人工智能語音交互技術(shù)在電力調(diào)控領(lǐng)域的應(yīng)用

張效

摘 要：科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展加速我國各行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，使得我國提前進(jìn)入現(xiàn)代化發(fā)展階段。隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，深度學(xué)習(xí)在語音技術(shù)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。與此同時，在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的驅(qū)動下，云端技術(shù)架構(gòu)不斷成熟穩(wěn)定，基于語音的人機交互技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，電力調(diào)控、醫(yī)療、家居等各行業(yè)領(lǐng)域，如服務(wù)機器人、情感交互機器人、教育機器人等。在語音交互方面，云端保存著由海量數(shù)據(jù)通過深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練而成的各種模型，并通過其強勁的處理能力為終端提供諸如語音識別、語義理解、語音合成等計算量較大的服務(wù)。

關(guān)鍵詞：人工智能語音交互技術(shù);電力調(diào)控領(lǐng)域;應(yīng)用

引言

智能時代的到來給予了我國各行業(yè)更大的發(fā)展空間和發(fā)展機遇，為我國經(jīng)濟建設(shè)的不斷進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。人工智能技術(shù)廣泛涉及到人機模式交互、程序自動化執(zhí)行等多個領(lǐng)域，具有極強的信息處理能力，借助現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)能夠有效實現(xiàn)電力調(diào)控工作模式的自動化、程序化、智能化，其中語音交互技術(shù)同傳統(tǒng)調(diào)控工作的結(jié)合也成為當(dāng)下提高調(diào)控操作業(yè)務(wù)效率、進(jìn)一步保障全體國民安全穩(wěn)定用電的重要研究課題。

1語音交互模塊需求分析（Demandanalysisofvoiceinteraction）

人工信息采集工作重復(fù)、枯燥且效率較低，采用機器人進(jìn)行信息采集相當(dāng)于機器人提問，人來回答，可以實現(xiàn)自動化、智能化和高效化。信息采集技術(shù)路線：1.預(yù)置問題庫;2.將問題文本轉(zhuǎn)語音輸出;3.采集用戶回答的語音;4.調(diào)用語音識別模塊將語音轉(zhuǎn)文字;5.提取用戶回答的文本中的關(guān)鍵詞信息;6.將對應(yīng)的問題和回答作為采集的信息存入數(shù)據(jù)庫。交流反饋則是機器人通過采集聲音信號，檢測語音信息，傳輸至本地知識庫和云端服務(wù)器中尋找相應(yīng)匹配信息，確認(rèn)答案后以語音和文本的形式輸出反饋。人機交互式的信息采集與交流反饋既可以從病毒傳播途徑上降低傳染風(fēng)險，又能夠利用預(yù)設(shè)問答庫完成反饋，有效節(jié)約了人力資源。

2人工智能語音交互技術(shù)在電力調(diào)控領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是指在某一領(lǐng)域具有專家級別知識和經(jīng)驗的計算機程序和系統(tǒng)，能夠利用與專家知識相匹配的能力做出推理和決策。典型的專家系統(tǒng)包括知識庫、推理機、知識獲取機制和人機交互界面。專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是人工智能的主要體現(xiàn)，目前已經(jīng)具有較為成熟的應(yīng)用，包括監(jiān)測與診斷、電網(wǎng)調(diào)度操作、事故預(yù)想分析和系統(tǒng)故障恢復(fù)。電網(wǎng)調(diào)度操作是專家系統(tǒng)主要的應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)存儲知識的不同，可以將專家系統(tǒng)分為經(jīng)驗知識、規(guī)則、決策樹和模型等，通過不同的知識形式來反映不同問題的解決思路?；谀Ｐ偷闹R表示方式適合于實時出力，與其他方法（如基于規(guī)則或啟發(fā)的推理方式）相比，該方法更加快速和易于維護(hù)。專家系統(tǒng)在電力操作中的典型應(yīng)用是基于生產(chǎn)規(guī)則的系統(tǒng)，通過保護(hù)規(guī)則、斷路器的動作邏輯以及運行人員的操作規(guī)律用規(guī)則表示，形成系統(tǒng)的專家?guī)?，利用這類知識推動下一步操作，獲取調(diào)度操作序列行為。

2.2語音生成操作指令

語音生成操作票指令，主要可提供給調(diào)控人員通過語音描述操作任務(wù)進(jìn)行操作票的自動生成，通過語音交互自動將調(diào)度語音、工作電話、對話信息轉(zhuǎn)化成文字，再經(jīng)由自然語言解析、分詞識別、語義解析等技術(shù)對文字信息進(jìn)行解析，在解析過程中自動識別電網(wǎng)信息關(guān)鍵字、關(guān)鍵詞，比如操作術(shù)語信息、工作內(nèi)容信息、操作設(shè)備信息等。同時根據(jù)提取的關(guān)鍵信息通過專家系統(tǒng)與操作票智能推理機生成標(biāo)準(zhǔn)操作票?；谡Z音識別技術(shù)的寫票過程可以使調(diào)度人員通過自然的說話方式實現(xiàn)操作票的自動生成，因此能夠大大提高調(diào)度員的工作效率，減輕其工作量，使調(diào)控人員在遇到電網(wǎng)突發(fā)事故時可快速完成操作指令編寫，提高事故處理速度。

2.3調(diào)控業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建技術(shù)

調(diào)控業(yè)務(wù)涉及到電力系統(tǒng)的上中下游內(nèi)容，在電力大數(shù)據(jù)背景下，調(diào)控機器人的決策行為需要依靠數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲等技術(shù)。通過對來自電網(wǎng)的廠站、受電端以及線路的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，正確處理結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，才能夠?qū)φ{(diào)控業(yè)務(wù)做出正確判斷，準(zhǔn)確把握電網(wǎng)運行態(tài)勢，分析處理電網(wǎng)的運行狀態(tài)以及緊急事故，將調(diào)控業(yè)務(wù)的處理實現(xiàn)自動化、智能化。依靠大數(shù)據(jù)技術(shù)，還能夠減輕人工調(diào)度員的處理壓力、減少人工調(diào)度員的處理錯誤，更好地保障電網(wǎng)調(diào)控安全進(jìn)行。數(shù)據(jù)庫構(gòu)建技術(shù)還與其他相關(guān)技術(shù)相結(jié)合，如云計算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，在深化調(diào)控業(yè)務(wù)與其他業(yè)務(wù)融合的同時，應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注電力調(diào)度數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，不斷豐富調(diào)度指令庫、調(diào)度指令語音庫等。

2.4引進(jìn)現(xiàn)代數(shù)據(jù)監(jiān)控技術(shù)先進(jìn)的技術(shù)

使用可以對系統(tǒng)進(jìn)行更好地調(diào)節(jié)控制，并且能夠有效的提高整個電力系統(tǒng)的運輸、生產(chǎn)能力?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)監(jiān)控技術(shù)可以實現(xiàn)自動化、智能化生產(chǎn)經(jīng)驗管理目的，進(jìn)而實現(xiàn)了在無人監(jiān)管的前提下，也能夠保障電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定，電力系統(tǒng)內(nèi)一旦發(fā)生故障，現(xiàn)代數(shù)據(jù)監(jiān)控技術(shù)將會進(jìn)行主動反饋，并在一定程度下實現(xiàn)自我檢修，避免了事故的惡化。運用現(xiàn)代數(shù)據(jù)監(jiān)控技術(shù)，必須要保障設(shè)備使用的先進(jìn)性和合理性，才能夠使數(shù)據(jù)的運用分析能力得到有效的保障。另外，雖然機械設(shè)備可以基本實現(xiàn)無人操作的功能，但仍然應(yīng)該預(yù)留電話報警功能，進(jìn)而實現(xiàn)機械化生產(chǎn)和人力監(jiān)控保障的雙重功能。

結(jié)語

基于語音交互技術(shù)可以實現(xiàn)調(diào)控中心現(xiàn)有調(diào)控管理工作的智能化升級，通過電力領(lǐng)域的專有模型、歷史數(shù)據(jù)、規(guī)程文檔構(gòu)建調(diào)控專業(yè)語料庫和調(diào)控語義識別模型，并依此進(jìn)一步實現(xiàn)智能人機交互，對口述內(nèi)容予以信息識別，通過與其他系統(tǒng)建立交互接口的方式，形成聯(lián)合控制通道，可以大幅有效減輕人工壓力，提升調(diào)控工作的執(zhí)行效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]林澤宏，李敬航，陳威洪，等基于人工智能技術(shù)的調(diào)控程序化操作系統(tǒng)設(shè)計與研究[J].價值工程，2020，21：186-188.

[2]閃鑫，陸曉，翟明玉等.人工智能應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)控的關(guān)鍵技術(shù)分析[J].電力系統(tǒng)自動化，2019，43（01）：69-77.

[3]陳靜.淺析語音人機交互技術(shù)在智能調(diào)度中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代國企研究，2015，72（18）：72-73.

[4]戴文進(jìn)，付小科.基于模式識別和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)短期負(fù)荷預(yù)測[J].南昌大學(xué)學(xué)報（工科版），2003，25（2）：46-50.

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