项目名称: 电力文档智能审核系统
1. 目标
开发一套AI驱动的智能审核系统,用于自动化审查电力行业的接入系统方案、可行性研究报告等技术文档。系统需能根据预设的关键字和关键点比对规则,自动检查文档内容,高亮显示符合或不符合项,辅助人工审核,记录审核意见,并生成最终报告,以提高审核效率和一致性,减轻人工审查负担。
2. 系统架构
采用前后端分离的Web架构,结合AI处理引擎。
- 前端 (Frontend): 用户交互界面,负责展示数据、接收用户操作。
- 后端 (Backend): 处理业务逻辑、数据管理、用户认证、调用AI引擎、与数据库交互。
- AI引擎 (AI Engine): 核心智能处理单元,负责文档解析、内容比对、关键信息提取。
- 数据库 (Database): 存储用户信息、审核规则(关键字/关键点)、文档信息、比对结果、审核意见等。
- 文件存储 (File Storage): 存储上传的原始文档和处理后的文件(如PDF预览版)。
架构图 (示意):
+-------------------+ +-------------------+ +-----------------+
| 用户浏览器 | <--> | 前端 Web 应用 | <--> | 后端 API 服务 |
| (审核人员/管理员) | | (React/Vue/Angular)| | (Python/Java) |
+-------------------+ +-------------------+ +--------+--------+
|
v
+-------------------+ +-------------------+ +-----------------+
| 文件存储服务 | <--> | 数据库 | <--> | AI 审核引擎 |
| (MinIO/OSS/NAS) | | (PostgreSQL/MySQL)| | (Python + NLP) |
+-------------------+ +-------------------+ +-----------------+
3. 技术选型
- 前端:
- 框架: React / Vue.js / Angular (根据团队熟悉度选择其一)
- UI库: Ant Design / Element UI (提供丰富的企业级组件)
- 状态管理: Redux / Vuex / NgRx
- 文档预览: PDF.js (渲染PDF), Mammoth.js (将.docx转为HTML预览) 或 结合后端转换服务。
- 后端:
- 语言/框架: Python (Flask/Django) - 非常适合AI/NLP集成;或者 Java (Spring Boot) - 企业级应用常用。
- API: RESTful API
- 认证: JWT (JSON Web Tokens) 或 OAuth 2.0
- 数据库:
- 关系型数据库: PostgreSQL / MySQL (存储结构化数据,如用户、规则、文档元数据、审核记录)
- (可选) NoSQL数据库: MongoDB (如果审核结果或标注信息结构复杂多变)
- AI引擎:
- 语言: Python
- 文档解析:
- PDF:
PyPDF2
, pdfminer.six
, 或更强大的 PyMuPDF (fitz)
- Word (.docx):
python-docx
- 扫描件/图片PDF: Tesseract OCR (通过
pytesseract
调用)
- NLP核心库:
- 基础处理:
NLTK
, spaCy
(分词、词性标注、命名实体识别)
- 关键字匹配: 正则表达式 (
re
), Aho-Corasick
算法 (高效多模式匹配)
- 关键点/语义比对:
- TF-IDF + Cosine Similarity (基础语义相似度)
- Sentence Embeddings (如 Sentence-BERT via
sentence-transformers
库): 将规则和文档片段转换为向量,计算语义相似度,更能理解近义词和句式变化。
- (可选) 规则引擎:
Drools
(Java) or Python rule engines (如 durable_rules
),用于定义更复杂的逻辑判断。
- 文件存储:
- 本地存储 (简单部署)
- 分布式文件系统: MinIO (私有云), 阿里云OSS / AWS S3 (公有云)
- 部署:
- 容器化: Docker, Docker Compose
- 编排 (可选): Kubernetes (K8s)
4. 功能模块实现方案
4.1. 关键字和关键点比对条件管理 (CRUD)
- 前端: 提供管理界面,包含列表展示、新增/编辑表单。表单允许输入:
- 规则名称/描述
- 规则类型 (关键字/关键点)
- 关键字列表 (对于关键字类型)
- 关键点描述/要求 (对于关键点类型,可能包含更复杂的文本描述或逻辑)
- (可选) 匹配模式 (精确匹配/模糊匹配/正则匹配)
- (可选) 权重/重要性
- (可选) 适用文档类型/章节
- 后端: 提供对应的RESTful API (
/api/rules
) 实现规则的增删改查。
POST /api/rules
: 新增规则
GET /api/rules
: 获取规则列表 (支持分页、筛选)
GET /api/rules/{id}
: 获取单个规则详情
PUT /api/rules/{id}
: 修改规则
DELETE /api/rules/{id}
: 删除规则
- 数据库: 设计
rules
表,存储规则ID、名称、类型、内容 (关键字列表或关键点描述文本)、匹配模式、创建/修改时间等。
4.2. 文件导入与解析
- 前端: 提供文件上传控件,支持拖拽上传,限制文件类型 (如 .docx, .pdf)。可选择关联的审核模板/规则集。
- 后端:
- 接收上传的文件,保存到文件存储服务。
- 记录文件元数据 (文件名、大小、上传者、上传时间、关联规则集) 到数据库
documents
表。
- 触发异步任务 (如使用 Celery + Redis/RabbitMQ) 调用 AI引擎 的文档解析模块。
- AI引擎 (文档解析模块):
- 根据文件扩展名选择合适的解析库。
- 解析策略:
- 提取纯文本内容。
- 关键: 尝试保留一定的结构信息,如章节标题、段落、列表、表格。这对于定位和上下文理解很重要。例如,
python-docx
可以获取段落和表格,PyMuPDF
可以提取带有位置信息的文本块。
- 处理扫描件:如果检测到是图片型PDF或包含图片,调用OCR引擎提取文本。
- 将解析后的文本内容(可能分章节/段落存储)与文档元数据关联,更新数据库记录或存储到中间文件。
4.3. AI智能比对
- 后端: 当文档解析完成后,触发 AI引擎 的比对模块。传入文档内容和关联的规则集ID。
- AI引擎 (比对模块):
- 加载关联的规则(关键字和关键点)。
- 比对逻辑:
- 关键字匹配: 使用高效字符串匹配算法(如 Aho-Corasick)或正则表达式在文档文本中查找关键字。记录匹配位置(页码、段落号、文本片段)。
- 关键点比对: 这是核心难点。
- 方法1 (基于相似度):
- 使用 Sentence-BERT 等模型将规则中的关键点描述和文档中的句子/段落转换为向量。
- 计算关键点向量与文档各片段向量的余弦相似度。
- 设定阈值,高于阈值的视为潜在匹配。记录匹配片段、位置和相似度分数。
- 方法2 (基于规则/模式): 对于需要特定结构或数值范围的关键点 (e.g., “电压等级应为 220kV 或 110kV”, “短路电流计算结果应小于 X kA”),使用 spaCy 进行命名实体识别(识别电压值、电流值等),结合正则表达式和逻辑判断。
- 方法3 (混合): 结合关键字、相似度和规则模式进行综合判断。
- 结果生成:
- 生成结构化的比对结果列表,每条结果包含:
- 关联的规则ID
- 匹配类型 (关键字/关键点)
- 匹配状态 (符合/不符合/待确认 - 可能需要人工判断)
- 匹配内容(文档中的原文片段)
- 匹配位置(页码、段落、在段落中的起止位置)
- (可选) 相似度分数或其他置信度指标
- 后端: 接收AI引擎返回的比对结果,将其存储到数据库
comparison_results
表,与文档ID和规则ID关联。
4.4. 在线查看与标注
- 前端:
- 开发文档审阅界面。左侧/右侧显示比对结果列表,中间区域展示文档内容。
- 文档展示:
- PDF: 使用 PDF.js 在 Canvas 或 SVG 中渲染。
- Word: 后端可先用
libreoffice --headless --convert-to pdf
或类似工具将 Word 转为 PDF,然后前端统一用 PDF.js 展示。或者使用 Mammoth.js 将 .docx 转为 HTML 在前端展示。
- 结果高亮: 根据后端返回的比对结果及其位置信息,在文档预览区域高亮显示相关文本片段。不同状态(符合/不符合/待确认)使用不同颜色。
- 交互: 点击结果列表项,能自动跳转到文档中对应的高亮位置。点击高亮区域,能反向定位到结果列表项。
- 后端: 提供API (
/api/documents/{id}/view
) 返回文档预览所需的数据(如PDF文件URL或转换后的HTML内容)以及该文档的比对结果列表 (/api/documents/{id}/results
)。
4.5. 修改、添加审核意见
- 前端:
- 在审阅界面,允许用户对每一条AI比对结果进行操作:
- 确认AI结果 (符合/不符合)。
- 修改AI结果状态。
- 添加文字审核意见/批注。
- 允许用户在文档任意位置添加新的审核意见/批注,不一定与AI结果关联。
- 提供整体审核意见输入框(通过/不通过/修改后通过)和最终审批结论选择。
- 后端:
- 提供API (
/api/results/{result_id}/comment
, /api/documents/{id}/comments
) 用于保存用户添加或修改的审核意见。
- 提供API (
/api/documents/{id}/approve
) 用于保存最终的审批状态和整体意见。
- 数据库: 设计
comments
表存储审核意见,关联 comparison_results
或 documents
表。更新 documents
表的审批状态和最终意见。
4.6. 导出最终文件
- 前端: 提供“导出报告”按钮。
- 后端:
- 提供API (
/api/documents/{id}/export
)。
- 接收导出请求,查询文档信息、AI比对结果、人工审核意见、最终审批结论。
- 报告生成:
- 使用模板引擎(如 Jinja2 for Python, Thymeleaf for Java)结合报告生成库(
ReportLab
/ xhtml2pdf
for PDF, python-docx
for Word)。
- 生成包含以下内容的报告文件:
- 文档基本信息
- 审核规则摘要
- AI比对结果汇总(包括原文片段、位置、AI判断、人工确认结果)
- 人工添加的审核意见列表
- 最终审批结论和整体意见
- 返回生成的报告文件供用户下载。
- 文件格式: 优先支持导出为 PDF 或 Word (.docx) 格式。
5. 非功能性需求考虑
- 安全性:
- 用户认证与授权:确保只有授权用户能访问系统和特定文档。
- 数据传输加密:使用 HTTPS。
- 数据存储安全:数据库和文件存储的访问控制。
- 防范注入攻击:SQL注入、XSS等。
- 性能:
- 文档解析和AI比对可能耗时,使用异步任务处理,避免阻塞用户请求。
- 优化数据库查询。
- 前端渲染性能优化,特别是大型文档的预览和高亮。
- AI模型推理优化(若使用复杂模型)。
- 可扩展性:
- 微服务架构(可选):将AI引擎、文档处理等拆分为独立服务,方便独立扩展。
- 支持水平扩展:后端服务和AI引擎可以部署多个实例。
- 可维护性:
- 清晰的代码结构和文档。
- 单元测试和集成测试。
- 日志记录。
6. 部署方案
- 服务器: 可部署在企业内部服务器或私有云平台,满足数据保密性要求。
- 容器化: 使用 Docker 打包前后端应用、AI引擎及依赖,简化部署和环境一致性。
- 编排: 对于较大规模部署,可使用 Kubernetes 进行容器编排、自动伸缩和故障恢复。
7. 未来扩展方向
- 更智能的规则管理: 支持通过自然语言描述生成规则。
- 深度学习模型: 使用更先进的NLP模型(如 Fine-tuned LLMs)进行更深层次的语义理解和逻辑判断,例如检查计算公式的正确性、论证的合理性等。
- 模板自适应: AI自动识别不同版本的文档模板结构。
- 知识图谱: 构建电力行业专业知识图谱,辅助进行更专业的符合性检查。
- 流程集成: 与现有的OA系统、项目管理系统等进行集成,实现审批流程自动化。
- 多格式支持: 支持更多文件格式,如 .xls, .xlsx 等。
这个技术方案提供了一个全面的框架。具体的实现细节(如AI模型的选择与训练、数据库表的精确设计、前端交互细节)需要在项目开发过程中根据实际情况进一步细化和调整。