语音交互防雷箱制造技术

本发明专利技术公开了一种语音交互防雷箱，涉及电力防护设备领域，包括：防雷箱本体以及集成在防雷箱本体中的防雷箱主控、传感器单元、语音识别单元、TTS语音合成单元和触控显示屏；其中，传感器单元、语音识别单元、TTS语音合成单元、和触控显示屏均连接防雷箱主控；触控显示屏用于显示防雷箱工作状态信息以及传感器单元采集到的数据；语音识别单元用于接收并识别语音指令；TTS语音合成单元用于解析文字信息以发出语音播报；防雷箱主控用于接收并分析各个单元的输入信息以控制执行单元动作。本发明专利技术能够实时显示当前接入电网的电力系统数据以及电力设备周边环境数据(例如，温度、湿度、防雷器状态好坏等)，具备音视频人机交互能力，有效提升用电安全。

【技术实现步骤摘要】
语音交互防雷箱
本专利技术涉及电力防护设备领域，具体而言，涉及一种语音交互防雷箱。
技术介绍
现代社会，无论是在传统的生产管理、传统制造业，还是利用大数据信息分析及计算机通信系统的高新技术产业，电力系统无处不在，它在几乎所有领域都作为极其重要的能源。可以想象一旦电力系统遭到破坏将给企业生产等带来不可估量的损失，即使修复的速度再快也是会带来影响，最好的方法是防患于未然，然而目前市场上对这一领域的支持还很薄弱。目前市场上现有的电源端防护设备主要是空气开关，漏电保护器和SPD浪涌保护器。空气开关(以下简称：空开)可以在零火短路的情况下切断电源，漏电保护器可以监测电路中的电流平衡度，一旦发生漏电现象则电流不平衡，利用不平衡的电流差驱动电磁铁吸合以切断主电源供电。SPD浪涌保护器主要是在电路遭遇极大的电压冲击时导通大地，将能量泄放到大地以保护后端用电设备的安全。在实现本专利技术的过程中申请人发现：以上所述电源端防护设备都是机械结构，这些设备均是先发生灾难后被动触发保护机制来保护电力系统，而且往往不能自恢复，且实时性极差，如果电力维护工作人员不能第一时间发现故障就不能及时解决问题。因此，如何针对现有技术中电力系统的防护设备不具备实时性，在电力系统检修过程中需要手动排查故障点，不能实时交互等缺陷设计一种便于排查故障、实时防护能力强的防护设备成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一，公开了一种具有智能交互功能的语音交互防雷箱，便于排查电网故障，安全度高，实时防护能力强，能够有效提升用电安全。本专利技术是通过以下技术方案予以实现：一种语音交互防雷箱，包括：防雷箱本体以及集成在防雷箱本体中的防雷箱主控、传感器单元、语音识别单元、TTS语音合成单元和触控显示屏；其中，传感器单元、语音识别单元、TTS语音合成单元、和触控显示屏均连接防雷箱主控；触控显示屏用于显示防雷箱工作状态信息以及传感器单元采集到的数据；语音识别单元用于接收并识别语音指令；TTS语音合成单元用于解析文字信息以发出语音播报；防雷箱主控用于接收并分析各个单元的输入信息以控制执行单元动作。在该技术方案中，防雷箱主控为高性能工业级控制器(单片机)用来控制执行单元动作，接收输入单元的信息并进行分析判断；传感器用于监测防雷箱的周边环境信息，语音识别单元和TTS语音合成单元赋予防雷箱语音互动能力，触控显示屏则实时显示防雷箱的工作状态(箱内各个元件的工作状态)，集中监控防雷箱的工作状态，提升维护检修人员作业效率，实时掌控多种参数，便于及时发现安全隐患，检修人员不必手动检测每个元件就能迅速获知故障点。根据本专利技术提供的语音交互防雷箱，优选地，还包括：电源系统，电源系统由总电源开关执行机构、总电源开关控制机构、电力数据采集接入端、开关电源模组、DC-DC降压模组和LDO降压模组构成，总电源开关执行机构的输入端连接三相四线交流电，总电源开关控制机构连接总电源开关执行机构，电力数据采集接入端与总电源开关执行机构信号连接，总电源开关执行机构的输出端连接开关电源模组，DC-DC降压模组连接开关电源模组，LDO降压模组连接DC-DC降压模组。在该技术方案中，电力输入来自380V工业用电或220V市电，连入到总电源开关执行机构，总电源开关执行机构由总电源开关控制机构给信号来开启或关闭，电源开启后电源就介入到电力数据采集接入端，同时输入给开关电源模组，开关电源输入12V(供电1输出)，DC-DC降压模组将开关电源的12V输出变换为5V输出(供电2输出)，LDO降压模组又将5V电线性稳压到3.3V(供电2输出)。3路不同的供电输出分别给不同的用电单元供电。根据本专利技术提供的语音交互防雷箱，优选地，传感器单元具体包括：温度探头和/或湿度探头。根据本专利技术提供的语音交互防雷箱，优选地，语音识别单元具体包括：麦克风阵列组、音频放大驱动单元、模数转换器和语音输入协处理器。在该技术方案中，麦克风阵列组由至少两个驻极体话筒组成，分别经过音频放大单元后由模数转换器转换成数字信号输入到语音输入协处理器，语音输入协处理器经过分析算法产生特定的指令协议传输给防雷箱主控。根据本专利技术提供的语音交互防雷箱，优选地，防雷箱工作状态信息具体包括：开机欢迎信息、设备状态信息、电力数据信息、漏电流信息、温湿度信息、箱体名称及编号以及联网状态信息。根据本专利技术提供的语音交互防雷箱，优选地，还包括：音视觉提示单元，连接至防雷箱主控，音视觉提示单元具体包括指示灯和蜂鸣器。在该技术方案中，指示灯用来显示简单清晰的提示信息，蜂鸣器用来发出提示音。指示灯开关实现方式包括：防雷箱主控给出开关信号到MOS开关阵列，MOS开关阵列开启或关闭相对应的通道来开关相对应的指示灯。蜂鸣器发音方式包括：防雷器主控给出不同频率的方波信号到频率驱动器，频率驱动器将方波信号放大功率驱动蜂鸣器。使防雷箱具备了预警能力，便于及时发现异常工况。根据本专利技术提供的语音交互防雷箱，优选地，还包括：智能防雷器模块，连接至防雷箱主控。在该技术方案中，智能防雷器模块接入防雷箱主控之后，防雷器的有效性能够得到实时监控，减少安全隐患。根据本专利技术提供的语音交互防雷箱，优选地，还包括：按钮单元，连接至防雷箱主控，按钮单元具体包括机械按钮和缓冲器，缓冲器用于滤波并放大按钮信号。根据本专利技术提供的语音交互防雷箱，优选地，至少三个温度探头和三个湿度探头组成温湿度传感器组，温湿度传感器组将感应到的电信号输入至温湿度协处理器，由温湿度协处理器进行加权分析后将结果发送给防雷箱主控。在该技术方案中，温度探头和湿度探头可选择安装在防雷箱的关键位置，起到实时监测作用，有助于维护人员及时发现工作环境的异常，防止温湿度超标给电路元件造成的威胁。本专利技术取得的有益效果至少包括：将语音交互系统与传统的防雷箱相结合，赋予防雷箱更强的实时交互能力，降低操作员的工作量，实时防护能力强，能够有效提升用电安全；本专利技术集成度高，将原本孤立堆积在防雷箱中的各个元件统一监控起来并通过显示屏和语音交互系统提升防雷箱的易操作性，便于操作员高效排查故障点，进而提升用电安全。附图说明图1示出了根据本专利技术实施例的语音交互防雷箱的交互示意图。图2示出了根据本专利技术实施例的语音交互防雷箱的电源系统示意框图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。本专利技术涉及的语音识别单元基于语音识别技术，语音识别技术的方式可以分为三类：波形编辑合成，参数分析合成以及规则合成等三种：波形编辑合成，这种合成方式以语句、短语、词或者音节为合成单元，这些单元被分别路易后直接进行数字编码，经适当的数据压缩，组成一个合成语音库，重放时，根据待输出的信息，在语料库中取出相应单元的波形数据，串接或编辑在一起，经解码还原出语音。这种合成方式，也叫录音编辑合成，合成单元越大合成的自然度越好，系统结构简单，价格低廉，但合成语音的数码率较大，存储量也大，因而合成词汇量有限。参数分析合成，这种合成方式以多音节、半音节或音素为合成单元。首先，按照语音理论，对所有合成单元的语音机型分析，提取有关语音参数，这些参数经编码后组成一个合成语音库；输出时，根据待合成的语音信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种语音交互防雷箱，其特征在于，包括：防雷箱本体以及集成在所述防雷箱本体中的防雷箱主控、传感器单元、语音识别单元、TTS语音合成单元和触控显示屏；其中，所述传感器单元、所述语音识别单元、所述TTS语音合成单元、和所述触控显示屏均连接所述防雷箱主控；所述触控显示屏用于显示防雷箱工作状态信息以及所述传感器单元采集到的数据；所述语音识别单元用于接收并识别语音指令；所述TTS语音合成单元用于解析文字信息以发出语音播报；所述防雷箱主控用于接收并分析各个单元的输入信息以控制执行单元动作。

【技术特征摘要】
1.一种语音交互防雷箱，其特征在于，包括：防雷箱本体以及集成在所述防雷箱本体中的防雷箱主控、传感器单元、语音识别单元、TTS语音合成单元和触控显示屏；其中，所述传感器单元、所述语音识别单元、所述TTS语音合成单元、和所述触控显示屏均连接所述防雷箱主控；所述触控显示屏用于显示防雷箱工作状态信息以及所述传感器单元采集到的数据；所述语音识别单元用于接收并识别语音指令；所述TTS语音合成单元用于解析文字信息以发出语音播报；所述防雷箱主控用于接收并分析各个单元的输入信息以控制执行单元动作。2.根据权利要求1所述的语音交互防雷箱，其特征在于，还包括：电源系统，所述电源系统由总电源开关执行机构、总电源开关控制机构、电力数据采集接入端、开关电源模组、DC-DC降压模组和LDO降压模组构成，所述总电源开关执行机构的输入端连接三相四线交流电，所述总电源开关控制机构连接所述总电源开关执行机构，所述电力数据采集接入端与所述总电源开关执行机构信号连接，所述总电源开关执行机构的输出端连接所述开关电源模组，所述DC-DC降压模组连接所述开关电源模组，所述LDO降压模组连接所述DC-DC降压模组。3.根据权利要求1所述的语音交互防雷箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：张樟，李磊，吴磊，
申请(专利权)人：伏诺瓦天津科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12