一種基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，包括語音采集設(shè)備和報警設(shè)備，同時還包括關(guān)鍵詞提取與匹配裝置和微控制器，關(guān)鍵詞提取與匹配裝置讀取經(jīng)過處理之后的現(xiàn)場語音信息并與事先保存好的關(guān)鍵詞語音數(shù)據(jù)匹配，微處理器讀取并控制關(guān)鍵詞提取與匹配裝置，若匹配成功則控制GPRS無線發(fā)射模塊發(fā)送報警信息，通過該系統(tǒng)，可以使報警更加安全、及時。
【專利說明】—種基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及信號控制、處理技術(shù)，具體涉及一種基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的智能報警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]網(wǎng)絡(luò)金融服務(wù)業(yè)和一些如金店的商鋪的安全保衛(wèi)關(guān)系到社會穩(wěn)定和人民財產(chǎn)安全，一直以來都是安全防范行業(yè)發(fā)展的重點。隨著銀行網(wǎng)點，和貴重商店的日益普及和社會治安形勢的日益嚴(yán)峻，針對如銀行機構(gòu)的刑事、治安案件明顯上升。銀行系統(tǒng)對于安防產(chǎn)品的需求已經(jīng)從簡單的產(chǎn)品需求，向完善的全系列產(chǎn)品和解決方案的需求、高新技術(shù)的需求轉(zhuǎn)變。利用先進(jìn)的報警裝置來避免更大的損失已經(jīng)成為人們關(guān)注的重點。
[0003]現(xiàn)有報警裝置一般設(shè)置手動、腳挑式和無線遙控緊急報警裝置及聯(lián)防警鈴，安裝在營業(yè)柜臺、出納室、金庫保安室等處。當(dāng)發(fā)生意外情況時，工作人員必須移動身體去觸發(fā)報警裝置。但當(dāng)劫匪限制了工作人員的人身自由時，報警裝置將無法觸發(fā)。
[0004]目前我國現(xiàn)場安全防范技術(shù)取得了很大的進(jìn)步，報警監(jiān)控系統(tǒng)也已遍布全國各金融機構(gòu)，但是隨著銀行、金店等的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)已不適應(yīng)時代的需要了，必須對其進(jìn)行升級改造，確保工作人員和財產(chǎn)安全。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了解決上述問題，本實用新型涉及一種基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，包括語音采集設(shè)備和報警設(shè)備，還包括關(guān)鍵詞提取與匹配裝置和微控制器及GPRS無線發(fā)射接口，通過語音采集設(shè)備采集并處理現(xiàn)場聲音，并由關(guān)鍵詞提取與匹配裝置將現(xiàn)場聲音進(jìn)行關(guān)鍵詞提取以及與存儲芯片中的關(guān)鍵詞進(jìn)行匹配，如果匹配成功，再利用與報警系統(tǒng)互聯(lián)的GPRS無線發(fā)射接口來觸發(fā)報警系統(tǒng)進(jìn)行報警。
[0006]優(yōu)選的是，所述語音采集設(shè)備連接濾波芯片的起始端。
[0007]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述濾波芯片末端連接語音放大芯片的起始端。
[0008]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述語音放大芯片末端連接所述關(guān)鍵詞提取與匹配裝置的起始端。
[0009]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述關(guān)鍵詞提取與匹配裝置的起始端還連接關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)存儲芯片。
[0010]在上述任一方案中優(yōu)選的是，關(guān)鍵詞提取與匹配模塊讀取經(jīng)過處理之后的現(xiàn)場語音信息并與事先保存好的關(guān)鍵詞語音數(shù)據(jù)匹配，微處理器讀取并控制關(guān)鍵詞提取與匹配裝置，若匹配成功則控制GPRS無線發(fā)射模塊發(fā)送報警信息。
[0011]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述關(guān)鍵詞提取與匹配裝置的控制口連接所述微控制器。
[0012]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述微控制器另一端連接GPRS無線發(fā)射接口。
[0013]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述GPRS無線發(fā)射接口為標(biāo)準(zhǔn)異步通信串口RS232。
[0014]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述語音放大芯片采用8002B語音放大器。
[0015]在上述任一方案中優(yōu)選的是，該放大器具有關(guān)斷功能，高電平狀態(tài)下將進(jìn)入關(guān)斷模式，此時功耗極低，電流僅為0.6uA。
[0016]在上述任一方案中優(yōu)選的是，由于現(xiàn)場聲音環(huán)境復(fù)雜，故選用專業(yè)的拾音器，所述語音采集設(shè)備采用KZ-502B降噪拾音器。
[0017]在上述任一方案中優(yōu)選的是，聲音信號經(jīng)過兩個管腳進(jìn)入KZ-502B降噪拾音器后，采用兩個電容來起到隔直流濾波的作用。
[0018]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)存儲芯片為W25P40芯片。
[0019]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述W25P40芯片容量大小為32Mbit，以每個關(guān)鍵詞語音為1Kbit計算，該芯片可以存儲約3200個語音關(guān)鍵詞，足夠包括常見的敏感語音信息，并通過微控制器STC10L08XE進(jìn)行控制。
[0020]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述控制端口選用普通I/O 口控制。
[0021]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述的微控制器采用STC10L08XE單片機作為信息處理的核心部分。
[0022]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述關(guān)鍵詞提取與匹配裝置的內(nèi)置芯片為集成語音識別技術(shù)的LD3320芯片。
[0023]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述LD3320芯片有外接晶振提供22.1184MHz的時鐘。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是按照本實用新型的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置的一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖2是按照本實用新型的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置的圖1所示實施例的語音功率放大與濾波示意圖。
[0026]圖3是按照本實用新型的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置的圖1所示實施例的數(shù)據(jù)存儲芯片示意圖。
[0027]圖4是按照本實用新型的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置的圖1所示實施例的關(guān)鍵詞提取與匹配裝置的LD3320芯片工作原理圖。
[0028]圖5是按照本實用新型的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置的圖1所示實施例的GPRS接口電路示意圖。
[0029]圖6是按照本實用新型的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置的圖1所示實施例的報警系統(tǒng)流程圖。
【具體實施方式】
[0030]為了使報警更及時、更安全，本實用新型涉及一種基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，包括語音采集設(shè)備和報警設(shè)備，還包括關(guān)鍵詞提取與匹配裝置和微控制器及GPRS無線發(fā)射接口，通過語音采集設(shè)備采集并處理現(xiàn)場聲音，并由關(guān)鍵詞提取與匹配裝置將現(xiàn)場聲音進(jìn)行關(guān)鍵詞提取以及與存儲芯片中的關(guān)鍵詞進(jìn)行匹配，如果匹配成功，再利用與報警系統(tǒng)互聯(lián)的GPRS無線發(fā)射接口來觸發(fā)報警系統(tǒng)進(jìn)行報警。
[0031]如圖1所示，為整個系統(tǒng)的總體設(shè)計框圖，語音采集模塊采集現(xiàn)場聲音，由于現(xiàn)場聲音環(huán)境復(fù)雜，故選用專業(yè)的拾音器，采集到的語音信息經(jīng)過功率放大和濾波處理得到比較清晰的現(xiàn)場環(huán)境語音信息。關(guān)鍵詞提取與匹配模塊讀取經(jīng)過處理之后的現(xiàn)場語音信息并與事先保存好的關(guān)鍵詞語音數(shù)據(jù)匹配。微處理器讀取并控制關(guān)鍵詞提取與匹配模塊，若匹配成功則控制GPRS無線發(fā)射模塊發(fā)送報警信息。
[0032]在本實施例中，拾音器的選擇采用安防/監(jiān)控專用KZ-502B降噪拾音器，GPRS無線發(fā)射模塊的選擇采用SIM800E的GSM/GPRS發(fā)射模塊。
[0033]KZ-502B降噪拾音器作為通用的安防監(jiān)控設(shè)備，是用來采集現(xiàn)場聲音的一個配件，一種靠接收聲音震動，將聲音放大的電聲學(xué)儀器，靈敏度較高，在80平方米教室里采集對話音頻信號很清晰。如圖2所示，拾音器接收到的語音信號連接到ADC_R和ADC_L，并通過電容C29、C30的過濾之后連接到語音功率放大芯片進(jìn)行功率放大輸出。
[0034]功率放大器選用音頻專用放大器8002B，該放大器具有關(guān)斷功能，如圖2所示，當(dāng)I管腳為高電平時將進(jìn)入關(guān)斷模式，此時功耗極低，電流僅為0.6uA。
[0035]SIM800E是一款純數(shù)據(jù)的雙頻GSM/GPRS模塊，SMT封裝，可以低功耗地實現(xiàn)短消息、數(shù)據(jù)和傳真信息的傳輸。模塊尺寸緊湊(24*21*3mm)，適用于各種緊湊型的產(chǎn)品設(shè)計。其領(lǐng)先的工業(yè)級特性非常適合于純數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用，如智能表計、無線POS等。
[0036]在本實施例中，所述語音采集設(shè)備連接濾波芯片的起始端，濾波芯片末端連接語音放大芯片的起始端，所述關(guān)鍵詞提取與匹配裝置的起始端還連接關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)存儲芯片，關(guān)鍵詞提取與匹配模塊讀取經(jīng)過處理之后的現(xiàn)場語音信息并與事先保存好的關(guān)鍵詞語音數(shù)據(jù)匹配，微處理器讀取并控制關(guān)鍵詞提取與匹配模塊，若匹配成功則控制GPRS無線發(fā)射模塊發(fā)送報警信息。
[0037]如圖3所示，數(shù)據(jù)存儲選用W25P40芯片，該芯片容量大小為32Mbit，以每個關(guān)鍵詞語音為1Kbit計算，該芯片可以存儲約3200個語音關(guān)鍵詞，足夠包括常見的敏感語音信息。STC10L08XE單片機通過普通I/O 口控制。
[0038]上述的STC10L08XE單片機作為作為信息處理的核心部分集成在微控制器中，并通過控制口控制所述關(guān)鍵詞提取與匹配裝置，同時，也控制GPRS無線發(fā)射接口。
[0039]語音關(guān)鍵詞的提取與匹配是本系統(tǒng)的核心，本裝置選用一種帶語音識別的芯片LD3320,圖4為LD3320的工作原理圖，LD3320芯片是一款語音識別專用芯片，它集成了語音識別處理器和一些外圍電路。芯片時鐘有外接晶振提供22.1184MHz的時鐘，該芯片提供了兩種操作方式，分別是SPI串行控制和8位并行控制?？紤]到實時性要求，本設(shè)計采用并行控制。數(shù)據(jù)端口接STC10L08XE的PO 口，控制口接單片機的P3.6和P3.7。
[0040]其中關(guān)鍵詞提取與匹配用到了語音處理專用芯片LD3320，微控制器使用STC10L08XE單片機，STC10L08XE單片機的PO 口連接LD3320的數(shù)據(jù)口，STC10L08XE單片機的P3.6，P3.7 口分別連接LD3320的第42和第45管腳，控制LD3320的讀寫。
[0041]在本實施例中，STC10L08XE單片機與GPRS無線發(fā)射模塊通過標(biāo)準(zhǔn)UART串口連接，所以STC10L08XE單片機的P3.0 口連接GPRS模塊的TXD，P3.1 口連接GPRS模塊的RXD。
[0042]如圖4所示，現(xiàn)場語音聲音信號經(jīng)過放大濾波之后接入LD3320的13和14管腳，數(shù)據(jù)存儲器接入LD3320的39，40, 41管腳，微控制器STC10L08XE連接LD3320的34至38管腳和第42和第45管腳，圖4為LD3320的工作原理圖，LD3320集成了語音識別處理器和一些外圍電路，包括AD、DA裝換器、麥克風(fēng)接口、聲音輸出接口等，該芯片不需要編寫復(fù)雜的聲音識別算法，可以自動匹配識別聲音，具體控制流程為，通過STC10L08XE單片機向LD3320輸入LD_reSet O函數(shù)，使芯片復(fù)位，之后需要語音識別用初始化，并把語音關(guān)鍵詞寫入識別列表。
[0043]由于GPRS模塊的數(shù)據(jù)傳輸接口為標(biāo)準(zhǔn)異步通信串口 RS232，故本設(shè)計需要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)RS232接口電路，如圖5所示，通過兩個管腳分別連接微控制器STC10L08XE單片機P3.0，P3.1管腳，STC10L08X單片機通過串口中斷向GPRS模塊發(fā)送信息。
[0044]系統(tǒng)程序主要包括主程序和中斷處理子程序，如圖6所示，主要步驟如下:
[0045]步驟一:發(fā)送指令LD_init O使LD3320語音識別芯片初始化；
[0046]步驟二:串口中斷初始化，發(fā)送指令ES=I，設(shè)置為串口中斷；
[0047]步驟三:語音識別對比，進(jìn)入語音對比子程序，對比事先錄制好的語音關(guān)鍵詞；
[0048]步驟四:向串口發(fā)送識別結(jié)果。
[0049]在步驟三中，語音關(guān)鍵詞對比如果相同則進(jìn)行報警，如果不匹配，則返回語音識別，從新判斷下一條語音是否與語音存儲芯片中的語音相同。
[0050]采用語音識別技術(shù)進(jìn)行自動報警具有如下優(yōu)勢:
[0051]I)通過語音識別芯片，自動識別語音關(guān)鍵詞。
[0052]2)采用獨立系統(tǒng)，方便與現(xiàn)有報警系統(tǒng)互聯(lián)。
[0053]3)比現(xiàn)有手動報警裝置更及時安全。
[0054]4) 識別率高。
[0055]需要說明的是，按照本實用新型的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置括上述實施例中的任何一項及其任意組合，但上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，包括語音采集設(shè)備和報警設(shè)備，其特征在于還包括關(guān)鍵詞提取與匹配裝置和微控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，其特征在于:所述語音采集設(shè)備連接濾波芯片的起始端。
3.如權(quán)利要求2所述的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，其特征在于:所述濾波芯片末端連接語音放大芯片的起始端。
4.如權(quán)利要求3所述的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，其特征在于:所述語音放大芯片末端連接所述關(guān)鍵詞提取與匹配裝置的起始端。
5.如權(quán)利要求4所述的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，其特征在于:所述關(guān)鍵詞提取與匹配裝置的起始端還連接關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)存儲芯片。
6.如權(quán)利要求5所述的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，其特征在于:所述關(guān)鍵詞提取與匹配裝置的控制口連接所述微控制器。
7.如權(quán)利要求6所述的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，其特征在于:所述微控制器另一端連接GPRS無線發(fā)射接口。
8.如權(quán)利要求7所述的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，其特征在于:所述GPRS無線發(fā)射接口為標(biāo)準(zhǔn)異步通信串口 RS232。
9.如權(quán)利要求3所述的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，其特征在于:所述語音放大芯片采用8002B語音放大器。
10.如權(quán)利要求1所述的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，其特征在于:所述語音采集設(shè)備采用KZ-502B降噪拾音器。
11.如權(quán)利要求5所述的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)存儲芯片為W25P40芯片。
12.如權(quán)利要求1所述的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，其特征在于:所述的微控制器采用STC10L08XE單片機作為信息處理的核心部分。
13.如權(quán)利要求1所述的基于語音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報警裝置，其特征在于:所述關(guān)鍵詞提取與匹配裝置的內(nèi)置芯片為集成語音識別技術(shù)的LD3320芯片。
【文檔編號】G08B13/00GK204044950SQ201420236095
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】高美娟, 張松松, 田景文, 朱學(xué)葵, 戈廣雙, 李尚年, 徐啟檳, 孫嘯 申請人:北京聯(lián)合大學(xué)