一种基于人工智能语音识别的多媒体电网调度人机交互系统

1.本发明涉及电网调度系统领域，具体来说，涉及一种基于人工智能语音识别的多媒体电网调度人机交互系统。


背景技术：

2.当前，我国电网已进入大电网、特高压、远距离、交直流并联输电的发展阶段，电网结构上的复杂性和运行控制技术的难度是世界罕见的。电网调度系统是电网运行的中枢，是为了保证电网安全稳定运行、对外可靠供电、各类电力生产工作有序进行而采用的一种有效的管理手段，在电网运行监控中发挥着重要的作用。电网运行监控系统直接为电网调度运行提供数据采集与监控，可以在线为各级电力调度机构中的生产运行调度员提供电力运行信息、电力分析决策工具和必要的控制手段。
3.随着社会经济与人民生活水平提高，全社会用电量将会持续增长，电力需求增长已经成为常态，以前基础设施已无法满足当今时代对智能电网的要求，将人工智能技术运用到电网调度控制是一次全新的尝试，电力系统中的负荷预测、故障诊断、自动电压控制、自然语言处理学习、人机交互等技术逐渐成为人们热议的话题，如今的电力系统智能化水平还达不到要求，人机交互技术、故障诊断效率亟待提高，调度运行时处理问题也要更加迅速、准确，这需要我们对信息的处理更加精准、高效，对数据信息的处理已经达到了一定水平，相比而言对利用人工智能语音识别的处理方面显得更加重要。
4.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于人工智能语音识别的多媒体电网调度人机交互系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
6.为此，本发明采用的具体技术方案如下：
7.一种基于人工智能语音识别的多媒体电网调度人机交互系统，包括服务器、工作站、交换机组及变电站；
8.所述服务器，用于读取电网设备的视频图像，识别所需电网设备图像，并将电网设备图形存储在数据库中；
9.所述工作站，用于处理数据库中电网设备图像，并在三维画面中进行交互操作，优化内存负载并更新画面；
10.所述交换机组，用于所述服务器与所述变电站的多媒体电网调度的转换；
11.所述变电站，用于电力系统中对电压和电流进行变换，并接受电能及分配电能的场所。
12.进一步的，所述服务器包括射频读写器、语音识别传感器及主控室；
13.所述射频读写器，用于存储电网设备的标签信息；
14.所述语音识别传感器，用于对所述视频图像的语音与语音模板中的模板进行匹
配，确定视频图像发出的语音指令，并根据所识别的命令作出相应的命令；
15.所述主控室，用于变电站内的调度交换机的通讯连接。
16.进一步的，所述主控室包括主用调度电话组、备用调度电话组；
17.所述主用调度电话组，用于所述主用调度电话组与所述变电站直接通信连接；
18.所述备用调度电话组，用于通过光纤异地连接方式与所述交换机组通信连接。
19.进一步的，所述用于存储电网设备的标签信息还包括以下步骤：
20.附着在电网设备中，用自身的射频能量主动发生数据给读写器的标签，并标识电网设备中电路使用的目标对象；
21.读取所述标签的信息，并识别标签是否移动；
22.在标签和读取器之间传递射频信号，并将标签信息进行存储。
23.进一步的，所述用于处理数据库中电网设备图像，并在三维画面中进行交互操作，优化内存负载并更新画面还包括以下步骤：
24.实时读取服务器中的数据，绘制电网设备使用时用电量的初始图像；
25.创建临时文件，利用三维绘图软件对电网设备使用时用电量的初始图像进行绘制，模拟电网设备使用时情境图，将电网设备情境图存入数据库；
26.工作站的调度员利用vr设备在三维画面中进行交互操作；
27.收集交互操作信息，并优化内存负载并更新画面。
28.进一步的，所述工作站的调度员利用vr设备在三维画面中进行交互操作还包括以下步骤：
29.根据所述vr设备的操控，并从模型数据库中选择所述电网设备情境图；
30.根据所述vr设备的操控读取电网设备情境图，并对应进行调整，将所述调整后的电网设备情境图发送给所述仿真单元；
31.确定所述调整后的电网设备情境图的仿真参数和仿真条件，并将所述调整后的电网设备情境图以及所述仿真参数和仿真条件发送给所述服务器进行仿真计算。
32.进一步的，所述根据所述vr设备的操控读取电网设备情境图，并对应进行调整，将所述调整后的电网设备情境图发送给所述仿真单元还包括以下步骤：
33.接收所述vr显示设备输送的电网设备情境图的计算结果；
34.基于实景的电网设备信息对电网设备模型文件的计算结果进行比对，记录比对误差，并对电网设备情境图进行调整。
35.进一步的，所述用于所述服务器与所述变电站的多媒体电网调度的转换还包括以下步骤：
36.在所述交换机中加入语音识别模块，并记录工作站的调度员的语音信息；
37.当连续三次语音识别错误后，交换机的人机交互系统进入自锁状态，并通过警报灯发出警报，在一小时后再次进行语音识别；
38.在所述交换机中加入人脸识别模块，并记录工作站的调度员的人脸信息；
39.当连续三次人脸识别错误后，交换机的人机交互系统进入自锁状态，并通过警报灯发出警报，在三小时后再次进行人脸识别。
40.进一步的，所述用于电力系统中对电压和电流进行变换，并接受电能及分配电能的场所还包括以下步骤：
41.依据分区、厂站信息与设备从属关系累加计算出各分区、厂站的经济负荷数据，并根据配电变压器的负荷变化与时间变化进行实时计算分析；
42.通过设置人机界面，实时接收厂站、分区当前的实时经济负荷数据，并以柱状图、列表方式展示在界面上，以供调度员查看分析；
43.调度员根据电力系统中对电压和电流进行变换进行电能的相应分配。
44.进一步的，通过设置人机界面还包括以下步骤：
45.将各电网设备特征信息输入建模工具，获取模拟分析结果，通过计算加权移动平均值确定相关电力使用范围，并获得初始化的电力波动模型；
46.根据初始化的电力波动模型范围进行数据改进，建立判断数据趋势的曲线模型；
47.根据曲线计算弹性变化值，并计算变化弹性范围；
48.根据变换弹性范围判断数据模拟后的电网设备分析数据；
49.计算电网设备模拟数据的滞后情况，输出最终的人机界面。
50.本发明的有益效果为：
51.1、本发明中人机交换系统在智能电网建设中应用，体现了智能电网信息化、自动化、互动化的特征，是智能电网发展的必然方向，利用互联网技术和智能电网的相互融合是现代科学技术的发展方向，能使通信基础设施资源和电力系统基础设施资源进行有效整合，大幅提高电力系统信息化水平、安全运行水平、可靠供电及优质服务水平、降低线损、提高电能传输效率和使用效率，随着它的进一步发展，互联网技术必将与智能电网有着更多的渗透与融合，也必将给未来电网及社会的发展带来更大的经济效益和社会效益。
52.2、本发明通过待输出区对虚拟电网设备的校验处理，再对预处理区中已保存的虚拟电网设备的用电波动图表渲染序列进行精细渲染，极大提高了虚拟电网设备的用电波动图表渲染速度，并且通过校验处理，保证了预处理场景与模型与实际场景一致，使调度员更加真实的融入到虚拟现实的环境中。
附图说明
53.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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调度员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
54.图1是根据本发明实施例的一种基于人工智能语音识别的多媒体电网调度人机交互系统的原理框图。
55.图中：
56.1、服务器；2、工作站；3、交换机组；4、变电站。
具体实施方式
57.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术调度员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
58.根据本发明的实施例，提供了一种基于人工智能语音识别的多媒体电网调度人机交互系统。
59.现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1-所示，根据本发明实施例的基于人工智能语音识别的多媒体电网调度人机交互系统，包括服务器1、工作站2、交换机组3及变电站4；
60.所述服务器1，用于读取电网设备的视频图像，识别所需电网设备图像，并将电网设备图形存储在数据库中；
61.在一个实施例中，所述服务器包括射频读写器、语音识别传感器及主控室；
62.所述射频读写器，用于存储电网设备的标签信息；
63.所述语音识别传感器，用于对所述视频图像的语音与语音模板中的模板进行匹配，确定视频图像发出的语音指令，并根据所识别的命令作出相应的命令；
64.所述主控室，用于变电站内的调度交换机的通讯连接；
65.在一个实施例中，所述主控室包括主用调度电话组、备用调度电话组；
66.所述主用调度电话组，用于所述主用调度电话组与所述变电站直接通信连接；
67.所述备用调度电话组，用于通过光纤异地连接方式与所述交换机组通信连接；
68.在一个实施例中，所述用于存储电网设备的标签信息还包括以下步骤：
69.附着在电网设备中，用自身的射频能量主动发生数据给读写器的标签，并标识电网设备中电路使用的目标对象；
70.读取所述标签的信息，并识别标签是否移动；
71.在标签和读取器之间传递射频信号，并将标签信息进行存储。
72.所述工作站2，用于处理数据库中电网设备图像，并在三维画面中进行交互操作，优化内存负载并更新画面；
73.在一个实施例中，所述用于处理数据库中电网设备图像，并在三维画面中进行交互操作，优化内存负载并更新画面还包括以下步骤：
74.实时读取服务器中的数据，绘制电网设备使用时用电量的初始图像；
75.创建临时文件，利用三维绘图软件对电网设备使用时用电量的初始图像进行绘制，模拟电网设备使用时情境图，将电网设备情境图存入数据库；
76.工作站的调度员利用vr设备在三维画面中进行交互操作；
77.收集交互操作信息，并优化内存负载并更新画面；
78.在一个实施例中，所述工作站的调度员利用vr设备在三维画面中进行交互操作还包括以下步骤：
79.根据所述vr设备的操控，并从模型数据库中选择所述电网设备情境图；
80.根据所述vr设备的操控读取电网设备情境图，并对应进行调整，将所述调整后的电网设备情境图发送给所述仿真单元；
81.确定所述调整后的电网设备情境图的仿真参数和仿真条件，并将所述调整后的电网设备情境图以及所述仿真参数和仿真条件发送给所述服务器进行仿真计算；
82.在一个实施例中，所述根据所述vr设备的操控读取电网设备情境图，并对应进行调整，将所述调整后的电网设备情境图发送给所述仿真单元还包括以下步骤：
83.接收所述vr显示设备输送的电网设备情境图的计算结果；
84.基于实景的电网设备信息对电网设备模型文件的计算结果进行比对，记录比对误差，并对电网设备情境图进行调整。
85.所述交换机组3，用于所述服务器与所述变电站的多媒体电网调度的转换；
86.在一个实施例中，所述用于所述服务器与所述变电站的多媒体电网调度的转换还包括以下步骤：
87.在所述交换机中加入语音识别模块，并记录工作站的调度员的语音信息；
88.当连续三次语音识别错误后，交换机的人机交互系统进入自锁状态，并通过警报灯发出警报，在一小时后再次进行语音识别；
89.在所述交换机中加入人脸识别模块，并记录工作站的调度员的人脸信息；
90.当连续三次人脸识别错误后，交换机的人机交互系统进入自锁状态，并通过警报灯发出警报，在三小时后再次进行人脸识别。
91.所述变电站4，用于电力系统中对电压和电流进行变换，并接受电能及分配电能的场所；
92.在一个实施例中，所述用于电力系统中对电压和电流进行变换，并接受电能及分配电能的场所还包括以下步骤：
93.依据分区、厂站信息与设备从属关系累加计算出各分区、厂站的经济负荷数据，并根据配电变压器的负荷变化与时间变化进行实时计算分析；
94.通过设置人机界面，实时接收厂站、分区当前的实时经济负荷数据，并以柱状图、列表方式展示在界面上，以供调度员查看分析；
95.调度员根据电力系统中对电压和电流进行变换进行电能的相应分配；
96.在一个实施例中，通过设置人机界面还包括以下步骤：
97.将各电网设备特征信息输入建模工具，获取模拟分析结果，通过计算加权移动平均值确定相关电力使用范围，并获得初始化的电力波动模型；
98.根据初始化的电力波动模型范围进行数据改进，建立判断数据趋势的曲线模型；
99.根据曲线计算弹性变化值，并计算变化弹性范围；
100.根据变换弹性范围判断数据模拟后的电网设备分析数据；
101.计算电网设备模拟数据的滞后情况，输出最终的人机界面。
102.综上所述，借助于本发明的上述技术方案，本发明中人机交换系统在智能电网建设中应用，体现了智能电网信息化、自动化、互动化的特征，是智能电网发展的必然方向，利用互联网技术和智能电网的相互融合是现代科学技术的发展方向，能使通信基础设施资源和电力系统基础设施资源进行有效整合，大幅提高电力系统信息化水平、安全运行水平、可靠供电及优质服务水平、降低线损、提高电能传输效率和使用效率，随着它的进一步发展，互联网技术必将与智能电网有着更多的渗透与融合，也必将给未来电网及社会的发展带来更大的经济效益和社会效益；本发明通过待输出区对虚拟电网设备的校验处理，再对预处理区中已保存的虚拟电网设备的用电波动图表渲染序列进行精细渲染，极大提高了虚拟电网设备的用电波动图表渲染速度，并且通过校验处理，保证了预处理场景与模型与实际场景一致，使调度员更加真实的融入到虚拟现实的环境中。
103.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。