一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法与流程

1.本发明涉及智能语音识别技术领域，尤其涉及一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法。


背景技术：

2.随着水电厂自动化系统发展迅速，水电厂运行人员通过操作鼠标、键盘等人机交互工具即可实现对全厂设备状态的监视和控制，提高了运行监盘的工作效率。随着一些大型水电厂和流域集控中心的建成，水电运行人员需要监视的信息越来越多。特别是水电一体化管控平台的运用普及，将全厂各类自动化系统和管理信息系统的信息集中于一个统一的平台之上，运行人员需要监视的信息量大幅增加。当前，依靠传统的鼠标、键盘等人机交互方式已无法满足运行人员的工作需求。
3.语音通话作为人类最自然便捷的交流方式，以语音识别为主要手段的人机交互方式在其他行业已有应用，基于语音的人机交互方式已成为一种极为重要的交互手段。
4.智能语音识别是以语音输入、识别为主要内容的人机交互方式。随着当前人工智能技术的蓬勃发展，语音识别技术也迎来了飞跃式的发展，以智能语音交互为主导的商业化应用已经应用于社会的各个领域。语音识别技术主要包括特征提取、模式匹配准则及模型训练三个方面，让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令。根据识别对象，语音识别可分为孤立词识别、关键词识别和连续语音识别。语音识别的技术有两种，一是非特定人语音识别，二是特定人语音识别。非特定人语音识别在使用前不需要事先学习，可以直接使用，但其弊端在于识别率普遍较低。特定人语音识别是针对特定人语音识别的技术，步骤是先将待测的语音信号，经语音特征参数求出，然后再与语音样本作参考对比，以匹配度最高的参考样本作为语音识别的结果。使用特定人语音识别前须先将用户的语音参考样本先存入当作比对语音的语音库。
5.与本发明相似的技术方案主要为各行业专用智能语音识别人机交互方法或装置，如下列已公开的发明申请：
6.cn104951077a(申请公开号，下同)基于人工智能的人机交互方法、装置和终端设备，为高功能高陪伴型的人机交互智能机器人；cn111145746a一种基于人工智能语音的人机交互方法，采用云端服务平台实现语音识别和解析；cn 111199736 a语音识别辅助装置以及语音识别辅助程序，介绍了一种专用于汽车的辅助(支援)基于语音识别装置的语音识别功能的语音识别辅助装置以及语音识别辅助程序；cn108873672a新型语音控制时钟闹钟，介绍了一种采用语音识别控制的时钟闹钟产品。
7.以上已有的发明，为其他各行业采用语音识别技术的人机交互方法或装置，在功能上实现了语音识别、语音控制、结果反馈等基于语音识别的人机交互功能。
8.目前水电厂运行人员主要通过鼠标、键盘、按键、触摸屏等设备和形式与计算机监控系统、继电保护系统等生产辅助系统进行人机交互，这些交互方式主要存在以下缺点和
不足：
9.1)交互方式不够自然友好
10.鼠标、键盘等输入设备是应用了人体工程学原理的人机交互设备，从一定程度上方便了人类与机器设备的人机交互。但人类在使用鼠标、键盘等这些人体工程学设备时需要占用双手，采用机械式的操作方法进行人机交互。这并不符合人类模糊性和并行性的交互方式，交互方式对人类而言并不够自然友好。
11.2)智能化程度不高
12.使用传统的鼠标键盘等人机交互设备时，水电厂运行人员通过点击鼠标来操作计算机监控系统等生产辅助系统画面或菜单栏中的相应操作控件下达指令，生产辅助系统做出相应反馈。运行人员需要实现某种操作时，需要在相应系统中找到对应的操作控件进行操作，整体智能化程度不高。特别当运行人员对系统画面不熟悉时或某项操作需要多个画面来回切换操作时，操作效率会显著降低。


技术实现要素：

13.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，具有识别准确、便于各系统联动的特点，可以显著减轻运行人员的监盘工作量。
14.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
15.一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，包括：整体模块和控制平台，所述整体模块由所述语音采集模块、所述语音解析模块、所述语音存储模块以及显示系统组成；所述语音采集模块主要指麦克风设备，用于采集运行人员的语音命令并送至所述语音解析模块；所述语音存储模块用于存储特定人的语音记录和特定语音命令的联动智能应用；所述语音解析模块将所述语音采集模块送来的运行人员的语音命令进行识别，与所述语音存储模块中的特定人的语音记录进行匹配，如匹配到特定人员的语音记录则进行语音命令解析，将解析出的语音命令通过一体化管控平台联动总线发至所述语音存储模块中配置的智能应用或外部应用，实现运行人员命令的转发；显示系统用于显示联动智能应用对运行人员语音命令的反馈显示。
16.本发明进一步设置为：智能语音识别系统作为一体化管控平台的功能模块，可统一使用一体化管控平台的用户管理模块，读取用户账户信息并组态用户特征语音及语音命令信息。
17.本发明进一步设置为：智能语音识别系统作为一体化管控平台的功能模块，可利用一体化管控平台的联动信息总线方便地与内部智能应用和外部应用进行联动，执行语音命令。
18.本发明进一步设置为：采用特定人语音识别方式，防止非一体化管控平台注册用户非法发布语音命令，保证了语音信息录入的准确性。
19.本发明进一步设置为：对语音信息进行合法性检查，已组态的语音命令才会被下发执行；在智能应用或外部应用执行语音命令前对语音命令进行二次合法性检查，保证了语音命令的安全性。
20.本发明进一步设置为：所述控制平台由所述语音录入设备、所述语音解析服务器、
数据存储服务器、所述语音联动服务器、所述显示系统，以及一体化管控平台内的所述智能应用服务器和所述外部应用服务器组成。
21.本发明进一步设置为：所述语音录入设备为麦克风设备，采集运行人员录入的语音命令，并将语音命令信息发送至所述语音解析服务器。
22.本发明进一步设置为：所述语音解析服务器对语音命令进行智能分析，将解析内容发送至所述语音联动服务器，并同时将语音命令信息和解析内容发送至数据存储服务器存储。
23.本发明进一步设置为：所述语音联动服务器将语音联动命令发送至相应的所述智能应用服务器或者所述外部应用服务器。
24.本发明进一步设置为：命令执行结果由所述显示系统在显示屏幕上展示给运行人员。
25.本发明的有益效果为：
26.1、本发明提出一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，通过将语音识别功能嵌入一体化管控平台中应用基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别，支持运行人员通过语音方式与一体化管控平台进行自然友好的人机交互，实现对特定运行人员语音命令的识别，提高运行人员的人机交互体验，并通过一体化管控平台实现对运行人员语音命令的联动响应，提高运行人员操作命令响应的智能化程度，并联动其他系统作出命令响应，提供运行人员期望的执行结果，以实现更自然便捷的人机交互方式，降低运行人员监盘工作量。
27.2、本发明基于一体化管控平台，通过注册用户特征语音组态、语音命令信息组态及语音命令两次合法性检查机制，提高语音识别和语音命令执行的安全性和可靠性。
附图说明
28.图1为本发明中的整体模块示意图。
29.图2为本发明中的工作流程示意图。
30.图3为本发明中的设备及其连接关系示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
32.如图1所示，一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，包括：整体模块由语音采集模块11、语音解析模块12、语音存储模块13及显示系统14组成；语音采集模块11主要指麦克风设备，用于采集运行人员的语音命令并送至语音解析模块12；语音存储模块13用于存储特定人的语音记录和特定语音命令的联动智能应用；语音解析模块12将语音采集模块11送来的运行人员的语音命令进行识别，与语音存储模块13中的特定人的语音记录进行匹配，如匹配到特定人员的语音记录则进行语音命令解析，将解析出的语音命令通过一体化管控平台联动总线发至语音存储模块13中配置的智能应用或外部应用，实现运行人员命令的转发；显示系统14用于显示联动智能应用对运行人员语音命令的反馈显示；智能语音识别系统作为一体化管控平台的功能模块，可统一使用一体化管控平
台的用户管理模块，读取用户账户信息并组态用户特征语音及语音命令信息，以及可利用一体化管控平台的联动信息总线方便地与内部智能应用和外部应用进行联动，执行语音命令；采用特定人语音识别方式，防止非一体化管控平台注册用户非法发布语音命令，保证了语音信息录入的准确性；对语音信息进行合法性检查，已组态的语音命令才会被下发执行；在智能应用或外部应用执行语音命令前对语音命令进行二次合法性检查，保证了语音命令的安全性。
33.本发明涉及的设备及各设备间的连接关系如图3所示，主要包括语音录入设备31、语音解析服务器32、数据存储服务器33、语音联动服务器34、显示系统35，以及一体化管控平台内的智能应用服务器和外部应用服务器。语音录入设备31为麦克风设备，采集运行人员录入的语音命令，并将语音命令信息发送至语音解析服务器32。语音解析服务器32对语音命令进行智能分析，将解析内容发送至语音联动服务器34，并同时将语音命令信息和解析内容发送至数据存储服务器33存储，语音联动服务器34将语音联动命令发送至相应的智能应用服务器或者外部应用服务器。命令执行结果由显示系统35在显示屏幕上展示给运行人员。
34.本发明的工作流程如图2所示：
35.首先运行人员通过语音唤醒词唤醒语音识别设备，并通过语音采集模块11中的语音录入设备录入运行人员的语音信息，语音采集模块11将采集到的运行人员语音信息传送至语音解析模块12。
36.语音解析模块12对语音采集模块11送来的语音信息进行语音识别，并与语音存储模块13中存储的已注册用户的特征语音进行匹配，如匹配成功，则认为语音信息合法，继续进行语音特征参数提取；若未匹配成功，则认为语音信息非法，反馈语音信息非法提示，继续等待运行人员语音录入。
37.语音解析模块12对匹配成功的语音信息进行语音特征参数提取，生成命令并与语音存储模块中的语音命令进行匹配，若匹配成功则将语音命令通过一体化管控平台内部联动信息总线发送至对应智能应用或通过外部联动信息总线发送至外部应用，由对应智能应用或外部应用执行；若匹配不成功，则认为语音命令非法，反馈语音命令非法提示，继续等待运行人员语音录入。
38.接收到语音命令的智能应用或外部应用，对语音命令进行二次合法性检查，若检查通过则执行命令，若检查不通过，则反馈命令检查不通过提示，命令不予执行。
39.智能应用或外部应用执行语音命令后，通过一体化管控平台对应显示系统或语音系统等反馈系统反馈语音命令执行信息，供运行人员监听或查看。
40.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，其特征在于，包括：整体模块和控制平台，所述整体模块由语音采集模块11、语音解析模块12、语音存储模块13以及显示系统14组成，语音采集模块11主要指麦克风设备，用于采集运行人员的语音命令并送至所述语音解析模块12；所述语音存储模块13用于存储特定人的语音记录和特定语音命令的联动智能应用；所述语音解析模块12将所述语音采集模块11送来的运行人员的语音命令进行识别，与所述语音存储模块13中的特定人的语音记录进行匹配，如匹配到特定人员的语音记录则进行语音命令解析，将解析出的语音命令通过一体化管控平台联动总线发至所述语音存储模块13中配置的智能应用或外部应用，实现运行人员命令的转发；显示系统14用于显示联动智能应用对运行人员语音命令的反馈显示。2.根据权利要求1所述的一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，其特征在于，智能语音识别系统作为一体化管控平台的功能模块，可统一使用一体化管控平台的用户管理模块，读取用户账户信息并组态用户特征语音及语音命令信息。3.根据权利要求1所述的一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，其特征在于，智能语音识别系统作为一体化管控平台的功能模块，可利用一体化管控平台的联动信息总线方便地与内部智能应用和外部应用进行联动，执行语音命令。4.根据权利要求1所述的一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，其特征在于，采用特定人语音识别方式，防止非一体化管控平台注册用户非法发布语音命令，保证了语音信息录入的准确性。5.根据权利要求1所述的一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，其特征在于，对语音信息进行合法性检查，已组态的语音命令才会被下发执行；在智能应用或外部应用执行语音命令前对语音命令进行二次合法性检查。6.根据权利要求1所述的一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，其特征在于，所述控制平台由所述语音录入设备31、所述语音解析服务器32、数据存储服务器33、所述语音联动服务器34、所述显示系统35，以及一体化管控平台内的所述智能应用服务器和所述外部应用服务器组成。7.根据权利要求6所述的一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，其特征在于，所述语音录入设备31为麦克风设备，采集运行人员录入的语音命令，并将语音命令信息发送至所述语音解析服务器32。8.根据权利要求6所述的一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，其特征在于，所述语音解析服务器32对语音命令进行智能分析，将解析内容发送至所述语音联动服务器34，并同时将语音命令信息和解析内容发送至数据存储服务器33存储。9.根据权利要求6所述的一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，其特征在于，所述语音联动服务器34将语音联动命令发送至相应的所述智能应用服务器或者所述外部应用服务器。10.根据权利要求6所述的一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，其特征在于，命令执行结果由所述显示系统35在显示屏幕上展示给运行人员。

技术总结
本发明公开了一种基于一体化管控平台的水电厂智能语音识别辅助控制方法，具体涉及智能语音识别技术领域，其包括：整体模块和控制平台，所述整体模块由所述语音采集模块、所述语音解析模块、所述语音存储模块以及显示系统组成。本发明通过将语音识别功能嵌入一体化管控平台中，支持运行人员通过语音方式与一体化管控平台进行自然友好的人机交互，实现对特定运行人员语音命令的识别，提高运行人员的人机交互体验，并通过一体化管控平台实现对运行人员语音命令的联动响应，提高运行人员操作命令响应的智能化程度，并联动其他系统做出命令响应，提供运行人员期望的执行结果，以实现更自然便捷的人机交互方式，降低运行人员监盘工作量。量。量。


技术研发人员：王子伟 刘瞳昌 冯绍彬 师永 吴云波 齐巨涛 杨涛 徐秀峰 谢崇扬 罗云 黄开斌 王龙辉 王玺宇 兰东宏 李永双 胡涛 潘杞 张坤
受保护的技术使用者：华能澜沧江水电股份有限公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/9/6