CN111159365A - 调度模型本体智能问答系统的实现方法、系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现方法、系统及存储介质，所述方法包括基于电力调度通用数据表中的元数据表，抽取各对象表的表名以及各对象表中的字段名称；基于电力调度通用数据表中的元数据表和字典表，完成对各对象表关联关系的映射；完成调度术语词库中对象词汇与各对象表的表名和各对象表中的字段名称的映射转换关系；创建图数据库中的知识本体；基于各对象表关联关系的映射，构建抽象图谱自身关系、实体图谱自身关系、抽象图谱与实例图谱衍生关系，实现基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统。本发明针对调度模型的语义场景进行整体知识图谱的关联构建，为智能问答提供了基础。

Description

调度模型本体智能问答系统的实现方法、系统及存储介质
技术领域
本发明属于电力系统调度自动化技术领域，具体涉及一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现方法、系统及存储介质。
背景技术
随着智能电网的稳固发展，调度自动化及相关业务应用数量及规模激增，其底层需求对调度模型数据具有强依赖关系，因此，电网调度新一代建设目标将调控云建设推向首要位置，但是，基于各类网省云的模型数据的体量及其庞大，自动化相关人员，甚至各业务系统厂家都很难数量清楚其相关模型数据间的潜在关系，因此，在实际业务系统建设过程中，对于调度模型数据的查询检索都会衍生出一套额外的耦合功能或是具体模块来针对各类系统的实际模型查询需求，但是该类做法导致了大量的重复工作，且对于电网调度自动化专责很难进行统一的模型数据管控。
针对上述情况，电网调度自动化专业亟需启用一套具备快速、便捷、精准、智能、全面的调度模型智能问答系统，以解决其日常生产工作过程中遇到的各类模型参数、模型管理、模型治理、模型管辖等相关业务的问题解答。
目前，调控系统内部已有一套基于电网对象的结构化建模规范，其本质即对电网所有实体设备或虚拟设备的抽象描述，具现化为存储在关系库中的一张张实体表，其中包括元数据表、字典表、实体表等类型；元数据表描述了所有电网对象间的关系以及每个对象属性与电网对象实体之间的关系，字典表即是每个电网实体对象属性中可枚举值的描述，例如电压等级，只有(10kV、35kV、110kV、220kV等)，实体表即描述了电网的实体对象的具体数据。在后续调控云、新一代、泛在互联网的建设步骤中，都将基于该规范进行电网台账数据的描述及记录。
国内已有一些基于电网业务的知识图谱构建，包括通过自底向上和自顶向下相结合的调度自动化系统知识图谱构建方法，使用知识获取、存储、展示与应用三个步骤，解析结构化和半结构化的数据源，获得调度自动化系统基础平台以及各业务之间的关系，形成系统结构和详细业务知识等信息。针对电网知识库的主动更新场景，基于概率图模型，抽取概念对集合及主体的模式进行实体对生产技术，其目标在于生产具备更优准确率及召回率的实体对模型。但是，调度模型领域具有极强的专业性，其电力术语不同于开放领域或常识性范围，没有现成的语料可供训练及测试，调度领域由于本身处于涉密阶层，与具备大量开发知识源的常识性问答领域相比，缺乏可供复用的知识源，调度模型间关系错综复杂，且本体数据质量有待提高，大大加剧了知识本体获取的难度。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现方法，系统及存储介质。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现方法，包括：
基于电力调度通用数据表中的元数据表，抽取各对象表的表名；
基于电力调度通用数据表中的元数据表中对各对象表的定义，抽取各对象表中的字段名称；
基于电力调度通用数据表中的元数据表和字典表，完成对各对象表关联关系的映射；
基于调度术语词库，完成调度术语词库中对象词汇与各对象表的表名和各对象表中的字段名称的映射转换关系；
基于各对象表的表名、各对象表中的字段名和调度术语词库中对象词汇与各对象表的表名和各对象表中的字段名称的映射转换关系，创建图数据库中的知识本体；
基于各对象表关联关系的映射，构建形成电网模型概念图谱，形成电网对象之间的关联关系，如：交流线路、供应商、交流线段、电网等对象间的关系；
基于各对象表关联关系的映射，以及各对象表的实例，构建电网模型实例图谱，形成电网对象实例间的关联关系，如：长晋II线、长南I线是交流线路对象的实例，长治站是变电站对象的实例，长晋II线与长治站、长南I线与长治站之间是引用的关系；
利用电网模型概念图谱和电网模型实例图谱，形成电网模型知识图谱，实现基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统。
可选地，所述元数据表中包含了各对象的对象表表名信息，所有对象间的关系，以及每个对象属性与对象实体之间的关系。
可选地，所述各对象表中的字段名称为对象所拥有的具现化属性，各对象表中的所有字段共同构成了对象的具体描述。
可选地，所述字典表中包括每个对象实体的对象属性中可枚举值的描述。
可选地，所述基于电力调度通用数据表中的元数据表和字典表，完成对各对象表关联关系的映射，具体为：
若电力调度通用数据表中的元数据表中包含的对象在字典表中存在主外键关系的对象，则创建涉及到对象实体间的关系缓存，并赋予关系标签标注。
可选地，所述基于各对象表的表名、各对象表中的字段名和调度术语词库中对象词汇与各对象表的表名和各对象表中的字段名称的映射转换关系，创建图数据库中的知识本体，具体为：
将各对象表的表名关联该对象表所有的具现化属性，形成概念图谱和实例图谱，其中概念图谱描述了抽象对象，实例图谱描述了每类抽象对象下的实例，从而图数据库中的知识本体的创建。
第二方面，本发明提供了一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现装置，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据第一方面中任一项所述方法的步骤。
第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明利用调控云中的模型数据构建了调度模型知识图谱，采用了适合于调度知识图谱的问题分类体系，形成了概念图谱和实例图谱两个层次，根据结构化模型抽取了相关的知识本体，并构建了适用于调度模型场景的知识体系，使得后期用户可根据语义自由查询模型相关问题，大大提升了对调度模型语义场景的搜索准确率。
本发明针对调度模型的语义场景进行整体知识图谱的关联构建，为智能问答提供了基础。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明一种实施例的基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现方法流程示意图；
图2为本发明一种实施例的知识图谱-电网概念图谱示意图；
图3为本发明一种实施例的知识图谱-电网实例图谱示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
本发明实施例中提供了一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现方法，如图1-3所示，具体包括以下步骤：
(1)基于电力调度通用数据表中的元数据表，抽取各对象表的表名；
(2)基于电力调度通用数据表中的元数据表中对各对象表的定义，抽取各对象表中的字段名称；
(3)基于电力调度通用数据表中的元数据表和字典表，完成对各对象表关联关系的映射；
(4)基于调度术语词库，完成调度术语词库中对象词汇与各对象表的表名和各对象表中的字段名称的映射转换关系；
(5)基于各对象表的表名、各对象表中的字段名和调度术语词库中对象词汇与各对象表的表名和各对象表中的字段名称的映射转换关系，创建图数据库中的知识本体；
(6)基于各对象表关联关系的映射，构建形成电网模型概念图谱，形成电网对象之间的关联关系，如：交流线路、供应商、交流线段、电网等对象间的关系；
(7)基于各对象表关联关系的映射，以及各对象表的实例，构建电网模型实例图谱，形成电网对象实例间的关联关系，如：长晋II线、长南I线是交流线路对象的实例，长治站是变电站对象的实例，长晋II线与长治站、长南I线与长治站之间是引用的关系；
(8)利用电网模型概念图谱和电网模型实例图谱，形成电网模型知识图谱，实现基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述元数据表中包含了各对象的对象表表名信息，所有对象间的关系，以及每个对象属性与对象实体之间的关系；所述各对象表中的字段名称为对象所拥有的具现化属性，各对象表中的所有字段共同构成了对象的具体描述；所述字典表中包括每个对象实体的对象属性中可枚举值的描述。
当将本发明的方法应用至电力领域时，所述的对象为电力对象，包括组织机构、电力设备容器、抽象容器、一次能源、公共环境、发电设备、输电设备、变电设备、补偿设备、直流设备、设备大类、产品信息大类、直流大类、设备关联大类、保护大类、自动化容器、厂站公共二次设备、配电自动化终端设备、厂站自动化设备、计算机设备、网络设备、安全防护设备、自动化辅助设备、连接关系大类、软件大类、构成大类、自动化缺陷、稳控系统、系统表大类、统计表大类。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤(1)中的基于电力调度通用数据表中的元数据表，抽取各对象表的表名，具体为：
基于电力调度通用数据表中的元数据表，自动识别各对象表的表名中的核心成分，完成电网对象一二级匹配，例如，发电机1分钟量测历史数据_2019，将被匹配为发电机对象，量测数据，属性为1分钟频度，2019年限，该表名信息被分解解析后成为对应实体描述，其过程即实现图1中的表名抽取。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤(2)中的基于电力调度通用数据表中的元数据表中对各对象表的定义，抽取各对象表中的字段名称，具体为：
如发电机对象中有的额定电压、额定电流、励磁、电阻、型号等，这些字段构成了被抽取对象的具体描述，其过程即实现图1中的列名抽取。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤(3)中的基于电力调度通用数据表中的元数据表和字典表，完成对各对象表关联关系的映射，具体为：
若电力调度通用数据表中的元数据表中包含的对象在字典表中存在主外键关系的对象，则创建涉及到对象实体间的关系缓存，并赋予关系标签标注。例如：如变压器与变压器绕组在元数据字典中存在主外键关系，则创建每个变压器实例与对应绕组实例间的关系缓存，并赋予标签值为“组成关系”)，即实现图1中的主外键抽取。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤(4)中的基于调度术语词库，完成调度术语词库中对象词汇与各对象表的表名和各对象表中的字段名称的映射转换关系，具体为：
该步骤目的在于统一整合各类不规范对象描述，例如有些表名对或列名对变压器的称呼为XX变，则通过(变＝变压器)的关系构成词元关联，以实现习用语与标准称谓的映射关系，即完成图1中的词元处置。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤(5)基于各对象表的表名、各对象表中的字段名和调度术语词库中对象词汇与各对象表的表名和各对象表中的字段名称的映射转换关系，创建图数据库中的知识本体，具体为：
将各对象表的表名关联该对象表所有的具现化属性，形成概念图谱和实例图谱，其中概念图谱描述了抽象对象(例如变压器、断路器即是抽象对象)，实例图谱描述了每类抽象对象下的实例(如长治#1变、华山#3母一号断路器即是主变和断路器的实例)，从而图数据库中的知识本体的创建。
实施例2
基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现装置，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据实施例1中任一项所述方法的步骤。
实施例3
基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现实施例1中任一项所述方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现方法，其特征在于，包括：
基于电力调度通用数据表中的元数据表，抽取各对象表的表名；
基于电力调度通用数据表中的元数据表中对各对象表的定义，抽取各对象表中的字段名称；
基于电力调度通用数据表中的元数据表和字典表，完成对各对象表关联关系的映射；
基于调度术语词库，完成调度术语词库中对象词汇与各对象表的表名和各对象表中的字段名称的映射转换关系；
基于各对象表的表名、各对象表中的字段名和调度术语词库中对象词汇与各对象表的表名和各对象表中的字段名称的映射转换关系，创建图数据库中的知识本体；
基于各对象表关联关系的映射，构建形成电网模型概念图谱，形成电网对象之间的关联关系；
基于各对象表关联关系的映射，以及各对象表的实例，构建电网模型实例图谱，形成电网对象实例间的关联关系；
利用电网模型概念图谱和电网模型实例图谱，形成电网模型知识图谱，实现基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现方法，其特征在于：所述元数据表中包含了各对象的对象表表名信息，所有对象间的关系，以及每个对象属性与对象实体之间的关系。
3.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现方法，其特征在于：所述各对象表中的字段名称为对象所拥有的具现化属性，各对象表中的所有字段共同构成了对象的具体描述。
4.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现方法，其特征在于：所述字典表中包括每个对象实体的对象属性中可枚举值的描述。
5.根据权利要求4所述的一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现方法，其特征在于：所述基于电力调度通用数据表中的元数据表和字典表，完成对各对象表关联关系的映射，具体为：
若电力调度通用数据表中的元数据表中包含的对象在字典表中存在主外键关系的对象，则创建涉及到对象实体间的关系缓存，并赋予关系标签标注。
6.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现方法，其特征在于：所述基于各对象表的表名、各对象表中的字段名和调度术语词库中对象词汇与各对象表的表名和各对象表中的字段名称的映射转换关系，创建图数据库中的知识本体，具体为：
将各对象表的表名关联该对象表所有的具现化属性，形成概念图谱和实例图谱，其中概念图谱描述了抽象对象，实例图谱描述了每类抽象对象下的实例，从而完成图数据库中的知识本体的创建。
7.一种基于知识图谱的调度模型本体智能问答系统的实现装置，其特征在于：包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1～6中任一项所述方法的步
骤。
8.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：该程序被处理器执行时实现权利要求1～6中任一项所述方法的步骤。
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