用于实现光缆交接箱智能控制管理的语音播报系统及方法与流程

本发明涉及ODN(Optical Distribution Network，光分配网络)技术领域，具体来讲是一种用于实现光缆交接箱智能控制管理的语音播报系统及方法。

背景技术：

随着“十二五”规划宽带中国战略的实施，光纤接入网建设已处于大规模部署的快速发展阶段，海量ODN资源也给ODN网络的运维管理带来新的挑战与困难。运维管理的低效、高出错率等问题在工程施工阶段与日常维护阶段尤其突出。而使用电子标签对光纤进行标识，并进行智能化管理，可以提高光纤管理效率，减小光纤管理出错率。基于以上背景，华为，中兴，烽火等通讯设备制造商相继推出了自家的智能ODN系统(如华为的i-ODN；中兴的e-ODN；烽火的s-ODN等)。与传统ODN等纯无源的物理设备不同，目前用于实现智能ODN的OCC(Cross Connecting Cabinet for Communication Optical Cable，光缆交接箱)设备新增了主控单元、读写电路和电子标签等器件，能从一定程度上解决箱体的安全管理以及海量光纤的路由管理两大难题。

但随着智能ODN的推广，众多ODN厂家百花齐放，均推出了自主研发智能OCC系统及产品。其产品形态与操作方式的多样性，导致产品在使用的互通性上存在很大的缺陷，给运营商的管理施工带来了极大的不便，不仅增加了施工过程的出错率，还降低了工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用于实现光缆交接箱智能控制管理的语音播报系统及方法，能够在现有的各个厂商光缆交接箱的硬件基础上，利用语音系统解决多个厂商在产品使用上的差异性问题，减少施工人员在施工过程的出错率，提高工作效率。

为达到以上目的，本发明提供一种用于实现光缆交接箱智能控制管理的语音播报系统，包括设于OCC箱体内的OCC主控管理单元以及与OCC主控管理单元相连的OCC电子标签。其中，所述OCC主控管理单元还连接有业务功能单元以及ODN-Voice模块；

所述OCC主控管理单元用于：当ODN-Voice模块需要进行固件包匹配下载时，为ODN-Voice模块下载与OCC设备相匹配的固件版本；当ODN-Voice模块的固件包成功匹配下载后，OCC主控管理单元利用业务功能单元对OCC箱体内的电子锁和电量的使用情况进行实时的监测和处理，根据不同监测结果给出相应的语音提示信息或语音报警信息，并将该语音信息传输给ODN-Voice模块；在监测结果为正常的情况下，结合OCC电子标签以及业务功能单元的使用情况进行分析，得到有关单盘操作或人机交互的业务指引语音信息，并将该语音信息传输给ODN-Voice模块；

所述ODN-Voice模块用于：对OCC主控管理单元发来的语音信息进行预处理，并将处理后的数字信号转换为模拟信号进行输出，实现语音信息的播报。

本发明还提供一种基于上述系统的用于实现光缆交接箱智能控制管理的语音播报方法，包括以下步骤：

步骤S1：OCC主控管理单元对ODN-Voice模块进行工作前校验，判断ODN-Voice模块是否需要进行固件包的匹配下载，若是，转入步骤S2；若否，转入步骤S3；

步骤S2：利用OCC主控管理单元与外部的远程管理单元进行无线通信的方式或利用PDA进行手动下载的方式，为ODN-Voice模块下载与OCC设备相匹配的固件版本，转入步骤S3；

步骤S3：OCC主控管理单元利用业务功能单元对OCC箱体内的电子锁和电量的使用情况进行实时的监测和处理，若监测结果正常，则给出相应的语音提示信息，并将该语音信息传输给ODN-Voice模块，ODN-Voice模块进行相应语音的播报，转入步骤S4；若监测结果有异常，则给出相应的语音报警信息，并将该语音信息传输给ODN-Voice模块，ODN-Voice模块进行相应语音的播报，结束；

步骤S4：OCC主控管理单元结合OCC电子标签以及业务功能单元的使用情况进行分析，得到有关单盘操作或人机交互的业务指引语音信息，并将该语音信息传输给ODN-Voice模块，ODN-Voice模块进行相应语音的播报，结束。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明在现有的各个厂商光缆交接箱的硬件基础上，增设了具有语音播报功能的ODN-Voice模块，该模块与OCC主控管理单元、业务功能单元等配合使用，可实现电子锁、电量等的监测报警等安全防护，以及日常业务性操作的语音指引等，并可自动化升级，有效降低操作设备时的出错率，提高工作效率。

(2)本发明能针对不同型号的智能OCC设备，下载不同的语音固件，使施工人员摆脱了学习多种智能OCC系统的操作方法，避免携带多种智能终端设备的尴尬，有效提高排除故障的效率，降低设备维护难度，在短时间内轻松完成施工任务。

(3)本发明为了解决室外OCC设备控制管理的供电难题，在该系统中增设有OCC供电单元，该OCC供电单元可采用太阳能供电方式，后期还可在此基础上采取市政供电，风光互补供电等多种供电方式互补的方式来实现供电功能，不但环保节能而且可适用性强。

附图说明

图1为本发明实施例中用于实现光缆交接箱智能控制管理的语音播报系统的结构框图；

图2为本发明实施例中用于实现光缆交接箱智能控制管理的语音播报方法的流程图；

图3为本发明实施例中电子锁监控操作的流程图；

图4为本发明实施例中电量监控操作的流程图；

图5为本发明实施例中单盘操作的业务指引的流程图；

图6为本发明实施例中人机交互的业务指引的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示，本发明实施例提供一种用于实现光缆交接箱智能控制管理的语音播报系统，该系统包括设于OCC(光缆交接箱)箱体内的OCC主控管理单元、OCC电子标签、业务功能单元以及ODN-Voice模块；OCC主控管理单元分别与OCC电子标签、业务功能单元、ODN-Voice模块相连。

其中，所述OCC主控管理单元用于：当ODN-Voice模块需要进行固件包匹配下载时，与外部的远程管理单元进行无线通信(例如：2G/3G/4G/WIFI等)，为ODN-Voice模块下载与OCC设备相匹配的固件版本；当ODN-Voice模块的固件包成功匹配下载后，OCC主控管理单元利用业务功能单元对OCC箱体内的电子锁和电量的使用情况进行实时的监测和处理，根据不同监测结果(正常或异常)给出相应的语音提示信息(监测结果为正常的情况下给出)或语音报警信息(监测结果为异常的情况下给出)，并将该语音信息通过SPI(Serial Peripheral interface，串行外设接口)/UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)等方式传输给ODN-Voice模块，供其进行语音播报用；并且，在监测结果为正常的情况下，结合OCC电子标签以及业务功能单元的使用情况进行分析，得到有关单盘操作或人机交互的业务指引语音信息，并将该语音信息通过SPI/UART等方式传输给ODN-Voice模块，供其进行语音播报用。

具体来说，所述业务功能单元包括电子锁单元、视频采集单元、电量监控单元、OCC电子标签读写电路、单盘业务指引单元、图像可视化单元以及信息存储单元。

其中，OCC主控管理单元利用电子锁单元、视频采集单元实现对OCC箱体内的电子锁的使用情况进行实时的监测和处理：电子锁单元实时监测OCC箱体内的电子锁是否为打开状态；当为打开状态时，OCC主控管理单元将判断电子锁是否是正常开启，若为正常开启，则给出有关欢迎使用的语音提示信息，若为异常开启(如电子锁被恶意破坏)，则给出有关警告的语音报警信息并控制视频采集单元采集违章人员的图像信息；当为关闭状态时，OCC主控管理单元给出有关欢送的语音提示信息；

OCC主控管理单元利用电量监控单元实现对电量的使用情况进行实时的监测和处理：电量监控单元通过OCC主控管理单元的MCU(Micro Control Unit，微控制单元)上的AD管脚进行实时电压的监测，OCC主控管理单元根据电量监控单元监测的实时电压进行电量判断，一旦发现电压低于正常工作范围，则给出有关电量不足的语音报警信息；

OCC主控管理单元结合OCC电子标签、OCC电子标签读写电路以及单盘业务指引单元的使用情况进行分析，得到有关单盘操作的业务指引语音信息：OCC主控管理单元利用OCC电子标签、OCC电子标签读写电路自动识别所连接单盘的盘体信息，根据该盘体信息进行分析，给出有关自检或升级的业务指引语音信息；单盘业务指引单元判断是否发生单盘故障或发生单盘更换操作，一旦发生，OCC主控管理单元则对单盘故障进行分析给出有关故障原因的业务指引语音信息或针对单盘更换操作直接给出有关更换提醒的业务指引语音信息。

OCC主控管理单元结合图像可视化单元以及信息存储单元的使用情况进行分析，得到有关人机交互的业务指引语音信息：操作人员利用图像可视化单元对OCC主控管理单元进行操作(如将故障现象与特殊情况进行手动录入)，当发生误操作时，OCC主控管理单元给出有关正确操作的业务指引语音信息；当操作正确时，OCC主控管理单元将相应的操作信息上传至信息存储单元保存，并给出上传成功或失败的业务指引语音信息。

所述ODN-Voice模块用于：对OCC主控管理单元发来的语音信息进行预处理，并将处理后的数字信号转换为模拟信号进行输出，实现语音信息的播报。具体来说，ODN-Voice模块包括语音处理系统单元、音频处理单元以及音频输出单元；所述语音处理系统单元用于：对OCC主控管理单元发来的语音信息进行预处理(如信号放大、音频去噪、多语音信息时的优先级排序等处理)，并将处理后的语音信息的数字信号传输给音频处理单元；所述音频处理单元用于：将数字信号转换为模拟信号并发送给音频输出单元；所述音频输出单元用于：输出模拟信号实现语音信息的播报。

实际使用时，所述ODN-Voice模块需支持回滚功能，当升级无法成功时，可自动回滚到上一个固件版本，防止因升级失败原因造成业务的无法正常运行。其中，语音处理系统单元为了满足高速的数字信号传输和预处理，需要采用一个高性能的MCU(微处理器)，并与OCC主控管理单元的MCU形成主、从处理器结构(主控单元为主，语音处理单元为从)，且在处理了语音信息之后还需将处理了的语音信息回传给OCC主控管理单元，以便OCC主控管理单元保存。这样能有效提高整体的处理效率，还能有效避免单个OCC主控管理单元的MCU因资源有限无法及时处理语音信息而影响整个信息的播报操作。另外，音频处理单元在设计上可采用高性能、低功耗的立体声音频芯片，且由于本发明应用中不需要语音信号的采集，因此所采用的音频芯片仅需支持立体声输出即可，其供电电压范围可在3.3～5V之间，能与智能OCC所用的DC-DC通用。对于音频输出单元，则可采用一个简单的喇叭及周边配套电路即可。

进一步地，为了解决室外OCC设备的控制管理的供电难题，本发明在该系统中增设有OCC供电单元，所述OCC供电单元分别与OCC主控管理单元、OCC电子标签、业务功能单元以及ODN-Voice模块相连，用于给上述器件提供电源。实际操作时，该OCC供电单元可采用太阳能供电方式，后期还可在此基础上采取市政供电，风光互补供电等多种供电方式互补的方式来实现供电功能。具体的供电系统不在本文的论述范围之内，此处不详述。

参见图2所示，本发明实施例还提供一种基于上述系统的用于实现光缆交接箱智能控制管理的语音播报方法，包括以下步骤：

步骤S1：OCC主控管理单元对ODN-Voice模块进行工作前校验，判断ODN-Voice模块是否需要进行固件包的匹配下载，若是，转入步骤S2；若否，转入步骤S3。

步骤S2：利用OCC主控管理单元与外部的远程管理单元进行无线通信的方式或利用PDA(Personal Digital Assistant，掌上电脑)进行手动下载的方式，为ODN-Voice模块下载与OCC设备相匹配的固件版本，转入步骤S3。

具体来说，步骤S2中，利用OCC主控管理单元与外部的远程管理单元进行无线通信的方式，为ODN-Voice模块下载与OCC设备相匹配的固件版本，具体包括以下操作：

步骤1：OCC主控管理单元与ODN-Voice模块之间通过1-Wire总线验证的方式识别当前OCC设备的型号；

步骤2：OCC主控管理单元与外部的远程管理单元进行无线通信(例如：2G/3G/4G/WIFI等)，将识别的OCC设备的型号上传至远程管理单元；

步骤3：远程管理单元成功从网络匹配到该型号对应的固件版本后，OCC主控管理单元从远程管理单元自动下载该固件版本。

可以理解的是，实际操作中，当OCC主控管理单元与外部的远程管理单元无法进行无线通信(如位于2G/3G/4G/WIFI等网络覆盖不佳的地方)或远程管理单元无法从网络匹配到对应的固件版本时，可利用PDA从远程管理单元处进行手动下载。具体来说，步骤S2中，利用PDA进行手动下载的方式，为ODN-Voice模块下载与OCC设备相匹配的固件版本，具体包括以下操作：操作人员可通过PDA从远程管理单元处手动下载与OCC设备相匹配的ODN-Voice模块固件版本，然后通过连线将PDA与ODN-Voice模块相连，从而实现ODN-Voice模块的固件版本的下载。上述两种下载方式，确保了ODN-Voice模块能有效的适用于各种网络环境下。

步骤S3：OCC主控管理单元利用业务功能单元对OCC箱体内的电子锁和电量的使用情况进行实时的监测和处理，若监测结果正常，则给出相应的语音提示信息，并将该语音信息通过SPI/UART等方式传输给ODN-Voice模块，ODN-Voice模块进行相应语音的播报，转入步骤S4；若监测结果有异常，则给出相应的语音报警信息，并将该语音信息通过SPI/UART等方式传输给ODN-Voice模块，ODN-Voice模块进行相应语音的播报，结束。

实际操作时，步骤S3具体包括以下操作：

如图3所示，电子锁监控操作：OCC主控管理单元利用电子锁单元实时监测OCC箱体内的电子锁是否为打开状态；当为打开状态时，OCC主控管理单元将判断电子锁是否是正常开启，若为正常开启，则给出有关欢迎使用的语音提示信息并传输给ODN-Voice模块进行相应语音的播报，转入步骤S4；若为异常开启(如电子锁被恶意破坏)，则给出有关警告的语音报警信息并控制视频采集单元采集违章人员的图像信息，再将语音信息传输给ODN-Voice模块进行相应语音的播报，然后结束所有操作；当为关闭状态时，OCC主控管理单元给出有关欢送的语音提示信息。

如图4所示，电量监控操作：OCC主控管理单元利用电量监控单元对OCC主控管理单元的MCU上的AD管脚进行实时电压的监测；OCC主控管理单元根据电量监控单元监测的实时电压进行电量判断，一旦发现电压低于正常工作范围，则给出有关电量不足的语音报警信息并传输给ODN-Voice模块进行相应语音的播报，然后结束所有操作。

步骤S4：OCC主控管理单元结合OCC电子标签以及业务功能单元的使用情况进行分析，得到有关单盘操作或人机交互的业务指引语音信息，并将该语音信息通过SPI/UART等方式传输给ODN-Voice模块，ODN-Voice模块进行相应语音的播报，结束。

实际操作时，步骤S4具体包括以下操作：

如图5所示，单盘操作的业务指引操作：OCC主控管理单元利用OCC电子标签、OCC电子标签读写电路自动识别所连接单盘的盘体信息，根据该盘体信息进行分析，给出有关自检或升级的业务指引语音信息，并将该语音信息传输给ODN-Voice模块进行相应语音的播报；单盘业务指引单元判断是否发生单盘故障或发生单盘更换操作，一旦发生，OCC主控管理单元则对单盘故障进行分析，给出有关故障原因的业务指引语音信息或针对单盘更换操作直接给出有关更换提醒的业务指引语音信息，并将该语音信息传输给ODN-Voice模块进行相应语音的播报。

如图6所示，人机交互的业务指引操作：操作人员利用图像可视化单元对OCC主控管理单元进行操作，当发生误操作时，OCC主控管理单元给出有关正确操作的业务指引语音信息，并将该语音信息传输给ODN-Voice模块进行相应语音的播报；当操作正确时，OCC主控管理单元将相应的操作信息上传至信息存储单元保存，并给出上传成功或失败的业务指引语音信息，将该语音信息传输给ODN-Voice模块进行相应语音的播报。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。