基于人工智能技术的电力营业厅机器人设计

李 强 乔 克 颜 红 江 熙

1. 国网信息通信产业集团有限公司，北京 102211； 2. 北京国电通网络技术有限公司，北京 100070

随着人工智能的快速发展，人工智能已迅速深入到我们日常生活中的教育、医疗、出行、金融等各个领域，为我们的生活带来诸多便利。比如：打开支付宝，我们可以和阿里机器人进行对话；打开手机，语音识别可以为我们解答问题；打开讯飞输入法，可以实现高精度语音转化为文字输入；打开百度，可以为我们推荐最需要的搜索方案等。如今，人工智能已成为引领科技发展的重要驱动力。全球科技公司纷纷布局人工智能产业，抢占战略高地，我们政府也将人工智能纳入国家发展战略。

国家电网公司在“十三五”营销规划报告中提出，运用智能电网技术和能源互联网发展理念，提升传统营销业务与服务的智能化、互动化功能，建立“互联网+电力营销”服务模式。为适应电力改革形势和客户服务新要求，2017年国网营销部下发了《国网营销部关于开展实体供电营业厅转型试点工作》的通知，推动实体供电营业厅布局优化和功能升级，开展实体供电营业厅转型试点工作。

随着电力体制改革的逐步深入，电网公司需要提供更加智能化、互动化、人性化的服务来吸引用户。电力营业厅是电网公司营销服务的前台、形象展示的窗口、业务推广的阵地，是用户最直观感受电力服务的场所，需要不断转型升级适应电力改革新形势和客户服务新要求。本文主要是结合人工智能、大数据等信息技术，对电力营业厅智能机器人产品进行研究设计，实现智能引导、迎宾、讲解等功能，同时结合电力业务系统与社会上第三方语音知识库融合，建设电力营业厅专业私有语音云平台，实现智能服务机器人更能快速、准确地服务于电力客户，提高营业厅服务效率、服务质量。

1 智能机器人研究设计

智能服务机器人应用人工智能、大数据等信息技术，实现代替营业厅内业务人员工作内容，营业厅内智能引导、迎宾、讲解等功能。本文重点围绕机器人外观及元器件结构、语音识别模块、人脸识别模块及行走避障模块进行软硬件研究，同时结合电力业务系统与社会上第三方语音知识库，建设电力营业厅专业私有语音云平台，实现智能服务机器人快速、准确地与客户的交互。

1.1 外观及元器件结构设计

结合智能机器人在营业厅的应用场景，对智能机器人外观及内部元器件物理结构进行设计，对机器人的身高、腰部、头部结构、面部表情等进行外观设计，采用国网统一绿色，符合国网要求，使机器人外观更具美感、运动更加灵活、系统运行更加安全稳定。

外观设计：身高为149cm，腰部采用S行，对尺寸进行调整，采用五个手指握屏的方式，实现整体美观。

头部结构：头部模块可实现智能服务机器人的摇头、向左看、向右看等灵活转动。

面部互动：显示屏为液晶显示屏，具备喜、怒、哀、乐等6种表情，语音交互时机器人嘴巴可动。

1.2 语音识别模块设计

与社会上技术成熟的第三方企业就前沿技术进行深入交流，通过对智能机器人语音采集、语音解析及语音库等方面升级改造，有效提升了语音采集的清晰度、语音解析的准确性、语音播报的人性化、业务语音交互的专业性。

语音采集：采用新版麦克阵列，结合声源定位功能，准确定位声源方向；增加语音除噪模块，消除语音播报产生的回声，提升语音采集的准确性。

语音解析：引入AIUI语音解析板，对语音SDK解析软件升级，结合上下文语义，进行多轮对话，提高语音交互效率。

语音库：部署2套语音库，1套是本地私有语音库，1套是公有云语音库。通过2套语音库的搭建丰富语音交互内容，增加语音交互范围，提高语音交互响应速度，增强客户体验感。

1.3 人脸识别模块

与社会上技术成熟的第三方企业就前沿技术进行深入交流，智能机器人通过对人脸采集、人脸解析及人脸库搭建等方面的升级改造，提升人脸识别的速率及准确率。

人脸采集：采用高清摄像头，提高采集像素，增加识别距离（支持3～5m）。

人脸解析：增加人脸解析板卡，通过本体的SDK进行人脸预处理，将有效、清晰的高质量图片上传至服务端进行处理；优化人脸解析算法，提升人脸识别处理速度及准确率。

人脸库：建立本地人脸库，减少网络延时对人脸识别速度的影响，在服务端利用优化的人脸识别算法进行人脸比对，提升识别速率。

1.4 行走避障模块

为更好地提升避障效果，支撑主动迎宾等应用场景。智能机器人增加并优化激光传感器、超声波传感器、深度传感器等多个传感设备，提升智能机器人自主避障能力。

激光传感器：激光传感器识别范围增加到前方210°，识别距离支持0.05～10m。

超声波传感器：增加2个超声波传感器并进行升级，减少信号干扰，识别距离支持0.3～1m。

深度传感器：增加2个深度传感器，提升人体感应识别效率。

地图管理：每台机器人可以建立多张地图，且单张地图可支持最大面积为10000m2。

1.5 电力营业厅专业私有语音云平台

结合电力业务系统与社会上第三方语音库，搭建电力营业厅专业私有语音云平台。首先，对电力营业厅办理的业务逻辑和服务流程进行分析，同时收集在服务过程中所涉及的所有问答交互词条，建立电力营业厅服务流程语义知识库。其次，对建立的语义知识库进行判断、更正、扩展，形成更加准确、全面的语义知识库。最后，与社会上第三方语音库融合，搭建电力营业厅专业私有语音云平台，使智能服务机器人能够更快速、准确地服务于客户，提高营业厅服务质量，满足客户高效、便捷、智能的服务需求。

2 智能机器人技术路线

智能机器人部署在公网，机器人集成超声波传感器、红外传感装置、摄像头等，实现对图像信息、位置信息、语音信息的采集。智能机器人通过安全交互平台接入电力外网，与部署在电力外网的机器人服务端交互；智能机器人服务端通过强隔离装置与电力内网的营业厅运营管控平台交互，实现图像语音信息解析、业务信息传输，支撑机器人业务引导、业务推荐、客户识别等功能应用。智能机器人技术路线示意图如图1所示。

图1 智能机器人技术路线示意图

3 创新点

（1） 提出了一种基于强化学习的电力营业厅专业语音库构建方法。分析电力营业厅业务逻辑和服务流程并收集所涉及的问答交互词条，建立业务办理流程的语义知识库。使用人工标准加自主判断的方法对问答内容进行更正和扩展，并结合与社会通用的语言库构建电力专业语音库，可在智能服务机器人上通过语音交互，实现电力业务的办理。

（2） 提出了一种基于人工智能技术的营业厅智能引导、迎宾、讲解的服务新渠道。智能服务机器人运用语音识别、人脸交互等人工智能技术，实现代替人工引导员对营业厅电力客户的智能引导、迎宾、讲解，增加电力营业厅新的服务渠道，提高营业厅智能化服务，提升客户满意度。

4 结语

本文主要结合人工智能技术，围绕电力营业厅客户服务和智能化提升进行研究，以“坚持以客户为中心，提升优质服务”为目标，通过智能机器人实现新型营业厅智慧服务、精准营销，同时减少人工成本，提高工作效率，提升客户服务满意度。但是，电力营业厅智能化发展仍然处在不断发展和完善的阶段，智能机器人建设还处于初步阶段，还需要进一步地进行迭代更新。