九曲河樞紐套閘通航自動語音播報系統(tǒng)淺析

【摘要】針對九曲河樞紐套閘在通航安全信息服務方面的探索和嘗試，通過對套閘通航實際情況的調(diào)查分析，設計編譯了通航自動語音播報系統(tǒng)來提升通航管理和服務質(zhì)量。主要是通過編譯Intouch組態(tài)軟件來完成自動語音播報系統(tǒng)。

【關鍵詞】套閘通航；語音播報系統(tǒng)；Intouch組態(tài)軟件

一、引言

套閘通航安全信息服務是套閘通航的基本保障。盡管在這方面的做了大量的工作，但是在為船舶提供安全信息服務的渠道和方式卻沒有太大的變化，主要是口述方式，即時口述是指值班員各自根據(jù)需要口頭進行安全信息宣傳服務。主要有三個方面的的不足：一是工作量較大，給值班員帶來一定負擔，影響視覺監(jiān)管效果。每天的口述廣播的頻率較高，累計的工作量較大，增加了值班員的勞動強度。二是重復勞動較多，容易影響值班員的情緒。套閘值班員值班期間一直非常忙碌，如果再承擔一些重復性的勞動，很可能導致其產(chǎn)生厭倦和煩躁情緒，影響正常工作。三是容易受到不同人的責任心、語言能力等因素的影響，降低安全信息宣傳的效果，甚至產(chǎn)生錯誤和疏漏，影響通航安全。

二、組態(tài)軟件編程的實現(xiàn)

1.組態(tài)及組態(tài)軟件簡介

組態(tài)最早來自英文Configration，含義是使用軟件工具對計算機及軟件的各種資源進行配置，達到使計算機或軟件按照預先設置，自動執(zhí)行特定任務，滿足使用要求的目的。組態(tài)軟件作為單獨行業(yè)的出現(xiàn)是歷史的必然，現(xiàn)場總線技術的成熟更加促進了組態(tài)軟件的應用能夠同時兼容多種操作系統(tǒng)平臺，嵌入式整體方案和CIMS應用中能發(fā)揮更大作用，信息社會的到來為組態(tài)軟件拓展了更多的應用領域。我們使用的是Wonderware公司的Intouch組態(tài)軟件，Intouch組態(tài)軟件的特點：

1.1實時多任務

例如，數(shù)據(jù)采集與輸出、數(shù)據(jù)處理與算法、圖形顯示及人機對話、實時數(shù)據(jù)的存儲、檢索管理、實時通信等多個任務要在同一臺計算機上同時運行。

1.2高可靠性

采用雙機冗余技術。當發(fā)現(xiàn)主機通信出現(xiàn)故障，馬上可將通信線路切換到從機。

1.3標準化

一般的組態(tài)軟件都由下列組件組成：圖形界面系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、第三方程序接口組件、控制功能組件。

一般的組態(tài)軟件都由下列組件組成：圖形界面系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、第三方程序接口組件、控制功能組件。

在圖形畫面中，各類組態(tài)軟件普遍提供了一種類似Basic語言的編程工具——腳本語言來擴充其功能。用腳本語言編寫的程序段可由事件驅(qū)動或周期性地執(zhí)行，是與對象密切相關的。例如，當按下某個按鈕時可指定執(zhí)行一段腳本語言程序，完成特定的控制功能，也可以指定，當某一變量的值變化到關鍵值以下時，馬上起動一段腳本語言程序完成特定的控制功能。

控制功能組件以基本PC的策略編輯、生成組件為代表，是組態(tài)軟件的主要組成部分。雖然腳本語言程序可以完成一些控制功能，但還是不很直觀。他也面向其它對象，但不是唯一地由事件觸發(fā)，他像PLC中的梯形圖一樣按照順序周期執(zhí)行。實時數(shù)據(jù)庫是更為重要的一個組件。實時數(shù)據(jù)庫可以存儲每個工藝特點的多年數(shù)據(jù)，用戶即可瀏覽工廠當前的生產(chǎn)情況，又可回顧過去的生產(chǎn)情況?？梢哉f實時數(shù)據(jù)庫對于工廠來說就如同飛機上的“黑匣子”。實時數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)檔案管理功能。

通信及第三方程序接口組件是開放系統(tǒng)的標志，是組態(tài)軟件與第三方程序交互及實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)訪問的重要手段之一。它有下面3個主要作用：

用于雙機冗余系統(tǒng)中，主機與從機間的通信。

用于構建分布式HMI/SCADA應用時多機間的通信。

在基于Internet或Browser/Server（B/S）應用中實現(xiàn)通信功能。

2.具體編程實現(xiàn)

系統(tǒng)開發(fā)平臺：windows xp，程序設計平臺：InTouch 8.0

首先錄制宣傳語語音片段，同步宣傳語語音片段為11條，水位語音片段為76條，其中水位語音片段從0.1米—7.6米。其次通過上位機操作步驟和紅綠燈的控制來設計程序條件及對應的宣傳用語。具體方法如表所示。

3、程序語句判斷過程

九曲河套閘語音中有判斷，計時，調(diào)用等語句，下面以第十步舉例說明，

10打開上游充水閥門，調(diào)節(jié)閘室與長江側的水位，同時利用廣播喇叭進行安全過閘事項宣傳KSYFM AND JZHDK AND XYJZHDK AND XYCZHDK AND CZHDK 閘室內(nèi)船只注意，現(xiàn)在調(diào)節(jié)水位，閘室內(nèi)水位上升（下降）_米，請大家?guī)Ш美|繩，加強值班，注意安全閘4、閘9

當操作員打開上游右閥門、進閘紅燈開、下游進閘紅燈開、下游出閘紅燈開、出閘紅燈開即KSYFM AND JZHDK AND XYJZHDK AND XYCZHDK AND CZHDK時，判斷語句和調(diào)用語句會一起執(zhí)行，

IF ZSSW01 <= CJSW01

THEN

PlaySound （\"E：＼SOUND＼閘4.wav\"，1）；

ELSE

PlaySound （\"E：＼SOUND＼閘9.wav\"，1）；

ENDIF；

當長江側水位大于閘室水位時，就調(diào)用閘4語音片（水位將上升）；小于時，則調(diào)用閘9語音片（水位將下降）。

III=Abs（ZSSW011 - CJSW011）；

閘室水位與長江側水位比較后的絕對值III（下圖所示）

IIII=IIII + 1；

計時語句，一秒記一次，IIII既是累加的時間值

IF IIII == 12 THEN

IIIII=1；

ENDIF；

IF IIII == 14 THEN

IIIII=0；

ENDIF；

這段是用于銜接閘4，閘9語音片的，IIIII是讀值的條件（閘4、閘9兩個語音片的持續(xù)時間都為12秒）

IF IIII == 19 AND

ZSSW01 <= CJSW01

THEN

PlaySound （\"E：＼SOUND＼閘4.wav\"，1）；

ENDIF；

IF IIII == 19 AND

ZSSW01 > CJSW01

THEN

PlaySound （\"E：＼SOUND＼閘9.wav\"，1）；

ENDIF；

IF IIII == 31 THEN

IIIII=1；

ENDIF；

IF IIII == 32 THEN

IIIII=0；

ENDIF；

2倍語音的2次判斷

當條件不成立時，累加時間為零

通過對系統(tǒng)的調(diào)試達到了原先的設計要求，基本滿足套閘通航安全信息宣傳服務的需求。

三、結束語

自動語音播報系統(tǒng)投入運行之后，收到了良好的社會反響，相對人普遍認為，自動語音播報系統(tǒng)成為他們及時了解通航安全信息的主要途徑，及保證了自身的通航安全，同時也為雙方提供了更多的便利。此外，對于通航值班人員來說，自動語音播報系統(tǒng)的使用，也大大減輕了值班人員的工作量，提高了工作效率。當然，在此基礎上，我們還將進一步的研究和探索，尋求更為科學、合理且又具有實用性的套閘通航管理與服務。為套閘通航管理提供技術保障。