變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)及方法，包括：拾音設備和播音設備分別與音頻終端設備通信，音頻終端設備與音頻傳輸設備通信；音頻傳輸設備從音頻終端設備獲取音頻數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端，并將客戶端的音頻數(shù)據(jù)傳送至音頻終端設備，通過播音設備進行播放。本發(fā)明有益效果：突破了音頻數(shù)據(jù)必須搭載視頻的局限性，并且由于減少了視頻和音頻的前端編碼和后端解碼分流的工作而使處理速度得到了提升，而且也不存在不同廠家數(shù)據(jù)編解碼的適配工作。
【專利說明】
變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)及方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及變電站設備巡檢領域，尤其涉及一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]隨著電子技術、計算機技術、網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的不斷完善，變電站的無人值守或少人值守成逐漸成為了現(xiàn)實。變電站設備巡檢機器人的出現(xiàn)，更是對變電站設備的安全運行提供了強有力的保證，用機器人代替人工巡視，大大減輕了電力服務人員的工作負荷，減少了可能發(fā)生人員危險的機率，降低了電力設備的維護成本，并且在巡檢精度上也有了很大的提升。
[0003]變電站值守人員希望通過巡檢機器人能夠聽到機器人巡檢時的實時聲音;能夠?qū)z測的設備的聲音進行采集、分析、存儲;能夠?qū)崿F(xiàn)與機器人現(xiàn)場進行雙向?qū)χv;能夠通過機器人實現(xiàn)音頻的廣播等。目前，上述功能基本上都是通過視頻編解碼模塊或視頻服務器實現(xiàn)的，如圖1所示，視頻和音頻信息以混合流的方式進行傳輸，到了客戶端需要進行解碼，然后將視頻和音頻進行分離，最后進行各自的應用處理。采用這種方式時音頻數(shù)據(jù)必須搭載在視頻數(shù)據(jù)上，因此沒有視頻數(shù)據(jù)時，音頻是無法傳輸?shù)模涣硗?，此種方式需要的步驟較為繁瑣，處理速度不是很高，并且由于不同視頻廠家的編碼和解碼方法的不同，在應用時需要進行適配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提出了一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)及方法，通過硬件對視頻和音頻的處理邏輯進行分離，減少了視頻和音頻的前端編碼和后端解碼分流的工作。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0006]—種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)，包括:拾音設備、播音設備、音頻終端設備以及音頻傳輸設備；
[0007]所述拾音設備和播音設備分別與音頻終端設備通信，音頻終端設備與音頻傳輸設備通?目;
[0008]所述音頻傳輸設備從音頻終端設備獲取音頻數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端，并將客戶端的音頻數(shù)據(jù)傳送至音頻終端設備，通過播音設備進行播放。
[0009]所述音頻傳輸設備保持與多個音頻終端設備通信，由客戶端根據(jù)需求選擇相應的音頻數(shù)據(jù)。
[0010]所述音頻終端設備包括:
[0011 ]第一通訊模塊:用于與音頻傳輸設備進行數(shù)據(jù)交互；
[0012]第一處理模塊:用于實現(xiàn)對音頻信號的嘯叫抑制、降噪處理以及其他操作；
[0013]第一電源模塊:用于為整個設備提供電源；
[0014]編解碼模塊:用于實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的編碼和解碼操作；
[0015]功放模塊:用于實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的信號放大；
[0016]所述第一通訊模塊與第一處理模塊雙向通信，第一處理模塊分別與編解碼模塊和功放模塊連接通信。
[0017]所述音頻終端設備還包括:第一電源接口、第一通訊接口、音頻采集接口和音頻播放接口 ；
[0018]所述第一通訊接口與第一通訊模塊連接，第一通訊模塊通過第一通訊接口與音頻傳輸設備進行通信;第一電源接口與第一電源模塊連接，第一電源接口還連接外部電源;音頻采集接口與編解碼模塊連接，音頻播放接口與功放模塊連接。
[0019]所述音頻傳輸設備包括:
[0020]第二通訊模塊:用于與音頻終端設備進行數(shù)據(jù)交互；
[0021]第二處理模塊:用于實現(xiàn)對音頻信號的嘯叫抑制、降噪處理以及其他操作；
[0022]第二電源模塊:用于為整個設備提供電源；
[0023]以及第二通訊接口和第二電源接口；
[0024]所述第二通訊模塊與第二處理模塊雙向通信，第二通訊模塊通過第二通訊接口與音頻終端設備進行通信，第二電源模塊與第二電源接口連接，第二電源接口連接外部電源。
[0025]所述音頻終端設備與音頻傳輸設備通過無線形式進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0026]所述音頻傳輸設備與客戶端通過有線形式或無線形式進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0027]所述有線形式包括:同軸電纜、雙絞線、光纖中的任一種；所述無線形式包括:WiF1、C0FDM、GPRS 或者 Zigbee 中的任一種。
[0028]一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)的方法，包括:
[0029]將視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的處理邏輯進行分離，視頻服務設備僅從視頻獲取設備獲取視頻數(shù)據(jù)，發(fā)送給客戶端的視頻應用進行視頻數(shù)據(jù)的處理；
[0030]拾音設備將音頻數(shù)據(jù)傳送至音頻終端設備，音頻傳輸設備從音頻終端設備獲取音頻數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端的音頻應用進行視頻數(shù)據(jù)的處理，并將客戶端的音頻數(shù)據(jù)傳送至音頻終端設備，通過播音設備進行播放。
[0031 ]對音頻數(shù)據(jù)的處理過程具體為:
[0032]對拾音設備采集的音頻數(shù)據(jù)進行無損編碼操作，將編碼的數(shù)據(jù)進行嘯叫抑制、降噪處理后執(zhí)行壓縮，然后將壓縮后的數(shù)據(jù)傳送至音頻傳輸設備，音頻傳輸設備對數(shù)據(jù)進行解碼后，發(fā)送至客戶端；
[0033]對于客戶端反饋的語音數(shù)據(jù)，音頻傳輸設備對數(shù)據(jù)進行嘯叫抑制、降噪處理后執(zhí)行壓縮，然后發(fā)送至音頻終端設備，音頻終端設備對數(shù)據(jù)進行解碼后，經(jīng)過功率放大，對音頻數(shù)據(jù)進行播放。
[0034]本發(fā)明的有益效果是:
[0035]本發(fā)明使得機器人的視頻和音頻的功能應用更加合理高效，通過硬件措施對視頻和音頻的處理邏輯進行分離，視頻服務設備只處理視頻數(shù)據(jù)，這樣就突破了音頻數(shù)據(jù)必須搭載視頻的局限性，并且由于減少了視頻和音頻的前端編碼和后端解碼分流的工作而使處理速度得到了提升，而且也不存在不同廠家數(shù)據(jù)編解碼的適配工作。
【附圖說明】
[0036]圖1為傳統(tǒng)的音頻處理邏輯示意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明音頻視頻分離處理示意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明音頻終端設備結(jié)構(gòu)圖；
[0039 ]圖4為本發(fā)明音頻傳輸設備結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
:
[0040]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步說明:
[0041]—種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)，包括:拾音設備、播音設備、音頻終端設備以及音頻傳輸設備；
[0042]拾音設備和播音設備分別與音頻終端設備通信，音頻終端設備與音頻傳輸設備通信;視頻服務設備從視頻獲取設備獲取視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端;音頻傳輸設備從音頻終端設備獲取音頻數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端，并將客戶端的音頻數(shù)據(jù)傳送至音頻終端設備，通過播音設備進行播放。
[0043]如圖2中所示，將機器人的視頻和音頻的采集和處理的邏輯進行了分離。
[0044]原有的視頻服務設備只處理視頻數(shù)據(jù)，即從視頻獲取設備獲取視頻數(shù)據(jù)，然后進行壓縮發(fā)送給客戶端的視頻應用。由于沒有音頻的輸入與輸出，因此無需再進行編碼和解碼的操作。
[0045]而對于音頻數(shù)據(jù)，增加了音頻終端設備和音頻傳輸設備。音頻終端設備主要用于從拾音設備獲取音頻數(shù)據(jù)，并能把音頻數(shù)據(jù)在播音設備上播放。音頻傳輸設備可以與音頻終端設備進行數(shù)據(jù)交互，它可以接收終端發(fā)送過來的音頻數(shù)據(jù)然后轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端進行處理，并能將客戶端的音頻數(shù)據(jù)發(fā)給終端進行播放。
[0046]由于一個變電站內(nèi)可能存在多臺機器人，因此變電站內(nèi)可能存在多個音頻終端設備，音頻傳輸設備可保持對多個終端的鏈接，由客戶端根據(jù)自己的需求對音頻數(shù)據(jù)進行操作。
[0047]如圖3中所示，音頻終端設備包括:
[0048]第一通訊模塊:用于與音頻傳輸設備進行數(shù)據(jù)交互；
[0049]第一處理模塊:內(nèi)有嵌入式操作系統(tǒng)，主要是對語音信號進行嘯叫抑制、降噪等處理，并通過在嵌入式操作系統(tǒng)上開發(fā)應用程序來實現(xiàn)關于音頻的各種操作。
[0050]第一電源模塊:用于為整個設備提供電源；
[0051 ]編解碼模塊:用于實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的編碼和解碼操作；
[0052]功放模塊:用于實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的信號放大；
[0053]第一通訊模塊與第一處理模塊雙向通信，第一處理模塊分別與編解碼模塊和功放模塊連接通信。
[0054]音頻終端設備共有4個接口，包括:第一電源接口，與外供電源相連，通過第一電源模塊給整個設備進行供電；第一通訊接口，通過通訊模塊實現(xiàn)音頻終端設備與音頻傳輸設備間的數(shù)據(jù)交互;音頻采集接口，與拾音設備相連，將拾音設備采集的音頻數(shù)據(jù)通過編解碼模塊進行編解碼，將編解碼的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)處理模塊進行處理;音頻播放接口，與音頻播放設備相連，處理過的音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過功放發(fā)送給音頻播放設備。
[0055]如圖4中所不，首頻傳輸設備包括:
[0056]第二通訊模塊:用于與音頻終端設備進行數(shù)據(jù)交互；
[0057]第二處理模塊:內(nèi)有嵌入式操作系統(tǒng)，主要是對語音信號進行嘯叫抑制、降噪等處理，并通過在嵌入式操作系統(tǒng)上開發(fā)應用程序來實現(xiàn)關于音頻的各種操作。
[0058]第二電源模塊:用于為整個設備提供電源；
[0059]第二通訊模塊與第二處理模塊雙向通信，第二通訊模塊通過第二通訊接口與音頻終端設備進行通信，第二電源模塊與第二電源接口連接，第二電源接口連接外部電源。
[0060]音頻傳輸設備共有2個接口，包括:第二電源接口，與外供電源相連，通過第二電源模塊給整個設備進行供電；第二通訊接口，通過第二通訊模塊實現(xiàn)音頻終端設備與音頻傳輸設備間的數(shù)據(jù)交互；
[0061]因機器人需要移動，音頻終端設備與音頻傳輸設備通過無線進行傳輸，可以為WiFi或COFDM或GPRS或Zigbee或其它形式的無線通訊。
[0062]音頻傳輸設備與客戶端通過有線形式或無線形式進行數(shù)據(jù)傳輸。有線形式包括:同軸電纜、雙絞線或光纖。
[0063]變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)的方法，包括:
[0064]將視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的處理邏輯進行分離，視頻服務設備僅從視頻獲取設備獲取視頻數(shù)據(jù)，發(fā)送給客戶端的視頻應用進行視頻數(shù)據(jù)的處理；
[0065]拾音設備將音頻數(shù)據(jù)傳送至音頻終端設備，音頻傳輸設備從音頻終端設備獲取音頻數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端的音頻應用進行視頻數(shù)據(jù)的處理，并將客戶端的音頻數(shù)據(jù)傳送至音頻終端設備，通過播音設備進行播放。
[0066]對音頻數(shù)據(jù)的處理過程具體為:
[0067]對拾音設備采集的音頻數(shù)據(jù)進行無損編碼操作，將編碼的數(shù)據(jù)進行嘯叫抑制、降噪處理后執(zhí)行壓縮，然后將所述數(shù)據(jù)傳送至音頻傳輸設備，音頻傳輸設備對數(shù)據(jù)進行解碼后，發(fā)送至客戶端完成相應的應用；
[0068]對于客戶端反饋的語音數(shù)據(jù)，音頻傳輸設備對數(shù)據(jù)進行嘯叫抑制、降噪處理后執(zhí)行壓縮，然后發(fā)送至音頻終端設備，音頻終端設備對數(shù)據(jù)進行解碼后，經(jīng)過功率放大，對音頻數(shù)據(jù)進行播放。
[0069]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。
【主權項】
1.一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)，其特征是，包括:拾音設備、播音設備、音頻終端設備以及音頻傳輸設備； 所述拾音設備和播音設備分別與音頻終端設備通信，音頻終端設備與音頻傳輸設備通?目; 所述音頻傳輸設備從音頻終端設備獲取音頻數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端，并將客戶端的音頻數(shù)據(jù)傳送至音頻終端設備，通過播音設備進行播放。2.如權利要求1所述的一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)，其特征是，所述音頻傳輸設備保持與多個音頻終端設備通信，由客戶端根據(jù)需求選擇相應的音頻數(shù)據(jù)。3.如權利要求1所述的一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)，其特征是，所述音頻終端設備包括: 第一通訊模塊:用于與音頻傳輸設備進行數(shù)據(jù)交互； 第一處理模塊:用于實現(xiàn)對音頻信號的嘯叫抑制、降噪處理以及其他操作； 第一電源模塊:用于為整個設備提供電源； 編解碼模塊:用于實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的編碼和解碼操作； 功放模塊:用于實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的信號放大； 所述第一通訊模塊與第一處理模塊雙向通信，第一處理模塊分別與編解碼模塊和功放模塊連接通信。4.如權利要求3所述的一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)，其特征是，所述音頻終端設備還包括:第一電源接口、第一通訊接口、音頻采集接口和音頻播放接口 ； 所述第一通訊接口與第一通訊模塊連接，第一通訊模塊通過第一通訊接口與音頻傳輸設備進行通信;第一電源接口與第一電源模塊連接，第一電源接口還連接外部電源;音頻采集接口與編解碼模塊連接，音頻播放接口與功放模塊連接。5.如權利要求1所述的一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)，其特征是，所述音頻傳輸設備包括: 第二通訊模塊:用于與音頻終端設備進行數(shù)據(jù)交互； 第二處理模塊:用于實現(xiàn)對音頻信號的嘯叫抑制、降噪處理以及其他操作； 第二電源模塊:用于為整個設備提供電源； 以及第二通訊接口和第二電源接口 ； 所述第二通訊模塊與第二處理模塊雙向通信，第二通訊模塊通過第二通訊接口與音頻終端設備進行通信，第二電源模塊與第二電源接口連接，第二電源接口連接外部電源。6.如權利要求1所述的一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)，其特征是，所述音頻終端設備與音頻傳輸設備通過無線形式進行數(shù)據(jù)傳輸。7.如權利要求6所述的一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)，其特征是，所述音頻傳輸設備與客戶端通過有線形式或無線形式進行數(shù)據(jù)傳輸。8.如權利要求6或7所述的一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)，其特征是，所述有線形式包括:同軸電纜、雙絞線、光纖中的任一種;所述無線形式包括:WiF1、COFDM、GPRS或者Zigbee中的任一種。9.一種如權利要求1所述的變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)的方法，其特征是，包括: 將視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的處理邏輯進行分離，視頻服務設備僅從視頻獲取設備獲取視頻數(shù)據(jù)，發(fā)送給客戶端的視頻應用進行視頻數(shù)據(jù)的處理； 拾音設備將音頻數(shù)據(jù)傳送至音頻終端設備，音頻傳輸設備從音頻終端設備獲取音頻數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端的音頻應用進行視頻數(shù)據(jù)的處理，并將客戶端的音頻數(shù)據(jù)傳送至音頻終端設備，通過播音設備進行播放。10.如權利要求9所述的一種變電站巡檢機器人音頻處理系統(tǒng)的方法，其特征是，對音頻數(shù)據(jù)的處理過程具體為: 對拾音設備采集的音頻數(shù)據(jù)進行無損編碼操作，將編碼的數(shù)據(jù)進行嘯叫抑制、降噪處理后執(zhí)行壓縮，然后將壓縮后的數(shù)據(jù)傳送至音頻傳輸設備，音頻傳輸設備對數(shù)據(jù)進行解碼后，發(fā)送至客戶端； 對于客戶端反饋的語音數(shù)據(jù)，音頻傳輸設備對數(shù)據(jù)進行嘯叫抑制、降噪處理后執(zhí)行壓縮，然后發(fā)送至音頻終端設備，音頻終端設備對數(shù)據(jù)進行解碼后，經(jīng)過功率放大，對音頻數(shù)據(jù)進行播放。
【文檔編號】G10L19/008GK106098071SQ201610628748
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月3日 公開號201610628748.5, CN 106098071 A, CN 106098071A, CN 201610628748, CN-A-106098071, CN106098071 A, CN106098071A, CN201610628748, CN201610628748.5
【發(fā)明人】孫其壽, 徐波, 劉小波, 張立群, 楊森, 趙小偉, 王東銀, 田忠超, 劉寧寧
【申請人】國網(wǎng)江西省電力公司檢修分公司, 山東魯能智能技術有限公司, 國家電網(wǎng)公司