Page 41 - 电力与能源2021年第一期

第 42 卷第 1 期 电力与能源
2021 年 2 月 3
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DOI : 10.11973 / dl y n y 202101007
电网技术

基于 DTW 算法的电力调度语音识别研究和应用

王素宁 , 朱俊杰 , 李志勇 , 黄宇星 , 李 琪 , 田朝阳 , 陈凯锋 1
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2
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( 1. 国网上海市电力公司崇明供电公司, 上海 202150 ; 2. 东方电子股份有限公司, 山东 烟台 370602 )
摘 要: 上海崇明电网采用一套主配网站一体化系统, 来满足电力调度的日常需求。通过将语音识别功能引
入调度平台, 根据电力调度专用术语和沪语习惯用语, 建立了常用基础语音库。针对电力调度的特殊工作环
境, 提出了改进的动态时间规整( DTW ) 算法与高斯混合 - 隐马尔可夫模型( GMM-HMM ) 相结合, 可屏蔽掉工
作场合的其他噪声, 提 高 语 音 识 别 准 确 率。通 过 应 用 该 方 法 对 声 音 模 型 训 练, 试 验 结 果 表 明 采 用 改 进 的
DTW 算法更具有优良性, 可以较好地识别本项目制作的语音库。
关键词: 主配网站一体化; 语音识别; 动态时间规整; 隐马尔可夫模型
基金项目: 国网上海市电力公司科技创新项目研究( SGSHCMOOHWJS2000649 )
作者简介: 王素宁( 1990 —), 女, 硕士, 工程师, 从事人工智能在电力调度应用方面工作。
中图分类号: TP242 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2021 ) 01-0035-05
ArtificialIntelli g enceTechnolo gy ofMainDistributionInte g ratedNetwork

1 , 1 2 , 1 ,
WANGSunin g ZHUJun j ie , LIZhi y on g HUANG Yuxin g
1 1 , 1
LIQi , TIANChao y an g CHEN Kaifen g
( 1.StateGridChon g min gElectricPowerSu pp l yCom p an y , SMEPC , Shan g hai202150 , China ;
2.Don g fan gElectronicsCo. , Ltd. , Yantai370602 , Shan g don gProvince , China )

Abstract : Chon g min gp ower g ridado p tsmaindistributioninte g rateds y steminordertomeetthedail yneedof
p owerdis p atchin g .S p eechreco g nitionisusedinp owerdis p atchin g .Thebasicg eneralvoicelibrar yisbuilt
basedonp owerdis p atchin g terminolo gyandShan g haidialect.Giventhes p ecialworkin gconditionsofp ower
dis p atchin g , theDTW al g orithmcombined with GMM-HMMisim p rovedtoshieldthedisturbin gnoisein
work p laceandim p rovetheaccurac y ofs p eechreco g nition.Throu g hacousticmodeltrainin gwiththisim p roved
a pp roach , theex p erimentresultsshowthattheim p rovedDTWal g orithmhassu p eriorit y andit100%reco g ni-
zesthevoicelibrar yofthisp ro j ect.
Ke ywords : maindistributionnetworkinte g ration , s p eechreco g nition , d y namictimewar p in g ( DTW ), Hidden
MarkovModel ( HMM )

调度自动化作为智能电网 系统重要的一部 操作尤为重要 [ 9-10 ] 。
分, 在人工 智 能 方 向 的 应 用 有 大 数 据、 云 计 算、 语音识别可分为孤立词识别、 连接词识别和
调控云等 [ 1-5 ] 。但 是 在 调 度 控 制 系 统 方 面 还 是 连续语音识别等 [ 11 ] 。针对语音识别最主要的方
采用键盘 加 鼠 标 的 传 统 交 互 方 式, 因 此 研 究 新 法有动态时间规整 ( D y namicTime War p in g 简
,
形式的人机语音交互方式很有必要 [ 6 ] 。人机语 称 DTW ) 算法、 隐马尔可夫模型( Hidden Markov
音交互技 术 在 其 他 领 域 应 用 已 经 比 较 成 熟, 因 Model , 简 称 HMM )、神 经 网 络,深 度 学 习
此把其应用到电网调度运行中具有可 行 性 [ 7-8 ] 。 等 [ 12-15 ] 。本 文 将 采 用 改 进 的 DTW 与 GMM-
人机语音交互首要需要解决 的问题就是语音识 HMM 算法相结合完成语音地精准识别。
别技术, 电 力 调 度 具 有 很 强 的 专 业 术 语 和 特 殊
1 语音识别系统原理和步骤
符号等, 同时每个调度员有 自己的说话口音、 语
序和方式, 在 相 对 嘈 杂 的 环 境 中 如 何 有 效 地 识 1.1 语音识别基本框架
别出调度人员的声音并准确 完成相对应的指令 一个语音识别系统框架主要包括: 声学分析