語音識別技術(shù)在智能消防建設(shè)中的應(yīng)用探索

劉林 孫成江 王正興

[摘 要] 語音識別技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，給消防信息化建設(shè)向智能化邁進(jìn)帶來了契機(jī)，文章以當(dāng)今語音識別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀為先導(dǎo)，通過分析當(dāng)前消防信息化建設(shè)瓶頸問題，以解決問題為導(dǎo)向，結(jié)合消防業(yè)務(wù)實(shí)戰(zhàn)，從應(yīng)用角度研究未來語音識別技術(shù)在消防信息化發(fā)展中的應(yīng)用，為探索語音識別技術(shù)在實(shí)現(xiàn)智能消防建設(shè)中提供參考。

[關(guān)鍵詞] 語音識別；智能；消防

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 23. 073

[中圖分類號] TU998；TN912.34 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）23- 0174- 03

1 引 言

ASR（語音識別技術(shù)），VR（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)）、AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或混合現(xiàn)實(shí)），三維圖形圖像技術(shù)，人工智能技術(shù)的成熟和普及，代表了未來智能化發(fā)展的方向，這些新技術(shù)為消防信息化建設(shè)從數(shù)字化向智能化發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐。語音識別技術(shù)就是計(jì)算機(jī)通過對人類語言的認(rèn)識理解，將人類的語言信號轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的文本或命令的技術(shù)，也就是讓計(jì)算機(jī)聽懂人的話。智能消防系統(tǒng)是將GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）、GIS（地理信息系統(tǒng)）、GSM（無線移動通信系統(tǒng)）和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代高新技術(shù)集于一體，滿足消防應(yīng)急指揮、業(yè)務(wù)管理、警務(wù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等應(yīng)用的系統(tǒng)。智能消防最大的特點(diǎn)是能夠進(jìn)行人機(jī)交互、自主感知、自主學(xué)習(xí)、自主識別和分析以及自主決策的系統(tǒng)。

消防指揮中心信息化實(shí)現(xiàn)了它與用戶單位聯(lián)網(wǎng)，改變了過去傳統(tǒng)、落后和被動的報(bào)警、接警、處警方式，實(shí)現(xiàn)了報(bào)警自動化、接警智能化、處警預(yù)案化、管理網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)專業(yè)化、科技現(xiàn)代化，大大減少了中間環(huán)節(jié)，極大地提高了處警速度，真正做到了方便、快捷、安全、可靠，使人民生命、財(cái)產(chǎn)的安全以及人員生命的安全得到最大限度的保護(hù)。本文所述的智能消防的主體對象是以消防指揮調(diào)度系統(tǒng)為核心，針對消防隊(duì)伍在日常火災(zāi)撲救、搶險(xiǎn)救援、消防監(jiān)督、指揮決策、通信聯(lián)絡(luò)、裝備管理等業(yè)務(wù)工作中的信息化技術(shù)應(yīng)用。

語音識別技術(shù)不能完全代表智能化，但它是智能化很具有突破性的技術(shù)代表，它的長足發(fā)展對未來智能化實(shí)現(xiàn)具有重大意義。當(dāng)前對于大多數(shù)消防指揮調(diào)度系統(tǒng)，消防業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)而言，基本停留在半自動化階段，還是需要一定的人工干預(yù)、判斷、決策的，基本都是將關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫相整合，輔助以現(xiàn)在的圖形圖像技術(shù)、衛(wèi)星通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行資源整合，為消防指揮調(diào)度提供信息服務(wù)的，但是從根本上來講，這些都只是基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)建設(shè)和數(shù)據(jù)采集，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到智能化的標(biāo)準(zhǔn)。而語音識別技術(shù)的不斷深入發(fā)展為實(shí)現(xiàn)智能化消防提供了突破口。

2 語音識別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前語音識別技術(shù)逐步進(jìn)入人們的生活中，也正逐漸改變著人們的生活方式。最具代表性的應(yīng)用是當(dāng)前幾乎所有的智能手機(jī)都具有智能語音識別功能，比如夠打開應(yīng)用、語音控制、語音喚醒、聲紋解鎖、語音輸入等。在智能家電領(lǐng)域，語音識別技術(shù)也是異軍突起，電視機(jī)、空調(diào)、冰箱、燈具等都有語音識別技術(shù)的身影。另外在智能汽車領(lǐng)域，語音識別技術(shù)與行車安全預(yù)警、衛(wèi)星導(dǎo)航、車輛發(fā)動機(jī)起停、車聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合。以及在工業(yè)、航空、安防、網(wǎng)絡(luò)游戲、醫(yī)療、通信、玩具等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，都凸顯了語音識別技術(shù)的重要性。很多專家都認(rèn)為語音識別技術(shù)是2000年至2010年間信息技術(shù)領(lǐng)域十大重要的科技發(fā)展技術(shù)之一。其原理如圖1所示。

智能語音行業(yè)具有很高的行業(yè)技術(shù)壁壘，在國外微軟、蘋果、Google、Nuance等知名公司具有較強(qiáng)實(shí)力，微軟早在Office軟件研發(fā)時(shí)期，就致力于語音輸入法的研究，蘋果新推出的Siri和Nuance的Dragon Ditation是語音識別具有代表性的產(chǎn)品。在國內(nèi)，語音市場主要以語音合成為主，科大訊飛、捷通華聲、百度語音、QQ語音、云知聲、盛大、搜狗語音助手等系統(tǒng)都采用了最新的語音識別技術(shù)，其中科大訊飛、百度語音先后已經(jīng)達(dá)到了98%的識別正確率，市面上其他相關(guān)的產(chǎn)品也直接或間接嵌入了類似的技術(shù)。但隨著世界范圍內(nèi)越來越多的語音識別軟件的涌現(xiàn)，如語音類搜索應(yīng)用Dragon Search、語音類聽寫功能整合軟件訊飛口訊、語音類音樂軟件Shazam、口語在線學(xué)習(xí)平臺思必馳AIChinese，以及語音控制軟件Siri等，語音識別勢必會成為智能語音市場的主流。

3 消防信息化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

消防信息化技術(shù)應(yīng)用是圍繞消防指揮調(diào)度平臺展開的，當(dāng)前消防指揮調(diào)度系統(tǒng)是集多種技術(shù)于一體的綜合性集成平臺（如圖2所示），主要應(yīng)用技術(shù)有GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）、GIS（地理信息系統(tǒng)）、GSM（無線移動通信系統(tǒng)）、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、三維圖形圖像、數(shù)據(jù)庫、高保真音視頻等技術(shù)。從消防指揮調(diào)度平臺實(shí)現(xiàn)的功能來看，現(xiàn)有的技術(shù)基本能達(dá)到數(shù)字化消防的標(biāo)準(zhǔn)，所應(yīng)用的技術(shù)也能夠滿足當(dāng)前消防指揮調(diào)度和業(yè)務(wù)管理的需要，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，新需求的出現(xiàn)，會逐漸暴露出當(dāng)前平臺的不足。特別是無線通信技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展和投入使用，用戶不再滿足于低標(biāo)準(zhǔn)的視頻質(zhì)量，更多的趨向于音視頻的合成應(yīng)用，對系統(tǒng)的智能應(yīng)答、多方交互性要求越來越高。另外在數(shù)據(jù)的獲取上由原來的人工操作、固定采集、單一獲取的方式逐漸向自動采集報(bào)送、立體化全方位數(shù)據(jù)采集而發(fā)生改變。例如利用無人機(jī)技術(shù)既可以從高空采集視頻，也可以同時(shí)采集大氣數(shù)據(jù)、地質(zhì)水文數(shù)據(jù)、地貌環(huán)境數(shù)據(jù)，僅需要更換無人機(jī)上的數(shù)據(jù)采集設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)。在消防火災(zāi)撲救和應(yīng)急搶險(xiǎn)中，可以探測有毒有害氣體擴(kuò)散區(qū)域，并且實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)送到地面指揮中心，結(jié)合軟件繪制出危險(xiǎn)區(qū)域圖，調(diào)用應(yīng)急預(yù)案，采取有效措施進(jìn)行處置。

在警務(wù)受理、遠(yuǎn)程會商、數(shù)字通訊、消防車輛智能化應(yīng)用、消防專勤設(shè)備應(yīng)用、消防個(gè)人防護(hù)裝備等方面現(xiàn)在的技術(shù)應(yīng)用還有很大的提升空間，特別是在輔助決策方面，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行事態(tài)分析評估方面，消防信息化向智能化發(fā)展還有更深入的應(yīng)用等待著去探索和實(shí)現(xiàn)。

4 語音識別技術(shù)在消防智能化中的應(yīng)用探析

4.1 語音識別技術(shù)在警務(wù)受理中的應(yīng)用

目前消防警務(wù)受理大多還是人工通過電話來獲取信息的，需要人工將信息錄入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，錄音設(shè)備對電話模擬聲音信息進(jìn)行實(shí)時(shí)錄音，報(bào)警信息文字記錄與報(bào)警錄音相關(guān)聯(lián)存入事件數(shù)據(jù)庫中。使用語音識別技術(shù)后，通過對報(bào)警人的語氣、語言進(jìn)行分析，自動將報(bào)警人的語音轉(zhuǎn)化成文字，并按照報(bào)警信息要素進(jìn)行分解自動寫入數(shù)據(jù)庫中，這樣可以減少接警員大量時(shí)間。另外報(bào)警的電話模擬聲音可直接轉(zhuǎn)化成文字，與錄音一同存入報(bào)警記錄中，更便于以后信息查詢和事件調(diào)查。

4.2 語音識別技術(shù)在遠(yuǎn)程會商中的應(yīng)用

當(dāng)前在消防行業(yè)中，遠(yuǎn)程會商主要應(yīng)用于移動應(yīng)急平臺和指揮中心之間，這與視頻會議非常相似，利用衛(wèi)星通信或GSM等無線通信可以實(shí)現(xiàn)高清視頻和高保真音頻的全雙工同步進(jìn)行，這是當(dāng)前遠(yuǎn)程會商和視頻會議都能夠?qū)崿F(xiàn)的，但是語音識別技術(shù)還沒有完全得以應(yīng)用，會議內(nèi)容信息還是需要人工整理成文字，這對于記錄員來說是一件辛苦的工作，而且容易出錯。使用語音識別技術(shù)后，遠(yuǎn)程會商中的語音信息可以根據(jù)每個(gè)人聲音特點(diǎn)進(jìn)行識別，并且與會議相同步實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化成為文字。

4.3 語音識別技術(shù)在數(shù)字通訊中的應(yīng)用

火場通訊是消防隊(duì)伍最依賴的信息傳遞方式，通過對諸多滅火搶險(xiǎn)救援戰(zhàn)評分析，都反映通訊不暢，通訊指揮混亂，語音信息交錯復(fù)雜，難以進(jìn)行識別和整理。利用語音識別可以按照手持對講機(jī)或車載臺的編號進(jìn)行語音識別，重新進(jìn)行編排組合，按照時(shí)間順序?qū)χ笓]過程中各方的語音進(jìn)行分類并且轉(zhuǎn)化成文字記錄，可以利用電子屏幕實(shí)時(shí)將轉(zhuǎn)化后的文字信息展示出來，便于信息溝通。另外有了語音和文字記錄更有利于后期對指揮過程進(jìn)行調(diào)查研討、總結(jié)研判。

4.4 語音識別技術(shù)在消防車輛使用中的應(yīng)用

消防車既具有一般車輛的基本功能，又有滿足特殊功能需要的裝置，例如泡沫消防車、干粉消防車都有泵浦等特殊裝置，舉高噴射消防車、云梯車有舉生裝置。這些不同的消防車目前都有獨(dú)立的手動操控裝置，較為先進(jìn)的有電控或無線遙控裝置。語音識別技術(shù)成熟后，既可以滿足消防車輛在形式過程中的語音交互導(dǎo)航、車輛故障智能檢查結(jié)果集車況語音播報(bào)等車聯(lián)網(wǎng)基本功能，還可以加載聲控模塊對消防車輛特有裝置進(jìn)行聲控操作，駕駛員只需要說出操作指令即可完成作業(yè)。如：對車載遙控炮發(fā)布指令，出水、水炮仰角+1、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)+1等等。

4.5 語音識別技術(shù)在消防專勤設(shè)備中的應(yīng)用

技術(shù)的革新，推動了制造工藝的革新，由此帶動了消防專勤設(shè)備的發(fā)展。消防專勤設(shè)備是處置不同事故災(zāi)害時(shí)的專業(yè)設(shè)備或工具，有偵檢類、破拆類、噴射類、救生類、照明類等等。目前這些設(shè)備都需要人員獨(dú)立操作，在火災(zāi)撲救或搶險(xiǎn)救援中需要消防人員來操作，占用很大的人力資源，而且不同品牌或型號的同類設(shè)備操作程序差別較大，數(shù)量眾多的設(shè)備操作方式難以記憶。在這些同類型具有電子控制系統(tǒng)的專勤設(shè)備統(tǒng)一操作程序前提下，可利用語音識別技術(shù)統(tǒng)一操作指令，就可完成應(yīng)用操作。如對于有毒氣體檢測儀，設(shè)備將偵測的數(shù)據(jù)播報(bào)出后，監(jiān)測人員可與設(shè)備進(jìn)行交互式語音對話，如檢測物質(zhì)的理化性質(zhì)、處置措施、人員防護(hù)要點(diǎn)等信息，有了這樣的功能會更加有助于現(xiàn)場災(zāi)害的處置。

4.6 語音識別技術(shù)在個(gè)人安全防護(hù)裝備中的應(yīng)用

在個(gè)人安全防護(hù)裝備方面，對于消防人員來說較為常用的有辟火服、隔熱服、防化服、空氣呼吸器、跌到儀、消防頭盔等。利用語音識別技術(shù)和其他技術(shù)相結(jié)合可以使這些常規(guī)的安全防護(hù)裝備更加智能化，如利用語音識別技術(shù)、屏幕顯示技術(shù)與設(shè)備傳感器相集成，在消防員頭盔中配備耳麥，隨時(shí)能夠聽到空氣呼吸器氣瓶剩余氣量，聽到隔熱服感知到的外界溫度的語音播報(bào)，詢問看到事故災(zāi)害現(xiàn)場的信息，聽到或在頭盔屏幕上看到通過網(wǎng)絡(luò)搜索而來的信息或數(shù)據(jù)。利用語音識別技術(shù)可以讓消防服、讓消防靴、讓空氣呼吸器、讓消防頭盔“說話”，甚至讓它回答問題。

5 結(jié) 語

語音識別技術(shù)的廣泛普及勢必為消防信息化向智能化注入活力，雖然語音識別技術(shù)在利用聲音指令進(jìn)行交互式操控還存在一定的弊端，比如可靠性、方言的影響、不同的語言和專業(yè)詞語翻譯的準(zhǔn)確性，在一定程度上會的影響它的使用面，但是隨著語言數(shù)據(jù)庫和語音數(shù)據(jù)庫的不斷完善，技術(shù)的不斷優(yōu)化，這些都將不是問題。語音識別技術(shù)與其他技術(shù)的有效結(jié)合、如何利用語音識別技術(shù)，不斷挖掘它的應(yīng)用方向，讓它發(fā)揮更大的作用這才是應(yīng)用層面研究探索的方向。

主要參考文獻(xiàn)

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