CN108538044A - 一种防坠助爬器用语音遥控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防坠助爬器用语音遥控装置，包括用于与防坠助爬器的控制端接收器无线连接的无线发射模块，用于发出防坠助爬器控制指令的控制器以及连接在所述控制器的输入端的操控按钮；还包括依次电连接设置的语音采集模块、语音处理模块以及微处理器，所述微处理器上还连接有存储模块以及多个与所述操控按钮一一对应地并联设置的继电器，所述继电器的控制端电连接至所述微处理器；所述存储模块用于存储与防坠助爬器控制指令一一对应的预设语音数字信号。本发明具有能够对防坠助爬器进行语音遥控操作，解放塔吊操作人员的双手，有利于攀爬安全性等优点。

Description

一种防坠助爬器用语音遥控装置

技术领域

本发明涉及高空竖梯攀爬防坠保护装置领域，特别的涉及一种防坠助爬器用语音遥控装置。

背景技术

塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备。在对塔吊进行操作前，需要攀爬人员通过塔吊竖梯攀爬至位于塔吊顶部的操作室。然而，塔吊通常高达几十甚至上百米，使得塔吊操作不仅属于具有较高危险性的高空作业，同时塔吊竖梯的攀爬对于攀爬人员的体力而言也是较大的考验。

为了确保塔吊攀爬人员的安全以及更为轻松的攀爬竖梯，通常会安装防坠助爬器，塔吊操作人员在攀爬前，只需将防坠助爬器的绳索绑在安全带上，攀爬时，防坠助爬器就可以给塔吊操作人员一定的辅助拉力，可节省塔吊操作人员体力，提高工作效率。虽然有防坠助爬器的辅助，塔吊操作人员在攀爬过程中仍可能会停顿休息或进行其他工作，需要对防坠助爬器进行实时控制。现有的防坠助爬器通常采用遥控器进行控制，需要塔吊操作人员手动控制遥控器的开关，增加了高空攀爬作业的风险。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够对防坠助爬器进行语音遥控操作，解放塔吊操作人员的双手，有利于攀爬安全性的防坠助爬器用语音遥控装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种防坠助爬器用语音遥控装置，包括用于与防坠助爬器的控制端接收器无线连接的无线发射模块，用于发出防坠助爬器控制指令的控制器以及连接在所述控制器的输入端的操控按钮；其特征在于，还包括依次电连接设置的语音采集模块、语音处理模块以及微处理器，所述微处理器上还连接有存储模块以及多个与所述操控按钮一一对应地并联设置的继电器，所述继电器的控制端电连接至所述微处理器； 所述存储模块用于存储与防坠助爬器控制指令一一对应的预设语音数字信号；

所述语音处理模块包括用于将所述语音采集模块采集到的语音模拟信号转换成语音数字信号的模数转换单元，以及对转换后的所述语音数字信号进行消噪处理的语音消噪单元；所述微处理器包括用于接收消噪处理后的所述语音数字信号的信号接收单元，连接在所述信号接收单元上的信号转存单元和信号比对单元，以及连接在所述信号比对单元上的控制单元；所述信号转存单元用于将所述信号接收单元接收到的所述语音数字信号送入所述存储模块作为预设语音数字信号；所述信号比对单元与所述存储模块相连，用于将所述信号接收单元接收到的所述语音数字信号与所述存储模块内的预设语音数字信号进行逐一对比，并将与所述语音数字信号相匹配的预设语音数字信号的编号送入所述控制单元；所述控制单元根据接收到的编号控制对应的所述继电器接通。

上述结构中，将继电器与操作按钮一一对应地并联连接，可以在不破坏原有遥控器的按钮操控的情况下，增加语音控制，有利于降低现有按钮遥控器的改装难度和成本。在建筑工地，操作人员的文化水平参差不齐，普通话大多不太标准，甚至不会说普通话。而且建筑工地的操作人员以老乡居多，更多使用家乡话进行交流，而现有的语音识别装置无法准确识别出采用方言说出的指令。而采用上述装置，就可以在使用前，对防坠助爬器的操作人员的语音指令进行采集预设，采集预设时，操作人员说出一个语音指令，通过语音采集模块对语音指令进行采集后，经过模数转换和消噪处理，最后通过信号转存模块将其存入存储单元，作为该语音指令的预设语音数字信号，如此完成所有语音指令的采集预设。语音控制时，操作人员说出语音指令，语音采集模块将采集到的语音信号送入语音处理模块进行处理，信号接受单元接收到语音指令的语音数字信号后，送入信号比对单元，信号比对单元调取存储单元内的预设语音数字信号，进行一一对比，直到找出与语音指令的语音数字信号一致的预设语音数字信号，并将该预设语音数字信号的编号送入控制单元，由控制单元控制对应的继电器接通，完成语音控制。这样，无需将语音指令的内容进行识别，从而可以避免方言无法识别的问题，有利于提高控制的准确性。

进一步的，所述存储模块包括用于对每个人的身份确认指令的预设语音数字信号进行存储的第一存储单元，以及用于对每个人的防坠助爬器控制指令的预设语音数字信号进行分组存储的第二存储单元；所述身份确认指令为每个人在身份确认时需要复述出的语音指令；所述第一存储单元和第二存储单元均连接至所述信号转存单元和信号比对单元。

建筑工地人员情况复杂，存在不同人员需要攀爬上塔吊的情况，采用上述结构，可以在语音控制遥控器前，先对每个人进行身份确认，操作人员说出身份确认指令并送入信号比对单元，由信号比对单元对第一存储单元的预设语音数字信号进行调取并逐一比对，并根据匹配的预设语音数字信号选取第二存储单元内对应的一组防坠助爬器控制指令的预设语音数字信号作为后续的语音控制的比对样本。

进一步的，所述存储模块还包括连接设置在所述第二存储单元与信号比对单元之间的缓存存储器，所述缓存存储器用于缓存从所述第二存储单元调取的成组防坠助爬器控制指令的预设语音数字信号。

这样，当语音比对单元根据操作人员的身份确认指令找到第一存储单元内与之匹配的预设语音信号，并调取第二存储单元中与之对应的成组防坠助爬器控制指令的预设语音数字信号，送入缓存存储器中，由于后续语音指令比对的样本，有利于提高处理的效率。

进一步的，所述微处理器还连接有扬声器，用于播放提示语音信息。

进一步的，所述微处理器上还连接有气压高度传感器，用于检测操作人员的攀爬高度变化。

这样，一旦检测到操作人员长时间处于一个高度范围，则可以判断操作人员已经处于塔吊的操作室，或以及抵达地面，进而可以将遥控器转换到休眠模式，有利于节省电量的消耗。

进一步的，所述语音采集模块为麦克风，所述麦克风与所述语音处理模块连接。

进一步的，所述语音处理模块上连接设置有耳机插孔，所述麦克风上设置有能够挂在头上的支架，且连接有与所述耳机插孔向匹配的耳机插头。

这样，将麦克风通过支架挂在头上，方便获取操作人员带语音指令，可以将遥控器别在腰间，解放双手，确保塔吊操作人员在攀爬过程中更加安全。

综上所述，本发明具有能够对防坠助爬器进行语音遥控操作，解放塔吊操作人员的双手，有利于攀爬安全性等优点。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1所示，一种防坠助爬器用语音遥控装置，包括用于与防坠助爬器的控制端接收器无线连接的无线发射模块1，用于发出防坠助爬器控制指令的控制器2以及连接在所述控制器2的输入端的操控按钮；其特征在于，还包括依次电连接设置的语音采集模块3、语音处理模块4以及微处理器5，所述微处理器5上还连接有存储模块6以及多个与所述操控按钮一一对应地并联设置的继电器，所述继电器的控制端电连接至所述微处理器5； 所述存储模块6用于存储与防坠助爬器控制指令一一对应的预设语音数字信号；

所述语音处理模块4包括用于将所述语音采集模块3采集到的语音模拟信号转换成语音数字信号的模数转换单元41，以及对转换后的所述语音数字信号进行消噪处理的语音消噪单元42；所述微处理器5包括用于接收消噪处理后的所述语音数字信号的信号接收单元51，连接在所述信号接收单元51上的信号转存单元52和信号比对单元53，以及连接在所述信号比对单元53上的控制单元54；所述信号转存单元52用于将所述信号接收单元51接收到的所述语音数字信号送入所述存储模块6作为预设语音数字信号；所述信号比对单元53与所述存储模块6相连，用于将所述信号接收单元51接收到的所述语音数字信号与所述存储模块6内的预设语音数字信号进行逐一对比，并将与所述语音数字信号相匹配的预设语音数字信号的编号送入所述控制单元54；所述控制单元54根据接收到的编号控制对应的所述继电器接通。

上述结构中，将继电器与操作按钮一一对应地并联连接，可以在不破坏原有遥控器的按钮操控的情况下，增加语音控制，有利于降低现有按钮遥控器的改装难度和成本。在建筑工地，操作人员的文化水平参差不齐，普通话大多不太标准，甚至不会说普通话。而且建筑工地的操作人员以老乡居多，更多使用家乡话进行交流，而现有的语音识别装置无法准确识别出采用方言说出的指令。而采用上述装置，就可以在使用前，对防坠助爬器的操作人员的语音指令进行采集预设，采集预设时，操作人员说出一个语音指令，通过语音采集模块对语音指令进行采集后，经过模数转换和消噪处理，最后通过信号转存模块将其存入存储单元，作为该语音指令的预设语音数字信号，如此完成所有语音指令的采集预设。语音控制时，操作人员说出语音指令，语音采集模块将采集到的语音信号送入语音处理模块进行处理，信号接受单元接收到语音指令的语音数字信号后，送入信号比对单元，信号比对单元调取存储单元内的预设语音数字信号，进行一一对比，直到找出与语音指令的语音数字信号一致的预设语音数字信号，并将该预设语音数字信号的编号送入控制单元，由控制单元控制对应的继电器接通，完成语音控制。这样，无需将语音指令的内容进行识别，从而可以避免方言无法识别的问题，有利于提高控制的准确性。

实施时，所述存储模块6包括用于对每个人的身份确认指令的预设语音数字信号进行存储的第一存储单元61，以及用于对每个人的防坠助爬器控制指令的预设语音数字信号进行分组存储的第二存储单元62；所述身份确认指令为每个人在身份确认时需要复述出的语音指令；所述第一存储单元61和第二存储单元62均连接至所述信号转存单元52和信号比对单元53。

建筑工地人员情况复杂，存在不同人员需要攀爬上塔吊的情况，采用上述结构，可以在语音控制遥控器前，先对每个人进行身份确认，操作人员说出身份确认指令并送入信号比对单元，由信号比对单元对第一存储单元的预设语音数字信号进行调取并逐一比对，并根据匹配的预设语音数字信号选取第二存储单元内对应的一组防坠助爬器控制指令的预设语音数字信号作为后续的语音控制的比对样本。

实施时，所述存储模块6还包括连接设置在所述第二存储单元62与信号比对单元53之间的缓存存储器63，所述缓存存储器63用于缓存从所述第二存储单元62调取的成组防坠助爬器控制指令的预设语音数字信号。

这样，当语音比对单元根据操作人员的身份确认指令找到第一存储单元内与之匹配的预设语音信号，并调取第二存储单元中与之对应的成组防坠助爬器控制指令的预设语音数字信号，送入缓存存储器中，由于后续语音指令比对的样本，有利于提高处理的效率。

实施时，所述微处理器5还连接有扬声器7，用于播放提示语音信息。

实施时，所述微处理器5上还连接有气压高度传感器8，用于检测操作人员的攀爬高度变化。

这样，一旦检测到操作人员长时间处于一个高度范围，则可以判断操作人员已经处于塔吊的操作室，或以及抵达地面，进而可以将遥控器转换到休眠模式，有利于节省电量的消耗。

实施时，所述语音采集模块3为麦克风，所述麦克风与所述语音处理模块4连接。

实施时，所述语音处理模块4上连接设置有耳机插孔，所述麦克风上设置有能够挂在头上的支架，且连接有与所述耳机插孔向匹配的耳机插头。

这样，将麦克风通过支架挂在头上，方便获取操作人员带语音指令，可以将遥控器别在腰间，解放双手，确保塔吊操作人员在攀爬过程中更加安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防坠助爬器用语音遥控装置，包括用于与防坠助爬器的控制端接收器无线连接的无线发射模块（1），用于发出防坠助爬器控制指令的控制器（2）以及连接在所述控制器（2）的输入端的操控按钮；其特征在于，还包括依次电连接设置的语音采集模块（3）、语音处理模块（4）以及微处理器（5），所述微处理器（5）上还连接有存储模块（6）以及多个与所述操控按钮一一对应地并联设置的继电器，所述继电器的控制端电连接至所述微处理器（5）；所述存储模块（6）用于存储与防坠助爬器控制指令一一对应的预设语音数字信号；

所述语音处理模块（4）包括用于将所述语音采集模块（3）采集到的语音模拟信号转换成语音数字信号的模数转换单元（41），以及对转换后的所述语音数字信号进行消噪处理的语音消噪单元（42）；所述微处理器（5）包括用于接收消噪处理后的所述语音数字信号的信号接收单元（51），连接在所述信号接收单元（51）上的信号转存单元（52）和信号比对单元（53），以及连接在所述信号比对单元（53）上的控制单元（54）；所述信号转存单元（52）用于将所述信号接收单元（51）接收到的所述语音数字信号送入所述存储模块（6）作为预设语音数字信号；所述信号比对单元（53）与所述存储模块（6）相连，用于将所述信号接收单元（51）接收到的所述语音数字信号与所述存储模块（6）内的预设语音数字信号进行逐一对比，并将与所述语音数字信号相匹配的预设语音数字信号的编号送入所述控制单元（54）；所述控制单元（54）根据接收到的编号控制对应的所述继电器接通。

2.如权利要求1所述的防坠助爬器用语音遥控装置，其特征在于，所述存储模块（6）包括用于对每个人的身份确认指令的预设语音数字信号进行存储的第一存储单元（61），以及用于对每个人的防坠助爬器控制指令的预设语音数字信号进行分组存储的第二存储单元（62）；所述身份确认指令为每个人在身份确认时需要复述出的语音指令；所述第一存储单元（61）和第二存储单元（62）均连接至所述信号转存单元（52）和信号比对单元（53）。

3.如权利要求2所述的防坠助爬器用语音遥控装置，其特征在于，所述存储模块（6）还包括连接设置在所述第二存储单元（62）与信号比对单元（53）之间的缓存存储器（63），所述缓存存储器（63）用于缓存从所述第二存储单元（62）调取的成组防坠助爬器控制指令的预设语音数字信号。

4.如权利要求2所述的防坠助爬器用语音遥控装置，其特征在于，所述微处理器（5）还连接有扬声器（7），用于播放提示语音信息。

5.如权利要求2所述的防坠助爬器用语音遥控装置，其特征在于，所述微处理器（5）上还连接有气压高度传感器（8），用于检测操作人员的攀爬高度变化。

6.如权利要求1所述的防坠助爬器用语音遥控装置，其特征在于，所述语音采集模块（3）为麦克风，所述麦克风与所述语音处理模块（4）连接。

7.如权利要求6所述的防坠助爬器用语音遥控装置，其特征在于，所述语音处理模块（4）上连接设置有耳机插孔，所述麦克风上设置有能够挂在头上的支架，且连接有与所述耳机插孔向匹配的耳机插头。