九曲河枢纽套闸通航自动语音播报系统浅析

【摘要】针对九曲河枢纽套闸在通航安全信息服务方面的探索和尝试，通过对套闸通航实际情况的调查分析，设计编译了通航自动语音播报系统来提升通航管理和服务质量。主要是通过编译Intouch组态软件来完成自动语音播报系统。

【关键词】套闸通航；语音播报系统；Intouch组态软件

一、引言

套闸通航安全信息服务是套闸通航的基本保障。尽管在这方面的做了大量的工作，但是在为船舶提供安全信息服务的渠道和方式却没有太大的变化，主要是口述方式，即时口述是指值班员各自根据需要口头进行安全信息宣传服务。主要有三个方面的的不足：一是工作量较大，给值班员带来一定负担，影响视觉监管效果。每天的口述广播的频率较高，累计的工作量较大，增加了值班员的劳动强度。二是重复劳动较多，容易影响值班员的情绪。套闸值班员值班期间一直非常忙碌，如果再承担一些重复性的劳动，很可能导致其产生厌倦和烦躁情绪，影响正常工作。三是容易受到不同人的责任心、语言能力等因素的影响，降低安全信息宣传的效果，甚至产生错误和疏漏，影响通航安全。

二、组态软件编程的实现

1.组态及组态软件简介

组态最早来自英文Configration，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使计算机或软件按照预先设置，自动执行特定任务，满足使用要求的目的。组态软件作为单独行业的出现是历史的必然，现场总线技术的成熟更加促进了组态软件的应用能够同时兼容多种操作系统平台，嵌入式整体方案和CIMS应用中能发挥更大作用，信息社会的到来为组态软件拓展了更多的应用领域。我们使用的是Wonderware公司的Intouch组态软件，Intouch组态软件的特点：

1.1实时多任务

例如，数据采集与输出、数据处理与算法、图形显示及人机对话、实时数据的存储、检索管理、实时通信等多个任务要在同一台计算机上同时运行。

1.2高可靠性

采用双机冗余技术。当发现主机通信出现故障，马上可将通信线路切换到从机。

1.3标准化

一般的组态软件都由下列组件组成：图形界面系统、实时数据库系统、第三方程序接口组件、控制功能组件。

一般的组态软件都由下列组件组成：图形界面系统、实时数据库系统、第三方程序接口组件、控制功能组件。

在图形画面中，各类组态软件普遍提供了一种类似Basic语言的编程工具——脚本语言来扩充其功能。用脚本语言编写的程序段可由事件驱动或周期性地执行，是与对象密切相关的。例如，当按下某个按钮时可指定执行一段脚本语言程序，完成特定的控制功能，也可以指定，当某一变量的值变化到关键值以下时，马上起动一段脚本语言程序完成特定的控制功能。

控制功能组件以基本PC的策略编辑、生成组件为代表，是组态软件的主要组成部分。虽然脚本语言程序可以完成一些控制功能，但还是不很直观。他也面向其它对象，但不是唯一地由事件触发，他像PLC中的梯形图一样按照顺序周期执行。实时数据库是更为重要的一个组件。实时数据库可以存储每个工艺特点的多年数据，用户即可浏览工厂当前的生产情况，又可回顾过去的生产情况。可以说实时数据库对于工厂来说就如同飞机上的“黑匣子”。实时数据库具有数据档案管理功能。

通信及第三方程序接口组件是开放系统的标志，是组态软件与第三方程序交互及实现远程数据访问的重要手段之一。它有下面3个主要作用：

用于双机冗余系统中，主机与从机间的通信。

用于构建分布式HMI/SCADA应用时多机间的通信。

在基于Internet或Browser/Server（B/S）应用中实现通信功能。

2.具体编程实现

系统开发平台：windows xp，程序设计平台：InTouch 8.0

首先录制宣传语语音片段，同步宣传语语音片段为11条，水位语音片段为76条，其中水位语音片段从0.1米—7.6米。其次通过上位机操作步骤和红绿灯的控制来设计程序条件及对应的宣传用语。具体方法如表所示。

3、程序语句判断过程

九曲河套闸语音中有判断，计时，调用等语句，下面以第十步举例说明，

10 打开上游充水阀门，调节闸室与长江侧的水位，同时利用广播喇叭进行安全过闸事项宣传 KSYFM AND JZHDK AND XYJZHDK AND XYCZHDK AND CZHDK 闸室内船只注意，现在调节水位，闸室内水位上升（下降）_米，请大家带好缆绳，加强值班，注意安全 闸4、闸9

当操作员打开上游右阀门、进闸红灯开、下游进闸红灯开、下游出闸红灯开、出闸红灯开即KSYFM AND JZHDK AND XYJZHDK AND XYCZHDK AND CZHDK时，判断语句和调用语句会一起执行，

IF ZSSW01

THEN

PlaySound （"E：＼SOUND＼闸4.wav"，1）；

ELSE

PlaySound （"E：＼SOUND＼闸9.wav"，1）；

ENDIF；

当长江侧水位大于闸室水位时，就调用闸4语音片（水位将上升）；小于时，则调用闸9语音片（水位将下降）。

III=Abs（ZSSW011 - CJSW011）；

闸室水位与长江侧水位比较后的绝对值III（下图所示）

IIII=IIII + 1；

计时语句，一秒记一次，IIII既是累加的时间值

IF IIII == 12 THEN

IIIII=1；

ENDIF；

IF IIII == 14 THEN

IIIII=0；

ENDIF；

这段是用于衔接闸4，闸9语音片的，IIIII是读值的条件（闸4、闸9两个语音片的持续时间都为12秒）

IF IIII == 19 AND

ZSSW01

THEN

PlaySound （"E：＼SOUND＼闸4.wav"，1）；

ENDIF；

IF IIII == 19 AND

ZSSW01 > CJSW01

THEN

PlaySound （"E：＼SOUND＼闸9.wav"，1）；

ENDIF；

IF IIII == 31 THEN

IIIII=1；

ENDIF；

IF IIII == 32 THEN

IIIII=0；

ENDIF；

2倍语音的2次判断

当条件不成立时，累加时间为零

通过对系统的调试达到了原先的设计要求，基本满足套闸通航安全信息宣传服务的需求。

三、结束语

自动语音播报系统投入运行之后，收到了良好的社会反响，相对人普遍认为，自动语音播报系统成为他们及时了解通航安全信息的主要途径，及保证了自身的通航安全，同时也为双方提供了更多的便利。此外，对于通航值班人员来说，自动语音播报系统的使用，也大大减轻了值班人员的工作量，提高了工作效率。当然，在此基础上，我们还将进一步的研究和探索，寻求更为科学、合理且又具有实用性的套闸通航管理与服务。为套闸通航管理提供技术保障。