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智慧燃气整体解决方案
Author:青岛积成电子 Source:青岛积成电子 Read Frequency:2039 Release Time:2019-10-19

燃气行业自动化信息化发展历程:

V1.0时代

●数据采集整理阶段

积成电子推出公用行业(燃气、水务、热力)通用的SCADA系统软件,所用技术曾获国家科技进步二等奖;

●国内最早推动公用行业专用软硬件同时国产化;

V2.0时代

●数据打通阶段

整合打通各业务系统,如四合一,整体客服等,打通全公司的价值链信息链,如与财务、物资、工程、绩效人资等等,真正让信息系统成为有力的管理工具;

V3.0时代

●数据的高效利用阶段

AI人工智能化,帮助我们客户成功,完成数据积累质变成知识。从数据积累,数据平台,数据分析,预测优化,智能应用等角度服务于客户和客户的用户;

●积成电子将深度整合超声波技术和ABCD技术;

●积成电子将率先在公用行业推出基于超声波技术和ABCD技术的应用案例。

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1、世界天然气发展趋势:

随着世界天然气需求持续增长,天然气在世界能源结构中的地位不断上升。2014年全球一次能源消费总量为129亿吨油当量,其中天然气占23.7%。预计到2030年以前,消费量将以年均1.7%的速度增长。

2、中国天然气发展现状:

天然气消费整体低迷,低迷原因主要包括:一是宏观经济增速放缓,工业、发电用气增长大幅减速,二是价格竞争力下降。煤炭价格下跌和丰富的水资源对发电、工业用气形成制约。

3、市场发展前景:

我国天然气消费有巨大发展空间,作为最现实、经济、可推广的清洁能源,天然气有巨大发展空间。

随着“价格、供应、垄断”这三大瓶颈逐步打破,天然气市场将百花齐放。未来天然气价改推动,进口气增加,市场化改革,会逐步激发行业发展活力。

4、企业基于挑战:

公司作为核心公用事业企业,应充分整合自身优势资源,提升管理水平,为客户提供更加优质的服务。

随着用户发展放缓,价格市场化导致燃气价格正在逐步下跌,气源供应紧张,要整体提升效率,加强内控以提高公司效益。

总结:

市场总量增长减速,靠推动客户提升企业效益的发展模式是有天花板且不可持续的,必须往创新拉动转型形成燃气行业可持续发展的核心竞争力,通过信息化手段打造可持续发展的核心竞争力显得尤为重要!

燃气信息化建设发展趋势:

“重生产、轻管理”成为业内信息化建设常态,未来需要加强内控管理,降低运营风险。

企业内控管理一体化

全面整合企业资源,实现各大内控资源(财务、供应链、人力、项目管理等)的一体化管理。打通各大版块间的业务壁垒,实现一体化管控。

燃气工程项目管理数字化

借助信息化手段,管理工程项目的全生命周期,实现从建设到竣工的全过程管理。提高工程项目过程中的计划、进度、资金、财务管理的效率。

燃气生产运营过程智慧化

通过建设信息化,实现燃气运营从数据采集、监控分析、提示预警的自动化,提高燃气运营的智慧化程度,降低运营风险和成本。

全方位的经营客户服务能力

通过信息化建设,打造全面的客户服务能力,通过数据的有效沉淀,进行燃气客服大数据的应用,深度挖掘数据价值,提升客户满意度,发展各类增值业务。

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燃气业务的挑战:

随着管线的不断增加,民用户和工商用户数量不断发展,新的发展机遇同时也带来更大的挑战:

如何提高管网运行安全:管网覆盖范围广,隐藏于地下难以发现问题;管网事故一旦发生,造成人身和经济损失巨大;

如何降低供销差:供销差是燃气公司重要的经营指标;供销差直接影响燃气公司经营利润;供销差从一定程度上体现燃气公司的管理水平;

如何提高服务质量(效率):服务质量关系到燃气企业核心价值和利益;服务质量关系到社会美誉度;服务质量关系的上级主管部门的评审考核;服务质量体现企业竞争力;

如何提高工作效率、降低运营成本,尤其是人力资源成本:降本增效是燃气企业发展动力;管网巡检和抄表收费是当前燃气企业两大成本和利润中心;燃气企业发展过程中希望将员工的管理由主观的变成自动的客观的甚至智能的;

燃气信息化发展的问题与困难:

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解决方案概述:

燃气公司是高危行业,燃气管网及设施又是城市的基础设施,分布在城市的大街小巷,千家万户,而且绝大多数燃气管道是隐蔽工程,且相邻管线错综复杂。庞大的燃气输配系统的任何一段管道、一个设施发生燃气泄露,都将发生事故,给企业及人民生命财产造成巨大的损失。

本方案旨在实现燃气公司在安全管理、运营管理、用户管理、客户服务等多方面的信息化管理。在满足用户要求基础上,遵循技术先进、运行可靠、功能丰富、易于扩展、 使用方便、易于维护、性能价格比高、成熟实用的原则进行设计和规划。

系统平台将以统一标准、统一平台、统一管理的方式建设,采用总体规划、分步实施的办法尽可能地实现系统的简单、明了、实用、管用,并设计更为人性化的智能化的操作方式,提高工作效率,减低工作流程的复杂程度和手工操作步骤,最终形成以业务流带动现金流的高效、准确、清晰的现代信息化工作流程,达成智能燃气信息化建设综合目标。

智慧燃气的建设内容:

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智慧燃气融合应用框架:

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系统整体功能架构图:

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前置数据采集软件-软件特点:

积成电子通过软件成熟度认证CMMI 5级认证。针对以上功能需求计划采用我公司自主知识产权的SCADA系统前端通讯数据采集软件,此软件基于“国家科技进步二等奖”研究成果开发,并获得“青岛市优秀软件产品”,在此基础上结合升级需求进行定制开发。SCADA系统前端通讯数据采集软件主要特点如下:

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物联网平台技术架构:

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管理驾驶仓:

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三维小区:

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三维场站:

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BIM商业综合体:

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安全管理平台:

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场站安全

压力监控:对场站的进站压力、出站压力、储罐压力等进行实时监控,以保证场站的正常运行。

差压监控:对于场站的差压进行实时监控,以保证场站的正常安全运行。

异常报警分析:提供全方位的报警功能。可在多种画面中直观警告提醒调度人员管网输配系统发生异常,报警内容主要有:参数越限报警,硬件设备故障报警,系统自诊断报警,电源故障报警,通信故障报警、网络故障报警等。

泄露报警监控:对场站燃气泄露情况进行实时监测,当有泄露时实时报警。以避免引发更大的事故。

流量监控:对场站的进站流量、出站流量进行监控,监控场站的输气情况。

管网安全

(1)节点压力监控:对于燃气管网的重要节点及管网末端等进行实时的压力监测,当压力发生异常时能够实时报警。

(2)巡线管理:通过对巡线人员的管理,完成对人员全方面的监管,来保证对巡线人员完成对辖区内管线的安全巡检工作。

(3)车载道路巡检:利用车载燃气检测设备对燃气管道进行大面积的快速巡查。

(4)小区移动巡检:在燃气巡检车辆无法到达的小区内,巡检人员利用手持设备对小区的用气状态,进行安全巡检排查。

(5)泄露报警监控:对燃气重要用气场所、地下密闭空间、管网的主要连接处等容易发生泄露的地方,进行泄露的实时监测,以保证燃气的安全运行。

(6)阴保监控:阴极保护技术是电化学保护技术的一种,其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流,被保护结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。

(7)差压监控:当燃气管线或设施损坏,发生漏气,造成事故存在严重隐患,需要立即采取抢修措施,制定相应的抢修制度。

(8)爆管故障分析:根据已知爆管位置,在系统中相关管线上设置爆破点,系统进行自动关阀分析。显示爆管分析结果,包括爆管位置坐标信息和影响管线、影响阀门等影响设施的统计信息。

密闭空间监测

通过地图对密闭空间的在城市中的分布状况进行精确展示,在阀门井中安装燃气泄露监测设备对地下密闭空间的状态(包括泄露报警浓度、水位等)进行实时监测。

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智能场站激光影像监测:

●固定点云台监控

●人工检查、漏点确认

通过以上方式,构建一套智能、完整的场站泄漏监控系统,针对常见的几种泄露形式,从不同视角获得现场的天然气浓度、影像资料,实时监控隐患,综合评估风险。

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智能场站:

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智能调度:

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智能用气分析:

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用气分析:

工商用户数量少、用气量大,为燃气主要需求用户。全天候扫描用户用气数据,对用户进行不同维度(量程匹配分析、用量异常分析、压力异常分析、报警分析)的大数据分析,将分析结果进行汇总并直观展现,精确定位异常用户,及时发现偷盗气,实时监控计量设备运行状况。

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用量异常分析:

根据气表的用量分析,分析日用量与关键参数(最低耗气量、日额定用量)的关系,筛选用量异常单位,,进行安检提示。还包括:日用量与昨日用量对比分析、日用量均值对比分析、月用量与上月用气量对比分析、月用量与去年同期对比分析。

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口径匹配分析:

通过对流量计的流量监测情况,分析低流量、正常流量、过载流量点流量计运行总时间的百分比,来查看流量计口径是否合适,找出“大表小用,小表大用”等情况,从而指导用户选用更加合适的流量计,从而提高计量精度,减小供销差。

夜间泄漏分析:

通过最小流量夜间测漏法,检测各个节点的泄漏情况。给定时间段、最小值,查询所选区域内气表用气量超出最小值的数据。对结果进行分析,对异常夜间过气用户进行安检提示。

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温度异常分析:

对监测点温度进行实时监控,统计监测点在不分温度段的情况,从而为操作人员对监测点的温度情况有一个更好的掌握。

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压力异常分析:

对于压力运行工况进行分析。通过对压力(参考城市燃气压力等级)分级/段(10+3),分析流量计处于各级段的时间,形成压力分析表,对过压、低压和压力异常变化的节点进行安检提示。

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月用量连续下降分析:

对用气量连续下降的燃气用户进行统计分析,使操作人员对于用气量连续下降的用户情况进行动态掌握,提醒操作人员与燃气用户沟通了解用气计划,从而更加合理的进行燃气调度管理。

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统计分析功能自动采集生产运营各业务相关数据,可实时统计各业务领域相关数据,生产日、周、月、年报,并进行同比、环比等多维度分析,辅助管理人员对不同阶段的运营情况进行对比,掌握运营规律。

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燃气GIS系统:

燃气GIS包含管网信息、输配系统、关阀分析、断面分析、资产报表、空间查询、逻辑分析、设备管理八个子模块:

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功能设计:

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爆管分析:

可通过该项查看燃气输配系统设施设备的属性信的爆管分析,是指通过模拟管线泄漏来分析出最佳管阀方案,从而有效指导抢险部门第一时间关闭控制阀门,提高安全抢险效率,降低企业损失,如下图所示:

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断面分析:

断面分析又分成横断面分析和纵剖面分析,横断面分析是指将管线进行交叉切割,将某一点处管线在地下的埋设情况进行成图展示,纵剖面分析是指将管线进行平行切割,模拟管线在地下的走向和两端的埋深信息,如下图所示:

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连通性分析:

在管线密集的地方,单击管点,作连通分量分析,和此管点直接相连的管段会变色显示;作连通检查,系统会变色显示与此管点有连接关系的所有管段。,如下图所示:

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查询统计:

燃气GIS模块主要包含对管网数据进行展示、查询、分析、统计等功能,模块有关界面展示如图所示:

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断面/剖面/关阀分析:

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应急预案管理:

该模块主要为事故发生时对应预案的生成,为以后类似事件处置提供参考模板。

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GPS巡线系统:

GPS巡线系统基于GIS系统的基础底图平台来建设,包含巡检管理、隐患管理、考核报表等几个大的功能模块,可实现对巡线员和巡检车辆的实时定位、历史轨迹查询,并可通过区域规划和线路规划给巡线员指派巡检任务,实现巡检工作的量化和质化,巡线员通过该系统可更加科学有效的管理隐患、第三方施工等内容,保障管网运行的安全性,系统原理如下:

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功能列表:

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监控中心:

在实时监控中能够直观的查询巡线人员的实时位置和当天上报的隐患信息、第三方施工等,可回放巡线员当天的巡检路线,如下图所示:

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隐患管理:

巡线员上报的隐患信息可在隐患处理菜单下进行查询和处理,巡线员对隐患时间进行追踪,主站可查询其处理日志,如下图所示:

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工地管理:

针对第三方施工系统有专门的工地监护进行管理,巡线员可通过终端设备进行实时上报和追踪处理,平台可对工地信息进行查询、修改,查看每天的工地最新追踪日志,直至施工结束,保证施工的安全性:

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隐患管理:

该模块主要对巡检过程中发现的隐患信息进行统一的汇总、分析.

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巡检管理:

该模块主要支持为每个巡线人员进行巡检片区、巡检关键点、巡检任务的分配等功能。

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考核报表:

该模块主要根据巡线员巡线情况及打卡情况进行报表统计,报表都可以进行导出及打印,报表包括:巡检日报、巡检周报、巡检月报、考勤记录表、巡检覆盖率、巡检里程到位率、巡检到岗合格率和巡检分析报表。

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轨迹分析:

通过轨迹分析可精确的查询巡线员历史中任意时刻的位置、速度信息,时间间隔为5S,如下图所示:

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SCADA系统简介:

1、安全运行监测功能:

数据采集与管网监测功能

●计算统计功能

●提供分时段考核功能;

显示功能

●显示整个输气管网的动态工艺流程、各站的动态工艺流程;

视频监控功能

全方位报警管理功能

WEB发布功能

●客户端可通过浏览器查阅系统的实时信息、历史信息、各种图形信息、设备运行工况、生产统计报表等,实现远程生产监视;

电动阀门控制功能

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SCADA展示:

SCADA模块主要包含对SCADA、WEEGVIEW、泄露报警数据的GIS/报表展示、报警提醒,日报表统计、视频监控的接入等。

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SCADA---曲线/报表:

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移动APP:

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整体客服方案系统架构:

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数据融合架构:

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整体客服主要解决的问题:

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综合客服管理系统产品特点:

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综合客服管理系统-系统功能简介:

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绩效量化(考核)中心:

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供销差分析 - 基于全景数据采集:

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AI智能分析辅助降低供销差:

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数据平台-产品定位:

数据

管控

▪ 主数据管理

▪ 数据中心

数据治理

▪ 统一元数据管理

▪ 面向分析的数据处理

行业大数据

▪ 与大数据技术对接

▪ 为分析提供数据源

▪ 为外部应用提供数据服务

积成电子综合数据平台以大数据处理技术为支撑,以数据管理、共享为核心,为用户提供有效的数据整合与管理工具,以数据规划与管理咨询方法为指导,帮助企业、行业进行数据治理、数据资产管理,实现数据驱动业务、支撑数据价值发现。

企业大数据战略关键路径:

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企业大数据战略:明确目标是前提,拥有数据是基础,计算平台是支撑,分析技术是核心,产生效益是根本。

数据分析和挖掘的流程:

数据的应用,燃气行业从数据积累(金矿)发展到数据挖掘(挖矿),最终形成数据价值。

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大数据应用平台特点之一体化数据分析应用:

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内置强大的算法引擎:

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数据平台-总体架构:

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数据平台-技术特点:

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在燃气行业数据应用的常用技术分类:

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燃气行业大数据应用场景:

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回归及序列:回归,确定因素与因素或原因与结果之间的函数关系。通常指连续要素之间的模型关系。主要用于连续量的预测。时间序列算法是自回归,是特殊的回归算法,在解决实际问题时通常以过去的历史资料为依据,需要的数据集必须包含分析模板列和时列。

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综合评价:综合评价称为多变量综合评价方法、多指标综合评估技术。根据一定的评价目的,采用不同的评价方式,选择多个因素或指标,将多个评价因素或指标转化为能反映评价对象总体特征的信息或单个指标的过程。燃气公司客服的综合评价,可以通过日常工作指标(电话量、时长、满意率,退单率)做出话务人员的综合评价。

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燃气负荷预测:某燃气公司位于北方,燃气负荷主要分为两类,常年性负荷与季节性负荷,对供气按照传统经验人工制定计划进行调度。建设数据平台后积累了大量历史数据(3年的完整数据),基于历史数据优化调度成为可能。燃气负荷预测作为燃气调度系统优化调度的第一步工作。经过建模和实际比对,燃气负荷预测误差小于5%,在可控范围之内,效果显著。负荷预测后期随着数据的不断积累,可以进一步分为,日负荷预测、小时负荷预测、不同种类用户负荷预测、取暖用户负荷预测等。

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基于语意分词和分类技术的电话投诉的大数据分析:燃气企业客服热线,是服务窗口,也是优化工艺和流程的重要输入。投诉数据过去主要靠人工分析,工作量大,效率低,数据价值淹没在繁杂的数据里。通过对话务内容自动分词分类、话务量地理位置分布、话务与燃气管网关联分析等手段,实现话务投诉分析智能化。

(1)投诉处理过程全记录:实现与客服系统无缝对接,实时查看投诉处理全过程;获取客服系统不同种类电话投诉数据,并进行量化分析。

(2)电话投诉数据分析:应用机器自学习、分词技术实现投诉工单数据筛选、分类,识别投诉量分布范围,快速定位投诉量激增区域。

管网模拟仿真:管网模拟仿真技术能在市场发展、气源采购、输配计划、管网优化、应急抢险预案、人才培养等方面为燃气公司提供支持。

●稳态管网模拟分析

无量测点参数模拟,节约投资,故障状态下管网的模拟仿真调度,管网改扩建。

●动态管网模拟分析

管网储气量计算,供气平衡计算, 多气源平衡调度,决定分输站和门站的供气方案。 

●泄漏与安全监测

泄漏检测反映计算、门槛设定、报警处理、进行泄漏检测并定位。

●诊断功能

预测沿线工况的变化,为决策者提供燃气输配方案。

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压力流量的聚类分析:通过对时间序列做聚类分析,分析用气规律;居民用户:上班族、老人、小饭桌、小公司。公服用户:餐馆、学校、采暖、锅炉等。根据聚类分析结果,提示异常,用于稽查、异常分析。微漏、大流量报警。

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客户投诉量分析:

电话投诉量对比以及问题类型的统计:分词学习

●投诉问题汇总: 可以按照时间、问题类以可视化的形式查看投诉问题。

●投诉种类及量的季节变化规律

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智能客服机器人:

●7X24小时服务在线:服务永不离线,客户可以随时享受智能服务。

●人工接待时,机器人辅助回答:人工客服接待时,机器人自动匹配知识库问题辅助回答,让回答更快速,答案更标准。

●知识库一键导入:摒弃传统语法模型,采用自然语言方式添加知识库,并支持一键批量导入。

●深度学习,扩充知识库:应用深度学习技术,机器人客服自主学习客户问题进行知识库自动更新维护。

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