[發明專利]一種無觸摸式現場人員鉆井工具清單領用系統及其領用方法

在審

• 申請號: 202111117586.6
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN114464175A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 陳勝宏;王曉松;李寧;李宏偉;高雨;閆園園;劉玉立
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: G10L15/20
• 分類號: G10L15/20;G10L15/02;G10L15/06;G10L15/00;G10L15/14;G06N3/04
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

本發明提供一種無觸摸式現場人員鉆井工具清單領用系統，錄入設備，用于進行語音錄入并將聲波信號轉換為電壓信號，通過A/D模塊進行采樣，進而將連續的電壓信號轉換為數字信號后，并將其傳輸至分析系統；分析系統，用于對由錄入設備采集到的數字信號進行預處理，并提取預處理后的數字信號中的特征參數，以得到聲音特征集合，并將聲音特征集合傳輸至操作系統；操作系統，用于完成語音的識別，提取到聲音特征集合后，利用語音識別方法去識別上述聲音特征集合所代表的單詞，以實現無觸摸式現場人員鉆井工具清單領用的目的。本發明實現噪聲環境下的語音識別，進而實現無觸摸式現場人員鉆井工具清單領用。

技術領域

本發明涉及石油、天然氣完井技術領域，更具體地說涉及一種無觸摸式現場人員鉆井工具清單領用系統。

背景技術

人機交互的不斷發展，要求自動語音識別(ASR)能夠在真實世界的各種噪聲和其他聲學干擾條件下保持魯棒性。復雜噪聲環境下語音識別的低準確性引起了學者們的廣泛關注。當前主流方法可大致分為三類：基于尋找新特征的、基于噪聲環境分類的、基于語音增強的。

發明內容

本發明克服了現有技術中的不足，目前，復雜噪聲環境下，語音識別存在低準確性的問題，提供了一種無觸摸式現場人員鉆井工具清單領用系統，本發明使用伽馬通濾波器倒譜系數作為復雜噪聲環境下的語音特征，提取訓練語音的譜圖，利用注意力網絡進行自適應特征細化，然后將注意圖與輸入特征圖相乘，實現噪聲環境下的語音識別，進而實現無觸摸式現場人員鉆井工具清單領用。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現。

一種無觸摸式現場人員鉆井工具清單領用系統，包括錄入設備、分析系統和操作系統，

錄入設備，由麥克風或者話筒組成，用于進行語音錄入并將聲波信號轉換為電壓信號，通過A/D模塊進行采樣，進而將連續的電壓信號轉換為數字信號后，并將其傳輸至分析系統；

分析系統，由濾波模塊、A/D變換模塊、預加重處理模塊和端點檢測模塊組成，用于對由錄入設備采集到的數字信號進行預處理，并提取預處理后的數字信號中的特征參數，以得到聲音特征集合，并將聲音特征集合傳輸至操作系統；

操作系統，由計算機組成，用于完成語音的識別，提取到聲音特征集合后，利用語音識別方法去識別上述聲音特征集合所代表的單詞，以實現無觸摸式現場人員鉆井工具清單領用的目的。

A/D模塊采用聲卡或者基于單片機、DSP芯片的語音信號采集與處理系統，聲卡具有對信號濾波、放大、A/D和D/A轉換的功能，通過錄音軟件能夠驅動聲卡采集語音信號并保存為語音文件，基于單片機、DSP芯片的語音信號采集與處理系統適用于現場環境嘈雜或者空間受到限制的情況。

對于現場環境嘈雜的情況，錄入設備還包括小波變換模塊，采用小波變換模塊能將聲波信號的頻譜分解到不同的頻率范圍從而得到其子帶信號。

小波變換模塊采用正交小波變換模塊，將聲波信號的能量集中到一些頻帶的少數系數上，并將其他頻帶上的小波系數置零，以達到抑制噪聲的目的。

分析系統中，濾波模塊采用帶通濾波器，以實現第一抑制輸入信號中頻率超出//2的所有分量，/為采樣頻率，以防止混疊干擾，第二抑制50Hz的電源工頻干擾的目的；A/D變換模塊將語音模擬信號轉換為數字信號，A/D變換中要對語音模擬信號進行量化，量化后的信號值與原信號值之間的差值為量化誤差，即量化噪聲；預加重處理模塊用于提升數字信號中的高頻部分，使數字信號的頻譜變得平坦，保持在低頻到高頻的整個頻帶中，能用同樣的信噪比求頻譜，便于頻譜分析；端點檢測模塊用于從包含語音的一段數字信號中確定出上述語音的起點和終點，有效的端點檢測不僅能減少處理時間，而且能排除無聲段的噪聲干擾。