用于提供医疗设备故障通用处置方案的智能应答系统设计

王清波 陈青青 王琳斌 杭州市第一人民医院 （浙江 杭州 310006）

内容提要： 维修服务是医院器械设备管理的重要一环，为方便工程师第一时间了解故障相关处置方案，设计实现了基于微信平台的设备故障处置智能应答系统。本文介绍了基于微信平台的系统架构设计，在此基础上，介绍了结合图灵机器人自定义知识库的功能进行消息处理，实现设备故障信息智能应答的方法，以及利用语音API进行语音识别，完善文字和语音双重人机交互的方法。

随着医学的发展，医疗设备在医学中起的作用越来越大。医疗设备管理是医院管理中非常重要的一环，而其中维修管理对设备的正常运行保障及医院成本降低具备十分重要的意义。但在实际的医院工作中，工程师往往因分工的不同，导致对设备的了解有所偏重，在不熟悉的设备发生故障时很难第一时间发现问题，选择合适的处置方案。因此设计一套能够面向工程师通用的维修知识库具备十分重要的意义。

随着时代的发展，通信网络等技术日渐成熟，人们也越来越依赖于网络信息化的应用。当前，微信用户已达10亿，微信已逐渐成为移动沟通的必备工具，基于微信的设备维修应答聊天机器人应运而生。

1.系统架构设计

本系统基于微信构建聊天机器人，采用Python-wxpy模块进行构建。wxpy基于itchat，使用了Web微信的通讯协议。可用来实现各种微信个人号的自动化操作[1]。

本系统采用微信群作为用户界面，可以灵活加入不同的群进行信息答复。服务器由科室公用服务器组成，当服务器从微信后台接收到用户发送过来的消息后，将首先对用户消息进行分析，若消息内容为文本，则直接将消息传送到图灵机器人平台，如果信息为语音，则进行语音识别，转换为文本后传送到图灵机器人平台；图灵机器人平台将微信发送的信息进行处理，并根据自定义的医疗设备维修故障知识语料库，将匹配的内容反馈给用户。

图1. 技术框图

2.智能应答的聊天机器人设计与实现

2.1 创建设备维修故障知识库

这部分内容在图灵机器人的语料库完成。根据日常管理中存在的问题，汇总后给出管理的答案。管理内容涉及设备管理的各个方面。通过查询图灵机器人的开发者文档，开发者可以通过创建自己的语料库，来实现自定义的智能问答功能[2]。

数据的来源一方面来自于器械设备科自身工作的日常积累，如监护仪等工程师也有相关工作发表[3,4]。另外来自于国家核心数据库内的论文资料[5-7]。从中选取典型的维修处置方案，如监护仪按下开关监护仪为黑屏，处置方案为：（1）查看电源线是否连接正常；（2）如果电源线正常连接的情况，按开机键，过一段时间后，按无创血压功能，查看机器是否已启动；（3）如果无创血压正常工作，证明机器已启动，查监护仪显示部分。查看排线连接是否正常；更换高压板，查看是否正常；更换液晶屏，查看设备使用；（4）如果无创血压未正常工作，证明机器未启动，查看电源供电是否正常（量电压）。如果电源板正常，主板故障，更换主板[8]，如表1所示。

表1. 维修故障知识库

2.2 语音识别模块设计

首先由设备科服务器判断信息类型为语音，触发语音模块。首先对语音信息进行存储，存储到本地后为mp3格式，利用python的ffmpeg模块进行格式转换。将mp3格式转换为wav文件。

conversion_command=u'ffmpeg-i'+path+u'-acodec pcm_s16le-ar'+sample_rate+u''+audio_path #path为语音存储路径，audio_path为输出wav语音路径

result=os.system(conversion_command) #命令执行对转换完的数据，利用百度API接口进行语音识别。

response=aipSpeech.asr(get_file_content(audio_path),'wav', 8000, {'lan': 'zh'}) #aipSpeech为百度API的调用模块

其中，aipSpeech使用需要在百度申请语音识别API的APP_ID，API_KEY，SECRET_KEY信息。

2.3 智能问答功能实现

为了调用图灵机器人，必须先在其官网注册账号。注册并成功登录后，开发者可以创建API，对所创建的API设置相关属性，同时开发者将得到一个API Key。图灵机器人API提供多种接入方式，如API接入、微信公众平台接入、SDK接入等。由于本文服务器搭建在设备科。本文选择API接入。

tuling=Tuling(api_key='f712be0bd510412398f123b62766 75e6') #调用API key

若为文本直接发送至图灵机器人。tuling.do_reply(msg) #智能问答若为语音则经过上述语音识别后发送至图灵机器人进行处置。?

图2. 查询实例

3. 聊天机器人使用实例

当聊天机器人进入群之后，群内用户@小机器姓名发送文本或者直接按语音说话，即可使用聊天机器人提供的各种

.服务。图2是本系统实现的几个实例，其中（1）是文本输入界面，用户直接在后台输入自己想要咨询的问题，机器人会根据语料库中的内容回答用户。（2）为语音查询界面，用户发送语音后，进行语音识别，系统将语音识别信息与图灵机器人智能答复的结果发送到群里。

在实际使用中，智能问答的回复时间不超过1s。

4. 结论

本文设计实现的基于微信平台的聊天机器人，能够为设备科工程师查询故障维修内容提供通用服务。首先基于微信平台，微信平台现在为最常用的通讯工具，用户不需要花费额外的关注；其次，通过微信聊天咨询，设备科能够从微信平台中得到设备维修故障处置的准确信息，提高了设备科的管理效率；此外，设备科得到的数据是同质化的数据，数据在图灵机器人统一更新，提供最新、最全面的数据。