CN112735409A - 一种工业园区智能语音管理的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种工业园区智能语音管理系统及方法，包括语音交互单元、控制器、视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元；所述视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元、语音交互单元分别与控制器通信连接；所述语音交互单元和控制器布设在主控室。本发明通过语音交互单元对园区内各个区域设备的语音控制，能够免人员去现场进行操作，获取设备运行参数，减少人工劳动提高工作效率。能够增强工业园区的综合管理能力，提高工业园区的智能化水平。

Description

一种工业园区智能语音管理的系统及方法

技术领域

本发明涉及园区管理技术领域，具体来说是一种工业园区智能语音管理的系统及方法。

背景技术

工业园区是一个国家或区域的政府根据自身经济发展的内在要求，通过行政手段划出一块区域，聚集各种生产要素，在一定空间范围内进行科学整合，提高工业化的集约强度，突出产业特色，优化功能布局，使之成为适应市场竞争和产业升级的现代化产业分工协作生产区。

现有的工业园区管理不够智能化，很多的工作还需要工作人员去现场进行操作等，一方面操作的实效性会变差，另一方面，需要大量的工作人员，提高了工业园区的管理成本。

如申请号为201420020788.8公开了一种家居智能管理控制系统，该方案的管理控制系统，包括主控制器，与主控制器连接的外网监控子系统、外围器件管理子系统、家庭用电保护子系统，可以通过控制电磁锁实现对家电的控制，还可以及时的获取视频信息，及时的了解家居状况；同时有多种传感器，可以及时的检测异常状况，保证人们的安全。该系统虽然可以解决家居控制的智能化，无法通过语音管理该系统，更由于工业园区环境及设备的复制程度远超家居环境，所以该方案无法直接应用在工业园区的管理上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何利用语音控制技术实现工业园区的高效管理。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种工业园区智能语音管理系统，包括语音交互单元、控制器、视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元；

所述视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元、语音交互单元分别与控制器通信连接；

所述语音交互单元和控制器布设在主控室；

所述视频监控单元包括视频采集器和视频处理器；在园区的入口及园区内重要通道及入口处分别布设有视频采集器，所述视频处理器布设在控制室内；所述视频采集器与视频处理器通信连接，所述视频处理器与控制器通信连接；工作人员通过语音交互单元向控制器发送视频监控单元控制命令，控制器根据语音信号控制视频监控单元；

所述门禁单元布设在园区内办公楼及厂房的入口处；工作人员通过语音交互单元向控制器发送门禁单元控制命令，控制器根据语音信号控制门禁单元；

所述消防安全集成单元包括智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、智能消防用水监测器；所述智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、智能消防用水监测器分别布设在园区内设定位置，智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、分别与控制器通信连接；工作人员通过语音交互单元向控制器发送消防安全集成单元控制命令，控制器根据语音信号控制消防安全集成单元；

所述入侵报警单元包括红外微波双鉴探测器和报警柱；所述红外微波双鉴探测器布设在园区内办公楼和厂房的设定区域，所述报警柱布设在园区内的过道及重要厂区设定位置；所述红外微波双鉴探测器和报警柱将探测的信息发送给控制器；工作人员通过语音交互单元向控制器发送入侵报警单元控制命令，控制器根据语音信号控制入侵报警单元；

所述设备预测性单元包括多种传感器、设备健康预测器；多种传感器分别布设在所需采集数据的设备对应位置，多个所述传感器与设备健康预测器通信连接；所述设备健康预测器根据接收的信息预测对应设备的健康状况，并将结果发送给控制器；工作人员通过语音交互单元向控制器发送设备预测性单元控制命令，控制器根据语音信号设备预测性单元；

所述语音交互单元包括语音输入端、智能语音服务器、智能语音主机；所述语音输入端、智能语音主机分别与智能语音服务器通信连接；所述智能语音服务器与控制器通信连接；智能语音服务器的执行过程为：

1)智能语音服务器中存储预先训练好的语音模型和样本库；包括提取用户的语音信息，进行数据加窗，选择汉宁窗函数

其中n表示采样点，N表示窗的长度；

2)对语音信号进行二进小波变换；

3)提取语音信号的特征向量，对特征向量进行离散DHMM建模以获得语音信息的模型；

4)将语音信息的离散DHMM模型与用户选择的相应的功能相关联地存储在样本库中；

5)语音输入端获取用户的声音信息，通过使用维特比识别算法将语音信息的特征向量与样本库中的语音信息的离散DHMM模型进行匹配；

6)智能语音主机得到与语音信息相对应的控制指令，并实现对视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元的语音控制。

本发明通过语音交互单元对园区内各个区域设备的语音控制，能够免去人员去现场进行操作，在远端就可以获取设备运行参数，减少人工劳动提高工作效率。能够增强工业园区的综合管理能力，提高工业园区的智能化水平。

进一步的，管理系统还包括广播单元、空调单元、通风单元、照明控制单元、能耗监测单元；所述广播单元、空调单元、通风单元、照明控制单元、能耗监测单元分别与控制器通信连接；

所述广播单元包括多个播放器；多个所述播放器布设在园区的多个设定位置；工作人员通过语音交互单元向控制器发送广播单元控制命令，控制器根据语音信号控制广播单元；

所述空调单元包括多个空调控制器，多个空调控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送空调控制器控制命令，控制器根据语音信号控制空调控制器；

所述通风单元包括通风控制器；多个通风控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送通风控制器控制命令，控制器根据语音信号控制通风控制器；

所述照明控制单元包括照明控制器；多个照明控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送照明控制器控制命令，控制器根据语音信号控制照明控制器；

所述能耗监测单元包括多个智能水表和智能电表，分别布设在对应的的水路和电路上；工作人员通过语音交互单元向控制器发送智能水表和智能电表控制命令，控制器根据语音信号控制智能水表和智能电表。

本发明还提供一种工业园区智能语音管理方法，包括以下步骤：

S01.系统布设，在主控制室内布设语音交互单元、控制器；在园区内设定位置布设视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元；

所述视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元、语音交互单元分别与控制器通信连接；

所述视频监控单元包括视频采集器和视频处理器；在园区的入口及园区内重要通道及入口处分别布设有视频采集器，所述视频处理器布设在控制室内；所述视频采集器与视频处理器通信连接，所述视频处理器与控制器通信连接；工作人员通过语音交互单元向控制器发送视频监控单元控制命令，控制器根据语音信号控制视频监控单元；

所述门禁单元布设在园区内办公楼及厂房的入口处；工作人员通过语音交互单元向控制器发送门禁单元控制命令，控制器根据语音信号控制门禁单元；

所述消防安全集成单元包括智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、智能消防用水监测器；所述智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、智能消防用水监测器分别布设在园区内设定位置，智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、分别与控制器通信连接；工作人员通过语音交互单元向控制器发送消防安全集成单元控制命令，控制器根据语音信号控制消防安全集成单元；

所述入侵报警单元包括红外微波双鉴探测器和报警柱；所述红外微波双鉴探测器布设在园区内办公楼和厂房的设定区域，所述报警柱布设在园区内的过道及重要厂区设定位置；所述红外微波双鉴探测器和报警柱将探测的信息发送给控制器；工作人员通过语音交互单元向控制器发送入侵报警单元控制命令，控制器根据语音信号控制入侵报警单元；

所述设备预测性单元包括多种传感器、设备健康预测器；多种传感器分别布设在所需采集数据的设备对应位置，多个所述传感器与设备健康预测器通信连接；所述设备健康预测器根据接收的信息预测对应设备的健康状况，并将结果发送给控制器；工作人员通过语音交互单元向控制器发送设备预测性单元控制命令，控制器根据语音信号设备预测性单元；

所述语音交互单元包括语音输入端、智能语音服务器、智能语音主机；所述语音输入端、智能语音主机分别与智能语音服务器通信连接；所述智能语音服务器与控制器通信连接；

S02.智能语音服务器的执行过程为：

1)智能语音服务器中存储预先训练好的语音模型和样本库；包括提取用户的语音信息，进行数据加窗，选择汉宁窗函数

其中n表示采样点，N表示窗的长度；

2)对语音信号进行二进小波变换；

3)提取语音信号的特征向量，对特征向量进行离散DHMM建模以获得语音信息的模型；

4)将语音信息的离散DHMM模型与用户选择的相应的功能相关联地存储在样本库中；

5)语音输入端获取用户的声音信息，通过使用维特比识别算法将语音信息的特征向量与样本库中的语音信息的离散DHMM模型进行匹配；

6)智能语音主机得到与语音信息相对应的控制指令，并实现对视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元的语音控制。

进一步的，还包括在工业园区内布设广播单元、空调单元、通风单元、照明控制单元、能耗监测单元的步骤；所述广播单元、空调单元、通风单元、照明控制单元、能耗监测单元分别与控制器通信连接；

所述广播单元包括多个播放器；多个所述播放器布设在园区的多个设定位置；工作人员通过语音交互单元向控制器发送广播单元控制命令，控制器根据语音信号控制广播单元；

所述空调单元包括多个空调控制器，多个空调控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送空调控制器控制命令，控制器根据语音信号控制空调控制器；

所述通风单元包括通风控制器；多个通风控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送通风控制器控制命令，控制器根据语音信号控制通风控制器；

所述照明控制单元包括照明控制器；多个照明控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送照明控制器控制命令，控制器根据语音信号控制照明控制器；

所述能耗监测单元包括多个智能水表和智能电表，分别布设在对应的的水路和电路上；工作人员通过语音交互单元向控制器发送智能水表和智能电表控制命令，控制器根据语音信号控制智能水表和智能电表。

本发明的优点在于：

本发明通过语音交互单元对园区内各个区域设备的语音控制，能够免人员去现场进行操作，获取设备运行参数，减少人工劳动提高工作效率。能够增强工业园区的综合管理能力，提高工业园区的智能化水平。

附图说明

图1为本发明实施例中管理系统的架构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种工业园区智能语音管理系统，包括语音交互单元、控制器、视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元；

视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元、语音交互单元分别与控制器通信连接；

语音交互单元和控制器布设在主控室；

视频监控单元采用TCP/IP网络方式组网，UPS集中供电方式，用于厂区内部、重要入口和过道、停车场和园区周边，实现进入区域报警、自动跟踪、物品移动报警、拥挤检测、车牌识别、检测人员闯进或翻越楼宇周界功能。视频监控单元包括视频采集器和视频处理器；在园区的入口及园区内重要通道及入口处分别布设有视频采集器，视频处理器布设在控制室内；视频采集器与视频处理器通信连接，视频处理器与控制器通信连接；工作人员通过语音交互单元向控制器发送视频监控单元控制命令，控制器根据语音信号控制视频监控单元；

门禁单元安装在工业园区内的各个入口、管制区域，用于对进出入人员的权限进行控制；工作人员通过语音交互单元向控制器发送门禁单元控制命令，控制器根据语音信号控制门禁单元；

消防安全集成单元用于对工业园区进行实时监测、报警定位、消防监测，包括智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、智能消防用水监测器；智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、智能消防用水监测器分别布设在园区内设定位置，智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、分别与控制器通信连接；工作人员通过语音交互单元向控制器发送消防安全集成单元控制命令，控制器根据语音信号控制消防安全集成单元；

入侵报警单元采用联网型报警模式，在工业园区的室内设置红外微波双鉴探测器；在工业园区的室外设置室外报警柱，发生紧急情况可通过视频语音对讲、手动按钮将报警信号传送到控制器；在工业园区的周界围墙上设置电子脉冲围栏入侵探测器；工作人员通过语音交互单元向控制器发送入侵报警单元控制命令，控制器根据语音信号控制入侵报警单元；

设备预测性单元通过各种传感器实时采集工业园区内的机器、设备状态数据，根据先进机理算法与AI算法融合建模，精准预测机器、设备的健康状态，帮助企业实现关键机器、设备的实时、在线、智能、远程状态监控和预测性维护，降低机器、设备非计划停机时长和安全事故风险，降低运维成本；建模的内容包括：决策支持模型、智能预警模型、趋势优化模型、智能诊断模型、寿命预测模型、健康评估模型、优化排程模型。设备预测性单元包括多种传感器、设备健康预测器；多种传感器分别布设在所需采集数据的设备对应位置，多个传感器与设备健康预测器通信连接；设备健康预测器根据接收的信息预测对应设备的健康状况，并将结果发送给控制器；工作人员通过语音交互单元向控制器发送设备预测性单元控制命令，控制器根据语音信号设备预测性单元；

语音交互单元包括语音输入端、智能语音服务器、智能语音主机；语音输入端、智能语音主机分别与智能语音服务器通信连接；智能语音服务器与控制器通信连接；

语音交互单元用于实现语音查询、语音播报、语音指导、语音控制、语音定制化功能，可与视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、广播单元、设备预测性单元、能耗监测单元、照明控制单元、空调单元、通风单元整合；

语音查询以各种形态的语音设备为交互入口，实现语音查询系统运行现状；如查询点名签到情况、访客情况、设备运行参数、报警未处理事件；

语音播报通过系统内部的通信驱动框架，以语音形式主动播报系统现状数据(故障信号、报警信号)，例如：“XXX摄像机画面异常”“消安系统XXX状态异常”；

语音控制通过智能音箱、麦克风、对讲机等语音前端，控制智能化子系统的运行，例如：XXX摄像机上墙。。。同时，支持通过声纹识别实现更高级别的语音控制权限；

语音指导通过交互式的对话，逐步指导用户完成复杂步骤的操作；例如，系统整体启动操作。语音系统:”确定系统运转正常。。。”/用户:”已确认”；

语音定制化语音功能可灵活定制，可根据用户的需求进行定制，包括定制化的问答、语音库、引导语音、播报内容等；

智能语音服务器的执行过程为：

1)智能语音服务器中存储预先训练好的语音模型和样本库；包括提取用户的语音信息，进行数据加窗，选择汉宁窗函数

其中n表示采样点，N表示窗的长度；

2)对语音信号进行二进小波变换；

3)提取语音信号的特征向量，对特征向量进行离散DHMM建模以获得语音信息的模型；

4)将语音信息的离散DHMM模型与用户选择的相应的功能相关联地存储在样本库中；

5)语音输入端获取用户的声音信息，通过使用维特比识别算法将语音信息的特征向量与样本库中的语音信息的离散DHMM模型进行匹配；

6)智能语音主机得到与语音信息相对应的控制指令，并实现对视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元的语音控制。

本实施例中，管理系统还包括广播单元、空调单元、通风单元、照明控制单元、能耗监测单元；广播单元、空调单元、通风单元、照明控制单元、能耗监测单元分别与控制器通信连接；

广播单元包括多个播放器；多个播放器布设在园区的多个设定位置；工作人员通过语音交互单元向控制器发送广播单元控制命令，控制器根据语音信号控制广播单元；广播单元采用数字IP广播，分为背景音乐广播、生成管理广播、紧急事故广播；背景音乐广播：在公共区域设置背景音乐，可以创造舒适、和谐的氛围；生成管理广播：设置分区广播，主要用以生产调度、管理广播，定时播出音乐节目等；紧急事故广播：在发生火灾或其它紧急情况时完成紧急广播自动切换功能。

空调单元包括多个空调控制器，多个空调控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送空调控制器控制命令，控制器根据语音信号控制空调控制器；空调单元对园区内各个区域实现升温和降温，可以与视频监控单元联动，视频监控单元监测到某一区域内长时间无人，则发送信息给空调单元，实现自动关闭空调设备，达到智能节电的目的。

通风单元包括通风控制器；多个通风控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送通风控制器控制命令，控制器根据语音信号控制通风控制器；通风单元安装在园区各个区域实现通风换气。

照明控制单元包括照明控制器；多个照明控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送照明控制器控制命令，控制器根据语音信号控制照明控制器；照明控制单元用于对工业园区内的各个照明装置进行控制管理，实现时间、场景控制，达到照明系统的节能降耗，满足现代厂区舒适环保的照明要求；照明控制单元可以与视频监控单元联动，视频监控单元监测到某一区域内长时间无人，则发送信息给照明控制单元，实现自动关闭照明，达到智能节电的目的。

能耗监测单元包括多个智能水表和智能电表，分别布设在对应的的水路和电路上；工作人员通过语音交互单元向控制器发送智能水表和智能电表控制命令，控制器根据语音信号控制智能水表和智能电表。能耗监测单元通过安装智能水电表及采集设备对用电、用水等能耗数据进行监测和统计分析，自动完成计量、存储、统计、分析、制表、入档。

本实施例通过语音交互单元对园区内各个区域设备的语音控制，能够免人员去现场进行操作，获取设备运行参数，减少人工劳动提高工作效率。能够增强工业园区的综合管理能力，提高工业园区的智能化水平。

本实施例还提供一种工业园区智能语音管理方法，包括以下步骤：

步骤1、系统布设，在主控制室内布设语音交互单元、控制器；在园区内设定位置布设视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元；

视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元、语音交互单元分别与控制器通信连接；

视频监控单元采用TCP/IP网络方式组网，UPS集中供电方式，用于厂区内部、重要入口和过道、停车场和园区周边，实现进入区域报警、自动跟踪、物品移动报警、拥挤检测、车牌识别、检测人员闯进或翻越楼宇周界功能。视频监控单元包括视频采集器和视频处理器；在园区的入口及园区内重要通道及入口处分别布设有视频采集器，视频处理器布设在控制室内；视频采集器与视频处理器通信连接，视频处理器与控制器通信连接；工作人员通过语音交互单元向控制器发送视频监控单元控制命令，控制器根据语音信号控制视频监控单元；

门禁单元安装在工业园区内的各个入口、管制区域，用于对进出入人员的权限进行控制；工作人员通过语音交互单元向控制器发送门禁单元控制命令，控制器根据语音信号控制门禁单元；

消防安全集成单元用于对工业园区进行实时监测、报警定位、消防监测，包括智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、智能消防用水监测器；智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、智能消防用水监测器分别布设在园区内设定位置，智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、分别与控制器通信连接；工作人员通过语音交互单元向控制器发送消防安全集成单元控制命令，控制器根据语音信号控制消防安全集成单元；

入侵报警单元采用联网型报警模式，在工业园区的室内设置红外微波双鉴探测器；在工业园区的室外设置室外报警柱，发生紧急情况可通过视频语音对讲、手动按钮将报警信号传送到控制器；在工业园区的周界围墙上设置电子脉冲围栏入侵探测器；工作人员通过语音交互单元向控制器发送入侵报警单元控制命令，控制器根据语音信号控制入侵报警单元；

设备预测性单元通过各种传感器实时采集工业园区内的机器、设备状态数据，根据先进机理算法与AI算法融合建模，精准预测机器、设备的健康状态，帮助企业实现关键机器、设备的实时、在线、智能、远程状态监控和预测性维护，降低机器、设备非计划停机时长和安全事故风险，降低运维成本；建模的内容包括：决策支持模型、智能预警模型、趋势优化模型、智能诊断模型、寿命预测模型、健康评估模型、优化排程模型。设备预测性单元包括多种传感器、设备健康预测器；多种传感器分别布设在所需采集数据的设备对应位置，多个传感器与设备健康预测器通信连接；设备健康预测器根据接收的信息预测对应设备的健康状况，并将结果发送给控制器；工作人员通过语音交互单元向控制器发送设备预测性单元控制命令，控制器根据语音信号设备预测性单元；

语音交互单元包括语音输入端、智能语音服务器、智能语音主机；语音输入端、智能语音主机分别与智能语音服务器通信连接；智能语音服务器与控制器通信连接；

语音交互单元用于实现语音查询、语音播报、语音指导、语音控制、语音定制化功能，可与视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、广播单元、设备预测性单元、能耗监测单元、照明控制单元、空调单元、通风单元整合；

语音查询以各种形态的语音设备为交互入口，实现语音查询系统运行现状；如查询点名签到情况、访客情况、设备运行参数、报警未处理事件；

语音播报通过系统内部的通信驱动框架，以语音形式主动播报系统现状数据(故障信号、报警信号)，例如：“XXX摄像机画面异常”“消安系统XXX状态异常”；

语音控制通过智能音箱、麦克风、对讲机等语音前端，控制智能化子系统的运行，例如：XXX摄像机上墙。。。同时，支持通过声纹识别实现更高级别的语音控制权限；

语音指导通过交互式的对话，逐步指导用户完成复杂步骤的操作；例如，系统整体启动操作。语音系统:”确定系统运转正常。。。”/用户:”已确认”；

语音定制化语音功能可灵活定制，可根据用户的需求进行定制，包括定制化的问答、语音库、引导语音、播报内容等；

步骤2、智能语音服务器的执行过程为：

1)智能语音服务器中存储预先训练好的语音模型和样本库；包括提取用户的语音信息，进行数据加窗，选择汉宁窗函数

其中n表示采样点，N表示窗的长度；

2)对语音信号进行二进小波变换；

3)提取语音信号的特征向量，对特征向量进行离散DHMM建模以获得语音信息的模型；

4)将语音信息的离散DHMM模型与用户选择的相应的功能相关联地存储在样本库中；

5)语音输入端获取用户的声音信息，通过使用维特比识别算法将语音信息的特征向量与样本库中的语音信息的离散DHMM模型进行匹配；

6)智能语音主机得到与语音信息相对应的控制指令，并实现对视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元的语音控制。

本实施例中，管理方法还包括布设广播单元、空调单元、通风单元、照明控制单元、能耗监测单元的步骤；广播单元、空调单元、通风单元、照明控制单元、能耗监测单元分别与控制器通信连接；

广播单元包括多个播放器；多个播放器布设在园区的多个设定位置；工作人员通过语音交互单元向控制器发送广播单元控制命令，控制器根据语音信号控制广播单元；广播单元采用数字IP广播，分为背景音乐广播、生成管理广播、紧急事故广播；背景音乐广播：在公共区域设置背景音乐，可以创造舒适、和谐的氛围；生成管理广播：设置分区广播，主要用以生产调度、管理广播，定时播出音乐节目等；紧急事故广播：在发生火灾或其它紧急情况时完成紧急广播自动切换功能。

空调单元包括多个空调控制器，多个空调控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送空调控制器控制命令，控制器根据语音信号控制空调控制器；空调单元对园区内各个区域实现升温和降温，可以与视频监控单元联动，视频监控单元监测到某一区域内长时间无人，则发送信息给空调单元，实现自动关闭空调设备，达到智能节电的目的。

通风单元包括通风控制器；多个通风控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送通风控制器控制命令，控制器根据语音信号控制通风控制器；通风单元安装在园区各个区域实现通风换气。

照明控制单元包括照明控制器；多个照明控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送照明控制器控制命令，控制器根据语音信号控制照明控制器；照明控制单元用于对工业园区内的各个照明装置进行控制管理，实现时间、场景控制，达到照明系统的节能降耗，满足现代厂区舒适环保的照明要求；照明控制单元可以与视频监控单元联动，视频监控单元监测到某一区域内长时间无人，则发送信息给照明控制单元，实现自动关闭照明，达到智能节电的目的。

能耗监测单元包括多个智能水表和智能电表，分别布设在对应的的水路和电路上；工作人员通过语音交互单元向控制器发送智能水表和智能电表控制命令，控制器根据语音信号控制智能水表和智能电表。能耗监测单元通过安装智能水电表及采集设备对用电、用水等能耗数据进行监测和统计分析，自动完成计量、存储、统计、分析、制表、入档。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种工业园区智能语音管理系统，其特征在于：包括语音交互单元、控制器、视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元；

所述视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元、语音交互单元分别与控制器通信连接；

所述语音交互单元和控制器布设在主控室；

所述视频监控单元包括视频采集器和视频处理器；在园区的入口及园区内重要通道及入口处分别布设有视频采集器，所述视频处理器布设在控制室内；所述视频采集器与视频处理器通信连接，所述视频处理器与控制器通信连接；工作人员通过语音交互单元向控制器发送视频监控单元控制命令，控制器根据语音信号控制视频监控单元；

所述门禁单元布设在园区内办公楼及厂房的入口处；工作人员通过语音交互单元向控制器发送门禁单元控制命令，控制器根据语音信号控制门禁单元；

所述消防安全集成单元包括智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、智能消防用水监测器；所述智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、智能消防用水监测器分别布设在园区内设定位置，智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、分别与控制器通信连接；工作人员通过语音交互单元向控制器发送消防安全集成单元控制命令，控制器根据语音信号控制消防安全集成单元；

所述入侵报警单元包括红外微波双鉴探测器和报警柱；所述红外微波双鉴探测器布设在园区内办公楼和厂房的设定区域，所述报警柱布设在园区内的过道及重要厂区设定位置；所述红外微波双鉴探测器和报警柱将探测的信息发送给控制器；工作人员通过语音交互单元向控制器发送入侵报警单元控制命令，控制器根据语音信号控制入侵报警单元；

所述设备预测性单元包括多种传感器、设备健康预测器；多种传感器分别布设在所需采集数据的设备对应位置，多个所述传感器与设备健康预测器通信连接；所述设备健康预测器根据接收的信息预测对应设备的健康状况，并将结果发送给控制器；工作人员通过语音交互单元向控制器发送设备预测性单元控制命令，控制器根据语音信号设备预测性单元；

所述语音交互单元包括语音输入端、智能语音服务器、智能语音主机；所述语音输入端、智能语音主机分别与智能语音服务器通信连接；所述智能语音服务器与控制器通信连接；智能语音服务器的执行过程为：

1)智能语音服务器中存储预先训练好的语音模型和样本库；包括提取用户的语音信息，进行数据加窗，选择汉宁窗函数

其中n表示采样点，N表示窗的长度；

2)对语音信号进行二进小波变换；

3)提取语音信号的特征向量，对特征向量进行离散DHMM建模以获得语音信息的模型；

4)将语音信息的离散DHMM模型与用户选择的相应的功能相关联地存储在样本库中；

5)语音输入端获取用户的声音信息，通过使用维特比识别算法将语音信息的特征向量与样本库中的语音信息的离散DHMM模型进行匹配；

6)智能语音主机得到与语音信息相对应的控制指令，并实现对视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元的语音控制。

2.根据权利要求1所述的一种工业园区智能语音管理系统，其特征在于：管理系统还包括广播单元、空调单元、通风单元、照明控制单元、能耗监测单元；所述广播单元、空调单元、通风单元、照明控制单元、能耗监测单元分别与控制器通信连接；

所述广播单元包括多个播放器；多个所述播放器布设在园区的多个设定位置；工作人员通过语音交互单元向控制器发送广播单元控制命令，控制器根据语音信号控制广播单元；

所述空调单元包括多个空调控制器，多个空调控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送空调控制器控制命令，控制器根据语音信号控制空调控制器；

所述通风单元包括通风控制器；多个通风控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送通风控制器控制命令，控制器根据语音信号控制通风控制器；

所述照明控制单元包括照明控制器；多个照明控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送照明控制器控制命令，控制器根据语音信号控制照明控制器；

所述能耗监测单元包括多个智能水表和智能电表，分别布设在对应的的水路和电路上；工作人员通过语音交互单元向控制器发送智能水表和智能电表控制命令，控制器根据语音信号控制智能水表和智能电表。

3.一种工业园区智能语音管理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01.系统布设，在主控制室内布设语音交互单元、控制器；在园区内设定位置布设视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元；

所述视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元、语音交互单元分别与控制器通信连接；

所述视频监控单元包括视频采集器和视频处理器；在园区的入口及园区内重要通道及入口处分别布设有视频采集器，所述视频处理器布设在控制室内；所述视频采集器与视频处理器通信连接，所述视频处理器与控制器通信连接；工作人员通过语音交互单元向控制器发送视频监控单元控制命令，控制器根据语音信号控制视频监控单元；

所述门禁单元布设在园区内办公楼及厂房的入口处；工作人员通过语音交互单元向控制器发送门禁单元控制命令，控制器根据语音信号控制门禁单元；

所述消防安全集成单元包括智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、智能消防用水监测器；所述智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、智能消防用水监测器分别布设在园区内设定位置，智能火灾报警器、智能可燃气体泄漏报警器、智能用电安全监测器、分别与控制器通信连接；工作人员通过语音交互单元向控制器发送消防安全集成单元控制命令，控制器根据语音信号控制消防安全集成单元；

所述入侵报警单元包括红外微波双鉴探测器和报警柱；所述红外微波双鉴探测器布设在园区内办公楼和厂房的设定区域，所述报警柱布设在园区内的过道及重要厂区设定位置；所述红外微波双鉴探测器和报警柱将探测的信息发送给控制器；工作人员通过语音交互单元向控制器发送入侵报警单元控制命令，控制器根据语音信号控制入侵报警单元；

所述设备预测性单元包括多种传感器、设备健康预测器；多种传感器分别布设在所需采集数据的设备对应位置，多个所述传感器与设备健康预测器通信连接；所述设备健康预测器根据接收的信息预测对应设备的健康状况，并将结果发送给控制器；工作人员通过语音交互单元向控制器发送设备预测性单元控制命令，控制器根据语音信号设备预测性单元；

所述语音交互单元包括语音输入端、智能语音服务器、智能语音主机；所述语音输入端、智能语音主机分别与智能语音服务器通信连接；所述智能语音服务器与控制器通信连接；

S02.智能语音服务器的执行过程为：

1)智能语音服务器中存储预先训练好的语音模型和样本库；包括提取用户的语音信息，进行数据加窗，选择汉宁窗函数

其中n表示采样点，N表示窗的长度；

2)对语音信号进行二进小波变换；

3)提取语音信号的特征向量，对特征向量进行离散DHMM建模以获得语音信息的模型；

4)将语音信息的离散DHMM模型与用户选择的相应的功能相关联地存储在样本库中；

5)语音输入端获取用户的声音信息，通过使用维特比识别算法将语音信息的特征向量与样本库中的语音信息的离散DHMM模型进行匹配；

6)智能语音主机得到与语音信息相对应的控制指令，并实现对视频监控单元、门禁单元、消防安全集成单元、入侵报警单元、设备预测性单元的语音控制。

4.根据权利要求3所述的一种工业园区智能语音管理方法，其特征在于：还包括在工业园区内布设广播单元、空调单元、通风单元、照明控制单元、能耗监测单元的步骤；所述广播单元、空调单元、通风单元、照明控制单元、能耗监测单元分别与控制器通信连接；

所述广播单元包括多个播放器；多个所述播放器布设在园区的多个设定位置；工作人员通过语音交互单元向控制器发送广播单元控制命令，控制器根据语音信号控制广播单元；

所述空调单元包括多个空调控制器，多个空调控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送空调控制器控制命令，控制器根据语音信号控制空调控制器；

所述通风单元包括通风控制器；多个通风控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送通风控制器控制命令，控制器根据语音信号控制通风控制器；

所述照明控制单元包括照明控制器；多个照明控制器分布在园区内各个办公室和厂房；工作人员通过语音交互单元向控制器发送照明控制器控制命令，控制器根据语音信号控制照明控制器；

所述能耗监测单元包括多个智能水表和智能电表，分别布设在对应的的水路和电路上；工作人员通过语音交互单元向控制器发送智能水表和智能电表控制命令，控制器根据语音信号控制智能水表和智能电表。

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