一種基于語音交互的故障診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及基于語音交互的故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種基于語音交互的 故障診斷方法。 二、
【背景技術(shù)】
[0002] 故障是一切設(shè)備都不可避免的現(xiàn)象，常用的故障診斷方法有基于經(jīng)驗(yàn)的故障診斷 和基于技術(shù)資料的故障診斷方法?；诮?jīng)驗(yàn)的故障診斷方法是最古老的診斷方法，這類方 法成本低、應(yīng)用范圍廣、診斷迅速，但對(duì)排故人員經(jīng)驗(yàn)的要求較高，不利于年輕排故人員的 成長(zhǎng)?；诩夹g(shù)資料的故障診斷是利用設(shè)備制造商提供的技術(shù)資料進(jìn)行故障診斷，這類技 術(shù)資料能夠較為全面的給出設(shè)備故障及故障原因，即使年輕的排故人員根據(jù)技術(shù)資料也能 完成排故，然而傳統(tǒng)的技術(shù)資料都是紙質(zhì)手冊(cè)，完成一項(xiàng)故障診斷往往要帶多本手冊(cè)，攜帶 和使用都不方便。交互式電子技術(shù)手冊(cè)（簡(jiǎn)稱IETM)通過將大量的書面技術(shù)資料電子化不 僅大大降低了技術(shù)資料的規(guī)模，如一臺(tái)便攜式維修輔助設(shè)備（PM)或手持電腦，甚至一張 光盤就可以存儲(chǔ)一臺(tái)設(shè)備的全部技術(shù)資料，而且還能夠存儲(chǔ)音頻、視頻、動(dòng)畫等形式的技術(shù) 資料，大大提1? 了故障診斷的效率。
[0003] 以往基于交互式電子技術(shù)手冊(cè)的故障診斷方法，都是以軟件顯示界面交互問答形 式對(duì)故障隔離過程進(jìn)行引導(dǎo)，如中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)明的"基于交互式電 子技術(shù)手冊(cè)的聯(lián)機(jī)故障診斷設(shè)備及方法"，專利申請(qǐng)?zhí)?01210085956. 7,排故人員首先通過 選擇IETM中已有的故障現(xiàn)象或?qū)⒃O(shè)備故障現(xiàn)象輸入IETM進(jìn)行故障匹配，IETM根據(jù)選擇或 匹配的結(jié)果在故障診斷界面顯示一條故障現(xiàn)象描述信息或針對(duì)被診斷對(duì)象的某項(xiàng)操作指 令信息，并詢問結(jié)果是否與其描述的相同，排故人員根據(jù)IETM提供的描述信息或指令信 息進(jìn)行確認(rèn)操作，確認(rèn)結(jié)果無論相同還是不同通過用鼠標(biāo)點(diǎn)擊"是"或"否"按鈕向IETM反 饋，IETM根據(jù)反饋決定顯示相應(yīng)分支下的下一條描述信息，如此持續(xù)，直至最后的診斷結(jié)果 顯示界面。在操作過程中可通過點(diǎn)擊"后退"按鈕，退回到上一條信息界面。
[0004] 現(xiàn)有基于IETM的故障診斷方法相比于傳統(tǒng)的故障診斷方法已經(jīng)取得顯著進(jìn)步， 但在排故過程中排故人員需要閱讀大量的診斷任務(wù)信息，頻繁操作IETM瀏覽器以驅(qū)動(dòng)故 障診斷過程，而且在操作IETM瀏覽器時(shí)往往需要移動(dòng)位置，不僅不利于排故人員集中注意 力排故，還導(dǎo)致時(shí)間的浪費(fèi)，造成排故效率降低，人為差錯(cuò)率升高。 三、

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有基于IETM的故障診斷方法的不足，提供一種基于語音 交互的故障診斷方法，以提高排故效率，降低人為差錯(cuò)率。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 本發(fā)明的一種基于語音交互的故障診斷系統(tǒng)包括語音交互模塊、IETM瀏覽器、 IETM內(nèi)容數(shù)據(jù)庫和命令模式數(shù)據(jù)庫四個(gè)部分；所述語音交互模塊用于采集排故人員的語 音，識(shí)別語音中包含的診斷結(jié)果語音信號(hào)，播放IETM瀏覽器輸出的診斷任務(wù)音頻信號(hào)，并 實(shí)現(xiàn)診斷結(jié)果語音信號(hào)和診斷任務(wù)音頻信號(hào)的無線傳輸；所述IETM內(nèi)容數(shù)據(jù)庫是IETM瀏 覽器的數(shù)據(jù)源，用于存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)象的各種診斷和維修任務(wù)信息；所述IEMT瀏覽器從IETM內(nèi) 容數(shù)據(jù)庫中加載設(shè)備的技術(shù)資料信息，提供人機(jī)交互的圖形界面，并響應(yīng)和處理排故人員 發(fā)出的各種命令；所述命令模式數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)故障診斷過程的命令模式。
[0008] 所述的語音交互模塊包括語音采集模塊、音頻輸出模塊、語音識(shí)別模塊和無線通 信模塊四個(gè)部分；語音采集模塊用于采集排故人員的語音；語音識(shí)別模塊負(fù)責(zé)識(shí)別語音采 集模塊采集的語音，提取語音中包含的診斷結(jié)果語音信號(hào)；音頻輸出模塊用于輸出診斷任 務(wù)音頻信號(hào)；無線通信模塊用于語音交互模塊與IETM瀏覽器之間的無線通信。
[0009] 所述的IETM瀏覽器包括音頻檢測(cè)與交換模塊、命令匹配模塊、數(shù)據(jù)解析和轉(zhuǎn)換模 塊、界面管理模塊和IETM故障診斷引擎五個(gè)部分；音頻檢測(cè)與交換模塊用于實(shí)現(xiàn)診斷結(jié) 果語音信號(hào)和診斷任務(wù)音頻信號(hào)的檢測(cè)以及兩者在語音交互模塊和IETM瀏覽器之間的交 換；命令匹配模塊負(fù)責(zé)將診斷結(jié)果語音信號(hào)匹配為標(biāo)準(zhǔn)的命令模式；IETM故障診斷引擎負(fù) 責(zé)從IETM內(nèi)容數(shù)據(jù)庫中加載裝備的技術(shù)資料信息，處理IETM故障診斷策略信息，控制診斷 策略的執(zhí)行過程；數(shù)據(jù)解析和轉(zhuǎn)換模塊用于將IETM故障診斷引擎推理得到的診斷任務(wù)解 析和轉(zhuǎn)換為音頻信號(hào)；界面管理模塊實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面。
[0010] 本發(fā)明的基于語音交互的故障診斷方法，它是基于所述的基于語音交互的故障診 斷系統(tǒng)，包括：
[0011] IETM瀏覽器從IETM內(nèi)容數(shù)據(jù)庫加載設(shè)備的全部診斷策略，排故人員根據(jù)設(shè)備的 故障現(xiàn)象或故障代碼選擇并啟動(dòng)故障診斷策略，每個(gè)故障診斷策略都包含一個(gè)或多個(gè)診斷 步驟，而每個(gè)診斷步驟則包含一個(gè)診斷任務(wù)和若干個(gè)診斷結(jié)果，診斷任務(wù)用于確定或排除 設(shè)備對(duì)象的某個(gè)子系統(tǒng)或組件是否發(fā)生了故障，診斷結(jié)果用于指明下一個(gè)診斷步驟，IETM 瀏覽器根據(jù)故障診斷策略中診斷步驟的執(zhí)行情況輸出對(duì)應(yīng)的診斷任務(wù)音頻信號(hào)，并接收排 故人員執(zhí)行該診斷任務(wù)后的診斷結(jié)果語音信號(hào)，該診斷結(jié)果語音信號(hào)無論能否與命令模式 數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的命令模式匹配都將得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的命令模式，驅(qū)動(dòng)IETM瀏覽器執(zhí)行故障 診斷策略中的相應(yīng)步驟；語音交互模塊接收IETM瀏覽器輸出的診斷任務(wù)音頻信號(hào)，并將 其播放輸出，排故人員根據(jù)診斷任務(wù)音頻信號(hào)執(zhí)行診斷任務(wù)后會(huì)得到一個(gè)診斷結(jié)果，該診 斷結(jié)果以語音的方式說出后被語音交互模塊采集并識(shí)別為診斷結(jié)果語音信號(hào)，該診斷結(jié)果 語音信號(hào)通過無線通信的方式傳遞給IETM瀏覽器，作為驅(qū)動(dòng)IETM瀏覽器執(zhí)行故障診斷策 略的依據(jù)。
[0012] 所述的IETM瀏覽器的工作過程為：
[0013] IETM瀏覽器的IETM故障診斷引擎從IETM內(nèi)容數(shù)據(jù)庫中加載故障診斷策略，并 將其輸出至界面管理模塊；界面管理模塊根據(jù)加載的故障診斷策略生成用戶界面；IETM故 障診斷引擎接收排故人員根據(jù)設(shè)備的實(shí)際故障現(xiàn)象在用戶界面中選擇故障診斷策略以及 啟動(dòng)指令，并執(zhí)行該故障診斷策略，提取故障診斷策略中的診斷步驟；數(shù)據(jù)解析和轉(zhuǎn)換模塊 接收IETM故障診斷引擎提取的診斷步驟中的診斷任務(wù)，并對(duì)其進(jìn)行解析和轉(zhuǎn)換，使之轉(zhuǎn)換 為音頻信號(hào)；音頻檢測(cè)和交換模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)解析和轉(zhuǎn)換模塊是否有診斷任務(wù)音頻信號(hào) 輸出、語音交互模塊是否有診斷結(jié)果語音信號(hào)輸出，當(dāng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)解析和轉(zhuǎn)換模塊有診斷 任務(wù)音頻信號(hào)輸出時(shí)，將該診斷任務(wù)音頻信號(hào)輸出給語音交互模塊，當(dāng)檢測(cè)到語音交互模 塊有診斷結(jié)果語音信號(hào)輸出時(shí)，接收該診斷結(jié)果語音信號(hào)并發(fā)送至命令模式匹配模塊。命 令匹配模塊利用該診斷結(jié)果語音信號(hào)與命令模式數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的命令模式匹配，如果匹配成 功，輸出與診斷結(jié)果語音信號(hào)匹配的命令模式，如果匹配失敗，輸出命令模式數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ) 的一個(gè)特定命令模式；IETM故障診斷引擎根據(jù)命令匹配模塊輸出的命令模式確定執(zhí)行故 障診斷策略的何種診斷步驟，如上一步驟、重復(fù)當(dāng)前步驟、下一步驟或結(jié)束診斷；界面管理 模塊監(jiān)控并動(dòng)態(tài)顯示IETM故障診斷引擎的診斷過程。
[0014] 所述的語音交互模塊的工作過程為：
[0015] 語音交互模塊的無線通信模塊負(fù)責(zé)語音交互模塊與IETM瀏覽器之間的無線通 信，包括傳輸診斷任務(wù)音頻信號(hào)和診斷結(jié)果語音信號(hào)；音頻輸出模塊接收無線通信模塊接 收的診斷任務(wù)音頻信號(hào)，并將其以音頻的形式播放出來；排故人員收聽音頻輸出模塊播放 的診斷任務(wù)音頻信