一种面向高速公路机电运维的大模型交互查询控制系统的制作方法

本发明涉及高速公路机电运维，尤其涉及一种面向高速公路机电运维的大模型交互查询控制系统。

背景技术：

1、随着高速公路机电系统规模不断扩大，收费系统、视频监控系统、通信系统以及供配电系统等多类设备持续产生海量运行数据、告警数据和控制记录；为提高运维效率，基于大模型的交互查询方式逐步应用于机电运维场景，通过自然语言实现设备状态查询、故障分析及运维辅助决策；现有技术中，通常将运维人员输入的查询语句直接输入大模型进行语义理解，并结合实时数据或历史数据返回查询结果，从而实现对设备状态的快速检索与分析；

2、然而，现有技术在实际应用过程中存在明显不足；首先，自然语言查询中普遍包含时间指向信息，但该时间语义未被有效解析与约束，导致查询语义与设备状态数据之间存在时间不一致问题；其次，设备运行数据、告警数据及控制记录来源多样且时间尺度不同，缺乏统一的时序对齐机制，使得不同时间点的数据被混合使用，进一步加剧查询结果的偏差；再次，大模型在推理过程中无法区分查询语义所指的目标状态时刻与设备实际记录时刻之间的差异，容易将历史状态、当前状态及控制后状态混淆，导致输出结果不准确甚至产生误导；同时，现有系统缺乏针对时序错位的识别与回溯机制，无法对错误结果进行解释与修正，也难以将查询结果直接转化为可靠的运维控制建议。因此，有必要提出一种面向高速公路机电运维的大模型交互查询控制系统，来提高高速公路机电运维的智能化水平与决策可靠性。

技术实现思路

1、基于上述目的，本发明提供了一种面向高速公路机电运维的大模型交互查询控制系统。

2、一种面向高速公路机电运维的大模型交互查询控制系统，包括查询语义构建模块、时序对齐处理模块、时序错位识别模块以及运维控制输出模块；其中：

3、查询语义构建模块：用于接收运维人员输入的交互查询语句，对所述交互查询语句进行语义解析，提取查询对象、故障描述、状态关注项以及时间指向信息，并将所述时间指向信息转化为明确的时间约束，生成携带时间约束的查询意图；

4、时序对齐处理模块：基于查询意图，从高速公路机电设备的运行数据、告警数据及控制记录中提取对应设备状态片段，并按照所述时间约束构建时间窗，对所述设备状态片段执行时间窗筛选与对齐处理，形成时序一致状态集；

5、时序错位识别模块：用于将查询意图与时序一致状态集输入大模型交互推理过程，识别查询语义对应的目标状态时刻，判定查询语义指向时刻与设备实际状态时刻之间的时序一致性，并在存在不一致时确定时序错位关系并生成状态回溯结果；

6、运维控制输出模块：基于状态回溯结果生成对应的运维控制建议，包括设备核查对象、异常发生时段、状态变化依据以及待执行控制动作，并将运维控制建议输出至运维交互端。

7、可选的，所述查询语义构建模块包括语句接收单元、对象识别单元、状态关注项提取单元以及时间指向识别单元；其中：

8、语句接收单元：用于接收运维人员通过运维交互端输入的交互查询语句，并对交互查询语句进行分词、去噪和语句结构整理，形成标准化查询文本；

9、对象识别单元：用于从标准化查询文本中识别高速公路机电设备的设备名称、设备编号、所属站点、所属路段及所属子系统，确定与本次查询对应的查询对象；

10、状态关注项提取单元：用于从标准化查询文本中提取故障描述、运行状态描述、告警状态描述和控制状态描述，确定本次查询需要关注的设备状态项；

11、时间指向识别单元：用于识别标准化查询文本中的时间表达内容，并将时间表达内容划分为历史时刻指向、当前时刻指向、时段范围指向和控制后状态指向，生成与查询对象和设备状态项关联的时间指向信息。

12、可选的，所述查询语义构建模块还包括时间约束转换单元、意图标签生成单元以及查询意图封装单元；其中：

13、时间约束转换单元：用于根据时间指向信息调用统一时间基准，将历史时刻指向转换为目标查询时刻，将当前时刻指向转换为实时状态采集时刻，将时段范围指向转换为起始时刻和结束时刻，将控制后状态指向转换为控制动作执行后的状态验证时段；

14、意图标签生成单元：用于根据查询对象、设备状态项以及转换后的时间约束，生成查询意图标签，所述查询意图标签包括历史状态查询标签、实时状态查询标签、状态变化查询标签和控制结果验证标签；

15、查询意图封装单元：用于将查询对象、设备状态项、时间约束和查询意图标签封装为携带时间约束的查询意图。

16、可选的，所述时序对齐处理模块包括数据接入单元、状态片段提取单元以及多源关联单元；其中：

17、数据接入单元：用于接入高速公路机电设备的运行数据、告警数据及控制记录，并按照统一时间基准对各类数据进行时间戳标准化处理；

18、状态片段提取单元：基于查询意图中的查询对象和设备状态项，从标准化后的运行数据、告警数据及控制记录中筛选出对应的数据记录，并按照时间先后顺序对所述数据记录进行片段化组织，形成多个设备状态片段；

19、多源关联单元：用于对设备状态片段进行跨数据源关联处理，将同一设备在相邻时间范围内的运行状态变化、告警触发信息及控制动作记录进行关联整合，形成设备状态片段集合。

20、可选的，所述时序对齐处理模块还包括时间窗构建单元和对齐处理单元；其中：

21、时间窗构建单元：用于根据查询意图中的时间约束确定目标时间窗，当所述时间约束为单一时刻时，则以该单一时刻为中心构建固定宽度的时间窗；当所述时间约束为时段范围时，直接以起始时刻和结束时刻构建时间窗；

22、对齐处理单元：用于将设备状态片段集合映射至所述时间窗内，对超出时间窗范围的数据进行剔除处理，并对处于时间窗边界的状态片段执行时间插值与状态连续性修正，生成在统一时间窗口内连续表达的时序一致状态集。

23、可选的，所述时序错位识别模块包括目标时刻解析单元、语义映射单元以及时刻定位单元；其中：

24、目标时刻解析单元：用于根据查询意图中的查询意图标签解析查询语义所指向的目标状态时刻；

25、语义映射单元：用于将查询意图标签映射为对应的状态类型标识，包括历史状态、实时状态、状态变化及控制后状态；

26、时刻定位单元：用于在时序一致状态集中定位与状态类型标识对应的状态时间点，确定查询语义对应的目标状态时刻。

27、可选的，所述时序错位识别模块还包括错位判定单元，用于计算查询语义对应的目标状态时刻与设备实际状态时刻之间的时间偏差，并根据所述时间偏差判定时序一致性，当时间偏差超过预设阈值时，判定存在时序错位关系，所述时序错位关系包括历史查询错位、实时查询错位及控制后状态错位。

28、可选的，所述时序错位识别模块还包括回溯生成单元，用于在判定存在时序错位关系时，根据目标状态时刻对时序一致状态集进行回溯检索，提取对应时间段内的设备运行状态、告警记录及控制动作，生成包含错位类型、目标状态时刻及关联状态信息的状态回溯结果。

29、可选的，所述运维控制输出模块包括建议生成单元和动作匹配单元；其中：

30、建议生成单元：用于根据所述状态回溯结果分析设备状态变化过程，确定异常发生时段及状态变化依据；

31、动作匹配单元：用于基于预设的运维规则库，将异常发生时段及状态变化依据映射为对应的运维控制动作，生成运维控制建议。

32、可选的，所述运维控制输出模块还包括交互输出单元和反馈接收单元；其中：

33、交互输出单元：用于将所述运维控制建议以结构化形式输出至运维交互端，并按照设备对象、时间信息及控制动作进行分项展示；

34、反馈接收单元：用于接收运维人员对所述运维控制建议的执行反馈信息，并将所述反馈信息更新至运维规则库中。

35、本发明的有益效果：

36、本发明，通过对运维查询语句中的时间指向信息进行解析与约束处理，并结合设备运行数据、告警数据及控制记录构建统一的时序一致状态集，使查询语义与设备状态在时间维度上实现准确对齐，从而避免历史状态、当前状态及控制后状态混杂的问题，提高查询结果的准确性和一致性。

37、本发明，通过建立时序错位识别与状态回溯机制，对查询语义与设备实际状态之间的时间偏差进行判定，并基于回溯结果生成运维控制建议，同时结合交互反馈实现规则优化，使查询过程形成闭环控制，提高运维决策的可靠性与执行效率。