CN106504750A - 一种利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备及其方法，属于消防领域，旨在解决建筑物燃烧物质识别难的问题，包括声音输入模块、中央处理器模块、声音识别模块、声音数据库、按键输入模块、声音输出模块；声音输入模块和中央控制模块连接，声音识别模块、声音输出模块、声音数据库、按键输入模块分别和中央控制模块连接，声音数据库和声音识别模块连接。

Description

一种利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备及其方法
技术领域
本发明涉及消防领域，具体来讲是一种利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备及其方法。
背景技术
声纹是用电声学仪器显示的携带言语信息的声波频谱。人类语言的产生是人体语言中枢与发音器官之间一个复杂的生理物理过程，人在讲话时使用的发声器官--舌、牙齿、喉头、肺、鼻腔在尺寸和形态方面每个人的差异很大，所以任何两个人的声纹图谱都有差异。每个人的语音声学特征既有相对稳定性，又有变异性，不是绝对的、一成不变的。这种变异可来自生理、病理、心理、模拟、伪装，也与环境干扰有关。尽管如此，由于每个人的发音器官都不尽相同，因此在一般情况下，人们仍能区别不同的人的声音或判断是否是同一人的声音。
声纹识别，生物识别技术的一种。也称为说话人识别，有两类，即说话人辨认和说话人确认。不同的任务和应用会使用不同的声纹识别技术，如缩小刑侦范围时可能需要辨认技术，而银行交易时则需要确认技术。
而在目前消防领域中，在需要灭火消防的时候，首先要判断建筑物内是否存在一些不能用水灭的化学物质，这个时候如果盲目的用水灭，将造成爆炸等严重的后果，目前主要是通过询问相关人员、现场勘查等方式进行检测，但是不仅安全系数低、容易出差错，而且人体进行火灾现场进行勘查也比较危险，并且这种方式耗费的时间比较长，导致有可能错过最佳的灭火时间。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备及其方法。
本发明采用的技术方案如下：
本发明公开了一种利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备，包括：
声音输入模块、中央处理器模块、声音识别模块、声音数据库、按键输入模块、声音输出模块；声音输入模块和中央控制模块连接，声音识别模块、声音输出模块、声音数据库、按键输入模块分别和中央控制模块连接，声音数据库和声音识别模块连接。
作为改进，所述的声音输入模块位于多个地点，通过有线或者无线方式和中央控制模块连接。
作为改进，所述的声音输入模块还连接有位置信息模块。
作为改进，与声音输入模块还连接有人体检测模块，人体检测模块和所述的位置信息模块连接，与中央控制模块还连接有声音储存模块。
作为改进，所述的人体检测模块为红外线检测模块。
同时本发明公开了一种利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的方法，步骤如下：
步骤1：当出现着火的时候，包括消防员在内的现场人员打开设备的开关，通过按键输入模块将启动设备的信号传递到中央控制模块；
步骤2：所述的声音输入模块接收现场的物质燃烧声音，并将所接收到的声音传输给中央控制模块；
步骤3：所述的中央控制模块控制声音识别模块对物质燃烧声音识别，并将识别结果传输给中央控制器模块；
步骤4：中央控制器模块将识别结果通过声音输出模块输出。
进一步的，每个着火点会进行是否有人员在附近的监测，将检测结果信息附加到声音输入模块接收到的燃烧声音附加域信息，同时通过位置信息模块将位置信息附加到声音输入模块接收到的燃烧声音的附加域信息，将燃烧声音打包成音频码流，将音频码流和所述音频码流的附加域信息发送到中央控制器模块，当检测到有人存在与着火点的时候，中央控制器将有人存在的位置信息通过声音输出模块输出。
进一步的，所述的声音数据库之前输入每个存在在建筑物内的物品的燃烧声音特征，所述的声音特征根据分为第一集合、第二集合，所述的第一集合收集不可用水灭火物质的燃烧时的声音特征；所述的第二集合收集人的声音特征，在声音识别模块对所收集到的火灾现场声音进行特征提取，并和声音数据库进行如下对比：
第一集合的声音特征进行对比，检测是否有第二集合中的相应物质，
将结果传输到中央控制模块，若中央控制模块接收到有相应物质的时候，则发生警报声音，若无，则发生安全声音；
和第二集合的声音特征进行对比，判断是否有人的声音特征，将结果发送到中央控制模块，中央控制模块根据接收到的结果，通过声音输出模块发生急救声音或者安全声音。
进一步的，所述的人体检测模块将附加位置信息的数据发送到中央控制模块，若检测到有人存在，则将急救信号以及位置数据通过语音或者文字向外传送。
进一步的，所述的中央控制模块将要想外发送的急救或者警报声音储存在声音储存模块，将按照急救、警报的顺利向外发送。
本发明的有益效果是在于，在沟通快速的检测起火建筑物是否可以用水灭，以及那些部分可以用火灭哪些不可以，并且快速检测是否有人存在以及存在的位置，方便了下一步的救援工作。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体实施例1：如图1所示，本实施例公开了一种利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备，包括声音输入模块、中央处理器模块、声音识别模块、声音数据库、按键输入模块、声音输出模块；声音输入模块和中央控制模块连接，声音识别模块、声音输出模块、声音数据库、按键输入模块分别和中央控制模块连接，声音数据库和声音识别模块连接。
所述的声音输入模块位于多个地点，通过有线或者无线方式和中央控制模块连接,多个地方可以检测着火建筑物不同位置的信息，所述的声音输入模块连接有位置信息模块。
与声音输入模块还连接有人体检测模块，人体检测模块和所述的位置信息模块连接，与中央控制模块还连接有声音储存模块。
所述的人体检测模块为红外线检测模块。
本实施例同时公开了一种利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的方法，其特征在于，步骤如下：
步骤1：当出现着火的时候，包括消防员在内的现场人员打开设备的开关，通过按键输入模块将启动设备的信号传递到中央控制模块；
步骤2：所述的声音输入模块接收现场的物质燃烧声音，并将所接收到的声音传输给中央控制模块；
步骤3：所述的中央控制模块控制声音识别模块对物质燃烧声音识别，并将识别结果传输给中央控制器模块；
步骤4：中央控制器模块将识别结果通过声音输出模块输出。
每个着火点会进行是否有人员在附近的监测，将检测结果信息附加到声音输入模块接收到的燃烧声音附加域信息，同时通过位置信息模块将位置信息附加到声音输入模块接收到的燃烧声音的附加域信息，将燃烧声音打包成音频码流，将音频码流和所述音频码流的附加域信息发送到中央控制器模块，当检测到有人存在与着火点的时候，中央控制器将有人存在的位置信息通过声音输出模块输出。
所述的声音数据库之前输入每个存在在建筑物内的物品的燃烧声音特征，所述的声音特征根据分为第一集合、第二集合，所述的第一集合收集不可用水灭火物质的燃烧时的声音特征；所述的第二集合收集人的声音特征，在声音识别模块对所收集到的火灾现场声音进行特征提取，并和声音数据库进行如下对比：
第一集合的声音特征进行对比，检测是否有第二集合中的相应物质，
将结果传输到中央控制模块，若中央控制模块接收到有相应物质的时候，则发生警报声音，若无，则发生安全声音；
和第二集合的声音特征进行对比，判断是否有人的声音特征，将结果发送到中央控制模块，中央控制模块根据接收到的结果，通过声音输出模块发生急救声音或者安全声音。
所述的人体检测模块将附加位置信息的数据发送到中央控制模块，若检测到有人存在，则将急救信号以及位置数据通过语音或者文字向外传送。
所述的中央控制模块将要想外发送的急救或者警报声音储存在声音储存模块，将按照急救、警报的顺利向外发送。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备，包括：
声音输入模块、中央处理器模块、声音识别模块、声音数据库、按键输入模块、声音输出模块；声音输入模块和中央控制模块连接，声音识别模块、声音输出模块、声音数据库、按键输入模块分别和中央控制模块连接，声音数据库和声音识别模块连接。
2.根据权利要求1所述的利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备，其特征在于，所述的声音输入模块位于多个地点，通过有线或者无线方式和中央控制模块连接。
3.根据权利要求1所述的利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备，其特征在于，所述的声音输入模块还连接有位置信息模块。
4.根据权利要求1所述的利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备，其特征在于，与声音输入模块还连接有人体检测模块，人体检测模块和所述的位置信息模块连接，与中央控制模块还连接有声音储存模块。
5.根据权利要求1所述的利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备，其特征在于，所述的人体检测模块为红外线检测模块。
6.根据权利要求1所述的利用声纹识别快速检测火灾现场燃烧物的设备检测火灾现场燃烧物的方法，其特征在于，步骤如下：
步骤1：当出现着火的时候，包括消防员在内的现场人员打开设备的开关，通过按键输入模块将启动设备的信号传递到中央控制模块；
步骤2：所述的声音输入模块接收现场的物质燃烧声音，并将所接收到的声音传输给中央控制模块；
步骤3：所述的中央控制模块控制声音识别模块对物质燃烧声音识别，并将识别结果传输给中央控制器模块；
步骤4：中央控制器模块将识别结果通过声音输出模块输出。
7.根据权利要求6所述检测火灾现场燃烧物的方法，其特征在于，所每个着火点会进行是否有人员在附近的监测，将检测结果信息附加到声音输入模块接收到的燃烧声音附加域信息，同时通过位置信息模块将位置信息附加到声音输入模块接收到的燃烧声音的附加域信息，将燃烧声音打包成音频码流，将音频码流和所述音频码流的附加域信息发送到中央控制器模块，当检测到有人存在与着火点的时候，中央控制器将有人存在的位置信息通过声音输出模块输出。
8.根据权利要求7所述检测火灾现场燃烧物的方法，其特征在于，所述的声音数据库之前输入每个存在在建筑物内的物品的燃烧声音特征，所述的声音特征根据分为第一集合、第二集合，所述的第一集合收集不可用水灭火物质的燃烧时的声音特征；所述的第二集合收集人的声音特征，在声音识别模块对所收集到的火灾现场声音进行特征提取，并和声音数据库进行如下对比：
第一集合的声音特征进行对比，检测是否有第二集合中的相应物质，
将结果传输到中央控制模块，若中央控制模块接收到有相应物质的时候，则发生警报声音，若无，则发生安全声音；
和第二集合的声音特征进行对比，判断是否有人的声音特征，将结果发送到中央控制模块，中央控制模块根据接收到的结果，通过声音输出模块发生急救声音或者安全声音。
9.根据权利要求8所述检测火灾现场燃烧物的方法，其特征在于，所述的人体检测模块将附加位置信息的数据发送到中央控制模块，若检测到有人存在，则将急救信号以及位置数据通过语音或者文字向外传送。
10.根据权利要求9所述检测火灾现场燃烧物的方法，其特征在于，所述的中央控制模块将要想外发送的急救或者警报声音储存在声音储存模块，将按照急救、警报的顺利向外发送。
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