基于語音交互系統(tǒng)的作業(yè)指導(dǎo)書工具的研制與應(yīng)用

溫超洪 易啟勝 余錦榮

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

因電力設(shè)備的特殊性，其故障發(fā)展迅速，對人身、設(shè)備的危害極大，且容易影響電網(wǎng)運行而發(fā)展成大面積停電事故，造成較大的社會影響。電力設(shè)備的維護(hù)、檢修、操作等運維作業(yè)是保證設(shè)備能夠長期安全、穩(wěn)定運行的重要措施。變電站作為電力輸送的樞紐，其內(nèi)部設(shè)備集中且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重要性及影響尤為明顯。因此，這些設(shè)備的運維作業(yè)必須按照既定的步驟來進(jìn)行，且作業(yè)進(jìn)行過程中必須有保證人身、設(shè)備、電網(wǎng)安全的可靠措施。針對這些作業(yè)，電力企業(yè)均會制訂相應(yīng)的現(xiàn)場作業(yè)指導(dǎo)書。

傳統(tǒng)的作業(yè)指導(dǎo)書使用方法是作業(yè)人員手持紙質(zhì)版的作業(yè)步驟，到現(xiàn)場逐項對照執(zhí)行。近年來推行無紙化作業(yè)，作業(yè)方法逐步過渡到使用平板電腦等電子設(shè)備取代紙質(zhì)版的作業(yè)指導(dǎo)書，即作業(yè)人員在現(xiàn)場通過查閱平板電腦上相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書，按作業(yè)步驟逐項對照執(zhí)行，并在該平板電腦上記錄作業(yè)過程。隨著安全生產(chǎn)的要求越來越嚴(yán)格及規(guī)范化運維作業(yè)的推行，作業(yè)指導(dǎo)書的現(xiàn)場應(yīng)用執(zhí)行要求越來越細(xì)化，成為保證現(xiàn)場作業(yè)規(guī)范和作業(yè)質(zhì)量的重要依據(jù)。現(xiàn)場作業(yè)負(fù)責(zé)人既要監(jiān)護(hù)作業(yè)人員的安全，保證各項風(fēng)險控制措施的落實，并隨時應(yīng)對各種突發(fā)情況，又要保證作業(yè)過程和質(zhì)量符合作業(yè)指導(dǎo)書的要求。因此生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)護(hù)、指揮和作業(yè)指導(dǎo)書的依從性在某種程度上是矛盾統(tǒng)一的存在，如何協(xié)調(diào)平衡兩者的關(guān)系，提高作業(yè)現(xiàn)場效率的同時保證各項措施的落實，是一項重要的研究課題。

本項目基于上述問題的提出，并迎合變電站規(guī)范化運維作業(yè)的要求，貫徹執(zhí)行“安全第一”的作業(yè)理念，研制出一套新的作業(yè)指導(dǎo)書應(yīng)用工具。

1 項目的研究與實施

1.1 傳統(tǒng)的作業(yè)指導(dǎo)書使用方法存在的問題

當(dāng)使用傳統(tǒng)的作業(yè)指導(dǎo)書使用方法時（包括基于平板電腦等終端設(shè)備的使用），一般由工作負(fù)責(zé)人手持作業(yè)指導(dǎo)書現(xiàn)場對照執(zhí)行并記錄。此時該工作負(fù)責(zé)人必須要同時關(guān)注手持的作業(yè)指導(dǎo)書和作業(yè)現(xiàn)場，既要保證作業(yè)步驟執(zhí)行的正確性，又要監(jiān)督作業(yè)現(xiàn)場的作業(yè)安全和質(zhì)量。工作負(fù)責(zé)人既要查看解讀作業(yè)指導(dǎo)書的內(nèi)容，同時也要觀察監(jiān)督工作班成員的作業(yè)行為及設(shè)備狀況，既要手執(zhí)作業(yè)指導(dǎo)書并記錄，同時也要做一些必要的輔助性作業(yè)，容易出現(xiàn)難以兼顧的局面，工作效率較低，且存在一定的安全隱患。

本項目的應(yīng)用可以減少作業(yè)人員對作業(yè)指導(dǎo)書的操作量，提高作業(yè)人員對作業(yè)現(xiàn)場的關(guān)注度，使得作業(yè)人員在嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書的作業(yè)步驟執(zhí)行現(xiàn)場作業(yè)的同時，又能最大限度地關(guān)注作業(yè)現(xiàn)場的作業(yè)安全和質(zhì)量，減少了作業(yè)風(fēng)險，提高了工作效率，且提高了部分單人作業(yè)項目的可行性，提升了企業(yè)效益。

1.2 項目的技術(shù)方案

本項目開發(fā)的智能語音作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)，使電力企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的作業(yè)指導(dǎo)書的內(nèi)容能夠通過語音播放及控制，并提供語音記錄功能，使作業(yè)人員清晰掌握作業(yè)步驟的同時解放雙手和眼睛，提高作業(yè)時對設(shè)備和作業(yè)環(huán)境的關(guān)注度，進(jìn)一步保證作業(yè)過程的安全和高效。

智能語音作業(yè)指導(dǎo)系統(tǒng)根據(jù)電力企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的作業(yè)特點，改變傳統(tǒng)的“讀、寫、唱”的作業(yè)指導(dǎo)書執(zhí)行模式，使用全新的語音交互模式，使得作業(yè)指導(dǎo)書的內(nèi)容能通過語音播放，執(zhí)行過程可以通過語音控制，除了必要的開機(jī)、啟動程序、連接設(shè)備等操作外，作業(yè)人員與作業(yè)指導(dǎo)書的交互主要通過語音來實現(xiàn)。作業(yè)人員可以發(fā)出特定的語音指令，通過話筒控制系統(tǒng)的播放；系統(tǒng)通過分析接收到的語音指令，執(zhí)行相應(yīng)的程序代碼，實現(xiàn)語音控制的目的。其交互控制原理如圖1所示。

圖1 語音交互控制原理圖

系統(tǒng)主機(jī)開機(jī)并啟動軟件后，軟件自動連接數(shù)據(jù)庫，讀取數(shù)據(jù)庫中的作業(yè)指導(dǎo)書名稱字段并通過顯示屏（觸摸屏）顯示出來，此時可以通過“settings”選項設(shè)置播放不同步驟時中間的停頓時間。現(xiàn)場作業(yè)人員選擇相應(yīng)作業(yè)指導(dǎo)書后，系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)庫的json字段并解析，隨后開始播放第一條語音內(nèi)容，即執(zhí)行作業(yè)指導(dǎo)書的第一步。該語音指令播放完畢后，系統(tǒng)便開始停頓，此期間系統(tǒng)可以接收特定的語音指令并執(zhí)行，此時作業(yè)人員可以發(fā)出語音指令對系統(tǒng)進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)接收到“?！钡恼Z音指令時，作業(yè)指導(dǎo)書的播放便暫停；之后的任何時候，系統(tǒng)接收到“繼續(xù)”的語音指令時，便開始播放下一條語音內(nèi)容，即執(zhí)行作業(yè)指導(dǎo)書的下一步。系統(tǒng)停頓期間，如接收到“繼續(xù)”的語音指令，也會開始播放下一條語音內(nèi)容。如停頓期間系統(tǒng)沒有接收到有效的語音指令，則經(jīng)過設(shè)定的時間后，系統(tǒng)便自動播放下一條語音內(nèi)容。語音交互控制流程如圖2所示。

圖2 語音交互控制流程圖

上述系統(tǒng)的運行主要通過話筒、播放器、終端設(shè)備等物理部件實現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

2 項目應(yīng)用分析

經(jīng)統(tǒng)計分析，同一電力企業(yè)內(nèi)部的作業(yè)指導(dǎo)書均使用統(tǒng)一編排格式，且有較成熟固定的作業(yè)指導(dǎo)書庫，這為本項目應(yīng)用的前期工作提供了較便利的條件，而應(yīng)用期間數(shù)據(jù)庫的維護(hù)工作量也較少。根據(jù)應(yīng)用需求，本項目也可使用無線話筒/耳機(jī)等設(shè)備，增加系統(tǒng)使用的便利性；除語音交互外，也可保留傳統(tǒng)的交互模式，靈活配合使用；還可以提供拍照錄像記錄、語音記錄、文字記錄等多種輔助功能。而針對大型復(fù)雜的作業(yè)現(xiàn)場，系統(tǒng)可以配置多套無線話筒/耳機(jī)，由主機(jī)統(tǒng)一控制，方便多人、多小組配合作業(yè)及統(tǒng)一指揮，也可降低各種干擾，保證信息傳達(dá)的準(zhǔn)確性。本項目還可幫助現(xiàn)場年齡較大、視力下降的員工準(zhǔn)確理解并執(zhí)行作業(yè)指導(dǎo)書的內(nèi)容。另外，對于單人作業(yè)的嘗試及推行，本項目也可提供切實可行的技術(shù)支持。

3 結(jié)語

基于語音交互系統(tǒng)的作業(yè)指導(dǎo)書工具還可與企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)對接，直接讀取/寫入系統(tǒng)數(shù)據(jù)，作為生產(chǎn)管理系統(tǒng)在現(xiàn)場應(yīng)用管理的延伸。而作業(yè)現(xiàn)場的執(zhí)行過程及記錄也可以寫入生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，使生產(chǎn)管理系統(tǒng)的流程化應(yīng)用更貼合實際，也減少了員工對現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄、處理的工作量。本項目的應(yīng)用推廣，可與企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范融合完善，逐步形成統(tǒng)一管理標(biāo)準(zhǔn)，滿足安全生產(chǎn)需求，提高作業(yè)效率，提升企業(yè)效益。

[1]張毅，劉想德，羅元，等.語音處理及人機(jī)交互技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2016.