云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司迪慶供電局 徐進(jìn)東 魯茸次理 劉 偉 卓格拉姆 張學(xué)華 格桑拉姆

云南云電同方科技有限公司 金瑞瓊

配網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作。隨著電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大及信息化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，配網(wǎng)調(diào)度工作日益繁重，現(xiàn)有的調(diào)度運(yùn)行管理模式仍主要依靠人工手段完成，存在諸多薄弱環(huán)節(jié)，難以適應(yīng)現(xiàn)階段的調(diào)度運(yùn)行管理需求。在調(diào)度指令下發(fā)及接收環(huán)節(jié)，調(diào)度人員通過電話形式進(jìn)行調(diào)度聯(lián)絡(luò)，易受調(diào)度人員口誤因素影響，造成調(diào)度指令誤下，由于缺乏相關(guān)技術(shù)手段支撐，誤下指令不易被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致不正確的操作動(dòng)作被執(zhí)行，引發(fā)電網(wǎng)安全事故。調(diào)度聯(lián)絡(luò)過程中，調(diào)度人員通過記錄關(guān)鍵調(diào)度信息，調(diào)度通話結(jié)束后，依靠經(jīng)驗(yàn)知識(shí)選擇對(duì)應(yīng)的日志類別，最終將日志內(nèi)容填寫至配網(wǎng)調(diào)度工作臺(tái)中，存在工作量大、效率低、規(guī)范性等問題。交接班事項(xiàng)繁雜、主要依靠人工記憶，容易出現(xiàn)漏交、錯(cuò)交等問題，增加調(diào)度運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。調(diào)度指令以電話錄音形式存在，僅依靠人工手段進(jìn)行調(diào)度質(zhì)檢分析困難，事件事故追責(zé)效率低。

近年來(lái)，隨著語(yǔ)音識(shí)別與自然語(yǔ)言處理技術(shù)的不斷成熟及實(shí)用化水平提升，將之引入配網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域，輔助調(diào)度業(yè)務(wù)開展，從而減輕基層班組工作負(fù)荷，降低調(diào)度工作出錯(cuò)率，提高調(diào)度工作效率，對(duì)保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行具有重要意義。

1 研究現(xiàn)狀

1.1 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)研究現(xiàn)狀

語(yǔ)音識(shí)別是實(shí)現(xiàn)人機(jī)自然交互的方式之一，能夠讓機(jī)器“聽懂”人類語(yǔ)言并做出反饋，也可將人類語(yǔ)音轉(zhuǎn)化為文字信息進(jìn)行表達(dá)。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)已經(jīng)成為近年來(lái)的熱點(diǎn)研究方向，并取得了系列的研究成果，國(guó)外蘋果公司的智能手機(jī)助理sir、亞馬遜智能音箱、微軟小娜等已經(jīng)走進(jìn)人們?nèi)粘Ｉ?，?guó)內(nèi)的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)研究如火如荼，以科大訊飛為首的互聯(lián)網(wǎng)公司不斷在語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)上加以探索，在語(yǔ)音輸入、語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫方面取得到了巨大的研究進(jìn)展，并致力于推動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化研究。隨著深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷延展及計(jì)算資源夯實(shí)，基于深度學(xué)習(xí)的語(yǔ)音識(shí)別模型在語(yǔ)音識(shí)別準(zhǔn)確率顯現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)普通話的語(yǔ)音識(shí)別準(zhǔn)確率較高，未來(lái)面向特定領(lǐng)域方言及復(fù)雜場(chǎng)景的語(yǔ)音識(shí)別任務(wù)仍是近期及未來(lái)一段時(shí)間的研究重點(diǎn)。

語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于車載、醫(yī)療、家居行業(yè)，在電力行業(yè)中應(yīng)用相對(duì)較少，主要應(yīng)用于95598客戶服務(wù)側(cè)，用于客戶來(lái)電環(huán)節(jié)的服務(wù)質(zhì)檢，在電網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域，存在一定的語(yǔ)音識(shí)別應(yīng)用需求，但受限于方言識(shí)別及調(diào)度專有業(yè)務(wù)特性等影響，針對(duì)調(diào)度業(yè)務(wù)的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)難度較大，取得的研究成果較少。

1.2 自然語(yǔ)言處理技術(shù)研究現(xiàn)狀

自然語(yǔ)言處理技術(shù)在個(gè)性化知識(shí)推薦服務(wù)、知識(shí)檢索、智能問答、語(yǔ)音識(shí)別等方面應(yīng)用廣泛，在電力行業(yè)中也存在一些應(yīng)用案例，諸如電力設(shè)備缺陷數(shù)據(jù)挖掘、客戶服務(wù)工單分類、業(yè)務(wù)指導(dǎo)手冊(cè)智能搜索等。未來(lái)，自然語(yǔ)言處理技術(shù)將在提升電網(wǎng)運(yùn)行效率、保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行方面發(fā)揮更大的作用。

2 基于語(yǔ)音識(shí)別與自然語(yǔ)言處理的調(diào)度業(yè)務(wù)總體設(shè)計(jì)

充分利用現(xiàn)有的調(diào)度業(yè)務(wù)軟硬件平臺(tái)，針對(duì)必要場(chǎng)景部署實(shí)施麥克風(fēng)陣列拾音設(shè)備，通過相關(guān)語(yǔ)音接口進(jìn)行調(diào)度語(yǔ)音數(shù)據(jù)全量采集，統(tǒng)一存儲(chǔ)、分析及應(yīng)用。利用行業(yè)通用的語(yǔ)音識(shí)別模型，結(jié)合大規(guī)模的調(diào)度特殊發(fā)音、專有名詞標(biāo)注對(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)訓(xùn)練，構(gòu)建面向電力調(diào)度業(yè)務(wù)的語(yǔ)音識(shí)別模型，對(duì)調(diào)度語(yǔ)音進(jìn)行文本識(shí)別。結(jié)合自然語(yǔ)言處理技術(shù)對(duì)調(diào)度文本進(jìn)行特征提取、語(yǔ)義解析，以支撐語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫、智能搜索、日志及交接班記錄生成、語(yǔ)音質(zhì)檢分析上層應(yīng)用需求。通過本項(xiàng)目的研究和應(yīng)用，將傳統(tǒng)的依靠人工進(jìn)行配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理的模式向人機(jī)協(xié)同的智能管理模式變革，提升配網(wǎng)調(diào)度工作效率，提升安全防誤防控水平，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行?？傮w架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

3 語(yǔ)音識(shí)別與自然語(yǔ)言處理技術(shù)融合應(yīng)用場(chǎng)景

3.1 調(diào)度指令智能校核

配網(wǎng)調(diào)度工作中，各級(jí)調(diào)度運(yùn)行單位普遍采用電話進(jìn)行調(diào)令下發(fā)，頻繁的操作任務(wù)及檢修工作使得調(diào)度人員每天要進(jìn)行大量的電話接打，調(diào)度人員通過口述方式將事先擬好的操作票及檢修任務(wù)信息傳遞給執(zhí)行單位，在此過程中極易因口誤、信息看錯(cuò)等人為失誤造成不正確的操作指令被執(zhí)行，引發(fā)電網(wǎng)安全事故。因此，可通過收集配網(wǎng)調(diào)度語(yǔ)音語(yǔ)料，結(jié)合調(diào)度特殊發(fā)音處理及專業(yè)術(shù)語(yǔ)對(duì)語(yǔ)音語(yǔ)料進(jìn)行標(biāo)注，基于半監(jiān)督形式進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別模型訓(xùn)練，將調(diào)度錄音實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為文本信息，并通過配網(wǎng)調(diào)度工作臺(tái)進(jìn)行顯示，在調(diào)度聯(lián)絡(luò)過程中，便于調(diào)度人員及時(shí)核查調(diào)度指令，有效防止調(diào)度指令下達(dá)偏差。

圖1 基于語(yǔ)音識(shí)別與自然語(yǔ)言處理的調(diào)度業(yè)務(wù)總體設(shè)計(jì)

3.2 調(diào)度日志智能生成及分類

調(diào)度日志的生成依靠調(diào)度人員在調(diào)度通話過程中記錄關(guān)鍵信息，通話結(jié)束后，通過經(jīng)驗(yàn)判斷選擇日志類型，將記錄的關(guān)鍵信息進(jìn)行整理后填寫至配網(wǎng)調(diào)度工作臺(tái)中，存在大量的數(shù)據(jù)重復(fù)錄入工作，由于缺乏技術(shù)手段支撐，工作效率得不到有效保障。此外，日志內(nèi)容的填寫缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范性較差。配網(wǎng)調(diào)度過程中，可通過語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)識(shí)別調(diào)度通話內(nèi)容，將之轉(zhuǎn)化為文本信息，并進(jìn)一步利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)對(duì)調(diào)度日志文本內(nèi)容進(jìn)行語(yǔ)義解析，構(gòu)建調(diào)度日志分類模型，最后根據(jù)日志的類別，建立基于每種類別的日志內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)化模板，利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)自動(dòng)提取調(diào)度指令內(nèi)容、停電范圍、施工位置等特征信息，對(duì)原始的調(diào)度文本內(nèi)容進(jìn)行歸一化處理后獲得標(biāo)準(zhǔn)化的調(diào)度日志。

3.3 交接班日志智能生成及校核

目前各變電站交接班以口頭會(huì)議形式存在，通過現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行收聽及同步記錄形成交接班記錄，現(xiàn)場(chǎng)交接班會(huì)議結(jié)束后，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)記錄信息完成配調(diào)系統(tǒng)交接班記錄電子化填報(bào)。交接班過程中，接班人員需要多方感官協(xié)同工作，耗時(shí)較長(zhǎng)，且容易造成重要信息遺漏或信息記錄不全，造成交接班漏交、錯(cuò)交的等問題，影響變電站正常運(yùn)行或者造成故障。以提升現(xiàn)場(chǎng)交接班效率及交接班正確性為目標(biāo)，在交接班現(xiàn)場(chǎng)安裝部署拾音設(shè)備硬件設(shè)施，實(shí)現(xiàn)交接班全語(yǔ)音信息采集，利用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)將交接班語(yǔ)音轉(zhuǎn)化為文本內(nèi)容，與配調(diào)系統(tǒng)調(diào)度日志實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)，基于自然語(yǔ)言處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)交接班記錄及調(diào)度日志內(nèi)容的一致性核查，對(duì)錯(cuò)誤及遺漏的交接班信息進(jìn)行及時(shí)告警，以提醒現(xiàn)場(chǎng)交接班人員對(duì)漏交信息進(jìn)行核查、補(bǔ)充及修正，提升現(xiàn)場(chǎng)工作效率及質(zhì)量，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 調(diào)度信息智能搜索及質(zhì)檢分析

各級(jí)調(diào)度語(yǔ)音數(shù)據(jù)以音頻形式分散式存儲(chǔ)于獨(dú)立的語(yǔ)音服務(wù)器上，針對(duì)調(diào)度語(yǔ)音的質(zhì)檢分析采用人工全量或抽量聽音頻的形式，聽完一個(gè)完整的音頻文件往往需要花費(fèi)幾分鐘時(shí)間，由于工作量巨大，容易因疲累等原因造成注意力不集中，未發(fā)現(xiàn)調(diào)度語(yǔ)音中存在的問題，使得調(diào)度語(yǔ)音質(zhì)檢分析失去可操作性。由于在發(fā)生電網(wǎng)事件事故時(shí)，運(yùn)行單位負(fù)責(zé)人往往需要通過在海量的音頻文件中查找相關(guān)的調(diào)度語(yǔ)音，調(diào)度語(yǔ)音搜索困難。利用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)將非結(jié)構(gòu)的調(diào)度語(yǔ)音音頻轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的文本信息進(jìn)行存儲(chǔ)，基于自然語(yǔ)言關(guān)鍵詞搜索及語(yǔ)義理解實(shí)現(xiàn)調(diào)度文本信息的快速定位，并能夠在音頻上自動(dòng)標(biāo)記查詢關(guān)鍵詞的語(yǔ)音位置，并自動(dòng)播放，以提升調(diào)度語(yǔ)音質(zhì)檢效率及質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)：結(jié)合配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理現(xiàn)狀，為提升配調(diào)調(diào)度管理效率，將基層班組人員從大量重復(fù)性工作中解放出來(lái)，提升電網(wǎng)本質(zhì)安全水平。本文提出了語(yǔ)音識(shí)別與自然語(yǔ)言處理技術(shù)在配網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域的應(yīng)用探索，圍繞調(diào)度指令智能校核、調(diào)度日志及交接班記錄智能生成，調(diào)度語(yǔ)音智能搜索及質(zhì)檢分析，推動(dòng)配網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)全過程環(huán)節(jié)的智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的同時(shí)，為語(yǔ)音識(shí)別及自然語(yǔ)言處理技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域的實(shí)用化實(shí)踐奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。