CN116030808A - 一种基于语音交互的智慧楼宇运营管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于语音交互的智慧楼宇运营管理系统，涉及语音控制技术领域，包括：对语音指令进行识别得到用户的身份信息以及指令内容；对指令内容进行语义识别的语义识别结果能够表征用户的操作意图且根据身份信息判断用户具有对应的操作权限时，根据操作意图生成操作指令；在操作指令为设备控制指令时控制相应的楼宇设备执行设备控制指令并展示对应的楼宇设备的设备状态，在操作指令为设备查看指令时搜索并显示相应的建筑平面图及绑定的各设备状态，在操作指令为工单搜索指令时搜索相应的各所维护工单并展示，以及在操作指令为报警搜索指令时搜索相应的各报警信息并展示。有益效果是节约查询时间和人力成本，有效提升智慧楼宇运营管理效率。

Description

一种基于语音交互的智慧楼宇运营管理系统

技术领域

本发明涉及语音控制技术领域，尤其涉及一种基于语音交互的智慧楼宇运营管理系统。

背景技术

智慧楼宇，作为现代人生活和工作的空间，能够实现对建筑内部各种智能化设备的状态监测和远程控制，在现代化城市建筑过程中日益成为重要模块，在城市的智能化运转过程中扮演着重要角色。

随着网络技术、通信技术和电子技术的飞速发展，楼宇运营管理是楼宇智能化系统的重要组成部分，楼宇运营管理作为楼宇运营的基础管理项目，是一切发展的前提，是能够实现自身的防范能力和确保楼宇和公共设施的安全的主要内容。

在楼宇运营管理过程中，传统的管理平台的使用对于负责中控调度的中控室运营人员来说，设备的搜索路径过长，需要花费不少时间来找到具体设备进行远程控制；对于现场运维人员来说，设备状态及运维情况的查询困难；对于运营决策者来说，通常需要求助于专业工程师了解整个建筑资产的设备使用情况，为运营决策带来不便。

可见传统的管理平台智能化管理程度较低，导致运营管理的时效性难以保证，同时也需要大量的人力成本。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于语音交互的智慧楼宇运营管理系统，包括：

前置服务器，用于对接收到的用户的语音指令进行识别得到所述用户的身份信息以及指令内容；

语音交互服务器，连接所述前置服务器，用于对所述指令内容进行语义识别，并在语义识别结果不能表征所述用户的操作意图时提供问答服务，以及在语义识别结果能够表征所述用户的操作意图且根据所述身份信息判断所述用户具有所述操作意图对应的操作权限时，根据所述操作意图生成相应的操作指令；

楼宇运营管理服务器，分别连接所述语音交互服务器、设备数据库、工单数据库和报警数据库，包括：

运营监控模块，用于持续监控智慧楼宇中各楼宇设备的设备状态，将各所述设备状态对应绑定预先构建的建筑平面图并保存至所述设备数据库，并在所述设备状态表示对应的所述楼宇设备发生报警时，对应生成报警信息以及维护工单，并将各所述报警信息保存至所述报警数据库以及将各所述维护工单绑定相应的运维人员后保存至所述工单数据库；

指令执行模块，连接所述运营监控模块，用于在接收到的所述操作指令为设备控制指令时控制相应的所述楼宇设备执行所述设备控制指令并向所述用户展示对应的所述楼宇设备的所述设备状态，在所述操作指令为设备查看指令时，于所述设备数据库中搜索并显示相应的所述建筑平面图及绑定的各所述设备状态，在所述操作指令为工单搜索指令时，于所述工单数据库中搜索相应的各所维护工单并向所述用户进行展示，以及在所述操作指令为报警搜索指令时，于所述报警数据库中搜索相应的各所述报警信息并向所述用户进行展示。

优选的，所述前置服务器包括：

第一存储模块，用于保存预先生成的所述智慧楼宇的各所述用户的身份及其关联的身份标签；

身份识别模块，连接所述第一存储模块，用于将所述语音指令输入预先训练得到的声纹身份识别模型中得到所述用户的身份，根据所述身份于所述第一存储模块中匹配相应的所述身份标签，并将所述身份和所述身份标签作为识别得到的所述用户的所述身份信息；

语音转换模块，用于将所述语音指令转换为文本得到所述语音指令包含的所述指令内容。

优选的，所述身份标签为所述智慧楼宇的中控室运维人员，或现场运维人员，或运营决策者。

优选的，所述语音交互服务器包括：

意图分析模块，用于对所述指令内容进行语义识别得到语义识别结果，随后对所述语义识别结果进行意图分析得到所述用户的当前意图；

意图判断模块，连接所述意图分析模块，用于在判断所述当前意图为模糊意图时，表示所述语义识别结果不能表征所述用户的所述操作意图，调用预先配置的问答引擎基于所述当前意图向所述用户提出问题，直至用户基于所述问题回答的所述语音指令关联的所述语义识别结果能够表征所述用户的所述操作意图或本次语音交互结束，以及在判断所述当前意图不为模糊意图时，将所述当前意图作为所述操作意图输出；

权限管理模块，连接所述意图判断模块，用于根据所述身份信息判断所述用户不具有所述操作意图对应的所述操作权限时给出相应的权限提示，以及在判断所述用户具有所述操作意图对应的操作权限时，根据所述操作意图生成相应的所述操作指令。

优选的，所述意图判断模块包括：

结果列举单元，用于在判断所述当前意图为模糊意图时，列举所述模糊意图关联的所有可能的所述操作意图形成第一意图列表；

意图筛选单元，连接所述结果列举单元，用于根据所述身份信息获取所述用户的所述操作权限，并由所述第一意图列表中剔除不符合所述操作权限的所述操作意图形成第二意图列表；

调用缓存单元，分别连接所述意图筛选单元和所述缓存单元，用于根据所述第二意图列表中的各所述操作意图对应调用相应的各所述建筑平面图、各所述维护工单和各所述报警信息并缓存至所述缓存单元；

则所述指令执行模块中，在接收到的所述操作指令为所述设备查看指令或所述工单搜索指令或所述报警搜索指令时，于所述缓存单元中进行检索，并在未检索到相应的所述建筑平面图或所述维护工单或所述报警信息时，随后于所述设备数据库或所述工单数据库或所述报警数据库中进行检索。

优选的，所述语音交互服务器还包括第二存储模块，连接所述权限管理模块，用于记录并保存各所述操作指令及其关联的所述操作意图和所述身份信息作为所述用户的历史操作日志，以供对应的所述用户进行查看。

优选的，所述意图筛选单元包括：

筛选子单元，用于根据所述身份信息获取所述用户的所述操作权限，并由所述第一意图列表中剔除不符合所述操作权限的所述操作意图形成中间意图列表；

排序子单元，连接所述筛选子单元，用于根据所述身份信息调用所述用户的所述历史操作日志，并统计所述中间意图列表中各所述操作意图在所述历史操作日志中的历史操作次数，随后按照所述历史操作次数由高到低的顺序对各所述操作意图进行排序形成所述第二意图列表；

则所述调用缓存单元按照各所述操作意图在所述第二意图列表中的排序依次将排序靠前的所述操作意图对应的所述建筑平面图或所述维护工单或所述报警信息缓存至所述缓存单元中靠前的存储地址。

优选的，所述楼宇运营管理服务器还连接楼宇显示大屏，所述楼宇运营管理服务器还包括统计分析模块，连接所述运营监控模块，用于分别对各所述楼宇设备的所述设备状态、各所述维护工单的处理状态和各所述报警信息的报警等级进行统计分析，得到各所述楼宇设备的设备状态分布图、各所述维护工单的工单处理分布图以及各所述报警信息的报警等级分布图并发送至所述楼宇显示大屏进行显示。

优选的，所述楼宇显示大屏还连接所述前置服务器，所述楼宇显示大屏包括人机交互界面，用于接收所述用户输入的所述语音指令，将所述语音指令发送至所述前置服务器，接收并显示所述前置服务器识别得到的所述用户的所述身份信息以及所述指令内容。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1)通过语音交互方式能够实现建筑平面图、维护工单以及报警信息的快速查看，无需人工查询，降低了查询工作对人员专业性的依赖，节约查询时间的同时节约人力成本，有效提升智慧楼宇运营管理效率；

2)在对语音指令的指令内容进行识别的同时对给出语音指令的用户进行身份信息的识别，实现在识别出用户的操作意图时能够基于用户的身份信息有效拦截操作权限之外的操作意图，实现操作权限的智慧管理；

3)在用户给出的语音指令被识别为模糊意图时，通过调用可能的操作意图进行缓存，方便确定操作意图后能够更为快速给出操作结果。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中，一种基于语音交互的智慧楼宇运营管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种基于语音交互的智慧楼宇运营管理系统，如图1所示，包括：

前置服务器1，用于对接收到的用户的语音指令进行识别得到用户的身份信息以及指令内容；

语音交互服务器2，连接前置服务器1，用于对指令内容进行语义识别，并在语义识别结果不能表征用户的操作意图时提供问答服务，以及在语义识别结果能够表征用户的操作意图且根据身份信息判断用户具有操作意图对应的操作权限时，根据操作意图生成相应的操作指令；

楼宇运营管理服务器3，分别连接语音交互服务器2、设备数据库4、工单数据库5和报警数据库6，包括：

运营监控模块31，用于持续监控智慧楼宇中各楼宇设备的设备状态，将各设备状态对应绑定预先构建的建筑平面图并保存至设备数据库4，并在设备状态表示对应的楼宇设备发生报警时，对应生成报警信息以及维护工单，并将各报警信息保存至报警数据库6以及将各维护工单绑定相应的运维人员后保存至工单数据库5；

指令执行模块32，连接运营监控模块31，用于在接收到的操作指令为设备控制指令时控制相应的楼宇设备执行设备控制指令并向用户展示对应的楼宇设备的设备状态，在操作指令为设备查看指令时，于设备数据库4中搜索并显示相应的建筑平面图及绑定的各设备状态，在操作指令为工单搜索指令时，于工单数据库5中搜索相应的各所维护工单并向用户进行展示，以及在操作指令为报警搜索指令时，于报警数据库6中搜索相应的各报警信息并向用户进行展示。

具体地，本实施例中，上述前置服务器1优选对应连接用户手持的移动终端，该移动终端上装载有相应的智慧楼宇运营管理程序，用户可以通过该移动终端输入上述语音指令并通过移动终端发送至前置服务器1进行指令内容以及用户的身份信息的识别，具体地，前置服务器1包括：

第一存储模块11，用于保存预先生成的智慧楼宇的各用户的身份及其关联的身份标签；

身份识别模块12，连接第一存储模块11，用于将语音指令输入预先训练得到的声纹身份识别模型中得到用户的身份，根据身份于第一存储模块中匹配相应的身份标签，并将身份和身份标签作为识别得到的用户的身份信息；

语音转换模块13，用于将语音指令转换为文本得到语音指令包含的指令内容。

具体地，本实施例中，上述身份标签为智慧楼宇的中控室运维人员，或现场运维人员，或运营决策者。前置服务器1主要负责语音指令对应的用户的身份识别，针对语音指令本身，将其转换为文本形成的指令内容，以便后续进行语义识别使用。

具体地，在转换得到语音指令包含的指令内容后，语音交互服务器2包括：

意图分析模块21，用于对指令内容进行语义识别得到语义识别结果，随后对语义识别结果进行意图分析得到用户的当前意图；

意图判断模块22，连接意图分析模块21，用于在判断当前意图为模糊意图时，表示语义识别结果不能表征用户的操作意图，调用预先配置的问答引擎基于当前意图向用户提出问题，直至用户基于问题回答的语音指令关联的语义识别结果能够表征用户的操作意图或本次语音交互结束，以及在判断当前意图不为模糊意图时，将当前意图作为操作意图输出；

权限管理模块23，连接意图判断模块22，用于根据身份信息判断用户不具有操作意图对应的操作权限时给出相应的权限提示，以及在判断用户具有操作意图对应的操作权限时，根据操作意图生成相应的操作指令。

具体地，本实施例中，上述对语义识别结果进行意图分析得到用户的当前意图后，该当前意图可能是模糊意图，如用户想要打开智慧楼宇的暖通空调冷源平面图，但智慧楼宇可能既包含办公楼也包含商场，用户并未指出打开所有的暖通空调冷源平面图，也并未给出是想要打开办公楼还是商场的暖通空调冷源平面图，则此时认为当前意图为模糊意图。随后调用预先配置的问答引擎向用户提出问题，如：您先查看的是办公楼还是商场呢？从而可以基于用户回复的语音指令驱动用户的实际的操作意图，进而能够准确给出符合用户操作意图的反馈。

进一步地，在确定用户的操作意图后，还包括基于前置服务器1识别出的身份信息判断该用户是否具有该操作意图对应的操作权限，若该用户不具有对应的操作权限，则即使准确识别出了用户的操作意图也不会给出响应，有效拦截操作权限之外的操作意图，实现操作权限的智慧管理。优选的，若该用户不具有对应的操作权限，优选可以给出相应的提示信息，以提示用户确认自身的操作权限等。如用户的身份标签为现场运维人员时，若系统配置其仅具有查看自身关联的维护工单时，其想要查看商场的暖通空调冷源平面图时，会被拦截。

进一步具体地，意图判断模块22包括：

结果列举单元221，用于在判断当前意图为模糊意图时，列举模糊意图关联的所有可能的操作意图形成第一意图列表；

意图筛选单元222，连接结果列举单元221，用于根据身份信息获取用户的操作权限，并由第一意图列表中剔除不符合操作权限的操作意图形成第二意图列表；

调用缓存单元223，分别连接意图筛选单元222和缓存单元224，用于根据第二意图列表中的各操作意图对应调用相应的各所述建筑平面图、各维护工单和各报警信息并缓存至缓存单元224；

则指令执行模块32中，在接收到的操作指令为设备查看指令或工单搜索指令或报警搜索指令时，于缓存单元224中进行检索，并在未检索到相应的建筑平面图或维护工单或报警信息时，随后于设备数据库4或工单数据库5或报警数据库6中进行检索。

具体地，在当前意图为模糊意图时，由于需要再次采集用户基于提出问题给出的语音指令，进而确定操作意图后才能进行实际数据的检索调用，使得查询过程耗时较长。基于此，本实施例中，在当前意图为模糊意图时，通过列举出用户所有可能的操作意图，并删除用户不具有操作权限的操作意图，则剩余的是用户所有可能的且需要给出响应的操作意图。本实施例中，在系统向用户提出问题的同时，基于剩余的操作意图进行相应建筑平面图或维护工单或报警信息的缓存，以便在用户给出明确的操作意图时，能够快速调用，尽可能减少检索时间，提升响应速度。

本发明的较佳的实施例中，语音交互服务器2还包括第二存储模块24，连接权限管理模块23，用于记录并保存各操作指令及其关联的操作意图和身份信息作为用户的历史操作日志，以供对应的用户进行查看。

本发明的较佳的实施例中，意图筛选单元222包括：

筛选子单元2221，用于根据身份信息获取用户的操作权限，并由第一意图列表中剔除不符合操作权限的操作意图形成中间意图列表；

排序子单元2222，连接筛选子单元2221，用于根据身份信息调用用户的历史操作日志，并统计中间意图列表中各操作意图在历史操作日志中的历史操作次数，随后按照历史操作次数由高到低的顺序对各操作意图进行排序形成第二意图列表；

则调用缓存单元224按照各操作意图在第二意图列表中的排序依次将排序靠前的操作意图对应的建筑平面图或维护工单或报警信息缓存至缓存单元中靠前的存储地址。

具体地，本实施例中，通过历史操作日志分析对应的用户的操作习惯，使得符合用户的操作习惯的各操作意图对应的建筑平面图或维护工单或报警信息在缓存单元中存储地址更靠前，节约遍历搜索的时间，进一步提升响应效率。

本发明的较佳的实施例中，楼宇运营管理服务器3还连接楼宇显示大屏7，楼宇运营管理服务器3还包括统计分析模块33，连接运营监控模块31，用于分别对各楼宇设备的设备状态、各维护工单的处理状态和各报警信息的报警等级进行统计分析，得到各楼宇设备的设备状态分布图、各维护工单的工单处理分布图以及各报警信息的报警等级分布图并发送至楼宇显示大屏7进行显示。

具体地，本实施例中，通过楼宇显示大屏7实时显示楼宇运营管理过程中各楼宇设备的设备状态分布图、各维护工单的工单处理分布图以及各报警信息的报警等级分布图，使得中控室运维人员能够直观获取智慧楼宇的当前整体情况，为中控调度工作提供直观数据支撑，提升中控调度效率。

本发明的较佳的实施例中，楼宇显示大屏7还连接前置服务器1，楼宇显示大屏7包括人机交互界面71，用于接收用户输入的语音指令，将语音指令发送至前置服务器1，接收并显示前置服务器1识别得到的用户的身份信息以及指令内容。

具体地，本实施例中，通过设置人机交互界面71，中控室运维人员可以直接进行语音指令的输入，无需通过另外的移动终端进行语音指令的输入，进一步提升中控室运维人员的工作效率。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于语音交互的智慧楼宇运营管理系统，其特征在于，包括：

前置服务器，用于对接收到的用户的语音指令进行识别得到所述用户的身份信息以及指令内容；

语音交互服务器，连接所述前置服务器，用于对所述指令内容进行语义识别，并在语义识别结果不能表征所述用户的操作意图时提供问答服务，以及在语义识别结果能够表征所述用户的操作意图且根据所述身份信息判断所述用户具有所述操作意图对应的操作权限时，根据所述操作意图生成相应的操作指令；

楼宇运营管理服务器，分别连接所述语音交互服务器、设备数据库、工单数据库和报警数据库，包括：

运营监控模块，用于持续监控智慧楼宇中各楼宇设备的设备状态，将各所述设备状态对应绑定预先构建的建筑平面图并保存至所述设备数据库，并在所述设备状态表示对应的所述楼宇设备发生报警时，对应生成报警信息以及维护工单，并将各所述报警信息保存至所述报警数据库以及将各所述维护工单绑定相应的运维人员后保存至所述工单数据库；

指令执行模块，连接所述运营监控模块，用于在接收到的所述操作指令为设备控制指令时控制相应的所述楼宇设备执行所述设备控制指令并向所述用户展示对应的所述楼宇设备的所述设备状态，在所述操作指令为设备查看指令时，于所述设备数据库中搜索并显示相应的所述建筑平面图及绑定的各所述设备状态，在所述操作指令为工单搜索指令时，于所述工单数据库中搜索相应的各所维护工单并向所述用户进行展示，以及在所述操作指令为报警搜索指令时，于所述报警数据库中搜索相应的各所述报警信息并向所述用户进行展示。

2.根据权利要求1所述的智慧楼宇运营管理系统，其特征在于，所述前置服务器包括：

第一存储模块，用于保存预先生成的所述智慧楼宇的各所述用户的身份及其关联的身份标签；

身份识别模块，连接所述第一存储模块，用于将所述语音指令输入预先训练得到的声纹身份识别模型中得到所述用户的身份，根据所述身份于所述第一存储模块中匹配相应的所述身份标签，并将所述身份和所述身份标签作为识别得到的所述用户的所述身份信息；

语音转换模块，用于将所述语音指令转换为文本得到所述语音指令包含的所述指令内容。

3.根据权利要求2所述的智慧楼宇运营管理系统，其特征在于，所述身份标签为所述智慧楼宇的中控室运维人员，或现场运维人员，或运营决策者。

4.根据权利要求1所述的智慧楼宇运营管理系统，其特征在于，所述语音交互服务器包括：

意图分析模块，用于对所述指令内容进行语义识别得到语义识别结果，随后对所述语义识别结果进行意图分析得到所述用户的当前意图；

意图判断模块，连接所述意图分析模块，用于在判断所述当前意图为模糊意图时，表示所述语义识别结果不能表征所述用户的所述操作意图，调用预先配置的问答引擎基于所述当前意图向所述用户提出问题，直至用户基于所述问题回答的所述语音指令关联的所述语义识别结果能够表征所述用户的所述操作意图或本次语音交互结束，以及在判断所述当前意图不为模糊意图时，将所述当前意图作为所述操作意图输出；

权限管理模块，连接所述意图判断模块，用于根据所述身份信息判断所述用户不具有所述操作意图对应的所述操作权限时给出相应的权限提示，以及在判断所述用户具有所述操作意图对应的操作权限时，根据所述操作意图生成相应的所述操作指令。

5.根据权利要求4所述的智慧楼宇运营管理系统，其特征在于，所述意图判断模块包括：

结果列举单元，用于在判断所述当前意图为模糊意图时，列举所述模糊意图关联的所有可能的所述操作意图形成第一意图列表；

意图筛选单元，连接所述结果列举单元，用于根据所述身份信息获取所述用户的所述操作权限，并由所述第一意图列表中剔除不符合所述操作权限的所述操作意图形成第二意图列表；

调用缓存单元，分别连接所述意图筛选单元和所述缓存单元，用于根据所述第二意图列表中的各所述操作意图对应调用相应的各所述建筑平面图、各所述维护工单和各所述报警信息并缓存至所述缓存单元；

则所述指令执行模块中，在接收到的所述操作指令为所述设备查看指令或所述工单搜索指令或所述报警搜索指令时，于所述缓存单元中进行检索，并在未检索到相应的所述建筑平面图或所述维护工单或所述报警信息时，随后于所述设备数据库或所述工单数据库或所述报警数据库中进行检索。

6.根据权利要求5所述的智慧楼宇运营管理系统，其特征在于，所述语音交互服务器还包括第二存储模块，连接所述权限管理模块，用于记录并保存各所述操作指令及其关联的所述操作意图和所述身份信息作为所述用户的历史操作日志，以供对应的所述用户进行查看。

7.根据权利要求6所述的智慧楼宇运营管理系统，其特征在于，所述意图筛选单元包括：

筛选子单元，用于根据所述身份信息获取所述用户的所述操作权限，并由所述第一意图列表中剔除不符合所述操作权限的所述操作意图形成中间意图列表；

排序子单元，连接所述筛选子单元，用于根据所述身份信息调用所述用户的所述历史操作日志，并统计所述中间意图列表中各所述操作意图在所述历史操作日志中的历史操作次数，随后按照所述历史操作次数由高到低的顺序对各所述操作意图进行排序形成所述第二意图列表；

则所述调用缓存单元按照各所述操作意图在所述第二意图列表中的排序依次将排序靠前的所述操作意图对应的所述建筑平面图或所述维护工单或所述报警信息缓存至所述缓存单元中靠前的存储地址。

8.根据权利要求1所述的智慧楼宇运营管理系统，其特征在于，所述楼宇运营管理服务器还连接楼宇显示大屏，所述楼宇运营管理服务器还包括统计分析模块，连接所述运营监控模块，用于分别对各所述楼宇设备的所述设备状态、各所述维护工单的处理状态和各所述报警信息的报警等级进行统计分析，得到各所述楼宇设备的设备状态分布图、各所述维护工单的工单处理分布图以及各所述报警信息的报警等级分布图并发送至所述楼宇显示大屏进行显示。

9.根据权利要求8所述的智慧楼宇运营管理系统，其特征在于，所述楼宇显示大屏还连接所述前置服务器，所述楼宇显示大屏包括人机交互界面，用于接收所述用户输入的所述语音指令，将所述语音指令发送至所述前置服务器，接收并显示所述前置服务器识别得到的所述用户的所述身份信息以及所述指令内容。

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