CN107833437B - 基于带延迟的多通道多优先级控制命令的语音告警方法 - Google Patents
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Abstract
为了解决现有机载航电系统的语音告警方法易产生漏告警和二次告警的问题，本发明提供一种基于带延迟的多通道多优先级控制命令的语音告警方法。本发明按照定义的通道采集顺序将当前轮采集的有效数据进行“或”操作，在告警发生阶段，能第一时间识别告警命令，有效避免了漏告警；用当前轮采集有效数据的“或”操作结果与上一轮决策结果进行“或”运算，形成当前轮最终决策结果，在告警结束阶段，先结束告警的通道恢复不告警命令时，由于始终与上一轮决策结果进行“或”运算，有效避免了二次报警；将告警命令按优先级高低依次放入一维告警命令数组，通过按序搜索和不用将整个数组全部搜索一遍，减少了搜索时间，提高了听觉告警系统的响应速度。
Description
技术领域
本发明属于机载航电领域，涉及一种告警方法。
背景技术
现有机载航电系统的语音告警方法有以下两种：
告警方法一：通过视觉告警系统向听觉系统发送命令，首先发送哪个通道当前有效的命令，并保证始终只有一个通道有效，之后发送告警命令，听觉告警系统首先确认当前有效通道，之后在唯一有效的通道中执行告警命令的解析及语音告警。该方法的缺点：1、虽然有多通道，一次只确认唯一通道有效，从安全性的角度考虑，实质上并没有发挥到多个通道互相备份的安全性作用；2、增加了上一级视觉系统的设计复杂性，每次需额外指定当前唯一有效通道，当有效通道出现异常，若不能及时检测出，将造成漏报警的严重后果；3、由于每次需要额外指定当前唯一有效通道，该命令持续产生和处理所固定占有的通道资源及处理资源导致了系统响应速度的降低。
告警方法二：听觉告警系统基于多通道的共同决策，同时采集多个通道的告警命令，同时基于全部为逻辑0时，听觉告警认为是逻辑0，全部通道是逻辑1时，听觉告警认为是逻辑1，当识别全部逻辑0，以及再次识别全部逻辑1之后，触发语音告警；当识别全部逻辑1，以及再次识别全部逻辑0之后，结束告警。该方法的缺点：多通道之间通常会存在延迟，当延迟大于人反应时间时，基于以上方法会产生实际的与延迟时间相关的漏报问题，该问题可能引起严重后果。另外，该方法在延迟时间内还易出现二次告警的问题。
发明内容
为了解决现有机载航电系统的语音告警方法一虽具有多通道，但实际未发挥多个通道互相备份的安全性作用，且易产生漏告警；以及解决现有语音告警方法二在延迟时间较大时易产生漏报警和二次告警的问题，本发明提供了一种基于带延迟的多通道多优先级控制命令的语音告警方法。
本发明的技术解决方案是：
基于带延迟的多通道多优先级控制命令的语音告警方法，定义逻辑1为告警，逻辑0为不告警；依照语音告警命令的优先级高低，依次定义为1级告警、2级告警，……，m级告警，包括以下步骤：
1)系统初始化，包括系统语音配置初始化、每个接收通道的通信配置初始化、一维告警命令数组M[m]初始化；
2)所有通道的通信配置完成后，按照发送通道的发送速度从快至慢顺序编号，发送速度最快的定义为发送通道1，……，发送速度最慢的定义为发送通道N，相匹配的接收通道依次定义为接收通道1，……，接收通道N；N大于等于2；
3)告警命令采集
按顺序采集接收通道1，……，接收通道N的接收数据；
4)根据视觉告警系统和听觉告警系统之间约定的通信协议，依次判断N路接收通道的接收数据是否有效：
如果均为无效数据，当前任务结束，跳转至步骤3)；
如果存在有效数据：
4.1)若首次采集到的有效数据仅一个，则
4.1.1)将这一个有效数据作为当前轮决策结果，并将其对应的所有告警命令按优先级高低，依次放入所述一维告警命令数组M[m]，其中一维告警命令数组M[m]中的第一位放入1级告警命令，第二位放入2级告警命令，……，第M位放入m级告警命令；
4.1.2)按照一维告警命令数组M[m]的序列，由低位到高位进行搜索；若搜索结果全为逻辑0，则不告警，然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；若搜索到第一个逻辑值为1的告警命令，则搜索结束，播放该告警命令对应的语音告警，然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；
4.2)若首次采集到的有效数据有多个，则
4.2.1)将首次采集到的多个有效数据进行“或”操作，以当前“或”操作结果作为当前轮决策结果；
4.2.2)将步骤4.2.1)中的当前轮决策结果对应的所有告警命令按优先级高低，依次放入所述一维告警命令数组M[m]，其中一维告警命令数组M[m]中的第一位放入1级告警命令，第二位放入2级告警命令，……，第M位放入m级告警命令；
4.2.3)按照一维告警命令数组M[m]的序列，由低位到高位进行搜索；若搜索结果全为逻辑0，则不告警，然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；若搜索到第一个逻辑值为1的告警命令，则搜索结束，播放该告警命令对应的语音告警；然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；
5)按顺序依次采集接收通道1，……，接收通道N的接收数据；
6)根据视觉告警系统和听觉告警系统之间约定的通信协议，依次判断N路接收通道的接收数据是否有效：
如果均为无效数据，当前任务结束，跳转至步骤5)；
如果存在有效数据：
6.1)若当前轮采集到的有效数据仅一个，则
6.1.1)将这一个有效数据和上一轮决策结果进行“或”操作，得到本轮决策结果；
6.1.2)将本轮决策结果对应的所有告警命令按优先级高低，依次放入所述一维告警命令数组M[m]，其中一维告警命令数组M[m]中的第一位放入1级告警命令，第二位放入2级告警命令，……，第M位放入m级告警命令；
6.1.3)按照一维告警命令数组M[m]的序列，由低位到高位进行搜索；若搜索结果全为逻辑0，则不告警，然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；若搜索到第一个逻辑值为1的告警命令，则搜索结束，播放该告警命令对应的语音告警，然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；
6.2)若当前轮采集到的有效数据有多个，则
6.2.1)将当前采集到的多个有效数据进行“或”操作，再将该“或”操作结果与上一轮决策结果进行“或”操作，得到本轮决策结果；
6.2.2)将步骤6.2.1)中的本轮决策结果对应的所有告警命令按优先级高低，依次放入所述一维告警命令数组M[m]，其中一维告警命令数组M[m]中的第一位放入1级告警命令，第二位放入2级告警命令，……，第M位放入m级告警命令；
6.2.3)按照一维告警命令数组M[m]的序列，由低位到高位进行搜索；若搜索结果全为逻辑0，则不告警，然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；若搜索到第一个逻辑值为1的告警命令，则搜索结束，播放该告警命令对应的语音告警；然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集。
进一步地，上述步骤4)和6)中还需要另行约定视觉告警系统和听觉告警系统之间传输数据是否有效的规则。
本发明的有益效果：
1、本发明按照定义的通道采集顺序，将当前轮采集的有效数据进行“或”操作，在告警发生阶段，能够第一时间将告警命令进行识别，有效避免了漏告警。
2、本发明用当前轮采集的有效数据的“或”操作结果形成的临时决策结果与上一轮决策结果进行“或”运算，形成当前轮的最终决策结果，在告警结束阶段，先结束告警的通道恢复不告警命令时，由于始终与上一轮决策结果进行“或”运算，可以防止误认为告警结束，并在延迟后结束告警的通道采集到告警命令，而产生误报警，有效避免了二次报警。
3、本发明将告警命令按照优先级高低依次放入一维告警命令数组M[m]，简化了当告警类型较多，具有多种告警命令而一组有效数据不能处理完整的复杂问题，使其可以进行统一的搜索和处理，并按照一维告警命令数组M[m]的序列，由低位到高位进行搜索，当搜索到第一个逻辑值为1的告警命令时即可结束搜索，通过按序搜索和不用将整个数组全部搜索一遍，减少了搜索时间，提高了听觉告警系统的响应速度。
4、本发明仅在听觉告警系统侧进行改进，便能防止漏告警和二次告警，与其配合的上一级视觉告警系统无需作任何更改，具有较广泛的适用性。
5、本发明在通道之间延迟时间较大的情况下，也不会产生漏告警和二次告警。
附图说明
图1是告警系统架构图；
图2是视觉告警向听觉告警发送告警命令延迟图；
图3是本发明的执行流程图。
具体实施方式
本发明的语音告警方法应用于图1所示机载航电告警系统架构中的听觉告警系统中。为便于理解本发明，以下结合图1、图2和图3，以3通道、每个通道之间延迟150ms、有5种不同优先级的告警命令为例，对本发明的方法进行详述。定义逻辑1为告警，逻辑0为不告警；依照语音告警命令的优先级从高到低，依次定义为1级告警、2级告警，……，5级告警；假设每个通道接收的有效数据中，1级告警命令在该有效数据的第5位，2级告警命令在该有效数据的第1位，3级告警在该有效数据的第2位，4级告警在该有效数据的第3位，5级告警在该有效数据的第4位。另外，为便于描述和使本领域技术人员能够理解本发明的方法，以下表1-6仅分别示出了本发明三路接收通道接收数据有效无效排列组合中的其中一种具体情况。
本发明的方法包括以下步骤：
步骤1)系统初始化，包括系统语音配置初始化、3个接收通道的通信配置初始化、一维告警命令数组M[5]初始化；
步骤2)对发送通道和接收通道编号，将发送速度最快的发送通道对应的接收通道定义为接收通道1；相对前述发送速度最快的发送通道，延迟150ms的发送通道对应的接收通道定义为接收通道2；相对前述发送速度最快的发送通道，延迟300ms的发送通道对应的接收通道定义为接收通道3，如图2所示；
步骤3)告警命令采集，按顺序依次采集接收通道1、接收通道2和接收通道3的接收数据；
步骤4)根据视觉告警系统和听觉告警系统之间约定的通信协议，依次判断三路接收通道的接收数据是否有效，分以下三种情况：
第一种情况，采集的三路通道数据均为无效数据，当前任务结束，跳转至步骤3)；
第二种情况，采集的三路通道数据中有一路是有效数据，假设该有效数据为(1,0,0,1,0)，则
步骤4.2.1)将这一个有效数据(1,0,0,1,0)作为当前轮决策结果，并将其中的5级告警命令，按优先级从高到低，依次放入一维告警命令数组M[5]中，如表1所示；
表1：有一路有效数据时的一种情况
步骤4.2.2)按照一维告警命令数组M[5]的序列，由低位到高位进行搜索；在第二位搜索到第一个逻辑值为1的告警命令(即2级告警命令)时搜索结束，然后播放2级告警命令，跳转至步骤5)；在其他实施例中，若当前轮决策结果为(0,0,0,0,0)，则从第一位搜索至第五位后才结束搜索，且不告警，跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；
第三种情况，采集的三路通道数据中有二路是有效数据，则
步骤4.3.1)将这两路有效数据进行“或”操作，假设该“或”操作结果为(1,0,0,1,0)；将该“或”操作结果(1,0,0,1,0)中的5级告警命令，作为当前轮决策结果，并将其中的5级告警命令按优先级从高到低，依次放入一维告警命令数组M[5]中，如表2所示；
表2：有两路有效数据时的一种情况
步骤4.3.2)按照一维告警命令数组M[5]的序列，由低位到高位进行搜索；在第二位搜索到第一个逻辑值为1的告警命令(即2级告警命令)时搜索结束，然后播放2级告警命令，跳转至步骤5)；在其他实施例中，若当前轮决策结果为(0,0,0,0,0)，则从第一位搜索至第五位后才结束搜索，且不告警，跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；
第四种情况，采集的三路通道数据中有三路为有效数据，则
步骤4.4.1)将三路有效数据进行“或”操作，假设该“或”操作结果为(1,0,0,1,0)；将该“或”操作结果(1,0,0,1,0)中的5级告警命令，作为当前轮决策结果，并将其中的5级告警命令按优先级从高到低，依次放入一维告警命令数组M[5]中，如表3所示；
表3：有三路有效数据时的一种情况
步骤4.4.2)按照一维告警命令数组M[5]的序列，由低位到高位进行搜索；在第二位搜索到第一个逻辑值为1的告警命令(即2级告警命令)时搜索结束，然后播放2级告警命令，跳转至步骤5)；在其他实施例中，若当前轮决策结果为(0,0,0,0,0)，则从第二位搜索至第五位后才结束搜索，且不告警，跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；
5)告警命令采集，按顺序依次采集接收通道1、接收通道2和接收通道3的接收数据；
6)根据视觉告警系统和听觉告警系统之间约定的通信协议，依次判断三路接收通道的接收数据是否有效：
第一种情况，采集的三路通道数据均为无效数据，当前任务结束，跳转至步骤5)；
第二种情况，采集的三路通道数据有一路是有效数据，假设该有效数据为(0,1,0,0,0)，则
步骤6.2.1)以该有效数据(0,1,0,0,0)中的5级告警命令，作为当前轮的临时决策结果，并将该临时决策结果(0,1,0,0,0)与上一轮决策结果(1,0,0,1,0)进行“或”操作，得到本轮决策结果(1,1,0,1,0)，如表4所示；
表4：有一路有效数据时的一种情况
步骤6.2.2)将本轮决策结果(1,1,0,1,0)对应的所有告警命令按优先级从高到低，依次放入一维告警命令数组M[5]，如表4所示；
步骤6.2.3)按照一维告警命令数组M[5]的序列，由低位到高位进行搜索，在第二位搜索到第一个逻辑值为1的告警命令(即2级告警命令)，搜索结束，然后播放2级告警命令，跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；在其他实施例中，若当前轮决策结果为(0,0,0,0,0)，则从第二位搜索至第五位后才结束搜索，且不告警，跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；
第三种情况，采集的三路通道数据中有二路是有效数据，则
步骤6.3.1)将两路有效数据进行“或”操作，假设该“或”操作结果为(0,1,0,0,0)；以该“或”操作结果作为本轮的临时决策结果，并将该临时决策结果(0,1,0,0,0)与上一轮决策结果(1,0,0,1,0)进行“或”操作，得到本轮决策结果(1,1,0,1,0)，如表5所示；
表5：有两有效数据时的一种情况
步骤6.3.2)将本轮决策结果(1,1,0,1,0)中的5级告警命令按优先级从高到低，依次放入一维告警命令数组M[5]，如表5所示；
步骤6.3.3)按照一维告警命令数组M[5]的序列，由低位到高位进行搜索；在第二位搜索到第一个逻辑值为1的告警命令(即2级告警命令)，搜索结束，然后播放2级告警命令，跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；在其他实施例中，若当前轮决策结果为(0,0,0,0,0)，则从第二位搜索至第五位后才结束搜索，且不告警，跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；
第四种情况，采集的三路通道数据中有三路有效数据，则
步骤6.4.1)将这三路有效数据进行“或”操作，假设该“或”操作结果为(0,1,0,0,0)；以该“或”操作结果作为本轮的临时决策结果，并将该临时决策结果(0,1,0,0,0)与上一轮决策结果(1,0,0,1,0)进行“或”操作，得到本轮决策结果(1,1,0,1,0)，如表6所示；
表6：有三路有效数据时的一种情况
步骤6.4.2)将本轮决策结果(1,1,0,1,0)中的5级告警命令按优先级高低，依次放入一维告警命令数组M[5]，如表6所示；
步骤6.4.3)按照一维告警命令数组M[5]的序列，由低位到高位进行搜索；在第二位搜索到第一个逻辑值为1的告警命令(即2级告警命令)，搜索结束，然后播放2级告警命令，跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集。在其他实施例中，若当前轮决策结果为(0,0,0,0,0)，则从第二位搜索至第五位后才结束搜索，且不告警，跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集。
最后需要说明的是，上述方法步骤中，若定义逻辑0为告警，1为不告警，则上述“或”运算均变为“与”运算。
Claims (2)
1.基于带延迟的多通道多优先级控制命令的语音告警方法，定义逻辑1为告警，逻辑0为不告警；依照语音告警命令的优先级高低，依次定义为1级告警、2级告警，……，m级告警，其特征在于，包括以下步骤：
1)系统初始化，包括系统语音配置初始化、每个接收通道的通信配置初始化、一维告警命令数组M[m]初始化；
2)所有通道的通信配置完成后，按照发送通道的发送速度快慢按顺序进行编号，发送速度最快的定义为发送通道1，……，发送速度最慢的定义为发送通道N，相匹配的接收通道依次定义为接收通道1，……，接收通道N；N大于等于2；
3)告警命令采集
按顺序依次采集接收通道1，……，接收通道N的接收数据；
4)根据视觉告警系统和听觉告警系统之间约定的通信协议，依次判断N路接收通道的接收数据是否有效：
如果均为无效数据，当前任务结束，跳转至步骤3)；
如果存在有效数据：
4.1)若首次采集到的有效数据仅一个，则
4.1.1)将这一个有效数据作为当前轮决策结果，并将其对应的所有告警命令按优先级高低，依次放入所述一维告警命令数组M[m]，其中一维告警命令数组M[m]中的第一位放入1级告警命令，第二位放入2级告警命令，……，第M位放入m级告警命令；
4.1.2)按照一维告警命令数组M[m]的序列，由低位到高位进行搜索；若搜索结果全为逻辑0，则不告警，然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；若搜索到第一个逻辑值为1的告警命令，则搜索结束，播放该告警命令对应的语音告警，然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；
4.2)若首次采集到的有效数据有多个，则
4.2.1)将首次采集到的多个有效数据进行“或”操作，以当前“或”操作结果作为当前轮决策结果；
4.2.2)将步骤4.2.1)中的当前轮决策结果对应的所有告警命令按优先级高低，依次放入所述一维告警命令数组M[m]，其中一维告警命令数组M[m]中的第一位放入1级告警命令，第二位放入2级告警命令，……，第M位放入m级告警命令；
4.2.3)按照一维告警命令数组M[m]的序列，由低位到高位进行搜索；若搜索结果全为逻辑0，则不告警，然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；若搜索到第一个逻辑值为1的告警命令，则搜索结束，播放该告警命令对应的语音告警；然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；
5)按顺序依次采集接收通道1，……，接收通道N的接收数据；
6)根据视觉告警系统和听觉告警系统之间约定的通信协议，依次判断N路接收通道的接收数据是否有效：
如果均为无效数据，当前任务结束，跳转至步骤5)；
如果存在有效数据：
6.1)若当前轮采集到的有效数据仅一个，则
6.1.1)将这一个有效数据和上一轮决策结果进行“或”操作，得到本轮决策结果；
6.1.2)将本轮决策结果对应的所有告警命令按优先级高低，依次放入所述一维告警命令数组M[m]，其中一维告警命令数组M[m]中的第一位放入1级告警命令，第二位放入2级告警命令，……，第M位放入m级告警命令；
6.1.3)按照一维告警命令数组M[m]的序列，由低位到高位进行搜索；若搜索结果全为逻辑0，则不告警，然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；若搜索到第一个逻辑值为1的告警命令，则搜索结束，播放该告警命令对应的语音告警，然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；
6.2)若当前轮采集到的有效数据有多个，则
6.2.1)将当前采集到的多个有效数据进行“或”操作，再将该“或”操作结果与上一轮决策结果进行“或”操作，得到本轮决策结果；
6.2.2)将步骤6.2.1)中的本轮决策结果对应的所有告警命令按优先级高低，依次放入所述一维告警命令数组M[m]，其中一维告警命令数组M[m]中的第一位放入1级告警命令，第二位放入2级告警命令，……，第M位放入m级告警命令；
6.2.3)按照一维告警命令数组M[m]的序列，由低位到高位进行搜索；若搜索结果全为逻辑0，则不告警，然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集；若搜索到第一个逻辑值为1的告警命令，则搜索结束，播放该告警命令对应的语音告警；然后跳转至步骤5)，进行下一次告警命令采集。
2.根据权利要求1所述的基于带延迟的多通道多优先级控制命令的语音告警方法，其特征在于：所述步骤4)和6)中还需要另行约定视觉告警系统和听觉告警系统之间传输数据是否有效的规则。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《综合航电系统试验环境激励系统的设计与实现》;宋扬;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20160601;全文 |
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| CN107833437A (zh) | 2018-03-23 |
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