一种基于NLP算法的配电网调度实时监护系统和方法

摘要

本发明公开了一种基于NLP算法的配电网调度实时监护系统，包括：数据库，用于存储调度信息；监听模块，用于连接电话系统，并获取电话系统中的语音信息；分析模块，基于NLP算法，将从所述监听模块中接收的语音信息，与数据库中的调度信息进行对比识别，校核是否匹配，所述分析模块，包括闲聊告警模块、表述有误告警模块、话术不规范告警模块中的至少一种；反馈模块，依据分析模块的判断结果，当判断结果为不匹配时，触发相应的语音提示指令，并将提示的语音反馈传输到电话系统中进行告警。另外，本发明还公开了一种基于NLP算法的配电网调度实时监护方法。本发明的优点在于能够提高配电网调度收发令的准确性和安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种配网调度收发令实时监护系统和监护方法，属于配电网调度收发令系统领域。

背景技术

随着电网规模的不断扩大，调度机构管辖的电力设备越来越多，调度人员与现场工作人员进行交互的频率也越来越高。他们之间的交互需要通过电话完成，但是现场运维人员所处的环境复杂，经常存在信号不好，噪声吵杂等影响调度指令的正常下达，容易造成配网指令误操作等现象，并且一旦误操作也没有任何的安全警示，缺少对调控操作的全过程管控。

目前，针对人工电话下令操作的有效监测方式是收集电话录音，事故发生时，通过排查录音来判别事故起因和责任人，但是造成的损失已经无法挽回。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种基于NLP算法的配电网调度实时监护系统，能够提高配电网调度收发令的准确性和安全性。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于NLP算法的配电网调度实时监护系统，包括：

数据库，用于存储调度信息；

监听模块，用于连接电话系统，并获取电话系统中调度员和现场操作人员之间的语音信息；

分析模块，基于NLP算法，将从所述监听模块中接收的语音信息，与数据库中的调度信息进行对比识别，判断是否匹配，

所述分析模块，包括闲聊告警模块、表述有误告警模块、话术不规范告警模块中的至少一种，所述闲聊告警模块用于识别当前通话中调度员和现场操作人员双方是否存在闲聊情况；所述表述有误告警模块用于识别调度员和现场操作人员的语音表述是否有误；所述话术不规范告警模块用于识别调度员和现场操作人员的语音表述是否符合规范用语；

反馈模块，依据分析模块的判断结果，当判断结果为不匹配时，触发相应的语音提示指令，并将提示的语音反馈传输到电话系统中进行插话告警。

采用本发明的有益效果：

本发明提出了一种基于NLP类算法的配网调度收发令实时监护系统，通过对接电话系统，实现实时监听调度员和现场操作人员的通话，可以对调度员、现场操作人员的语音信息来分析判断此次调度操作的规范性和准确性，如果发生与预存的数据不匹配的情况，则会通过语音提示这种插话告警方式反馈到电话系统中，从而对调度员或者现场操作人员进行及时提醒，以避免发生误操作、重复操作等工作情况，有效提升调控系统的安全性、准确性、规范性。

另外，本发明中的分析模块，包括闲聊告警模块、表述有误告警模块、话术不规范告警模块中的至少一种，这三个子模块都是针对于通话过程的出现几种情形具体展开。闲聊告警模块，主要是针对于通话过程中出现与操作票中的操作内容不相关的内容时会进行插话告警，表述有误告警模块主要是针对于表述错误的情况，比如操作票中操作令播报错误、设备信息播报错误等等；而话术不规范告警一般指的是一些操作用语不统一，比如对于开关的关闭操作，规范用语为“合上”，而通话中表述为“拉上”，则会识别为表述不规范。

通过以上三个子模块，可以更加细分通话过程中的一些影响误操作的情形，从而针对于这几种细分的情形进行针对性识别，可以进一步减少因为通话远程调度而产生误操作的风险。

作为优选，数据库中的调度信息对应存储在话槽中并进行定义标注，对比识别时采用如下公式进行：

式中：WS为每句话的相似度识别结果，CF为与操作令对应话槽内的属性及内容相匹配的属性个数，TF为对应操作令中的属性总个数，分析模块中利用WS值和设定的阈值进行比对，从而触发相应的语音提示指令。

作为优选，当标注后的文本中出现定义属性以外的词语，且WS＜50%，触发闲聊告警；

和/或，当标注后的文本均为定义属性，但与操作令对应话槽中识别的属性不一致，且50%≤WS≤80%，触发表述有误告警；

和/或，当标注后的文本中与操作令对应话槽识别的属性一致，但属性内容不同，且50%≤WS＜100%，触发话术不规范告警。

作为优选，所述数据库中的调度信息包括操作票号信息、人员姓名信息、手机号码信息、设备名称信息、收/发令时间信息、设备状态信息、操作动作信息、企业单位信息中的至少一种信息。

作为优选，所述分析模块中还包括令前校核模块、身份认证模块、发令/收令校核模块、发令/收令复核模块、操作验证模块中的至少一种。

作为优选，所述发令/收令校核模块和所述发令/收令复核模块相互结合分析：在发令/收令校核后，现场操作人员复诵一遍，获取语音信息中的操作内容与当前操作票中的操作内容进行再一次匹配对比。

作为优选，所述数据库中的存储数据结构为哈希表结构存储数据，包括低速存储介质和高速存储介质。

作为优选，所述高速存储介质上包括计数器数组，所述低速存储介质上包括AHT。

此外，本发明还公开了一种基于NLP算法的配电网调度实时监护方法，采用上述任意一种方案中的实时监护系统，包括以下步骤：

S1、监测呼入号码；

S2、监听电话系统中的调度员和现场操作人员的语音信息，校核操作票号和/或操作令号是否存在，根据校核结果判断是否触发插话告警；

S3、验证身份，监听电话系统中的语音信息，校核现场操作人员身份，根据校核结果判断是否触发插话告警；

S4、操作验证，根据验证结果判断是否触发插话告警；

S5、监听电话系统中的语音信息，校核话术是否规范；和/或，校核表述是否有误；和/或，校核是否闲聊，根据验证结果判断是否触发插话告警。

利用本监护方法，整个监护过程更加严谨，首先通过监测呼入号码作为监测的开启，在收令/发令前要进行校核服务，如果不存在操作票号和.或操作令号则直接进行插话告警，这是基础的核对；另外，还需要进行身份认证，即对人员信息进行核对，以防通话的现场操作人员有误，发生误操作。然后发令/收令通话中，还加入操作验证，以保证此次操作令的状态与前一步操作令状态或设备状态没有冲突，以进一步保证操作内容的准确性，即操作验证。

同时，在通话过程中，如果出现话术不规范（没有按照标准规范用语表述）或发令内容表述有误（人员、设备、动作、工作类型、日期等表述有误），或者有闲聊情况时，进行插话告警。整套监护方法的有较强的逻辑性，通过多层校核、验证服务来对通话内容进行监听、分析，从而提高整个调度工作的准确性、安全性。

作为优选，所述S4中的操作验证，包括：监听模块接收电话系统中的语音信息，获取当前操作票号的执行进度，检查当前准备执行的操作票中的上一步令是否完成，如果没完成则进行对应的插话告警；

和/或：当现场操作人员完成操作后进行收令通话时，调取被操作设备的状态，如果设备状态与收令通话中的操作设备状态不符，则进行对应的插话告警。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明中实时监护系统的示意图；

图2为本发明中数据库存储结构示意图；

图3为本发明中实时监护方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明公开了一种基于NLP算法的配网调度实时监护系统，包括：

数据库，用于存储调度信息；

监听模块，用于连接电话系统，并获取电话系统中调度员和现场操作人员的语音信息；

分析模块，基于NLP算法，将从所述监听模块中接收的语音信息，与数据库中的调度信息进行对比识别，判断是否匹配，

所述分析模块，包括闲聊告警模块、表述有误告警模块、话术不规范告警模块中的至少一种，所述闲聊告警模块用于识别当前通话中调度员和现场操作人员双方是否存在闲聊情况；所述表述有误告警模块用于识别调度员和现场操作人员的语音表述是否有误，所述话术不规范模块用于识别调度员和现场操作人员的语音表述是否符合规范用语；

反馈模块，依据分析模块的判断结果，当判断结果为不匹配时，触发语音提示指令，并将提示的语音反馈传输到电话系统中进行告警。

本实施例中的收发令实时监护系统，通过SIP协议对接电话系统，实现实时监听调度员和现场操作人员的通话，可以对调度员、现场操作人员的语音信息来分析判断此次调度操作的规范性和准确性，如果发生与预存的数据不匹配的情况，则会通过语音提示这种插话告警方式反馈到电话系统中，从而对调度员或者现场操作人员进行及时提醒，以避免发生误操作、重复操作等工作情况，有效提升调控系统的安全性、准确性、规范性。

本实施例中，数据库用于定期接收来自于配电自动化系统推送的调度信息，对于调度信息，可以包括一种或多种信息，包括操作票号信息、人员姓名信息、手机号码信息、设备名称信息、设备状态信息、收/发令时间信息、操作动作信息、企业单位信息、班组信息中的至少一种信息。

需要说明的是，对于调度信息还可以是除上述列举的信息之外的信息，比如变电站信息、开关站信息、营业部信息等等，本文不作穷举。

对于分析模块，主要是基于NLP算法，并结合配电网系统中的场景语言需要进行适配，NLP算法在现有技术中已经有大量公开，主要包括分词(含词性标注)、实体识别和语义相似度模型。ASR识别转为文字后的文本，经过分词算法和实体识别算法的处理，比如将文本中的“班组信息、姓名信息、设备名称信息、操作动作信息、收发令时间信息”等关键信息抽取出来，并填入对话槽中，与数据库中已存储的操作票中对应的“班组信息、姓名信息、设备名称信息、操作动作信息、收发令时间信息”进行相似度比对，在达到一定阈值的情况下，根据对比情况可实时进行插话告警。

反馈模块，反馈的内容即上文所指的插话告警，对于插话告警的具体内容，会有很多种，会根据不同的值选择不同的插话内容。其反馈的途径是也是通过对接电话系统，将语音内容通过插话的方式进行告警。

对于闲聊告警模块、表述有误告警模块、话术不规范告警模块、操作验证模块具体在下文展开说明。

本实施例中分析模块具体的对比分析方法如下：

数据库中的调度信息对应存储在话槽中并进行定义标注，对比识别时采用如下公式进行：

式中：WS为每句话的相似度识别结果，CF为与操作令对应话槽内的属性及内容相匹配的属性个数，TF为对应操作令中的属性总个数，分析模块中利用WS值和设定的阈值进行比对，从而触发相应的语音提示指令。

以闲聊告警模块、表述有误告警模块、话术不规范告警模块三个模块为例：

闲聊告警模块：判定依据有两个条件，1），如果标注后的文本出现定义属性以外的词语；2），当WS＜50%，这两个条件同时满足时，触发闲聊告警。例如，把一句话中每个词都标注为对应的类型，比如“明源站黎明6958线开关拉开”，打标后就成为“开关站、正线、设备、拉开”，每个词放入一个词槽，这些词语是通过大量数据训练后得到的调度行业涉及的特征属性，将打标后的词与已有的文本中的词进行）进行相应词槽比对，比如本例中，有4个词，如果只有两个词槽匹配通过，相似度就是50%。

表述有误告警模块：判定依据也有两个条件，1），标注后的文本均为定义属性，但与操作令对应话槽中识别的属性不一致；2），50%≤WS≤80%，当这两个条件同时满足时，触发表述有误告警，通常是指人员、设备、动作、工作类型、日期等表述有错误。

话术不规范告警模块：判定依据也有两个条件，1）标注后的文本中与操作令对应话槽识别的属性一致，但属性内容不同（比如属性均为动作，但标注文本是“拉上”，操作令为“合上”），2）当50%≤WS＜100%。当两个条件同时满足时，触发话术不规范告警，通常是指没有按照标准规范用语表述。

对于具体结构上的优选：

对于数据库：如图2所示，对于数据库而言，本实施例中数据库的存储数据结构为哈希表结构存储数据，包括低速存储介质2和高速存储介质1双层存储结构，其一是一个计数器数组C，位于高速存储介质1上，其二是一个AHT，位于低速存储介质2上。计数器数组C的长度为m，数组中的每个计数器Ci(i=1，2，…，m)被初始化为0，并与AHT中的第i个查找桶相关联。这样设计的优点在于：由于系统的片上存储资源有限，为了充分利用这部分资源，本实施例使用的哈希表结构存储数据采用分层存储结构，尽可能将计数器数组C存储于片内，而将AHT存储于片外，从而优化数据库的存储结构，将计数器数组C存储于片上低延迟存储介质中，将AHT存储于片外高延迟存储介质中。将所有二元数据对或数据值存储于片外，将与余下的其它数据存储于片上，以此减少了片外访存次数，加快了数据查询速度。

对于分析模块，本实施例中所述分析模块中包括令前校核模块、身份认证模块、发令/收令校核模块、发令/收令复核模块、操作验证模块中的至少一种。

对于令前校核模块，通过监听模块接收电话系统中的语音信息，获取语音信息中的操作票号信息，匹配存储在数据库中当天对应的操作票号，以验证操作票号是否存在，如果不存在则会进行对应的插话告警。

对于身份认证模块，通过监听模块接收电话系统中的语音信息，获取语音信息中的人员姓名信息，匹配当前操作票号中的人员信息，判断是否一致，如果不匹配则进行对应的插话告警。

对于发令/收令校核模块，监听模块接收电话系统中的语音信息，获取语音信息中的操作令内容与当前操作票号中的操作令内容进行匹配，如果出现话术不规范或内容表述有误，进行对应的插话告警；

对于发令/收令复核模块，在发令/收令校核后，现场操作人员复诵一遍，该步骤中，获取语音信息中的操作令内容与当前操作票号中的操作令内容进行再一次匹配，如果出现话术不规范或内容表述有误，进行插话告警。

基于上述的配电网调度实时监护系统，本发明还公开了一种配电网调度实时监护方法，可以参考图3所示，具体如下：

S1、监测呼入号码；遍历数据库中的人员信息，检查该电话号码是否在数据库中。例如，如果呼入电话为陌生未登记号码，启动告警插话功能：“此电话号码未进行登记，请核实人员情况”。

S2、监听电话系统中的语音信息，校核操作票号是否存在；在S1中呼入号码通过的情况下，调度员或现场操作员需要报操作票号，对方复诵票号。首先检查双方表述的操作票号是否一致，如果不一致，且调度员并未给出反馈，则启动插话告警：“操作票号表述不一致，请核查”；

作为优选，该步骤中还可以加入校核操作令号，通常一个操作票中可能存在多个操作令，在操作票号校核完成后，还可以加入操作令校核。例如如果操作票号表述一致，则与当前正在执行的操作票中的操作令号进行匹配，如未匹配到，则启动告警插话功能：“未匹配到操作令号，请核实”。

S3、验证身份；操作票号或者操作令号完成匹配，需要进行身份认证，如果现场操作人员所报的姓名与数据库中该电话号码所对应的人员姓名不一致，启动告警插话功能：“操作人员姓名不正确，请核实”。

S4、操作验证；操作人员姓名核实后，需要进行操作验证，操作验证主要从两方面来验证：如果监测到当前播报的操作票中的操作令出现跳令的情况，则启动告警插话功能：“前置操作令未完成，存在跳项风险，请核实。”；如果监测到当前准备执行的操作令的设备状态异常或操作令有误（比如操作令是“合上xx开关”，但配电网调度实时监护系统检测到该开关已经处于合上状态），启动告警插话功能：“开关状态异常，请现场操作人员检查开关状态”。

S5、监听电话系统中的语音信息，验证话术是否规范；和/或验证表述是否有误；和/或，验证是否闲聊。当设备状态监测无误，对收/发令通话过程进行监测，此过程主要监测三个方面的内容：

1）如果监测到双方所谈内容与操作令内容无关，系统判定双方处于闲聊状态，启动告警插话功能：“专心工作，请勿闲谈”；

2）如果监测到通话双方所述内容与操作令内容表述方式不一致，启动告警插话：“请按照规范话术进行收/发令表述”；

3）如果监测到双方通话过程中存在收/发令内容表述有误问题（人员、设备、动作、工作类型、日期等表述有误），则启动告警插话功能：“操作令中的xx内容不正确，请核实”。

S6、通话过程中没有监测到问题，当电话挂断后，本次通话监测结束。

利用本监护方法，整个监护过程更加严谨，首先通过监测呼入号码作为监测的开启，在收令/发令前要进行校核服务，如果不存在操作票号和/或操作令号则直接进行插话告警，这是基础的核对；另外，还需要进行身份认证，即对人员信息进行核对，以防通话的现场操作人员有误，发生误操作。然后发令/收令通话中，还加入操作验证，以保证此次操作令的状态与前一步操作令状态或设备状态没有冲突，以进一步保证操作内容的准确性，即操作验证。

同时，在通话过程中，如果出现话术不规范（没有按照标准规范用语表述）或发令内容表述有误（人员、设备、动作、工作类型、日期等表述有误），进行插话告警。另外，通话过程中，上文所述的发令/收令校核模块、发令/收令复核模块的功能也会实时进行。

整套监护方法的有较强的逻辑性，通过多层校核、验证服务来对通话内容进行监听、分析，从而提高整个调度工作的准确性、安全性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。