말단 엣지 디바이스 기반 데이터 이상 탐지 및 결손 데이터 보완을 통한 전력소비 예측 장치 및 방법
전남대학교산학협력단
김진술, 오승민
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요약본 개시는 말단 엣지 디바이스 기반 데이터 이상 탐지 결손 데이터 보완을 통한 전력 소비 예측 장치 및 방법에 관한 것으로, 전력 데이터를 수집하고, 수집된 상기 전력 데이터를 데이터 전처리하고, 전처리된 상기 전력 데이터의 분포를 확인하고, 수집된 전력 데이터에 대해 특이치 또는 이상치가 있는 경우 이를 삭제 또는 보간하고, 수집된 전력 데이터를 기초로 딥러닝 모델을 학습하고, 전력 예측 딥러닝 모델을 통해 장단기 전력 소요량을 예측하고, 전력 데이터가 수집될 당시 특이치 또는 이상치가 있는지 확인하고 이를 모니터링하는 것을 그 요지로 한다.
대표 청구항말단 엣지 디바이스 기반 데이터 이상 탐지 및 결손 데이터 보완을 통한 전력 소비 예측 장치에서, 전력 데이터, 기상 데이터, 날짜 데이터, 사용 형태 데이터를 수집할 수 있는 데이터 수집부;상기 전력 데이터, 기상 데이터, 날짜 데이터, 사용 형태 데이터의 전처리를 수행하는 데이터 전처리부;상기 전력 데이터의 분포와 누적된 데이터 개수를 확인하고, 상기 전력 데이터에 대한 시계열 데이터를 이미지로 변환시켜 특이치나 이상치를 판단하는 데이터 분석부;상기 전력 데이터와 상기 기상 데이터에 대해 상기 특이치나 이상치가 있을 경우 이를 삭제 혹은 보간하는 보정을 수행할 수 있는 특이치/이상치 확인부;상기 전력 데이터, 기상 데이터, 날짜 데이터, 사용 형태 데이터에서 상기 특이치나 이상치를 보정하여 누적 저장된 데이터를 바탕으로 딥러닝 모델을 학습하는 전력 예측 딥러닝 모델 학습부;학습된 전력 예측 딥러닝 모델을 통해 장단기 전력 소요량을 예측하는 장단기 전력 예측부; 및상기 장단기 전력 예측부와 상기 특이치/이상치 확인부를 포함하여 상기 말단 엣지 디바이스에서 운용될 수 있으며, 상기 전력 데이터를 상기 말단 엣지 디바이스로 이동시켜 상기 말단 엣지 디바이스가 상기 전력 데이터를 수집할 시에, 상기 특이치나 이상치가 있는지 확인하고 이를 모니터링 하는 에너지 관리부 포함하고,상기 데이터 분석부는,상기 전력 데이터가 수집된 개수를 확인하고, 상기 전력 데이터의 최소, 최대 값과 백분위 수를 확인하는 분포/누적 확인부; 및MTF(Markov transition field) 알고리즘을 이용하여 상기 전력 데이터에 대한 시계열 데이터를 이미지로 변환하고, 상기 이미지를 기반으로 평균 픽셀 분포를 확인하여 상기 특이치나 이상치를 판단하는 데이터 변환 및 확인부를 포함하는 전력 소비 예측 장치.
