基于虚拟调度员的配电网语音遥控系统设计

2022-01-13陈灵

光源与照明 2021年7期

陈灵

国网福建省电力有限公司，福建福州 350001

0 引言

随着配电网建设规模的不断扩大，调度员需要调度和管理的设备越来越多，设备规模不断增加与调度人员相对不足之间的矛盾日益突出。通过智能化手段解决日常调度问题，是减轻调度员工作量，提升调度效率，保证供电可靠性的重要手段[1-4]。

当前信息化技术飞速发展，人工智能迎来了第三次革命，以深度学习、机器学习等为代表的人工智能技术在互联网、智能制造、自动驾驶、智能交通、智能培训、智能管家等各个领域蓬勃发展，产生了巨大的经济效益和社会效益。将人工智能语音技术应用到配电网调度领域，建设配电网虚拟调度员[5-8]，通过真实调度员与虚拟调度员的协调互动实现配电网的置位、挂牌及遥控操作是实现配电网调度提质增效的有效手段，具有重要的现实意义。

1 系统架构设计

虚拟调度员语音遥控系统是一套基于人工智能语音识别技术和数据挖掘分析技术的配电网调度辅助应用系统。调度人员可以通过外置麦克风、话筒等语音采集设备，以及耳机、音响等语音播报设备，实现同虚拟调度员的对话和信息交互。

系统架构设计图如图1所示。具体设计步骤如下：（1）虚拟调度员通过语音收集服务将调度人员的语言进行录音，并通过语义转换服务将语音转换为文本文字；（2）语义解析服务将相应的文字识别成计算机可以理解的指令；（3）通过业务分发服务将指令发送给挂牌处置服务、置位处置服务及遥控处置服务；（4）各处置服务根据处置流程，通过人机界面、实时服务和前置服务，将相应的调度指令下发到FTU、DTU及TTU等各种终端上，以完成相应操作。至此，完成了一次调度员语音指令的收集和处理。但是，在调度处置过程中，需要调度员与虚拟调度员的多次连续互动交流，因此需要虚拟调度员语音遥控系统具有连续记忆功能和交互功能。

图1 系统架构设计图

当各处置服务根据相应的流程处置，需要与调度员进行交互理解时，可以首先通过语义转换和解析服务将相应的机器指令转换为调度员可以理解的文本文字，然后通过语音收集与播报服务将相应的文本文字进行播报。当调度员接收到虚拟调度员的语音时，将会根据实际情况，通过语音交流指导虚拟调度员开展未来的工作。而后，虚拟调度员语音遥控系统进入下一轮处置，直到所有的交互过程结束。

2 主要功能设计

2.1 语音挂牌功能设计

语音挂牌功能支持将音频设备输入的设备挂牌语音主动解析为包含的动作指令和操作内容的语音指令，并转换为挂牌指令，实现挂牌业务的语音交互，包括设备的挂牌和摘牌。

首先，调度员口述：某线路某母线/开关/刀闸/配电变压器/表箱挂某牌。如果线路名称语音识别成功，则系统打开相应的图形进行操作；若语音识别失败，则系统将通过语音播报服务跟调度员进行交互确认。然后，系统在接线图上识别设备名称。如果设备识别成功，则在相应设备上进行挂牌操作；若设备识别失败，则系统将通过语音播报服务跟调度员进行交互确认。具体如图2所示。

图2 语音挂牌功能流程图

2.2 语音置位功能设计

语音置位功能支持将音频设备输入的置入业务语音主动解析为包含的动作指令和操作内容的语音指令，并转换为置入指令，实现置入业务的语音交互，包括遥信置分、遥信置合、遥测置数等。

首先，调度员口述：某线路某开关/刀闸置合/置分/解除置入。如果线路名称语音识别成功，则系统打开相应的图形进行操作；若语音识别失败，则系统将通过语音播报服务跟调度员进行交互确认。然后，系统在接线图上识别设备名称。如果设备识别成功，则在相应设备上进行置合/置分/解除置入等操作；若设备识别失败，则系统将通过语音播报服务跟调度员进行交互确认。具体如图3所示。

图3 语音置位功能流程图

2.3 语音遥控功能设计

语音遥控功能支持将音频设备输入的开关遥控语音主动解析为包含的动作指令和操作内容的语音指令，并转换为开关遥控指令，实现开关遥控业务的语音交互，包括对指定开关进行遥控校验、遥控执行等操作。

首先，调度员口述：打开某线路图。如果线路名称语音识别成功，则系统打开相应的图形进行操作；若语音识别失败，则系统将通过语音播报服务跟调度员进行交互确认。然后，调度员口述：某开关遥控/控分/控合。如果设备识别成功，则在相应设备上进行遥控/控分/控合等操作；若设备识别失败，则系统将通过语音播报服务跟调度员进行交互确认。