(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210724316.X (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 国网信息通信产业 集团有限公司 地址 102211 北京市昌平区未来科技城北 区国网智能电网研究院内C座 4层 (72)发明人 张琳瑜　李强　刘迪　邱镇　 黄晓光　王晓东　崔迎宝　刘璟　 (74)专利代理 机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 专利代理师 赵阳 (51)Int.Cl. G06F 16/36(2019.01) G06F 16/34(2019.01) G06F 16/332(2019.01) G06F 3/04845(2022.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于知识图谱的电力问答与可视化系 统 (57)摘要 本发明提供一种基于知识图谱的电力问答 与可视化系统， 包括： 用户端、 管理员端以及知识 问答服务器； 用户端获取电力知识图谱， 并进行 显示处理； 管理员端供系统管理员使用， 管理员 通过管理员端对用户信息进行增 删改查， 对知识 图谱的问答记录进行增 删改查， 还对用户反馈信 息进行处理； 知识问答服务器用于实现电力问答 与可视化显示， 基于B/S架构， 采用前后端分离的 开发设计， 前端基于Vue.js， 后端采用Python开 发的微型Web框架Flask； 知识问答服务器配置有 数据库， 数据库采用Neo4j数据库存储知识图谱 数据； 知识问答服务器构建电力领域知识图谱， 为问答子系统的实现提供知识库。 还能够为用户 带来更好的用户体验。 权利要求书3页 说明书8页 附图3页 CN 115269862 A 2022.11.01 CN 115269862 A 1.一种基于知识图谱的电力问答与可视化系统， 其特征在于， 包括： 用户端、 管理员端 以及知识问答 服务器； 用户端供用户使用， 用户通过用户端与知识问答服务器通信连接， 获取电力知识图谱， 并进行显示处 理； 管理员端供系统管理员使用， 管理员通过管理员端与知识问答服务器通信连接， 对用 户信息进行增删改查， 对知识图谱的问答记录进行增删改查， 还 对用户反馈信息进行处 理； 知识问答服务器用于实现电力问答与可视化显示， 基于B/S架构， 采用前后端分离的开 发设计， 前端基于Vue.js， 后端采用Pytho n开发的微型Web框架Flask； 知识问答 服务器配置有数据库， 数据库采用Neo 4j数据库存 储知识图谱数据； 知识问答 服务器构建电力领域知识图谱， 为问答子系统的实现提供知识库。 2.根据权利要求1所述的基于知识图谱的电力问答与可视化系统， 其特 征在于， 知识问答 服务器基于AIML框架和用户端发送的问答数据从知识图谱中获取答案； 知识问答 服务器还用于对知识图谱 扩充， 实现知识图谱可视化展示功能。 3.根据权利要求2所述的基于知识图谱的电力问答与可视化系统， 其特 征在于， 知识问答服务器构建知识图谱过程中， 获取知识图谱， 在知识获取阶段， 从数据源获取 构建知识图谱的数据， 包括非结构化、 结构化和半结构化数据； 知识问答服务器对知识进行处理， 具体包括： 将源数据处理为符合构建知识图谱要求 的固定格式结构化数据， 结构化数据的文件格式为CSV文件， 实体和关系数据分别存储在不 同的CSV文件中； 知识问答服务器对知识进行存储； 使用Neo4j数据库 来存储知识图谱的实体、 属性和关 系， 构建电力领域知识图谱， 为问答子系统的实现提供知识库。 4.根据权利要求1或2所述的基于知识图谱的电力问答与可视化系统， 其特 征在于， 知识问答服务器构建问答模块， 对问题预处理， 其中， 问题预处理过程是将基本问答语 句输入到知识问答 服务器中， 知识问答 服务器进行分词、 词性标注、 关键 字提取相关操作； 知识问答 服务器具有问题理解功能， 结合语义相似度计算， 通过 标签生成对应内容； 知识问答服务器在 问答过程中， 进行相关问答语句的内容检索工作， 如果检索成功会 返回对应的答句， 否则返回Nul l； 对返回的内容进行判定是否为空， 如果 不为空则检索到对应的数据， 将其返回； 否则通过基于AIML问答系统框架进行结果检索， 如果检索数据成功则返回对应的答 句， 否则返回通用答句。 5.根据权利要求2所述的基于知识图谱的电力问答与可视化系统， 其特 征在于， 知识问答服务器构造SQL语句并进行数据查询， 对数据类型、 结构、 属性进行转换， 构建 Neo4j数据存 储语言， 并结合SQ L语言抽取的信息确定上 下位关系， 创建知识图谱节点； 半结构化数据通过爬虫的方式获得； 爬虫模型基于Scrapy框架构 建， 框架包括爬虫、 调 度器以及下 载器； 非结构化数据采用基于句法语义特征的实体关系抽取方法获得； 通过数据挖掘技术提 取文本， 然后通过清洗的规则处理对提取 的文本进行分句规范化操作， 最后对文本进行对 应的分词、 词性标注操作； 通过事先定义的句法分析规则进行句法分析规则匹配， 通过判断语句判断是否抽取成权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115269862 A 2功， 如果抽取成功则进 行对应的知识存储， 否则判断是否抽取完 毕， 如果没有 再继续进行抽 取。 6.根据权利要求1或2所述的基于知识图谱的电力问答与可视化系统， 其特 征在于， 知识问答服务器从半结构化和非结构化数据中获取源数据后， 对知识进行预处理， 将 源数据处 理为符合构建知识图谱要求的固定格式结构化数据； 结构化数据的文件格式为CSV文件， 实体和关系数据分别存储在不同的CSV文件中； 对 源数据进行 数据清洗， 删除不重要的字段， 以及字段值 为空或为 零的记录； 其次， 根据源数据表结构对其进行拆分， 提取实体、 属性和关系， 一个实体对应多个属 性， 不同实体之间通过主键区分源实体和目的实体形成关系。 7.根据权利要求1或2所述的基于知识图谱的电力问答与可视化系统， 其特 征在于， 数据库使用Neo 4j数据库来存 储知识图谱的实体、 属性和关系； 向数据库储 存数据时， 先导入实体数据， 再根据数据库中的实体导入关系数据； 根据实体 类型和属性名来构建Cypher语句， 实体数据的CSV文件以实体 类型来命名； 对于关系数据的Cypher语句， 则使用源实体和目的实体进行构建； 将构建好的Cypher 语句写入脚本程序中， 实现实体、 属性和关系数据的一键入库。 8.根据权利要求1或2所述的基于知识图谱的电力问答与可视化系统， 其特 征在于， 知识问答服务器获取基本问答语句， 进行分词、 词性标注、 关键字提取操作， 并结合语 义相似度计算， 通过 标签生成对应内容， 进行相关问答语句的内容检索工作； 知识问答服务器具有语义解析模块， 语义解析模块包含有分词、 词性标注、 Tag标签生 成以及相似度计算； 知识问答服务器基于余弦算法的相似度计算算法， 将句子进行分句和关键词提取之 后， 利用同义词词林， 转换为对应的t ag标签， 对对应的t ag标签进行分层计算， 调整不同层 次的权重， 最后计算出对应的相似度分数； 基于问答对的单轮对话是将对应的问句进行分词、 去除停用词、 词性标注后， 对取得的 内容进行tag计算， 然后使用对应的t ag在数据库中查找对应的匹配内容， 查询到数据则反 馈对应的答案 。 9.根据权利要求1或2所述的基于知识图谱的电力问答与可视化系统， 其特 征在于， 用户端具有用户界面组件； 用户界面组件首页由HeaderCom、 ChatRightCom、 QAListLeftCom、 LoginCom四个组件构成； HeaderCom为页面顶部， 包括几个链接和登录按 钮； ChatRight Com为页面右侧的问答模块， 由ChatInputCo m和ChatOutput Com两个子组件构 成； QAListLeftCom为页面左侧的问答系统列表， 包含问答系统的基本信息； LoginCom为登 录注册模块； 用户端具有知识图谱可视化功能； 使用D3.js和Neo 4j图数据库来实现知识图谱可视化； 将构建知识图谱用到的实体和关系CSV表转化为JSON格式数据， JSON文件的data部分 包括两个字典， 字典名分别是all和power， 前端通过AJAX方式， POST请求后端数据， 返回给 前端进行图谱渲染； 在知识图谱可视化界面， 随意拖拽节点， 放大缩小知识图谱， 点击节点 能够查看节点详细信息， 输入节点 ID和节点名称即可查询节点； 用户端还对知识图谱进行初始化设置； 通过添加鼠标响应事件实现点击节点显示相关权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115269862 A 3