一种基于声纹识别的加油机控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于声纹识别的加油机控制系统，所述的系统包括语音采集模块、语音处理模块、加油机控制模块、执行机构和电源模块，其特征在于：所述的语音采集模块包括基于LPC2368处理芯片和88W8686传输芯片的移动式无线录音设备；所述的语音处理模块包括TMS320C6713 DSK芯片和LD3320语音模块，实现声纹识别和语音识别；所述的加油机控制模块包括POS板、IC卡板、控制面板、显示器、加油机主板和主控板；所述的执行机构包括油枪、电磁阀和三相电机；加油站工作人员通过声纹识别获取加油机工作权限；加油机通过语音识别获取工作人员话语中的有效加油信息；加油机控制模块通过语音模块发出的控制信号或控制面板输入的控制信号驱动加油机的电机工作，本发明专利技术公开了一种基于声纹识别的加油机控制系统。

A Control System of Tanker Based on Voice Mark Recognition

The invention discloses a refuelling machine control system based on voiceprint recognition, which includes voice acquisition module, voice processing module, refuelling machine control module, executing mechanism and power module. The system is characterized by: the voice acquisition module includes mobile wireless recording equipment based on LPC2368 processing chip and 88W8686 transmission chip; and the voice processing module package is described. It includes the TMS320C6713 DSK chip and LD3320 voice module to realize voiceprint recognition and speech recognition; the control module of the refueling machine includes POS board, IC card board, control panel, display, main board and main control board of the refueling machine; the executing mechanism includes oil gun, solenoid valve and three-phase motor; the staff of the refueling station obtains the working authority of the refueling machine through voiceprint recognition; and the refueling machine obtains the working authority of the refueling machine through speech recognition. The voice recognition obtains the effective refueling information in the staff's speech; the control signal sent by the voice module or the control signal input from the control panel drives the motor of the refueling machine to work. The invention discloses a refueling machine control system based on voiceprint recognition.

【技术实现步骤摘要】
一种基于声纹识别的加油机控制系统
本专利技术涉及加油
，特别涉及一种基于声纹识别的加油机控制系统。
技术介绍
现代社会中，随着汽车行业的发展，加油站的数量也在不断地增加，车流量较大的加油站面临着较大的服务压力；加油机作为加油站的主要工作设备，其工作效率的高低直接影响到加油站整体的服务效率；因此，对加油机技术的改进有着重要的意义。传统的加油机需要工作人员通过键盘板输入加油信息，之后通过油枪向受油容器注油，在车流量大的加油站，工作人员要多频次的输入加油信息，占用时间较长，降低了加油效率；因此，有必要设计一种基于声纹识别的加油机控制系统。本专利技术的一种基于声纹识别的加油机控制系统能够通过工作人员的话语，识别工作人员的身份，并提取所需要的加油信息，如“一号油机95#汽油200元”中的加油机编号，用户所需油品型号，用户所需加油量等，以声纹识别和语音识别代替传统的键盘输入过程，缩短单个用户加油服务的时间，提高加油站整体的工作效率。因此，针对现有技术的不足，提出了一种基于声纹识别的加油机控制系统。
技术实现思路
本专利技术针对高流量加油站因操作时间长而带来的效率低的问题，提出了一种基于声纹识别的加油机控制系统，通过声纹识别和语音识别实现人机交互，以提高加油站工作效率；该系统通过移动式无线录音设备采集工作人员的语音，进行基于声纹识别的身份验证并提取语音中的关键词信息，将编码后的关键词信息送入加油机控制模块，节省了人工输入时间。为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为。一种基于声纹识别的加油机控制系统，所述的系统包括语音采集模块、语音处理模块、加油机控制模块、执行机构和电源模块；其特征在于：所述的语音采集模块包括基于LPC2368处理芯片和88W8686传输芯片的移动式无线录音设备；所述的语音处理模块包括TMS320C6713DSK芯片和LD3320语音模块，实现声纹识别和语音识别；所述的加油机控制模块包括POS板、IC卡板、控制面板、显示器、加油机主板和主控板；所述的执行机构包括油枪、电磁阀和三相电机；加油站工作人员通过语音采集模块录入语音，语音由WIFI传送至语音处理模块，通过声纹识别后工作人员获取加油机工作权限；加油机通过关键词语音识别获取工作人员话语中的有效加油信息，并通过串口通信方式将该信息传送到加油机控制模块；控制模块打开电磁阀，驱动电机运转带动油泵完成供油任务。本专利技术采用移动式无线录音设备作为语音采集模块，该设备基于LPC2368处理芯片和88W8686传输芯片，且内置一个输入按键，通过WIFI通信方式与语音处理模块建立通信，与SM/GPRS以及CDMA通信方式相比，其发射功率更小，安全可靠。本专利技术采用TMS320C6713DSK芯片和LD3320语音模块作为语音处理模块，可实现声纹识别和语音识别，其中TMS320C6713DSK芯片为数字信号处理芯片，用作声纹识别的算法计算；LD3320为语音识别模块，通过关键词语音识别提取工作人员语音中的有效加油信息，同时通过串口将该信息传输至IC卡板；在工作过程中，声纹识别和语音识别对录入语音并行处理，提升识别速度。本专利技术采用POS板作为加油机控制模块与语音处理模块中的声纹识别模块通信的媒介，声纹识别模块将识别到的身份通过串口传输至POS板，并匹配POS板的虚拟身份数据库；在工作人员加油过程中，POS板将油量信息和计费信息实时更新到该工作人员的虚拟身份数据库中。本专利技术采用IC卡板作为加油机控制模块的输入板，实现了加油机与语音识别模块的通信，IC卡板接收语音识别模块的有效加油信息，实现虚拟输入，同时将加油信息输出到显示器。所述的语音采集模块为移动式无线录音设备，基于LPC2368处理芯片和88W8686传输芯片。所述的语音处理模块中的声纹识别模块采用TMS320C6713DSK芯片。所述的语音处理模块中的语音识别模块采用LD3320语音识别模块。所述的POS板采用U11微处理器。所述的IC卡主板采用U20微处理器。所述的加油机主板采用正星71727879主板。所述的语音处理模块中的声纹识别采用基于CSR-CNN模型的算法。所述的语音处理模块中的语音识别采用关键词语音识别。采用本专利技术的技术设计方案，与现有技术相比，具有如下有益效果。(1)本专利技术的一种基于声纹识别的加油机控制系统，可通过工作人员语音中的声纹信息完成加油机的工作授权，利用虚拟身份数据库实时更新加油过程中的油量信息和计费信息，无需工作人员频繁插拔工作IC卡。(2)本专利技术的一种基于声纹识别的加油机控制系统，可通过关键词语音识别，提取工作人员语音中有效的加油信息，实现虚拟输入，无需工作人员频繁使用控制面板。(3)本专利技术提出了一种基于声纹识别的加油机控制系统，声纹识别和语音识别模块并行工作，对语音信息实时分析处理，减少系统工作延时。附图说明图1为加油机的模型图。图2为加油机控制系统的原理图。图3为加油机控制系统的结构图。图4为声纹识别原理图。图5为语音识别原理图。图6为加油机控制系统的工作流程图。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参看图1，加油机的模型图。参看图2,一种基于声纹识别的加油机控制系统，主要包括了语音信息采集模块，语音处理模块，控制面板，加油机控制模块和执行机构；语音采集模块通过近场采集方法录入加油站工作人员语音，语音由WIFI传送至语音处理模块，语音处理模块完成对输入声音的身份验证和关键语音信息的提取，并通过串口通信方式将提取到的有效加油信息传至加油机控制模块；控制模块打开电磁阀，驱动电机运转带动油泵完成供油任务。参看图2,工作人员可通过控制面板键入信息，是控制信息获取的另一途径。参看图3，语音处理模块包含了声纹识别模块和语音识别模块，其中，声纹识别模块采用TMS320C6713DSK芯片，用于加油站工作人员身份的验证，声纹识别通过则授予工作权限，识别不通过则结束此次服务；语音识别模块采用LD3320芯片，用于提取工作人员语音中的有效加油信息，信息经过编码后可通过IC卡板实现虚拟输入。参看图3，语音采集模块和语音识别模块并行工作，为加油机控制系统提供了便捷的输入，与手工的控制面板键入比较，该方法效率更高。参看图3，一种基于声纹识别的加油机控制系统的系统原理图，IC卡板实时检测POS板身份验证信息的开机信号，当收到验证通过的开机信号，打开IC卡与语音识别模块的通道接收语音识别模块的有效加油信息，并将该信息输入加油机主板，实现控制信息的虚拟输入，同时将加油信息输出到显示器上，加油过程中，实时检测油枪的开关信号，当油枪关闭，便反馈信号到加油机主板，停止加油。参看图4，声纹识别原理图，经过语音采集过后，计算含噪语音的信噪比并选取最优参数，利用基于压缩感知的自适应快速算法对含噪的观测向量进行重构，得到稀疏系数向量，通过DCT逆变换恢复出原始信号。使用自适应语音增强算法，重构语音信号，提升了信号的鲁棒性。参看图4，声纹识别原理图，使用汉明窗对重构的语音信号加窗和分帧,使全局更加连续，避免出现吉布斯效应。参看图4，声纹识别原理图，基于增强语音信号x(t)绘制语谱图；步骤如下，(1)分帧，变为x(m,n)(n为帧长，m为帧的个数)；(2)做傅里叶变换，得到X(m,n)；(3)做周期图Y(m,n)=X本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术公开了一种基于声纹识别的加油机控制系统，所述的系统包括语音采集模块、语音处理模块、加油机控制模块、执行机构和电源模块，其特征在于：所述的语音采集模块包括基于LPC2368处理芯片和88W8686传输芯片的移动式无线录音设备；所述的语音处理模块包括TMS320C6713 DSK芯片和LD3320语音模块，实现声纹识别和语音识别；所述的加油机控制模块包括POS板、IC卡板、控制面板、显示器、加油机主板和主控板；所述的执行机构包括油枪、电磁阀和三相电机；加油站工作人员通过声纹识别获取加油机工作权限；加油机通过语音识别获取工作人员话语中的有效加油信息；加油机控制模块通过语音模块发出的控制信号或控制面板输入的控制信号驱动加油机的电机工作，本专利技术公开了一种基于声纹识别的加油机控制系统。

【技术特征摘要】
1.本发明公开了一种基于声纹识别的加油机控制系统，所述的系统包括语音采集模块、语音处理模块、加油机控制模块、执行机构和电源模块，其特征在于：所述的语音采集模块包括基于LPC2368处理芯片和88W8686传输芯片的移动式无线录音设备；所述的语音处理模块包括TMS320C6713DSK芯片和LD3320语音模块，实现声纹识别和语音识别；所述的加油机控制模块包括POS板、IC卡板、控制面板、显示器、加油机主板和主控板；所述的执行机构包括油枪、电磁阀和三相电机；加油站工作人员通过声纹识别获取加油机工作权限；加油机通过语音识别获取工作人员话语中的有效加油信息；加油机控制模块通过语音模块发出的控制信号或控制面板输入的控制信号驱动加油机的电机工作，本发明公开了一种基于声纹识别的加油机控制系统。2.根据权利要求1所述的一种基于声纹识别的加油机控制系统，其特征在于:所述的语音采集模块为基于WiFi的移动式无线录音设备，移动便捷，采用近场语音采集方法，并加入了滤波功能，有效降低了噪声干扰。3.根据权利要求1所述的一种基于声纹识别的加油机控制系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：逯鹏，韩昕哲，王汉章，韩坤峰，刘超，朱西昆，陈海洋，漆连鑫，汪盈盈，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41