基于人工智能技術的電力營業廳機器人設計

李 強 喬 克 顏 紅 江 熙

1. 國網信息通信產業集團有限公司，北京 102211； 2. 北京國電通網絡技術有限公司，北京 100070

隨著人工智能的快速發展，人工智能已迅速深入到我們日常生活中的教育、醫療、出行、金融等各個領域，為我們的生活帶來諸多便利。比如：打開支付寶，我們可以和阿里機器人進行對話；打開手機，語音識別可以為我們解答問題；打開訊飛輸入法，可以實現高精度語音轉化為文字輸入；打開百度，可以為我們推薦最需要的搜索方案等。如今，人工智能已成為引領科技發展的重要驅動力。全球科技公司紛紛布局人工智能產業，搶占戰略高地，我們政府也將人工智能納入國家發展戰略。

國家電網公司在“十三五”營銷規劃報告中提出，運用智能電網技術和能源互聯網發展理念，提升傳統營銷業務與服務的智能化、互動化功能，建立“互聯網+電力營銷”服務模式。為適應電力改革形勢和客戶服務新要求，2017年國網營銷部下發了《國網營銷部關于開展實體供電營業廳轉型試點工作》的通知，推動實體供電營業廳布局優化和功能升級，開展實體供電營業廳轉型試點工作。

隨著電力體制改革的逐步深入，電網公司需要提供更加智能化、互動化、人性化的服務來吸引用戶。電力營業廳是電網公司營銷服務的前臺、形象展示的窗口、業務推廣的陣地，是用戶最直觀感受電力服務的場所，需要不斷轉型升級適應電力改革新形勢和客戶服務新要求。本文主要是結合人工智能、大數據等信息技術，對電力營業廳智能機器人產品進行研究設計，實現智能引導、迎賓、講解等功能，同時結合電力業務系統與社會上第三方語音知識庫融合，建設電力營業廳專業私有語音云平臺，實現智能服務機器人更能快速、準確地服務于電力客戶，提高營業廳服務效率、服務質量。

1 智能機器人研究設計

智能服務機器人應用人工智能、大數據等信息技術，實現代替營業廳內業務人員工作內容，營業廳內智能引導、迎賓、講解等功能。本文重點圍繞機器人外觀及元器件結構、語音識別模塊、人臉識別模塊及行走避障模塊進行軟硬件研究，同時結合電力業務系統與社會上第三方語音知識庫，建設電力營業廳專業私有語音云平臺，實現智能服務機器人快速、準確地與客戶的交互。

1.1 外觀及元器件結構設計

結合智能機器人在營業廳的應用場景，對智能機器人外觀及內部元器件物理結構進行設計，對機器人的身高、腰部、頭部結構、面部表情等進行外觀設計，采用國網統一綠色，符合國網要求，使機器人外觀更具美感、運動更加靈活、系統運行更加安全穩定。

外觀設計：身高為149cm，腰部采用S行，對尺寸進行調整，采用五個手指握屏的方式，實現整體美觀。

頭部結構：頭部模塊可實現智能服務機器人的搖頭、向左看、向右看等靈活轉動。

面部互動：顯示屏為液晶顯示屏，具備喜、怒、哀、樂等6種表情，語音交互時機器人嘴巴可動。

1.2 語音識別模塊設計

與社會上技術成熟的第三方企業就前沿技術進行深入交流，通過對智能機器人語音采集、語音解析及語音庫等方面升級改造，有效提升了語音采集的清晰度、語音解析的準確性、語音播報的人性化、業務語音交互的專業性。

語音采集：采用新版麥克陣列，結合聲源定位功能，準確定位聲源方向；增加語音除噪模塊，消除語音播報產生的回聲，提升語音采集的準確性。

語音解析：引入AIUI語音解析板，對語音SDK解析軟件升級，結合上下文語義，進行多輪對話，提高語音交互效率。

語音庫：部署2套語音庫，1套是本地私有語音庫，1套是公有云語音庫。通過2套語音庫的搭建豐富語音交互內容，增加語音交互范圍，提高語音交互響應速度，增強客戶體驗感。

1.3 人臉識別模塊

與社會上技術成熟的第三方企業就前沿技術進行深入交流，智能機器人通過對人臉采集、人臉解析及人臉庫搭建等方面的升級改造，提升人臉識別的速率及準確率。

人臉采集：采用高清攝像頭，提高采集像素，增加識別距離（支持3～5m）。

人臉解析：增加人臉解析板卡，通過本體的SDK進行人臉預處理，將有效、清晰的高質量圖片上傳至服務端進行處理；優化人臉解析算法，提升人臉識別處理速度及準確率。

人臉庫：建立本地人臉庫，減少網絡延時對人臉識別速度的影響，在服務端利用優化的人臉識別算法進行人臉比對，提升識別速率。

1.4 行走避障模塊

為更好地提升避障效果，支撐主動迎賓等應用場景。智能機器人增加并優化激光傳感器、超聲波傳感器、深度傳感器等多個傳感設備，提升智能機器人自主避障能力。

激光傳感器：激光傳感器識別范圍增加到前方210°，識別距離支持0.05～10m。

超聲波傳感器：增加2個超聲波傳感器并進行升級，減少信號干擾，識別距離支持0.3～1m。

深度傳感器：增加2個深度傳感器，提升人體感應識別效率。

地圖管理：每臺機器人可以建立多張地圖，且單張地圖可支持最大面積為10000m2。

1.5 電力營業廳專業私有語音云平臺

結合電力業務系統與社會上第三方語音庫，搭建電力營業廳專業私有語音云平臺。首先，對電力營業廳辦理的業務邏輯和服務流程進行分析，同時收集在服務過程中所涉及的所有問答交互詞條，建立電力營業廳服務流程語義知識庫。其次，對建立的語義知識庫進行判斷、更正、擴展，形成更加準確、全面的語義知識庫。最后，與社會上第三方語音庫融合，搭建電力營業廳專業私有語音云平臺，使智能服務機器人能夠更快速、準確地服務于客戶，提高營業廳服務質量，滿足客戶高效、便捷、智能的服務需求。

2 智能機器人技術路線

智能機器人部署在公網，機器人集成超聲波傳感器、紅外傳感裝置、攝像頭等，實現對圖像信息、位置信息、語音信息的采集。智能機器人通過安全交互平臺接入電力外網，與部署在電力外網的機器人服務端交互；智能機器人服務端通過強隔離裝置與電力內網的營業廳運營管控平臺交互，實現圖像語音信息解析、業務信息傳輸，支撐機器人業務引導、業務推薦、客戶識別等功能應用。智能機器人技術路線示意圖如圖1所示。

圖1 智能機器人技術路線示意圖

3 創新點

（1） 提出了一種基于強化學習的電力營業廳專業語音庫構建方法。分析電力營業廳業務邏輯和服務流程并收集所涉及的問答交互詞條，建立業務辦理流程的語義知識庫。使用人工標準加自主判斷的方法對問答內容進行更正和擴展，并結合與社會通用的語言庫構建電力專業語音庫，可在智能服務機器人上通過語音交互，實現電力業務的辦理。

（2） 提出了一種基于人工智能技術的營業廳智能引導、迎賓、講解的服務新渠道。智能服務機器人運用語音識別、人臉交互等人工智能技術，實現代替人工引導員對營業廳電力客戶的智能引導、迎賓、講解，增加電力營業廳新的服務渠道，提高營業廳智能化服務，提升客戶滿意度。

4 結語

本文主要結合人工智能技術，圍繞電力營業廳客戶服務和智能化提升進行研究，以“堅持以客戶為中心，提升優質服務”為目標，通過智能機器人實現新型營業廳智慧服務、精準營銷，同時減少人工成本，提高工作效率，提升客戶服務滿意度。但是，電力營業廳智能化發展仍然處在不斷發展和完善的階段，智能機器人建設還處于初步階段，還需要進一步地進行迭代更新。