CN112822186B - 基于语音认证的电力系统ip调度台通知广播方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播方法及系统，该IP调度台具有基于语音认证的多账号登录、调度信息数据发送、存储和接收功能。IP调度台可以实现多账号设置和登录，基于语音认证技术实现用户账号登录，各个账号对应不同的相关配置。登录相应账号后，在进行调度信息发送时，能够进行调度数据的采集和存储，并通过设置的地址信息，将需要发送的信息和本调度台的地址信息进行多点发布。接收端可以对接收的信息数据进行回放和存储，并发送相应的状态指令至发送端，实现信息接收的反馈。本发明实现了调度台的多用户使用，同时实现了调度信息的多点高效发布，提高了调度员的工作效率，提高了安全性。

Description

基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播方法及系统
技术领域
本发明涉及电力调度技术领域，尤其涉及一种基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播方法及系统。
背景技术
一直以来，电网调度采用的传统的语音调度台开展调度联系指挥，调度台的屏幕越来越大，但提供的服务一直局限在调度电话。由于传统调度台存在业务功能单一、系统扩展困难、难以快速部署等弊端，难以为电网调度提供全方位的信息通信技术支撑。近年来，随着信息、通信技术的不断融合，基于IP技术融合语音、视频、数据业务的多媒体技术已逐步走入实用，通过IP技术与传统调度台的跨界融合，颠覆原有调度电话服务的概念，为高效调控、敏捷调控、可视化调控提供坚强的信息通信技术支撑。
目前电力系统的调度广播通知系统模式简单，操作繁琐，是由调度员根据调度点清单一个站点一个站点打电话通知同一件事情，当通知站点比较多且比较紧急时，需要较多调度员投入进去，耗费了大量的时间在通知上，增加了调度员的工作负担，调度员的工作效率也得不到提高。同时调度台安全性和可扩展性低。
发明内容
发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种可扩展性、工作效率和安全性更高的基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播方法及系统。
技术方案：本发明所述的基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播方法具体包括以下步骤：
(1)当调度员在IP调度台进行账号申请时，设置账号，采集调度员的语音信号，提取语音信号的说话人特征参数和文本特征参数，训练说话人模型和文本模型，将说话人模型和文本模型一起作为当前调度员的登录密码模板进行存储；
(2)当调度员在IP调度台进行账号登录时，采集调度员的语音信号，提取语音信号的说话人特征参数和文本特征参数，与存储的该账号对应的说话人模型和文本模型进行匹配，匹配成功执行步骤(3)，不成功则提示登录错误并结束登录；
(3)IP调度台进入当前调度员账号，并获取当前调度员账号所对应的配置信息进行配置，所述配置信息包括用户身份信息、优先等级和调度台地址；
(4)采集和存储需要广播的调度信息，并设置接收广播的IP调度台地址；
(5)将调度信息连同本IP调度台的地址信息，向设置的接收IP调度台地址进行多点发送，实现调度信息的广播；
(6)当接收IP调度台接收到调度信息后，进行调度信息的存储和回放，并根据地址信息将当前调度信息的处理状态进行反馈。
进一步的，步骤(1)具体包括：
(1-1)当调度员在IP调度台进行账号申请时，多次采集调度员的语音信号；
(1-2)分别提取每次采集的语音信号的倒谱、基音周期和梅尔倒谱系数；
(1-3)将倒谱、基音周期、倒谱的差值、基音周期的差值作为对应语音信号的说话人特征参数，将所有说话人特征参数作为训练数据，对矢量量化模型进行训练，从而得到对应调度员的说话人模型；
(1-4)将梅尔倒谱系数作为对应语音信号的文本特征参数，将所有文本特征参数作为训练数据，对高斯混合模型行训练，从而得到对应调度员的文本模型；
(1-5)将说话人模型和文本模型一起作为当前调度员的登录密码模板进行存储。
进一步的，步骤(2)具体包括：
(2-1)当调度员在IP调度台进行账号登录时，采集调度员发出的语音信号；
(2-2)从采集的语音信号中提取倒谱、基音周期和梅尔倒谱系数，并将倒谱、基音周期、倒谱的差值、基音周期的差值作为当前语音信号的说话人特征参数，将梅尔倒谱系数作为当前语音信号的文本特征参数；
(2-3)将当前语音信号的说话人特征参数与存储的该调度员的登录密码模板中的说话人模型进行比对，如果差异小于设定阈值，同时当前语音信号的文本特征参数在该调度员的文本模型的概率大于设定阈值，则登录成功，执行步骤(3)，否则提示登录错误并结束登录。
进一步的，步骤(4)中所述调度信息包括收集的电力通信设备信息、设备故障信息、音视频信息和文字信息，IP调度台存储调度信息前先将调度信息进行压缩。
本发明所述的基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播系统包括：
账户建立模块，用于当调度员在IP调度台进行账号申请时，设置账号，采集调度员的语音信号，提取语音信号的说话人特征参数和文本特征参数，训练说话人模型和文本模型，将说话人模型和文本模型一起作为当前调度员的登录密码模板进行存储；
登录模块，用于当调度员在IP调度台进行账号登录时，采集调度员的语音信号，提取语音信号的说话人特征参数和文本特征参数，与存储的该账号对应的说话人模型和文本模型进行匹配，匹配成功后执行信息配置模块，不成功则提示登录错误并结束登录；
信息配置模块，用于在IP调度台进入当前调度员账号后，获取当前调度员账号所对应的配置信息进行配置，所述配置信息包括用户身份信息、优先等级和调度台地址；
调度信息采集模块，用于采集和存储需要广播的调度信息，并设置接收广播的IP调度台地址；
调度信息广播模块，用于将调度信息连同本IP调度台的地址信息，向设置的接收IP调度台地址进行多点发送，实现调度信息的广播；
调度信息反馈模块，用于当接收IP调度台接收到调度信息后，进行调度信息的存储和回放，并根据地址信息将当前调度信息的处理状态进行反馈。
进一步的，所述账户建立模块具体包括：
信息采集单元，用于当调度员在IP调度台进行账号申请时，多次采集调度员的语音信号；
特征参数提取单元，用于分别提取每次采集的语音信号的倒谱、基音周期和梅尔倒谱系数；
说话人模型训练单元，用于将倒谱、基音周期、倒谱的差值、基音周期的差值作为对应语音信号的说话人特征参数，将所有说话人特征参数作为训练数据，对矢量量化模型进行训练，从而得到对应调度员的说话人模型；
文本模型训练单元，用于将梅尔倒谱系数作为对应语音信号的文本特征参数，将所有文本特征参数作为训练数据，对高斯混合模型行训练，从而得到对应调度员的文本模型；
信息存储单元，用于将说话人模型和文本模型一起作为当前调度员的登录密码模板进行存储。
进一步的，所述登录模块具体包括：
语音采集单元，用于当调度员在IP调度台进行账号登录时，采集调度员发出的语音信号；
特征提取单元，用于从采集的语音信号中提取倒谱、基音周期和梅尔倒谱系数，并将倒谱、基音周期、倒谱的差值、基音周期的差值作为当前语音信号的说话人特征参数，将梅尔倒谱系数作为当前语音信号的文本特征参数；
登录认证单元，用于将当前语音信号的说话人特征参数与存储的该调度员的登录密码模板进行比对，如果差异小于设定阈值，同时当前语音信号的文本特征参数在该调度员的文本模型的概率大于设定阈值，则登录成功，执行信息配置模块，否则提示登录错误并结束登录。
进一步的，所述调度信息包括收集的电力通信设备信息、设备故障信息、音视频信息和文字信息，IP调度台存储调度信息前先将调度信息进行压缩。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明实现了调度台的多用户使用，可扩展性高，同时实现了调度信息的多点高效发布，降低了调度员的工作负担，提高了调度员的工作效率，在使用时，采用语音认证所适用的调度员，提高了整个系统的安全性。
附图说明
图1为本发明提供的基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播方法的流程示意图；
图2为本发明中登录时的语音认证流程示意图；
图3为本发明中调度信息广播流程示意图。
具体实施方式
本实施例提供了一种基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)当调度员在IP调度台进行账号申请时，设置账号，采集调度员的语音信号，提取语音信号的说话人特征参数和文本特征参数，训练说话人模型和文本模型，将说话人模型和文本模型一起作为当前调度员的登录密码模板进行存储。
该步骤具体包括：
(1-1)当调度员在IP调度台进行账号申请时，多次采集调度员的语音信号；
(1-2)分别提取每次采集的语音信号的倒谱、基音周期和梅尔倒谱系数；
(1-3)将倒谱、基音周期、倒谱的差值、基音周期的差值作为对应语音信号的说话人特征参数，将所有说话人特征参数作为训练数据，对矢量量化模型进行训练，从而得到对应调度员的说话人模型；
(1-4)将梅尔倒谱系数作为对应语音信号的文本特征参数，将所有文本特征参数作为训练数据，对高斯混合模型行训练，从而得到对应调度员的文本模型；
(1-5)将说话人模型和文本模型一起作为当前调度员的登录密码模板进行存储。
(2)当调度员在IP调度台进行账号登录时，采集调度员的语音信号，提取语音信号的说话人特征参数和文本特征参数，与存储的该账号对应的说话人模型和文本模型进行匹配，匹配成功执行步骤(3)，不成功则提示登录错误并结束登录。
如图2所示，该步骤具体包括：
(2-1)当调度员在IP调度台进行账号登录时，采集调度员发出的语音信号；
(2-2)从采集的语音信号中提取倒谱、基音周期和梅尔倒谱系数，并将倒谱、基音周期、倒谱的差值、基音周期的差值作为当前语音信号的说话人特征参数，将梅尔倒谱系数作为当前语音信号的文本特征参数；
(2-3)将当前语音信号的说话人特征参数与存储的该调度员的登录密码模板中的说话人模型进行比对，如果差异小于设定阈值，同时当前语音信号的文本特征参数在该调度员的文本模型的概率大于设定阈值，则登录成功，执行步骤(3)，否则提示登录错误并结束登录。
(3)IP调度台进入当前调度员账号，并获取当前调度员账号所对应的配置信息进行配置，所述配置信息包括用户身份信息、优先等级和调度台地址。
(4)采集和存储需要广播的调度信息，并设置接收广播的IP调度台地址。
所述调度信息包括收集的电力通信设备信息、设备故障信息、音视频信息和文字信息，IP调度台存储调度信息前先将调度信息进行压缩,以减小存储空间和传输时所占用资源。
(5)将调度信息连同本IP调度台的地址信息，向设置的接收IP调度台地址进行多点发送，实现调度信息的广播。
调度台系统具备数据存储功能，可以进行调度信息的存储，同时可以将相关区域调度台的地址信息进行分组存储，在利用IP网络进行信息发送时，将调度信息进行打包，通过设置的地址信息进行发送。
(6)当接收IP调度台接收到调度信息后，进行调度信息的存储和回放，并根据地址信息将当前调度信息的处理状态进行反馈。
具体的，如图3所示，接收IP调度台在接收到发送的调度信息后，进行提醒，以提示有调度信息可以进行回放，并同时存储于本机的调度台中，同时设置调度信息的处理状态，状态信息分为调度信息已接听、调度信息未接听，分别对应不同的编码符号，分别用1、0表示，若调度信息已接听，则该调度台发送1至发送调度台，若调度信息一直未被接听，则接受调度台仍然发送0至发送调度台，当接受调度台的信息被接听后，才发送符号1至发送调度台。
本实施例还提供了一种基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播系统，该系统与上述方法一一对应，具体包括：
账户建立模块，用于当调度员在IP调度台进行账号申请时，设置账号，采集调度员的语音信号，提取语音信号的说话人特征参数和文本特征参数，训练说话人模型和文本模型，将说话人模型和文本模型一起作为当前调度员的登录密码模板进行存储；
登录模块，用于当调度员在IP调度台进行账号登录时，采集调度员的语音信号，提取语音信号的说话人特征参数和文本特征参数，与存储的该账号对应的说话人模型和文本模型进行匹配，匹配成功后执行信息配置模块，不成功则提示登录错误并结束登录；
信息配置模块，用于在IP调度台进入当前调度员账号后，获取当前调度员账号所对应的配置信息进行配置，所述配置信息包括用户身份信息、优先等级和调度台地址；
调度信息采集模块，用于采集和存储需要广播的调度信息，并设置接收广播的IP调度台地址；所述调度信息包括收集的电力通信设备信息、设备故障信息、音视频信息和文字信息，IP调度台存储调度信息前先将调度信息进行压缩；
调度信息广播模块，用于将调度信息连同本IP调度台的地址信息，向设置的接收IP调度台地址进行多点发送，实现调度信息的广播；
调度信息反馈模块，用于当接收IP调度台接收到调度信息后，进行调度信息的存储和回放，并根据地址信息将当前调度信息的处理状态进行反馈。
其中，所述账户建立模块具体包括：
信息采集单元，用于当调度员在IP调度台进行账号申请时，多次采集调度员的语音信号；
特征参数提取单元，用于分别提取每次采集的语音信号的倒谱、基音周期和梅尔倒谱系数；
说话人模型训练单元，用于将倒谱、基音周期、倒谱的差值、基音周期的差值作为对应语音信号的说话人特征参数，将所有说话人特征参数作为训练数据，对矢量量化模型进行训练，从而得到对应调度员的说话人模型；
文本模型训练单元，用于将梅尔倒谱系数作为对应语音信号的文本特征参数，将所有文本特征参数作为训练数据，对高斯混合模型行训练，从而得到对应调度员的文本模型；
信息存储单元，用于将说话人模型和文本模型一起作为当前调度员的登录密码模板进行存储。
其中，所述登录模块具体包括：
语音采集单元，用于当调度员在IP调度台进行账号登录时，采集调度员发出的语音信号；
特征提取单元，用于从采集的语音信号中提取倒谱、基音周期和梅尔倒谱系数，并将倒谱、基音周期、倒谱的差值、基音周期的差值作为当前语音信号的说话人特征参数，将梅尔倒谱系数作为当前语音信号的文本特征参数；
登录认证单元，用于将当前语音信号的说话人特征参数与存储的该调度员的登录密码模板进行比对，如果差异小于设定阈值，同时当前语音信号的文本特征参数在该调度员的文本模型的概率大于设定阈值，则登录成功，执行信息配置模块，否则提示登录错误并结束登录。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)当调度员在IP调度台进行账号申请时，设置账号，采集调度员的语音信号，提取语音信号的说话人特征参数和文本特征参数，训练说话人模型和文本模型，将说话人模型和文本模型一起作为当前调度员的登录密码模板进行存储；
具体包括：
(1-1)当调度员在IP调度台进行账号申请时，多次采集调度员的语音信号；
(1-2)分别提取每次采集的语音信号的倒谱、基音周期和梅尔倒谱系数；
(1-3)将倒谱、基音周期、倒谱的差值、基音周期的差值作为对应语音信号的说话人特征参数，将所有说话人特征参数作为训练数据，对矢量量化模型进行训练，从而得到对应调度员的说话人模型；
(1-4)将梅尔倒谱系数作为对应语音信号的文本特征参数，将所有文本特征参数作为训练数据，对高斯混合模型行训练，从而得到对应调度员的文本模型；
(1-5)将说话人模型和文本模型一起作为当前调度员的登录密码模板进行存储；
(2)当调度员在IP调度台进行账号登录时，采集调度员的语音信号，提取语音信号的说话人特征参数和文本特征参数，与存储的该账号对应的说话人模型和文本模型进行匹配，匹配成功执行步骤(3)，不成功则提示登录错误并结束登录；
具体包括：
(2-1)当调度员在IP调度台进行账号登录时，采集调度员发出的语音信号；
(2-2)从采集的语音信号中提取倒谱、基音周期和梅尔倒谱系数，并将倒谱、基音周期、倒谱的差值、基音周期的差值作为当前语音信号的说话人特征参数，将梅尔倒谱系数作为当前语音信号的文本特征参数；
(2-3)将当前语音信号的说话人特征参数与存储的该调度员的登录密码模板中的说话人模型进行比对，如果差异小于设定阈值，同时当前语音信号的文本特征参数在该调度员的文本模型的概率大于设定阈值，则登录成功，执行步骤(3)，否则提示登录错误并结束登录；
(3)IP调度台进入当前调度员账号，并获取当前调度员账号所对应的配置信息进行配置，所述配置信息包括用户身份信息、优先等级和调度台地址；
(4)采集和存储需要广播的调度信息，并设置接收广播的IP调度台地址；
(5)将调度信息连同本IP调度台的地址信息，向设置的接收IP调度台地址进行多点发送，实现调度信息的广播；
(6)当接收IP调度台接收到调度信息后，进行调度信息的存储和回放，并根据地址信息将当前调度信息的处理状态进行反馈。
2.根据权利要求1所述的基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播方法，其特征在于：步骤(4)中所述调度信息包括收集的电力通信设备信息、设备故障信息、音视频信息和文字信息，IP调度台存储调度信息前先将调度信息进行压缩。
3.一种基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播系统，其特征在于包括：
账户建立模块，用于当调度员在IP调度台进行账号申请时，设置账号，采集调度员的语音信号，提取语音信号的说话人特征参数和文本特征参数，训练说话人模型和文本模型，将说话人模型和文本模型一起作为当前调度员的登录密码模板进行存储；该模块具体包括：
信息采集单元，用于当调度员在IP调度台进行账号申请时，多次采集调度员的语音信号；
特征参数提取单元，用于分别提取每次采集的语音信号的倒谱、基音周期和梅尔倒谱系数；
说话人模型训练单元，用于将倒谱、基音周期、倒谱的差值、基音周期的差值作为对应语音信号的说话人特征参数，将所有说话人特征参数作为训练数据，对矢量量化模型进行训练，从而得到对应调度员的说话人模型；
文本模型训练单元，用于将梅尔倒谱系数作为对应语音信号的文本特征参数，将所有文本特征参数作为训练数据，对高斯混合模型行训练，从而得到对应调度员的文本模型；
信息存储单元，用于将说话人模型和文本模型一起作为当前调度员的登录密码模板进行存储；
登录模块，用于当调度员在IP调度台进行账号登录时，采集调度员的语音信号，提取语音信号的说话人特征参数和文本特征参数，与存储的该账号对应的说话人模型和文本模型进行匹配，匹配成功后执行信息配置模块，不成功则提示登录错误并结束登录；该模块具体包括：
语音采集单元，用于当调度员在IP调度台进行账号登录时，采集调度员发出的语音信号；
特征提取单元，用于从采集的语音信号中提取倒谱、基音周期和梅尔倒谱系数，并将倒谱、基音周期、倒谱的差值、基音周期的差值作为当前语音信号的说话人特征参数，将梅尔倒谱系数作为当前语音信号的文本特征参数；
登录认证单元，用于将当前语音信号的说话人特征参数与存储的该调度员的登录密码模板进行比对，如果差异小于设定阈值，同时当前语音信号的文本特征参数在该调度员的文本模型的概率大于设定阈值，则登录成功，执行信息配置模块，否则提示登录错误并结束登录；
信息配置模块，用于在IP调度台进入当前调度员账号后，获取当前调度员账号所对应的配置信息进行配置，所述配置信息包括用户身份信息、优先等级和调度台地址；
调度信息采集模块，用于采集和存储需要广播的调度信息，并设置接收广播的IP调度台地址；
调度信息广播模块，用于将调度信息连同本IP调度台的地址信息，向设置的接收IP调度台地址进行多点发送，实现调度信息的广播；
调度信息反馈模块，用于当接收IP调度台接收到调度信息后，进行调度信息的存储和回放，并根据地址信息将当前调度信息的处理状态进行反馈。
4.根据权利要求3所述的基于语音认证的电力系统IP调度台通知广播系统，其特征在于：所述调度信息包括收集的电力通信设备信息、设备故障信息、音视频信息和文字信息，IP调度台存储调度信息前先将调度信息进行压缩。
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