基于虛擬調(diào)度員的配電網(wǎng)語(yǔ)音遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳 靈

國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司，福建 福州 350001

0 引言

隨著配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，調(diào)度員需要調(diào)度和管理的設(shè)備越來(lái)越多，設(shè)備規(guī)模不斷增加與調(diào)度人員相對(duì)不足之間的矛盾日益突出。通過(guò)智能化手段解決日常調(diào)度問(wèn)題，是減輕調(diào)度員工作量，提升調(diào)度效率，保證供電可靠性的重要手段[1-4]。

當(dāng)前信息化技術(shù)飛速發(fā)展，人工智能迎來(lái)了第三次革命，以深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等為代表的人工智能技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、自動(dòng)駕駛、智能交通、智能培訓(xùn)、智能管家等各個(gè)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。將人工智能語(yǔ)音技術(shù)應(yīng)用到配電網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域，建設(shè)配電網(wǎng)虛擬調(diào)度員[5-8]，通過(guò)真實(shí)調(diào)度員與虛擬調(diào)度員的協(xié)調(diào)互動(dòng)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的置位、掛牌及遙控操作是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)調(diào)度提質(zhì)增效的有效手段，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

虛擬調(diào)度員語(yǔ)音遙控系統(tǒng)是一套基于人工智能語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)的配電網(wǎng)調(diào)度輔助應(yīng)用系統(tǒng)。調(diào)度人員可以通過(guò)外置麥克風(fēng)、話(huà)筒等語(yǔ)音采集設(shè)備，以及耳機(jī)、音響等語(yǔ)音播報(bào)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)同虛擬調(diào)度員的對(duì)話(huà)和信息交互。

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖1所示。具體設(shè)計(jì)步驟如下：（1）虛擬調(diào)度員通過(guò)語(yǔ)音收集服務(wù)將調(diào)度人員的語(yǔ)言進(jìn)行錄音，并通過(guò)語(yǔ)義轉(zhuǎn)換服務(wù)將語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為文本文字；（2）語(yǔ)義解析服務(wù)將相應(yīng)的文字識(shí)別成計(jì)算機(jī)可以理解的指令；（3）通過(guò)業(yè)務(wù)分發(fā)服務(wù)將指令發(fā)送給掛牌處置服務(wù)、置位處置服務(wù)及遙控處置服務(wù)；（4）各處置服務(wù)根據(jù)處置流程，通過(guò)人機(jī)界面、實(shí)時(shí)服務(wù)和前置服務(wù)，將相應(yīng)的調(diào)度指令下發(fā)到FTU、DTU及TTU等各種終端上，以完成相應(yīng)操作。至此，完成了一次調(diào)度員語(yǔ)音指令的收集和處理。但是，在調(diào)度處置過(guò)程中，需要調(diào)度員與虛擬調(diào)度員的多次連續(xù)互動(dòng)交流，因此需要虛擬調(diào)度員語(yǔ)音遙控系統(tǒng)具有連續(xù)記憶功能和交互功能。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)圖

當(dāng)各處置服務(wù)根據(jù)相應(yīng)的流程處置，需要與調(diào)度員進(jìn)行交互理解時(shí)，可以首先通過(guò)語(yǔ)義轉(zhuǎn)換和解析服務(wù)將相應(yīng)的機(jī)器指令轉(zhuǎn)換為調(diào)度員可以理解的文本文字，然后通過(guò)語(yǔ)音收集與播報(bào)服務(wù)將相應(yīng)的文本文字進(jìn)行播報(bào)。當(dāng)調(diào)度員接收到虛擬調(diào)度員的語(yǔ)音時(shí)，將會(huì)根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)語(yǔ)音交流指導(dǎo)虛擬調(diào)度員開(kāi)展未來(lái)的工作。而后，虛擬調(diào)度員語(yǔ)音遙控系統(tǒng)進(jìn)入下一輪處置，直到所有的交互過(guò)程結(jié)束。

2 主要功能設(shè)計(jì)

2.1 語(yǔ)音掛牌功能設(shè)計(jì)

語(yǔ)音掛牌功能支持將音頻設(shè)備輸入的設(shè)備掛牌語(yǔ)音主動(dòng)解析為包含的動(dòng)作指令和操作內(nèi)容的語(yǔ)音指令，并轉(zhuǎn)換為掛牌指令，實(shí)現(xiàn)掛牌業(yè)務(wù)的語(yǔ)音交互，包括設(shè)備的掛牌和摘牌。

首先，調(diào)度員口述：某線(xiàn)路某母線(xiàn)/開(kāi)關(guān)/刀閘/配電變壓器/表箱掛某牌。如果線(xiàn)路名稱(chēng)語(yǔ)音識(shí)別成功，則系統(tǒng)打開(kāi)相應(yīng)的圖形進(jìn)行操作；若語(yǔ)音識(shí)別失敗，則系統(tǒng)將通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)服務(wù)跟調(diào)度員進(jìn)行交互確認(rèn)。然后，系統(tǒng)在接線(xiàn)圖上識(shí)別設(shè)備名稱(chēng)。如果設(shè)備識(shí)別成功，則在相應(yīng)設(shè)備上進(jìn)行掛牌操作；若設(shè)備識(shí)別失敗，則系統(tǒng)將通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)服務(wù)跟調(diào)度員進(jìn)行交互確認(rèn)。具體如圖2所示。

圖2 語(yǔ)音掛牌功能流程圖

2.2 語(yǔ)音置位功能設(shè)計(jì)

語(yǔ)音置位功能支持將音頻設(shè)備輸入的置入業(yè)務(wù)語(yǔ)音主動(dòng)解析為包含的動(dòng)作指令和操作內(nèi)容的語(yǔ)音指令，并轉(zhuǎn)換為置入指令，實(shí)現(xiàn)置入業(yè)務(wù)的語(yǔ)音交互，包括遙信置分、遙信置合、遙測(cè)置數(shù)等。

首先，調(diào)度員口述：某線(xiàn)路某開(kāi)關(guān)/刀閘置合/置分/解除置入。如果線(xiàn)路名稱(chēng)語(yǔ)音識(shí)別成功，則系統(tǒng)打開(kāi)相應(yīng)的圖形進(jìn)行操作；若語(yǔ)音識(shí)別失敗，則系統(tǒng)將通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)服務(wù)跟調(diào)度員進(jìn)行交互確認(rèn)。然后，系統(tǒng)在接線(xiàn)圖上識(shí)別設(shè)備名稱(chēng)。如果設(shè)備識(shí)別成功，則在相應(yīng)設(shè)備上進(jìn)行置合/置分/解除置入等操作；若設(shè)備識(shí)別失敗，則系統(tǒng)將通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)服務(wù)跟調(diào)度員進(jìn)行交互確認(rèn)。具體如圖3所示。

圖3 語(yǔ)音置位功能流程圖

2.3 語(yǔ)音遙控功能設(shè)計(jì)

語(yǔ)音遙控功能支持將音頻設(shè)備輸入的開(kāi)關(guān)遙控語(yǔ)音主動(dòng)解析為包含的動(dòng)作指令和操作內(nèi)容的語(yǔ)音指令，并轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)遙控指令，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)遙控業(yè)務(wù)的語(yǔ)音交互，包括對(duì)指定開(kāi)關(guān)進(jìn)行遙控校驗(yàn)、遙控執(zhí)行等操作。

首先，調(diào)度員口述：打開(kāi)某線(xiàn)路圖。如果線(xiàn)路名稱(chēng)語(yǔ)音識(shí)別成功，則系統(tǒng)打開(kāi)相應(yīng)的圖形進(jìn)行操作；若語(yǔ)音識(shí)別失敗，則系統(tǒng)將通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)服務(wù)跟調(diào)度員進(jìn)行交互確認(rèn)。然后，調(diào)度員口述：某開(kāi)關(guān)遙控/控分/控合。如果設(shè)備識(shí)別成功，則在相應(yīng)設(shè)備上進(jìn)行遙控/控分/控合等操作；若設(shè)備識(shí)別失敗，則系統(tǒng)將通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)服務(wù)跟調(diào)度員進(jìn)行交互確認(rèn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

文章所設(shè)計(jì)的虛擬調(diào)度員語(yǔ)音遙控系統(tǒng)可基于語(yǔ)音交互實(shí)現(xiàn)虛擬調(diào)度員語(yǔ)音遙控、置位和掛牌等功能，對(duì)減輕調(diào)度人員工作量和提質(zhì)增效具有重要意義。