CN114023328A - 一种生产线优化的工业物联网数字信息传输系统 - Google Patents

一种生产线优化的工业物联网数字信息传输系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及生产线技术领域，具体地说，涉及一种生产线优化的工业物联网数字信息传输系统。其包括语音控制单元、异常识别单元和信号传输单元。本发明通过信息传输单元接收语音口令，同时接收异常识别单元对生产设备的异常状态识别的结果，若接收到异常信号，则截取语音口令，传输强制关闭信息使所有生产设备关闭，避免其中一个生产设备异常时，工作人员还在控制其他生产设备，导致资源的浪费和机器的损坏，若接收到正常信号，则将语音口令转换为控制指令传输至生产设备，操作方便。

Description

一种生产线优化的工业物联网数字信息传输系统
技术领域
本发明涉及生产线技术领域，具体地说，涉及一种生产线优化的工业物联网数字信息传输系统。
背景技术
流水线又称为装配线,一种工业上的生产方式，指每一个生产单位只专注处理某一个片段的工作，以提高工作效率及产量，然而在生产线上每个生产单位在进行工作时，如果前一个生产设备出现异常时，在生产线上通过传输机构直接将前一个生产设备未加工完整或还没有加工的货物传输至当前生产设备，由于大部分货物必须按照生产线的步骤才可以完成生产，若其中一个步骤异常直接进行下一个步骤，下一步的工作人员不能及时发现，导致工作人员继续控制生产设备进行生产，不仅导致资源的浪费，且易造成机器的损坏，并且在设备损坏后，需要手动控制设备的启闭，不能及时作出反应，操作不便，鉴于此，我们提出一种生产线优化的工业物联网数字信息传输系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产线优化的工业物联网数字信息传输系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种生产线优化的工业物联网数字信息传输系统，包括语音控制单元、异常识别单元和信号传输单元；
所述语音控制单元用于通过发出语音口令控制生产线上的生产设备启闭；
所述异常识别单元用于对生产设备的异常状态进行识别；
所述信号传输单元用于接收所述语音控制单元的语音口令，判断所述异常识别单元发出的信号，包括以下姿态：
姿态一、所述异常识别单元发出异常信号，则截取语音口令，传输强制关闭信号将所有的生产设备关闭；
姿态二、所述异常识别单元发出正常信号，则识别语音口令对应的控制指令传输至生产设备，使生产设备完成控制指令。
本发明在使用时，工作人员发出语音口令控制生产设备，通过信息传输单元接收语音口令，同时接收异常识别单元对生产设备的异常状态识别的结果，若接收到异常信号，则截取语音口令，传输强制关闭信息使所有生产设备关闭，避免其中一个生产设备异常时，工作人员还在控制其他生产设备，导致资源的浪费和机器的损坏，若接收到正常信号，则将语音口令转换为控制指令传输至生产设备，操作方便。
作为本技术方案的进一步改进，所述语音控制单元包括语音采集模块、语音处理模块、控制指令匹配模块和控制模块；
所述语音采集模块用于对工作人员的语音口令进行采集；
所述语音处理模块用于将采集的语音口令进行处理，提取语音口令关键字；
所述控制指令匹配模块用于根据语音口令的关键字匹配对应的控制指令；
所述控制模块用于控制生产设备执行控制指令。
作为本技术方案的进一步改进，所述控制指令匹配模块包括以下步骤：
首先建立语音训练集，语音训练集为关键字和控制指令对应的集合，将语音口令的关键字输入训练集中，输出关键字对应的控制指令。
作为本技术方案的进一步改进，所述异常状态包括异常晃动、异常发热和异常声音。
作为本技术方案的进一步改进，所述异常晃动识别采用振动传感器，所述异常发热识别采用温度传感器，所述异常声音识别采用分贝传感器。
作为本技术方案的进一步改进，所述信号传输单元还包括声音权限认证模块，所述声音权限认证模块用于在接收语音口令后对声音进行认证，包括以下步骤：
首先，声音与工作人员之前输入的声音匹配，则生产设备完成控制指令，反之，声音与工作人员之前输入的声音不匹配，则切断传输，阻止语音口令对生产设备的控制。
作为本技术方案的进一步改进，所述声音权限认证模块包括以下步骤：
依次采集生产线上工作人员声音，形成声音训练集；
对当前接收的语音口令提取特征；
识别语音口令与声音训练集中存储的音色相同时，则可以后续操作，反之切断传输。
作为本技术方案的进一步改进，考虑到在其中一个生产设备异常时，其他设备需要正常工作，所述信号传输单元还包括异常解除模块，所述异常解除模块用于在接收到异常信号后，将产生异常信号的生产设备从生产线上分割开，解除异常信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该生产线优化的工业物联网数字信息传输系统中，工作人员发出语音口令控制生产设备，通过信息传输单元接收语音口令，同时接收异常识别单元对生产设备的异常状态识别的结果，若接收到异常信号，则截取语音口令，传输强制关闭信息使所有生产设备关闭，避免其中一个生产设备异常时，工作人员还在控制其他生产设备，导致资源的浪费和机器的损坏，若接收到正常信号，则将语音口令转换为控制指令传输至生产设备，操作方便。
附图说明
图1为本发明实施例1的整体结构原理图；
图2为本发明实施例1的控制指令匹配模块流程图；
图3为本发明实施例1的异常状态原理框图。
图中各个标号意义为：
100、语音控制单元；200、异常识别单元；300、信号传输单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
实施例1
请参阅图1-图3所示，本实施例提供一种生产线优化的工业物联网数字信息传输系统，包括语音控制单元100、异常识别单元200和信号传输单元300；
语音控制单元100用于通过发出语音口令控制生产线上的生产设备启闭，方便在控制生产设备进行启闭时，通过语音控制，避免手动控制来不及，提高便捷性，使语音口令对应的控制指令传输至生产设备，生产设备的控制模块作出应答，完成控制指令；
具体的，语音控制单元100包括语音采集模块、语音处理模块、控制指令匹配模块和控制模块；
语音采集模块用于对工作人员的语音口令进行采集；
语音处理模块用于将采集的语音口令进行处理，提取语音口令关键字；
控制指令匹配模块用于根据语音口令的关键字匹配对应的控制指令；
控制模块用于控制生产设备执行控制指令。
其中，控制指令匹配模块包括以下步骤：
首先建立语音训练集，语音训练集为关键字和控制指令对应的集合，将语音口令的关键字输入训练集中，输出关键字对应的控制指令。
工作原理：可以预设建立训练集，假设在训练集中，开启设备A的控制指令为将设备A接通电源，使其工作，则在语音采集模块采集到的语音口令中，“开启设备A”，通过语音处理模块得出“开启”和“设备A”两组关键字，在将“开启”和“设备A”两个关键字输入训练集中，通过控制指令匹配模块，可以得到“开启”在训练集中有对应的控制指令将设备A接通电源，使其工作，则输出控制指令将设备A接通电源，使其工作，最后通过控制模块执行控制操作，将设备A开启，方便通过语音控制生产设备，提高便捷性。
异常识别单元200用于对生产设备的异常状态进行识别，可以对生产设备的异常进行识别，提高功能性；
进一步的，异常状态包括异常晃动、异常发热和异常声音。
具体的，异常晃动识别采用振动传感器，异常发热识别采用温度传感器，异常声音识别采用分贝传感器；
振动传感器主要是将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量，从而识别到生产设备的振动，温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的传感器，可以将生产设备的温度识别出来；分贝传感器是把声音信号变成模拟电压信号，然后采样变成数字信号，然后通过声压计算公式计算声压，从而识别生产设备是否有异常声音；
其中，异常晃动为生产设备不正常的晃动，因此，可以通过振动传感器检测生产设备的振动，在生产设备振动超过一定值后，说明生产设备为不正常的晃动，异常发热为生产设备温度超过一定值，因此，可以通过温度传感器检测生产设备工作的温度，在温度超过一定值时，说明生产设备出现异常温度，异常声音为生产设备发出超出一定值的声音，因此，可以通过分贝传感器检测生产设备的声音，在工作时音量超过一定值，则说明生产设备发出异常声音；
综上，在出现上述情况时，则输出异常信号，反之则输出正常信号。
信号传输单元300用于接收语音控制单元100的语音口令，判断异常识别单元200发出的信号，包括以下姿态：
姿态一、异常识别单元200发出异常信号，则截取语音口令，传输强制关闭信号将所有的生产设备关闭；
姿态二、异常识别单元200发出正常信号，则识别语音口令对应的控制指令传输至生产设备，使生产设备完成控制指令。
本发明在使用时，工作人员发出语音口令控制生产设备，通过信息传输单元300接收语音口令，同时接收异常识别单元200对生产设备的异常状态识别的结果，若接收到异常信号，则截取语音口令，传输强制关闭信息使所有生产设备关闭，避免其中一个生产设备异常时，工作人员还在控制其他生产设备，导致资源的浪费和机器的损坏，若接收到正常信号，则将语音口令转换为控制指令传输至生产设备，操作方便。
实施例2
考虑到任何人发出语音控制口令都可以控制生产设备，使坏人有机可乘，因此，为了提高安全性，本实施例与实施例1不同的是，其中：
信号传输单元300还包括声音权限认证模块，声音权限认证模块用于在接收语音口令后对声音进行认证，包括以下步骤：
首先，声音与工作人员之前输入的声音匹配，则生产设备完成控制指令，反之，声音与工作人员之前输入的声音不匹配，则切断传输，阻止语音口令对生产设备的控制。
具体的，声音权限认证模块包括以下步骤：
依次采集生产线上工作人员声音，形成声音训练集；
对当前接收的语音口令提取特征；
识别语音口令与声音训练集中存储的音色相同时，则可以后续操作，反之切断传输。
其中，识别语音口令可借助声音识别传感器，将音色、音调然后声音模拟信号转换成数字信号，声音识别传感转换和对比的作用，将当前语音口令的音色与声音训练集中存储的工作人员声音的音色进行对比，若有相同音色的，说明当前人员大概率为生产线上的工作人员，可以根据当前的语音口令执行后续操作。
实施例3
考虑到在其中一个生产设备异常时，其他设备需要正常工作，本实施例与实施例1不同的是，其中：
信号传输单元300还包括异常解除模块，异常解除模块用于在接收到异常信号后，将产生异常信号的生产设备从生产线上分割开，解除异常信号。
具体的，工作人员可以根据实际需要，在其中一个生产设备异常时，需要其他设备正常工作时，则可以通过异常解除模块，将异常的生产设备从整个系统中解除，使信号传输单元300接收到正常信号，则可以传输语音口令进行控制其他生产设备继续使用，提高人性化。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种生产线优化的工业物联网数字信息传输系统，其特征在于：包括语音控制单元（100）、异常识别单元（200）和信号传输单元（300）；
所述语音控制单元（100）用于通过发出语音口令控制生产线上的生产设备启闭；
所述异常识别单元（200）用于对生产设备的异常状态进行识别；
所述信号传输单元（300）用于接收所述语音控制单元（100）的语音口令，判断所述异常识别单元（200）发出的信号，包括以下姿态：
姿态一、所述异常识别单元（200）发出异常信号，则截取语音口令，传输强制关闭信号将所有的生产设备关闭；
姿态二、所述异常识别单元（200）发出正常信号，则识别语音口令对应的控制指令传输至生产设备，使生产设备完成控制指令。
2.根据权利要求1所述的生产线优化的工业物联网数字信息传输系统，其特征在于：所述语音控制单元（100）包括语音采集模块、语音处理模块、控制指令匹配模块和控制模块；
所述语音采集模块用于对工作人员的语音口令进行采集；
所述语音处理模块用于将采集的语音口令进行处理，提取语音口令关键字；
所述控制指令匹配模块用于根据语音口令的关键字匹配对应的控制指令；
所述控制模块用于控制生产设备执行控制指令。
3.根据权利要求2所述的生产线优化的工业物联网数字信息传输系统，其特征在于：所述控制指令匹配模块包括以下步骤：
首先建立语音训练集，语音训练集为关键字和控制指令对应的集合，将语音口令的关键字输入训练集中，输出关键字对应的控制指令。
4.根据权利要求1所述的生产线优化的工业物联网数字信息传输系统，其特征在于：所述异常状态包括异常晃动、异常发热和异常声音。
5.根据权利要求4所述的生产线优化的工业物联网数字信息传输系统，其特征在于：所述异常晃动识别采用振动传感器，所述异常发热识别采用温度传感器，所述异常声音识别采用分贝传感器。
6.根据权利要求1所述的生产线优化的工业物联网数字信息传输系统，其特征在于：所述信号传输单元（300）还包括声音权限认证模块，所述声音权限认证模块用于在接收语音口令后对声音进行认证，包括以下步骤：
首先，声音与工作人员之前输入的声音匹配，则生产设备完成控制指令，反之，声音与工作人员之前输入的声音不匹配，则切断传输，阻止语音口令对生产设备的控制。
7.根据权利要求6所述的生产线优化的工业物联网数字信息传输系统，其特征在于：所述声音权限认证模块包括以下步骤：
依次采集生产线上工作人员声音，形成声音训练集；
对当前接收的语音口令提取特征；
识别语音口令与声音训练集中存储的音色相同时，则可以后续操作，反之切断传输。
8.根据权利要求1所述的生产线优化的工业物联网数字信息传输系统，其特征在于：所述信号传输单元（300）还包括异常解除模块，所述异常解除模块用于在接收到异常信号后，将产生异常信号的生产设备从生产线上分割开，解除异常信号。
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