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一种基于语音识别的输电线路防鸟平台的制作方法

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询


1.本发明涉及语音识别技术领域,尤其涉及一种基于语音识别的输电线路防鸟平台。


背景技术:

2.对于电力系统的安全优质服务要求较高。然而长期以来,时常发生的各类闪络事故却严重地威胁着输电线路的安全可靠运行,给电力企业造成了巨大的经济损失,鸟类的种群及数量有了大幅度的增加、活动范围日趋扩大,给输电线路造成了极大危害,防范鸟类的过程中由于工作人员无法保障始终位于电线某位置进行驱赶鸟类,因此需要有某种平台对鸟类、人类的语音进行辨别,从而确定生物种类,之后决策是否需适当调度人工去驱赶,现有平台不具备语音识别的功能,不能辨别某处是人还是鸟类在发声,不利于人工的精确调度。


技术实现要素:

3.本发明的目的是为了解决背景技术中存在的缺点,而提出的一种基于语音识别的输电线路防鸟平台。
4.为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:一种基于语音识别的输电线路防鸟平台,包括声音获取模块,所述声音获取模块将声音数据远程传输获取的至主控后台,所述声音获取模块包括前端设备与过滤模块,所述主控后台包括声音识别模块,其中:所述前端设备进行录音并将声音转化为数据;所述过滤模块将前端设备发来的声音数据过滤除去杂音,留下有效声音片段;所述声音识别模块包括将声音识别为幅度值

帧数变化图、根据音高进行识别。
5.优选的,所述声音识别模块包括直观识别模块与二度识别模块,所述声音识别模块将声音识别为幅度值

帧数变化图,所述二度识别模块连接有类型储存库,所述二度识别模块根据音高进行识别。
6.优选的,所述类型储存库包括音高匹配模块、类型编号模块、数据输入模块与数据更新模块,所述类型编号模块配合音高匹配模块将类型与音高数值范围相匹配,所述数据输入模块用来人为输入类型与音高数值范围,所述数据更新模块用来更新类型与音高数值范围。
7.优选的,所述前端设备包括录音模块,所述录音模块连接有声音传感器,所述声音传感器连接有放大器,所述放大器连接有模数转化模块,所述声音传感器用来录入声音片段,所述放大器将声音信号放大传输,所述模数转化模块将声音片段转化为数据。
8.优选的,所述过滤模块连接有音频持续时长测量模块、比对时长设定模块与比对模块,所述音频持续时长测量模块用来测量音频片段的时长,所述比对时长设定模块用来设定符合要求的音频片段的长度,所述比对模块根据设定的长度进行音频片段的过滤筛选。
9.优选的,所述过滤模块通过远程传输模块将数据传输至主控后台,所述远程传输模块包括gprs模块。
10.优选的,所述直观识别模块包括分频模块,所述分频模块连接有基音切割模块,所述基音切割模块连接有基频提取模块,所述基频提取模块连接有图表展示模块,其中:所述分频模块对一个声音片段进行分帧处理,得到若干的片段;所述基音切割模块将声音的无声段剖除;所述基频提取模块将基音切割模块中的特征部分提取出来;所述图表展示模块展示幅度值

帧数变化图,以供人员观察识别发声的生物类型。
11.优选的,所述二度识别模块包括依次连接的频域转化模块、峰值点获取模块、峰值点谐波和计算模块、筛选模块、音高转化模块、比对识别模块、结果输出模块,所述频域转化模块利用傅立叶变换将声音信号分帧从时域转换到频域,所述峰值点获取模块获取频域信号中幅度的峰值点,所述峰值点谐波和计算模块计算峰值点的谐波和,所述筛选模块利用概率转换公式将谐波和中的幅度转换为概率并且选取最强概率的频率曲线,所述音高转化模块将频率曲线转换为音高,所述比对识别模块通过音高对发音生物类型进行比对,得到的结果通过结果输出模块输出。
12.优选的,所述比对识别模块连接类型存储库,所述类型存储库将声音类别与音高数据发送至比对识别模块中。
13.优选的,所述壳体的前端面嵌入安装有观察窗。
14.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:1、通过声音获取模块将声音数据远程传输获取的至主控后台,并通过前端设备进行录音并将声音转化为数据,过滤模块将前端设备发来的声音数据过滤除去杂音,留下有效声音片段,声音识别模块包括将声音识别为幅度值

帧数变化图、根据音高进行识别,基于声音识别来确定输电线处是否为鸟类,利于人员的合理调度,在识别的过程中呈现变化图供直接观察识别,同时也通过音高进行再度识别,提升识别精准度,对于输电线处生物类型的判断精准,有利于输电线处人员的合理调配。
15.2、通过设置的直观识别模块,通过分频模块对一个声音片段进行分帧处理,得到若干的片段,基音切割模块将声音的无声段剖除,基频提取模块将基音切割模块中的特征部分提取出来,图表展示模块展示幅度值

帧数变化图,以供人员观察识别发声的生物类型,采用了一种直观的识别展示方式,基于鸟类与人的声音区分,无需详细识别出语音具体内容,因此结合背景给出了简单高校的语音识别方式,降低系统负担。
16.3、通过频域转化模块利用傅立叶变换将声音信号分帧从时域转换到频域,峰值点获取模块获取频域信号中幅度的峰值点,峰值点谐波和计算模块计算峰值点的谐波和,筛选模块利用概率转换公式将谐波和中的幅度转换为概率并且选取最强概率的频率曲线,音高转化模块将频率曲线转换为音高,比对识别模块通过音高对发音生物类型进行比对,得到的结果通过结果输出模块输出,通过音高进行二次识别判断,提升语音识别的精度。
17.4、通过音频持续时长测量模块用来测量音频片段的时长,比对时长设定模块用来设定符合要求的音频片段的长度,比对模块根据设定的长度进行音频片段的过滤筛选,对时长过短的片段进行筛选择出,由于过短的片段为设备自身噪声所致,可以有效筛出,避免对后续识别中造成扰乱的问题。
附图说明
18.图1为本发明一种基于语音识别的输电线路防鸟平台的结构示意图;图2为本发明一种基于语音识别的输电线路防鸟平台的声音获取模块原理图;图3为本发明一种基于语音识别的输电线路防鸟平台的直观识别模块原理图;图4为本发明一种基于语音识别的输电线路防鸟平台的二度识别模块原理图;图5为本发明一种基于语音识别的输电线路防鸟平台的类型存储库原理图。
具体实施方式
19.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
20.如图1

图5所示的一种基于语音识别的输电线路防鸟平台,包括声音获取模块,声音获取模块将声音数据远程传输获取的至主控后台,声音获取模块包括前端设备与过滤模块,主控后台包括声音识别模块,其中:前端设备进行录音并将声音转化为数据;过滤模块将前端设备发来的声音数据过滤除去杂音,留下有效声音片段;声音识别模块包括将声音识别为幅度值

帧数变化图、根据音高进行识别。
21.声音识别模块包括直观识别模块与二度识别模块,声音识别模块将声音识别为幅度值

帧数变化图,二度识别模块连接有类型储存库,二度识别模块根据音高进行识别。
22.通过声音获取模块将声音数据远程传输获取的至主控后台,并通过前端设备进行录音并将声音转化为数据,过滤模块将前端设备发来的声音数据过滤除去杂音,留下有效声音片段,声音识别模块包括将声音识别为幅度值

帧数变化图、根据音高进行识别,基于声音识别来确定输电线处是否为鸟类,利于人员的合理调度,在识别的过程中呈现变化图供直接观察识别,同时也通过音高进行再度识别,提升识别精准度,对于输电线处生物类型的判断精准,有利于输电线处人员的合理调配。
23.类型储存库包括音高匹配模块、类型编号模块、数据输入模块与数据更新模块,类型编号模块配合音高匹配模块将类型与音高数值范围相匹配,数据输入模块用来人为输入类型与音高数值范围,数据更新模块用来更新类型与音高数值范围,如将鸟类编号01,对应的音高范围为3.3

4.1,将人类编号02,对应的音高范围为1.8

3.0,上述音高范围的确定根据发声频率的log值确定,以便于后期根据音高进行识别生物类型的步骤,显然的,可以根据不同的鸟的音高进行再细化分类,不再举例。
24.前端设备包括录音模块,录音模块连接有声音传感器,声音传感器连接有放大器,放大器连接有模数转化模块,声音传感器用来录入声音片段,放大器将声音信号放大传输,模数转化模块将声音片段转化为数据。
25.过滤模块连接有音频持续时长测量模块、比对时长设定模块与比对模块,音频持续时长测量模块用来测量音频片段的时长,比对时长设定模块用来设定符合要求的音频片段的长度,比对模块根据设定的长度进行音频片段的过滤筛选,如设置声音片段的时长为大于0.35s,将过短发声的片段删除。
26.过滤模块通过远程传输模块将数据传输至主控后台,远程传输模块包括gprs模块,为常见的数据远程传输的方式,不过多赘述。
27.直观识别模块包括分频模块,分频模块连接有基音切割模块,基音切割模块连接有基频提取模块,基频提取模块连接有图表展示模块,其中:分频模块对一个声音片段进行分帧处理,得到若干的片段;基音切割模块将声音的无声段剖除;基频提取模块将基音切割模块中的特征部分提取出来;图表展示模块展示幅度值

帧数变化图,以供人员观察识别发声的生物类型。
28.二度识别模块包括依次连接的频域转化模块、峰值点获取模块、峰值点谐波和计算模块、筛选模块、音高转化模块、比对识别模块、结果输出模块,频域转化模块利用傅立叶变换将声音信号分帧从时域转换到频域,峰值点获取模块获取频域信号中幅度的峰值点,峰值点谐波和计算模块计算峰值点的谐波和,筛选模块利用概率转换公式将谐波和中的幅度转换为概率并且选取最强概率的频率曲线,音高转化模块将频率曲线转换为音高(通过频率的log来确定音高),比对识别模块通过音高对发音生物类型进行比对,得到的结果通过结果输出模块输出。
29.比对识别模块连接类型存储库,类型存储库将声音类别与音高数据发送至比对识别模块中。
30.平台使用过程中,通过设置的直观识别模块,通过分频模块对一个声音片段进行分帧处理,得到若干的片段,基音切割模块将声音的无声段剖除,基频提取模块将基音切割模块中的特征部分提取出来,图表展示模块展示幅度值

帧数变化图,以供人员观察识别发声的生物类型,采用了一种直观的识别展示方式,基于鸟类与人的声音区分,无需详细识别出语音具体内容,因此结合背景给出了简单高校的语音识别方式,降低系统负担,通过频域转化模块利用傅立叶变换将声音信号分帧从时域转换到频域,峰值点获取模块获取频域信号中幅度的峰值点,峰值点谐波和计算模块计算峰值点的谐波和,筛选模块利用概率转换公式将谐波和中的幅度转换为概率并且选取最强概率的频率曲线,音高转化模块将频率曲线转换为音高,比对识别模块通过音高对发音生物类型进行比对,得到的结果通过结果输出模块输出,通过音高进行二次识别判断,提升语音识别的精度,通过音频持续时长测量模块用来测量音频片段的时长,比对时长设定模块用来设定符合要求的音频片段的长度,比对模块根据设定的长度进行音频片段的过滤筛选,对时长过短的片段进行筛选择出,由于过短的片段为设备自身噪声所致,可以有效筛出,避免对后续识别中造成扰乱的问题。
31.在本发明中,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本说明书的描述中,若出现术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
33.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只是本发明
的原理,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的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。