多用途语音转换模块和方法及隧道设备现场故障检修方法与流程

技术领域：

本发明涉及一种电力设备检修装置，特别是涉及一种多用途语音转换模块及方法。

背景技术：
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电子电路设计工作中，经常会遇到这样一种需求，就是让设备对外有语音提示输出。比如我们现在研发的电力电缆隧道监控设备上就需要这样的语音提示功能。

电力电缆隧道监控设备安装位置一般都在隧道内部，要和传感器近距离安装以保证采集数据的准确度。而且隧道的环境一般都比较潮湿，另外还会产生有毒有害气体。基于这样的情况，所有隧道设备都要设计的防潮防爆。这样的情况下，隧道设备现场故障检修时，设备的故障点锁定就不好确定，只有两种情况可以排查，一种是通过工作人员远程服务器端查看设备运行状态，再通过内部电话联系确认(一般情况下隧道内其他通信设备没有信号)，另外一种就是现场通过目测硬件进行确定或计算机调试软件查询确定。两种方式都有弊端，第一种缺点是必须要有其它工作人员配合检查，还要保证每一个设备旁都有一部内网电话，这样基本是不可能的。第二种方式缺点是，每个设备都通过目测或者通过现场电脑软件检测，现场故障查找与故障确定的工作量太大比较耗时。故如果现场设备能通过自动语音播报运行状态和故障点的话，这样就大大减少排查工作量，并且提高故障确定的工作效率。从而快速排除故障。

基于上述原因，需要一种结构简单且插装方便的，同时兼容多种设备的语音转换模块。如果设备需要就安装上，如果不需要就不安装，不管安装与否都不影响设备的正常工作。

技术实现要素：
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本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，通过通讯接口处理器和扩音器形成即插即用的语音转换模块，直接把文本信息转换成语音播放出来，操作简单，使用方便，便于人们对设备进行检修和故障排除的多用途语音转换模块及方法。

本发明的技术方案是：一种多用途语音转换模块，包括功率放大器、处理器和扩音器，其特征是：所述处理器与通讯接口连接，并对从所述通讯接口获取的信息进行处理，并发送到tts模块，最后经过功率放大器通过扩音器进行语音播放；

所述通讯接口为两种接口方式，一种是rs232接口，另一种是rs485接口；所述tts模块采用高集成芯片xfs3031cnp和/或syn6288芯片；所述功率放大器采用lm386n和/或pam8403。

进一步的，所述扩音器采用低于3w的普通喇叭。

一种多用途语音转换方法，其方法是：通讯接口插在需要进行语音转换的设备上，实现与需要进行语音转换的设备的连接，需要进行语音转换的设备把文本信息，通过通讯接口传输给处理器，处理器把接收到的文本信息经过协议处理转换成tts芯片可以识别的信息包，tts芯片把信息包转换成语音信号，经过功率放大器把信号放大输出给扩音器进行语音播放。

进一步的，所述通讯接口为两种接口方式，一种是rs232接口，另一种是rs485接口；所述tts芯片采用高集成芯片xfs3031cnp和/或syn6288芯片；所述功率放大器采用lm386n和/或pam8403。

进一步的，所述扩音器采用低于3w的普通喇叭。

一种隧道设备现场故障检修方法，其方法是：语音转换模块通过通讯接口插在设备上的对应插口上，语音转换模块对从通讯接口传输的文本信息进行处理后，通过扩音器进行语音播报，根据语音播报，完成对设备的故障点进行锁定和排查。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过通讯接口处理器和扩音器形成即插即用的语音转换模块，直接把文本信息转换成语音播放出来，操作简单，使用方便，便于人们对设备进行检修和故障排除。

2、本发明上位机利用现有设备的连通方式，把信息通过rs232或者rs485接口输给模块，处理器接收到这些文本信息后，把这些信息分段加上信息头与特殊标记，组成符合tts芯片的数据包，并把它发送给tts芯片，然后生成语音模拟信号，接着通过功放电路把模拟信号放大，最后通过扬声器把语音播放出来。

3、本发明有两种通讯接口方式，可实现多种信号输入,兼容性更高，适合不同设备，同时，放大电路和tts芯片采用不同的芯片进行信息处理，冗余度高。

附图说明：

图1为多用途语音转换模块框图。

图2为多用途语音转换模块电路图一。

图3为多用途语音转换模块电路图二。

图4为多用途语音转换模块电路图三。

具体实施方式：

实施例：参见图1，图2，图3和图4。

多用途语音转换模块和方法及隧道设备现场故障检修方法，包括功率放大器、处理器和扩音器，处理器与通讯接口连接，并对从所述通讯接口获取的信息进行处理，并发送到tts模块，最后经过功率放大器通过扩音器进行语音播放，形成多用途语音转换模块；通过通讯接口处理器和扩音器形成即插即用的语音转换模块，直接把文本信息转换成语音播放出来，操作简单，使用方便，便于人们对设备进行检修和故障排除。

下面结合附图和实施例对本申请进行详细描述。

通信接口：一种接口采用max232eesa工业rs232芯片。这种接口应用普遍，目前大部分pc机还都带这种rs232接口，故应用方便。另一种接口采用max485eesa工业rs485芯片，它的特点是远距离通信，比如模块安装位置或距离比较远的情况下采用这个通信方式，目前测试最远可达1000米左右。这两种通信方式只是保证把有效信息传输给模块。

处理器：主cpu采用72m主频的stm32f103,10kbsram内存，64kromflash程序存储器。stm32f103基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的armcortex-m3内核。它主要完成输入信息接收与信息处理工作，把文本信息打包成语音芯片可读的信息帧。

tts芯片：主要采用的两种方案，一种是科大讯飞的高集成芯片xfs3031cnp。它可合成任意中文文本，支持英文字母，还支持gb2312、gbk、big5、unicode四种内码格式的文本，另外支持多种控制命令，包括：合成、停止、暂停合成、继续合成等操作。另一种是宇音天下科技的芯片syn6288，它具备很强的多音字处理和中文姓氏处理能力，每次合成的文本量最多可达200字节，内部集成19首声音提示音，23首和弦提示音，15首背景音乐等明显特点。

功率放大器：采用两种功率放大器，一种是lm386n它体积小8引线双列贴片封装，工作电压宽5-18v,外围元件少一般10个左右的元件即可完成。另外此芯片还采用宽温设计操作温度可达0-70摄氏度，焊接温度可达到260摄氏度。第二种功放芯片采用的是pam8403，它采用sop-16封装设计，并且还采用了新耦合输出及无低通绿波电路架构，可直接驱动喇叭，它具有短路保护、热保护、高效率等特点，在4欧姆负载和5v电源条件下，提供高达3w的功率输出。

扬声器：采用低于3w的普通喇叭即可。它具有应用广泛，价格便宜，容易采购等具体特点。

具体实现过程是，通讯接口插在现有设备的插口上，上位机把信息通过rs232或者rs485接口输给用途语音转换模块，cpu接收到这些文本信息后，把这些信息分段加上信息头与特殊标记，组成符合tts芯片的数据包，并把它发送给tts芯片，然后生成语音模拟信号，接着通过功放电路把模拟信号放大，最后通过扬声器把语音播放出来，人员根据语音播报信息对设备的故障点进行锁定和排查（故障点的锁定和排查步骤按照现有方式进行，多功能语音转换模块起到通讯作用）。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

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