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语音合成技术构筑新型物联感知矿井监控系统

    据报道,2002年以来,我国几乎每年冬季都有特大矿难发生。仅2006年,根据国家安全生产监督管理总局的不完全统计,2006年10月—11月份,全国共发生矿难22起,总计322人死亡。“矿难”二字,触目惊心。
 
    矿下安全重在防范,当产生问题后,需第一时间得到反馈。为什么目前的制度健全,而事故却屡屡出现。究其原因,不外乎,制度执行力度不够,监督不得力。本文将着重讨论在物联时代如何解决此类问题,减少矿难的产生并在事故发生后迅速的对矿下被困人员定位,减少伤亡。
 
    感知矿井监控系统(Perception Of Mine Monitoring Systems—简称POMMS系统)将主要利用无线传感技术、Zigbee技术、TTS技术、计算机技术以及通信网络技术等手段来构建。以实现三大目的:
    1、   矿下复杂环境监控,如监控煤矿中的煤炮、透水预兆等;
    2、   人员迅速实时的定位,考勤功能、监控中心下发报文实时的播报提醒;
    3、   在矿灾环境中依靠Zigbee的自组网技术实现矿下人员的迅速定位。
 
    POMMS系统的主要功能实现;灾难的预防监控、实时的将信息以报文形式下达矿工的随身终端通过TTS进行播报、救援中提供迅速稳定的人员定位。POMMS系统的主要组成:
    1)   灾难预防监控传感网络、考勤无线通讯网关;
    2)   矿用随身终端(可以安全帽的形式进行集成);
    3)   后台服务中心。
    由1)直接与2)进行数据的交互,并可以与3)进行无线数据交互,得到下发的报文,传输给矿用终端,通过集成的语音合成芯片SYN6288或语音合成软件emTTS进行语音播报,并且在1)中的部分网关出现通讯故障,可以藉由矿用终端进行无线组网通讯。
系统组成如图所示:

 

    灾难预防传感监控网络,主要由传感器与采集装置组成,传感采集终端将采集的数据传送到后台服务数据库,后台服务器通过与云计算中心进行数据的交互,出现异常数据第一时间报警,并通过室内的服务网关下发报警信息。矿下考勤无线网关,除了能用作无线通讯外,还能兼当考勤机,当工作人员经过网关附件,会自动的收到网关的信息,并通过语音合成技术进行播报:“考勤记录成功,编号1234,李**,注意工作安全规范”,播报内容可以自行定义。
 
    矿用终端体积小巧,使用Zigbee技术能降低功耗,一块电池可连续使用15天甚至更长时间。可以集成在多种产品中,本文中与安全帽一起使用。当得到中心下发信息,驱动集成的SYN6288芯片通过语音合成技术进行播报:“B区出现透水预兆,请广大工作人员迅速撤离。”矿下的无线网关,每隔50米进行一布置,当其中的某个网关故障,可以凭借附近工作人员的安全帽终端自动组网,直至通知到整个网络。
 
    后台服务中心的核心为中心服务器,服务器进行数据的实时存储判断,通过与云计算中心进行数据的交互,自行判断异常信息,并进行报警信息的播报。同时当需要通知矿下工作人员事宜时,也可以直接编辑文字信息进行下发,如:“各小组组长,请在下午3时参加安全工作规范培训。”各小组组长能快速的进行反馈,而无需再一一进行通知。
 
    当出现矿下紧急情况时,每位矿工都可以迅速的得到消息而采取安全统一的行动。
 
    POMMS系统的推出,主要实现了迅速的对每位矿工的进行紧急信息的下达,在关键的时刻,时间等同于生命。同时由于其强大的监控预警系统能迅速的进行数据的反馈预警,当事故产生时,可以通过矿用终端的自组网技术迅速的定位矿下受困人员,快速的给予救助。
 
    北京宇音天下科技有限公司,全球领先的语音合成技术提供商。愿优良的语音合成技术在整套系统中,给予矿工及时的帮助,减少灾难的发生。此套系统不止能应用于矿下,在铁路修路、建筑施工等较多的危险操作领域都可使用。

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