CN112528041B - 一种基于知识图谱的调度用语规范验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于知识图谱的调度用语规范验证方法，包括，对电网调度系统产生的历史调令信息进行语义分析，提取关键词构建知识图谱；在执行调度时，利用语音识别及调度操作票获取调度文本；结合自然语言处理和关键词抽取策略提取所述调度文本中的设备及操作关键词；将所述设备及操作关键词与所述知识图谱进行匹配，识别出调度过程中出现的不规范用于以及时给与提示纠正。本发明实现高效无误的调度操作用语规范验证。

Description

一种基于知识图谱的调度用语规范验证方法

技术领域

本发明涉及电网调度系统、调令验证的技术领域，尤其涉及一种基于知识图谱的调度用语规范验证方法。

背景技术

目前电网调度系统进行调度用语规范性验证主要是通过行政管理手段进行把关，例如，调度操作票填写的“五核实”、“三审签字”等，现行管理方式下，调度用语规范全靠个人经验，因为不同的调度值班员经验不同，调度用语可能存在一些差异，从而导致调度用语的不规范问题，而且靠人工验证的方式耗时耗力效率不高、容易出错。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明提供了一种基于知识图谱的调度用语规范验证方法，能够解决当前人为经验判断调度用语规范性验证效率低下且易出错的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，对电网调度系统产生的历史调令信息进行语义分析，提取关键词构建知识图谱；在执行调度时，利用语音识别及调度操作票获取调度文本；结合自然语言处理和关键词抽取策略提取所述调度文本中的设备及操作关键词；将所述设备及操作关键词与所述知识图谱进行匹配，识别出调度过程中出现的不规范用于以及时给与提示纠正；构建所述知识图谱包括，对数据进行预处理、实体识别及关系抽取、实体对齐及生成所述知识图谱；所述预处理包括，利用语音识别技术将语音转化为文本，再转换为知识；对于关系型数据库存储的结构化数据，直接通过D2R转换提取实体及关系；所述述实体识别及关系抽取包括，对非结构化数据库生成的文本，根据电网调度专业语料库生成自定义分词，对所述文本进行分词；利用CRF+双向LSTM进行实体识别，根据SDP+LSTM进行关系抽取，形成初步知识；所述匹配包括，提取所述调度文本关键词后，将得到的所述关键词与所述知识图谱进行图匹配；若匹配结果正确，则说明调度用语规范；还包括，若匹配不到结果，则说明所述调令存在用语规范问题，提醒用户进行修改。作为本发明所述的基于知识图谱的调度用语规范验证方法的一种优选方案，其中：所述实体对齐包括，对所述实体进行消岐、同义词装换处理、实体间关系进行共指消解；进行质量评估后形成正确的知识并存入所述知识图谱中。

作为本发明所述的基于知识图谱的调度用语规范验证方法的一种优选方案，其中：所述关键词抽取包括，建立所述知识图谱后，当操作值班员发起调令时，通过读取通话录音进行语音识别或是通过接口调用获取调度操作票的方式获取所述调度文本；利用所述关键词提取技术，得到所述调度文本中的设备及操作信息，如下：

通过关键词提取操作后信息如下：设备：35kV中营变35kVⅠ母线电压互感器操作：运行，操作：热备用。

本发明的有益效果：本发明通过构建知识图谱，建立设备与操作之间的对于关系以及各个操作之间的依赖关系，通过语音识别将调度通话录音转换为调度文本或是通过接口调用直接过去调度文本，再通过关键词提取技术，提取出调度文本中的关键信息(设备名称、操作等)，通过图匹配的方式与知识图谱进行匹配，从而实现高效无误的调度操作用语规范验证。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明第一个实施例所述的基于知识图谱的调度用语规范验证方法的流程示意图；

图2为本发明第一个实施例所述的基于知识图谱的调度用语规范验证方法的知识图谱结构示意图；

图3为本发明第一个实施例所述的基于知识图谱的调度用语规范验证方法的匹配结果示意图；

图4为本发明第二个实施例所述的基于知识图谱的调度用语规范验证方法的实验对比曲线输出示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

当前环境下进行调度用语规范性验证主要是通过人为经验判断，不同的人有不同的判断方式导致判断结果存在差异，通过人工操作的方式耗时耗力，效率不高且容易出错。

参照图1～图3，为本发明的第一个实施例，提供了一种基于知识图谱的调度用语规范验证方法，包括：

S1：对电网调度系统产生的历史调令信息进行语义分析，提取关键词构建知识图谱。参照图2，其中需要说明的是，构建知识图谱包括：

对数据进行预处理、实体识别及关系抽取、实体对齐及生成知识图谱；

由于以往电网调度过程中产生的数据存在多样化、复杂化的特点，如数据有可能是通话录音、操作票等非结构化数据以及关系型数据库存储的结构化数据等，对不同的数据需要采取不同的方式进行处理，如对于通话录音，预处理包括，利用语音识别技术将语音转化为文本，再转换为知识；

对于关系型数据库存储的结构化数据，直接通过D2R转换提取实体及关系；

实体识别及关系抽取包括，对非结构化数据库生成的文本，根据电网调度专业语料库生成自定义分词，对文本进行分词；

利用CRF+双向LSTM进行实体识别，根据SDP+LSTM进行关系抽取，形成初步知识；

实体对齐包括，对实体进行消岐、同义词装换处理、实体间关系进行共指消解；

进行质量评估后形成正确的知识并存入知识图谱中；

参照图2，每种设备只能有有限的几种操作状态，如“35kV中营变35kVⅠ母线电压互感器”此设备的操作只能在“检修”、“冷备用”、“热备用”、“运行”之间，且操作的各个状态存在关联，不能跳过关联执行。

S2：在执行调度时，利用语音识别及调度操作票获取调度文本。

S3：结合自然语言处理和关键词抽取策略提取调度文本中的设备及操作关键词。本步骤需要说明的是，关键词抽取包括：

建立知识图谱后，当操作值班员发起调令时，通过读取通话录音进行语音识别或是通过接口调用获取调度操作票的方式获取调度文本；

利用关键词提取技术，得到调度文本中的设备及操作信息，如下：

通过关键词提取操作后信息如下：

设备：35kV中营变35kV I母线电压互感器

操作：运行

操作：热备用。

S4：将设备及操作关键词与知识图谱进行匹配，识别出调度过程中出现的不规范用于以及时给与提示纠正。其中还需要说明的是，匹配包括：

提取调度文本关键词后，将得到的关键词与知识图谱进行图匹配，匹配语句如下：

match(n：Device)-[r：operate_device]-(o：Operate)-[r1：operate_operatr]-(s：Operate)

where n.name＝′35kV中营变35kV I母线电压互感器′and o.name＝′运行′ands.name＝′热备用′return n，r，o，r1，s

若匹配结果正确，则说明调度用语规范；

若匹配不到结果，则说明调令存在用语规范问题，提醒用户进行修改。

不难理解的是，调度用语包括调度指令和调度业务联系，其中，调度员指令包括电气操作指令和工况调整指令，而调度业务联系包括申请、许可、通报、通知、汇报、配合及落实，而对于调度用语的规范性验证目前仍存在人工经验判断的处理方式，对于一些双重命名、复诵和记录内容则存在不可避免的错误现象发生，而本发明方法则是为了更好地消除存在的歧义，严谨、正确、避免错误理解误差。

本发明首先通过对电网调度系统中以往产生的调令信息进行语义分析，从中提取关键词(设备、操作以及关系)建立知识图谱，在执行调度的过程中，通过语音识别及调度操作票获取等手段拿到调度文本，然后通过自然语言处理、关键词抽取等方式提取出调度文本中的设备及操作关键词，最后与知识图谱进行匹配，从而识别出调度过程中出现的不规范用语，进而及时给予提示或纠正；本发明可用于验证电网调度用于规范性验证以及其他需要对用语规范性验证的场景。

实施例2

参照图4，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是，提供了一种基于知识图谱的调度用语规范验证方法的实验对比测试，包括：

为了更好地对本发明方法中采用的技术效果加以验证说明，本实施例中选择以传统的人工经验判断方法与本发明方法进行对比测试，以科学论证的手段对比试验结果，验证本发明方法所具有的真实效果。

传统的人工经验判断方法存在效率、准确度低下的问题，为验证本发明方法相对于传统方法具有较高的验证效率和准确度，本实施例中将采用传统方法与本发明方法分别对仿真电网调度系统的规范用语进行实时测量对比。

测试环境：将仿真电网调度系统运行在仿真平台模拟运行并模拟调度用语规范验证场景，采用2019年一月至2020年一月的南方电网调度用语数据作为测试样本，分别利用传统方法的人工经验判断进行测试并获得测试结果数据，采用本发明方法，则开启自动化测试设备并运用MATLB实现本发明方法的仿真测试，根据实验结果得到仿真数据，每种方法各测试10000组数据，计算获得每组数据的时间和平均误差均方根，与仿真模拟输入的实际预测值进行对比误差计算。

参照图4，实线为本发明方法输出的曲线，虚线为传统方法输出的曲线，根据图4的示意，能够直观的看出，实线与虚线随着时间的增加，呈现不同的走势，实线相较于虚线，在前期一直呈稳定的上升趋势，虽然后期有所下滑，但是波动不大，且一直在虚线的上方，并保持一定的距离，而虚线则呈现较大的波动趋势，不稳定，由此，实线的效率一直大于虚线，即验证了本发明方法所具有的真实效果。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种基于知识图谱的调度用语规范验证方法，其特征在于：包括，

对电网调度系统产生的历史调令信息进行语义分析，提取关键词构建知识图谱；

在执行调度时，利用语音识别及调度操作票获取调度文本；

结合自然语言处理和关键词抽取策略提取所述调度文本中的设备及操作关键词；

将所述设备及操作关键词与所述知识图谱进行匹配，识别出调度过程中出现的不规范用于以及时给与提示纠正；

构建所述知识图谱包括，对数据进行预处理、实体识别及关系抽取、实体对齐及生成所述知识图谱；所述预处理包括，利用语音识别技术将语音转化为文本，再转换为知识；对于关系型数据库存储的结构化数据，直接通过D2R转换提取实体及关系；所述实体识别及关系抽取包括，对非结构化数据库生成的文本，根据电网调度专业语料库生成自定义分词，对所述文本进行分词；利用CRF+双向LSTM进行实体识别，根据SDP+LSTM进行关系抽取，形成初步知识；所述匹配包括，提取所述调度文本关键词后，将得到的所述关键词与所述知识图谱进行图匹配；若匹配结果正确，则说明调度用语规范；还包括，若匹配不到结果，则说明所述调令存在用语规范问题，提醒用户进行修改。

2.根据权利要求1所述的基于知识图谱的调度用语规范验证方法，其特征在于：所述实体对齐包括，

对所述实体进行消岐、同义词装换处理、实体间关系进行共指消解；

进行质量评估后形成正确的知识并存入所述知识图谱中。

3.根据权利要求2所述的基于知识图谱的调度用语规范验证方法，其特征在于：所述关键词抽取包括，

建立所述知识图谱后，当操作值班员发起调令时，通过读取通话录音进行语音识别或是通过接口调用获取调度操作票的方式获取所述调度文本；

利用所述关键词提取技术，得到所述调度文本中的设备及操作信息，如下：

通过关键词提取操作后信息如下：

设备：35kV中营变35kVⅠ母线电压互感器

操作：运行操作：热备用。

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