设定和数据分析提供关键时间节点。通过基于第一采集时间点，确定第一时间范围，从而能够全面捕捉异常湿度值出现前后的数据变化情况，确保数据分析的全面性和连续性；通过基于第一时间范围，从监测数据集中确定第一待评估数据集，从而能够系统化提取在特定时间范围内的相关数据；通过当第一待评估数据集中全部数据的平均值大于阈值正常用水量阈值时，确定异常故障类型为管道漏水故障，从而能够准确识别管道漏水问题；通过当不存在异常湿度器监测值，且当待监测水表对应的归一化水量值大于第一阈值时，确定异常故障类型为读数故障，从而能够识别由于传感器或数据读取错误导致的异常情况；通过当不存在异常湿度器监测值，且当待监测水表对应的归一化压力值大于第二阈值时，确定异常故障类型为机械故障，从而能够识别由于机械部件故障导致的异常情况。
12、可选的，所述异常故障类型包括读数故障、机械故障以及管道漏水故障；所述当前用户状态为所述离屋状态时，基于所述第二时间序列数据和所述监测数据集，确定所述待监测水表对应的异常故障类型，具体包括：基于所述第二时间序列数据，判断是否存在异常湿度器监测值；其中，所述异常湿度器监测值为大于预设湿度阈值的实时湿度器监测值；当存在所述异常湿度器监测值时，确定所述异常湿度器监测值对应的第二采集时间点；确定第二时间范围和第三时间范围，其中，所述第二时间范围与所述第三时间范围的时间长度相等，所述第二采集时间点为所述第二时间范围的时间截止节点，且所述第二采集时间点为所述第三时间范围的时间起始节点；基于所述第二时间范围，从所述监测数据集中确定第二待评估数据集，并基于所述第三时间范围，从所述监测数据集中确定第三待评估数据集；当所述第三待评估数据集中全部数据的平均值大于所述第二待评估数据集中全部数据的平均值时，确定所述异常故障类型为所述管道漏水故障；当不存在所述异常湿度器监测值，且当所述待监测水表对应的归一化水量值大于第一阈值时，确定所述异常故障类型为所述读数故障；当不存在所述异常湿度器监测值，且当所述待监测水表对应的归一化压力值大于第二阈值时，确定所述异常故障类型为所述机械故障。
13、通过采用上述技术方案，通过基于第二时间序列数据，判断是否存在异常湿度器监测值，从而实时监测环境湿度变化，及时发现异常湿度情况；通过设定预设湿度阈值，从而能够明确界定异常湿度范围，确保监测系统能够准确区分正常湿度变化和异常湿度情况；通过确定异常湿度器监测值对应的第二采集时间点，从而能够准确定位异常情况发生的具体时间，通过确定第二时间范围和第三时间范围，从而能够全面捕捉异常湿度值出现前后的数据变化情况，确保数据分析的全面性和连续性；通过基于第二时间范围，从监测数据集中确定第二待评估数据集，并基于第三时间范围，从监测数据集中确定第三待评估数据集，从而系统化提取在特定时间范围内的相关数据；通过当第三待评估数据集中全部数据的平均值大于第二待评估数据集中全部数据的平均值时，确定异常故障类型为管道漏水故障，从而能够准确识别管道漏水问题；通过当不存在异常湿度器监测值，且当待监测水表对应的归一化水量值大于第一阈值时，确定异常故障类型为读数故障，从而能够识别由于传感器或数据读取错误导致的异常情况；通过当不存在异常湿度器监测值，且当待监测水表对应的归一化压力值大于第二阈值时，确定异常故障类型为机械故障，从而能够识别由于机械部件故障导致的异常情况。
14、可选的，在所述基于各个所述第二监测数据和所述监测数据集，确定所述待监测水表对应的异常故障类型之后，所述方法还包括：确定所述异常故障类型对应的故障解决方案；将所述异常故障类型和所述故障解决方案发送至用户终端。
15、在本技术的第二方面提供了一种基于物联网的家用水表异常监测系统，所述系统包括：处理模块和获取模块；所述处理模块，用于确定与待监测水表相关联的物联网设备；所述获取模块，用于获取所述待监测水表的第一监测数据；所述处理模块，还用于基于所述第一监测数据，判断所述待监测水表的监测类型是否为异常监测类型；所述获取模块，还用于当所述监测类型为所述异常监测类型时，获取各个所述物联网设备采集的第二监测数据，并获取所述待监测水表在预设时间段内的监测数据集；所述处理模块，还用于基于各个所述第二监测数据和所述监测数据集，确定所述待监测水表对应的异常故障类型。
16、在本技术的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和网络接口用于给其它设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如本技术第一方面任意一项所述的方法。
17、在本技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有能够被处理器加载并执行如本技术第一方面任意一项所述的方法的计算机程序。
18、综上所述，本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
19、通过确定与待监测水表相关联的物联网设备，从而实现对水表的精确监控。通过获取待监测水表的第一监测数据，从而初步掌握水表的运行状态。基于第一监测数据，判断待监测水表的监测类型是否为异常监测类型，从而快速识别水表的异常情况。当监测类型为异常监测类型时，通过获取各个物联网设备采集的第二监测数据，并获取待监测水表在预设时间段内的监测数据集，从而进一步通过多数据源的验证，确保异常监测的准确性。通过基于各个第二监测数据和监测数据集，确定待监测水表对应的异常故障类型，从而准确判定水表异常时对应的故障类型。
1.一种基于物联网的家用水表异常监测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一监测数据包括水量监测数据和压力监测数据；所述基于所述第一监测数据，判断所述待监测水表的监测类型是否为异常监测类型，具体包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物联网设备包括物联网门锁和物联网湿度器；所述第二监测数据包括第一时间序列数据和第二时间序列数据；所述获取各个所述物联网设备采集的第二监测数据，具体包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于各个所述第二监测数据和所述监测数据集，确定所述待监测水表对应的异常故障类型，具体包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述异常故障类型包括读数故障、机械故障以及管道漏水故障；所述当前用户状态为所述在屋状态时，基于所述第二时间序列数据和所述监测数据集，确定所述待监测水表对应的异常故障类型，具体包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述异常故障类型包括读数故障、机械故障以及管道漏水故障；所述当前用户状态为所述离屋状态时，基于所述第二时间序列数据和所述监测数据集，确定所述待监测水表对应的异常故障类型，具体包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于各个所述第二监测数据和所述监测数据集，确定所述待监测水表对应的异常故障类型之后，所述方法还包括：
8.一种基于物联网的家用水表异常监测系统，其特征在于，所述系统包括：处理模块和获取模块；
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器(601)、存储器(605)、用户接口(603)及网络接口(604)，所述存储器(605)用于存储指令，所述用户接口(603)和网络接口(604)用于给其它设备通信，所述处理器(601)用于执行所述存储器(605)中存储的指令，以使所述电子设备(600)执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。
