一種基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，包括語(yǔ)音采集設(shè)備和報(bào)警設(shè)備，同時(shí)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(guò)處理之后的現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音信息并與事先保存好的關(guān)鍵詞語(yǔ)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(wú)線發(fā)射模塊發(fā)送報(bào)警信息，通過(guò)該系統(tǒng)，可以使報(bào)警更加安全、及時(shí)。
【專利說(shuō)明】—種基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及信號(hào)控制、處理技術(shù)，具體涉及一種基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的智能報(bào)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(huì)穩(wěn)定和人民財(cái)產(chǎn)安全，一直以來(lái)都是安全防范行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。隨著銀行網(wǎng)點(diǎn)，和貴重商店的日益普及和社會(huì)治安形勢(shì)的日益嚴(yán)峻，針對(duì)如銀行機(jī)構(gòu)的刑事、治安案件明顯上升。銀行系統(tǒng)對(duì)于安防產(chǎn)品的需求已經(jīng)從簡(jiǎn)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(bào)警裝置來(lái)避免更大的損失已經(jīng)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)有報(bào)警裝置一般設(shè)置手動(dòng)、腳挑式和無(wú)線遙控緊急報(bào)警裝置及聯(lián)防警鈴，安裝在營(yíng)業(yè)柜臺(tái)、出納室、金庫(kù)保安室等處。當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí)，工作人員必須移動(dòng)身體去觸發(fā)報(bào)警裝置。但當(dāng)劫匪限制了工作人員的人身自由時(shí)，報(bào)警裝置將無(wú)法觸發(fā)。
[0004]目前我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)安全防范技術(shù)取得了很大的進(jìn)步，報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)也已遍布全國(guó)各金融機(jī)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(shí)代的需要了，必須對(duì)其進(jìn)行升級(jí)改造，確保工作人員和財(cái)產(chǎn)安全。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型涉及一種基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，包括語(yǔ)音采集設(shè)備和報(bào)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(wú)線發(fā)射接口，通過(guò)語(yǔ)音采集設(shè)備采集并處理現(xiàn)場(chǎng)聲音，并由關(guān)鍵詞提取與匹配裝置將現(xiàn)場(chǎng)聲音進(jìn)行關(guān)鍵詞提取以及與存儲(chǔ)芯片中的關(guān)鍵詞進(jìn)行匹配，如果匹配成功，再利用與報(bào)警系統(tǒng)互聯(lián)的GPRS無(wú)線發(fā)射接口來(lái)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警。
[0006]優(yōu)選的是，所述語(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)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(chǔ)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(guò)處理之后的現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音信息并與事先保存好的關(guān)鍵詞語(yǔ)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(wú)線發(fā)射模塊發(fā)送報(bào)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(wú)線發(fā)射接口。
[0013]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述GPRS無(wú)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(yǔ)音放大芯片采用8002B語(yǔ)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(shí)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(chǎng)聲音環(huán)境復(fù)雜，故選用專業(yè)的拾音器，所述語(yǔ)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(hào)經(jīng)過(guò)兩個(gè)管腳進(jìn)入KZ-502B降噪拾音器后，采用兩個(gè)電容來(lái)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(chǔ)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(gè)關(guān)鍵詞語(yǔ)音為1Kbit計(jì)算，該芯片可以存儲(chǔ)約3200個(gè)語(yǔ)音關(guān)鍵詞，足夠包括常見(jiàn)的敏感語(yǔ)音信息，并通過(guò)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(jī)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(yǔ)音識(shí)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(shí)鐘。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是按照本實(shí)用新型的基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖2是按照本實(shí)用新型的基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置的圖1所示實(shí)施例的語(yǔ)音功率放大與濾波示意圖。
[0026]圖3是按照本實(shí)用新型的基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置的圖1所示實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片示意圖。
[0027]圖4是按照本實(shí)用新型的基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置的圖1所示實(shí)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(shí)用新型的基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置的圖1所示實(shí)施例的GPRS接口電路示意圖。
[0029]圖6是按照本實(shí)用新型的基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置的圖1所示實(shí)施例的報(bào)警系統(tǒng)流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使報(bào)警更及時(shí)、更安全，本實(shí)用新型涉及一種基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，包括語(yǔ)音采集設(shè)備和報(bào)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(wú)線發(fā)射接口，通過(guò)語(yǔ)音采集設(shè)備采集并處理現(xiàn)場(chǎng)聲音，并由關(guān)鍵詞提取與匹配裝置將現(xiàn)場(chǎng)聲音進(jìn)行關(guān)鍵詞提取以及與存儲(chǔ)芯片中的關(guān)鍵詞進(jìn)行匹配，如果匹配成功，再利用與報(bào)警系統(tǒng)互聯(lián)的GPRS無(wú)線發(fā)射接口來(lái)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警。
[0031]如圖1所示，為整個(gè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖，語(yǔ)音采集模塊采集現(xiàn)場(chǎng)聲音，由于現(xiàn)場(chǎng)聲音環(huán)境復(fù)雜，故選用專業(yè)的拾音器，采集到的語(yǔ)音信息經(jīng)過(guò)功率放大和濾波處理得到比較清晰的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境語(yǔ)音信息。關(guān)鍵詞提取與匹配模塊讀取經(jīng)過(guò)處理之后的現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音信息并與事先保存好的關(guān)鍵詞語(yǔ)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(wú)線發(fā)射模塊發(fā)送報(bào)警信息。
[0032]在本實(shí)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(wú)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(lái)采集現(xiàn)場(chǎng)聲音的一個(gè)配件，一種靠接收聲音震動(dòng)，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(duì)話音頻信號(hào)很清晰。如圖2所示，拾音器接收到的語(yǔ)音信號(hào)連接到ADC_R和ADC_L，并通過(guò)電容C29、C30的過(guò)濾之后連接到語(yǔ)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(shí)將進(jìn)入關(guān)斷模式，此時(shí)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(shí)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(jì)。其領(lǐng)先的工業(yè)級(jí)特性非常適合于純數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用，如智能表計(jì)、無(wú)線POS等。
[0036]在本實(shí)施例中，所述語(yǔ)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(yǔ)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(chǔ)芯片，關(guān)鍵詞提取與匹配模塊讀取經(jīng)過(guò)處理之后的現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音信息并與事先保存好的關(guān)鍵詞語(yǔ)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(wú)線發(fā)射模塊發(fā)送報(bào)警信息。
[0037]如圖3所示，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)選用W25P40芯片，該芯片容量大小為32Mbit，以每個(gè)關(guān)鍵詞語(yǔ)音為1Kbit計(jì)算，該芯片可以存儲(chǔ)約3200個(gè)語(yǔ)音關(guān)鍵詞，足夠包括常見(jiàn)的敏感語(yǔ)音信息。STC10L08XE單片機(jī)通過(guò)普通I/O 口控制。
[0038]上述的STC10L08XE單片機(jī)作為作為信息處理的核心部分集成在微控制器中，并通過(guò)控制口控制所述關(guān)鍵詞提取與匹配裝置，同時(shí)，也控制GPRS無(wú)線發(fā)射接口。
[0039]語(yǔ)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(yǔ)音識(shí)別的芯片LD3320,圖4為L(zhǎng)D3320的工作原理圖，LD3320芯片是一款語(yǔ)音識(shí)別專用芯片，它集成了語(yǔ)音識(shí)別處理器和一些外圍電路。芯片時(shí)鐘有外接晶振提供22.1184MHz的時(shí)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。考慮到實(shí)時(shí)性要求，本設(shè)計(jì)采用并行控制。數(shù)據(jù)端口接STC10L08XE的PO 口，控制口接單片機(jī)的P3.6和P3.7。
[0040]其中關(guān)鍵詞提取與匹配用到了語(yǔ)音處理專用芯片LD3320，微控制器使用STC10L08XE單片機(jī)，STC10L08XE單片機(jī)的PO 口連接LD3320的數(shù)據(jù)口，STC10L08XE單片機(jī)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(shí)施例中，STC10L08XE單片機(jī)與GPRS無(wú)線發(fā)射模塊通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)UART串口連接，所以STC10L08XE單片機(jī)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(chǎng)語(yǔ)音聲音信號(hào)經(jīng)過(guò)放大濾波之后接入LD3320的13和14管腳，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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L(zhǎng)D3320的工作原理圖，LD3320集成了語(yǔ)音識(shí)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(shí)別算法，可以自動(dòng)匹配識(shí)別聲音，具體控制流程為，通過(guò)STC10L08XE單片機(jī)向LD3320輸入LD_reSet O函數(shù)，使芯片復(fù)位，之后需要語(yǔ)音識(shí)別用初始化，并把語(yǔ)音關(guān)鍵詞寫入識(shí)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(jì)需要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)RS232接口電路，如圖5所示，通過(guò)兩個(gè)管腳分別連接微控制器STC10L08XE單片機(jī)P3.0，P3.1管腳，STC10L08X單片機(jī)通過(guò)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(yǔ)音識(shí)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(yǔ)音識(shí)別對(duì)比，進(jìn)入語(yǔ)音對(duì)比子程序，對(duì)比事先錄制好的語(yǔ)音關(guān)鍵詞；
[0048]步驟四:向串口發(fā)送識(shí)別結(jié)果。
[0049]在步驟三中，語(yǔ)音關(guān)鍵詞對(duì)比如果相同則進(jìn)行報(bào)警，如果不匹配，則返回語(yǔ)音識(shí)別，從新判斷下一條語(yǔ)音是否與語(yǔ)音存儲(chǔ)芯片中的語(yǔ)音相同。
[0050]采用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警具有如下優(yōu)勢(shì):
[0051]I)通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別芯片，自動(dòng)識(shí)別語(yǔ)音關(guān)鍵詞。
[0052]2)采用獨(dú)立系統(tǒng)，方便與現(xiàn)有報(bào)警系統(tǒng)互聯(lián)。
[0053]3)比現(xiàn)有手動(dòng)報(bào)警裝置更及時(shí)安全。
[0054]4) 識(shí)別率高。
[0055]需要說(shuō)明的是，按照本實(shí)用新型的基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置括上述實(shí)施例中的任何一項(xiàng)及其任意組合，但上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)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(shí)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(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，包括語(yǔ)音采集設(shè)備和報(bào)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(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，其特征在于:所述語(yǔ)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(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，其特征在于:所述濾波芯片末端連接語(yǔ)音放大芯片的起始端。
4.如權(quán)利要求3所述的基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，其特征在于:所述語(yǔ)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(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)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(chǔ)芯片。
6.如權(quán)利要求5所述的基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)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(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，其特征在于:所述微控制器另一端連接GPRS無(wú)線發(fā)射接口。
8.如權(quán)利要求7所述的基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，其特征在于:所述GPRS無(wú)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(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，其特征在于:所述語(yǔ)音放大芯片采用8002B語(yǔ)音放大器。
10.如權(quán)利要求1所述的基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，其特征在于:所述語(yǔ)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(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片為W25P40芯片。
12.如權(quán)利要求1所述的基于語(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)警裝置，其特征在于:所述的微控制器采用STC10L08XE單片機(jī)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(yǔ)音關(guān)鍵詞匹配技術(shù)的安防報(bào)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(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的LD3320芯片。
【文檔編號(hào)】G08B13/00GK204044950SQ201420236095
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)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(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)