CN102129237A - 干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化控制技术领域，公开了一种干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统及方法，所述系统包括：至少一个分布式远程信息采集单元，用于实时采集干混砂浆搅拌站现场设备的现场信息，并将采集的现场信息通过CANOpen总线发送给中央处理单元；所述中央处理单元，用于通过以太网将所述现场信息发送给智能语音单元；所述现场状态分析单元，用于根据所述现场信息判断是否有异常状态，并在有异常状态时通知智能语音数据库状态异常信息；所述智能语音数据库，用于根据所述状态异常信息查找对应的提示音频，并将查找到的提示音频输出到音箱。利用本发明，可以有效缩短干混砂浆搅拌站故障排除时间、提高生产效率，提升控制系统的人机交流程度。

Description

干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统及方法

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，更具体地说，涉及一种干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统及方法。

背景技术

干混砂浆作为一种新型绿色节能环保建筑材料，正逐步得到国家政策的强制推广和使用。当前我国建筑行业正处于干混砂浆研究开发、生产和应用的快速发展阶段。

对于干混砂浆搅拌站而言，一套完整的生产控制包括以下几个系统：电气控制系统、烘干系统、干砂提升系统、原料储存系统、添加剂储存系统、计量系统、混合系统、成品传输、成品提升系统及储运系统。其中，电气控制系统是搅拌站的核心控制部件，用于完成各个工作环节的工作状态控制、配料计量、开机过程管理、关机过程管理等搅拌站运行所需要的全部控制功能。

目前，干混砂浆搅拌站电气控制系统的配方管理、生产状态信息、报警信息等都是由工控机显示器来显示，然后由操作员根据显示信息进行相应的操作。采用这种方式至少存在以下问题：

1.干混砂浆搅拌站控制流程复杂，子系统多，操作员很难用肉眼根据显示器上的众多信息做出迅速及时的操作判断。

2.操作员在生产的同时需要进行配方管理、进料信息维护、生产报表查询等操作，进行这些操作时无法同时关注生产流程信息，会顾此失彼。

3.当某个子系统出现故障信息时，只是简单地将故障信息显示在显示器上，可能操作员无法及时发现，导致小故障无法及时处理最终影响生产。

发明内容

本发明实施例针对现有技术中存在的上述问题，提供一种干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统及方法，以有效缩短干混砂浆搅拌站故障排除时间、提高生产效率，提升控制系统的人机交流程度。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一种干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统，包括：

中央处理单元，用于通过CANOpen总线实时获取采集干混砂浆搅拌站现场设备的现场信息，并通过以太网将所述现场信息发送给现场状态分析单元；

所述现场状态分析单元，用于根据所述现场信息判断是否有异常状态，并在有异常状态时通知智能语音数据库状态异常信息；

所述智能语音数据库，用于根据所述状态异常信息查找对应的提示音频，并将查找到的提示音频输出到音箱。

可选地，所述现场信息包括以下任意一项或多项：变频器的状态信息、电磁阀的状态信息、位置开关的状态信息、接触器的状态信息、称重仪表的称量信息；

所述系统还包括：

至少一个分布式远程信息采集单元，用于实时采集电磁阀的状态信息、位置开关的状态信息、接触器的状态信息。

可选地，所述现场状态分析单元包括以下任意一个或多个模块：

生产故障智能分析模块，用于根据所述现场信息进行以下任意一项或多项故障判断：是否有电机过载跳闸、是否有电磁阀非正常打开、是否有电磁阀或气缸未按控制要求执行动作、砂烘干系统温度是否达标、出料口是否堵料，并在判断出有故障时，将对应所述故障的故障代码发送给所述智能语音数据库；

生产参数修改分析模块，用于根据所述现场信息检查每盘干混砂浆的称量误差，并在检测到连续预定盘数的称量误差不符合要求时，将计算得到的落差值发送给所述智能语音数据库；

生产状态智能判断模块，用于根据所述现场信息判断当前生产所处的状态，并在本批次生产结束时，将进行下一批次生产的提示代码发送给所述智能语音数据库。

可选地，所述当前生产所处的状态包括以下任意一种状态：

计量状态、混合状态、卸料状态、已生产完成的干混砂浆盘数。

优选地，所述系统还包括：

系统状态扫描单元，用于实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的操作，并在扫描到有异常操作时通知所述智能语音数据库操行异常信息；

所述智能语音数据库，还用于根据所述操作异常信息查找对应的提示音频，并将查找到的提示音频输出到音箱。

可选地，所述系统状态扫描单元包括以下任意一个或多个模块：

配方管理操作分析模块，用于实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的配方信息，并在扫描到有非法的配方输入时，将对应的非法配方提示代码发送给所述智能语音数据库；

生产调度智能分析模块，用于实时扫描所述控制系统中的合同信息及当前生产信息，并根据所述合同信息及当前生产信息判断有需要优先安排的任务时，将对应的任务处理提示代码发送给所述智能语音数据库；

系统管理操作分析模块，用于实时扫描所述控制系统中的操作信息，并在扫描到用户管理、或数据备份、或数据还原操作时，将对应的操作提示代码发送给所述智能语音数据库。

优选地，所述系统状态扫描单元嵌入在干混砂浆搅拌站的控制系统中。

一种干混砂浆搅拌站智能化语音提示方法，包括：

通过以太网和CANOpen总线实时获取采集干混砂浆搅拌站现场设备的现场信息；

根据所述现场信息判断是否有异常状态；

如果有异常状态，则根据状态异常信息查找并输出对应的提示音频。

可选地，所述现场信息包括以下任意一项或多项：变频器的状态信息、电磁阀的状态信息、位置开关的状态信息、接触器的状态信息、称重仪表的称量信息；

所述方法还包括：

通过至少一个分布式远程信息采集单元实时采集电磁阀的状态信息、位置开关的状态信息、接触器的状态信息。

可选地，所述根据所述现场信息判断是否有异常状态包括以下任意一项或多项操作：

根据所述现场信息进行以下任意一项或多项故障判断：是否有电机过载跳闸、是否有电磁阀非正常打开、是否有电磁阀或气缸未按控制要求执行动作、砂烘干系统温度是否达标、出料口是否堵料；

根据所述现场信息检查每盘干混砂浆的称量误差；

根据所述现场信息判断当前生产所处的状态。

优选地，所述方法还包括：

实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的操作，并在扫描到有异常操作时，根据操作异常信息查找并输出对应的提示音频。

可选地，所述实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的操作包括以下任意一项或多项操作：

实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的配方信息；

实时扫描所述控制系统中的合同信息及当前生产信息；

实时扫描所述控制系统中的操作信息。

本发明实施例干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统及方法，采用CANOpen总线及以太网双网络层结构，实时获取干混砂浆搅拌站现场设备的现场信息，根据所述现场信息判断是否有异常状态，在有异常状态的情况下，及时准确地由语音提示，为操作人员提供准确及时的生产状态信息、设备故障信息，减少故障排查时间，保证设备稳定运行。本发明实施例干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统智能化程度高，智能语音数据库可根据用户需求扩展，占用内存小，对原有生产控制系统不会产生任何影响且易于实现。采用该系统可有效缩短干混砂浆搅拌站、提高生产效率，提升控制系统的人机交流程度。

附图说明

图1是本发明实施例干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统的一种结构示意图；

图2是本发明实施例干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统的另一种结构示意图；

图3是本发明实施例干混砂浆搅拌站智能化语音提示方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

本发明实施例干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统及方法，针对现有技术中干混砂浆搅拌站电气控制系统中对配方管理、生产状态信息、报警信息等由工控机显示器来显示的方式存在的一系列问题，采用CANOpen总线及以太网双网络层结构，通过分布式远程信息采集单元实时采集干混砂浆搅拌站现场设备的现场信息，根据所述现场信息判断是否有异常状态，在有异常状态的情况下，及时准确地由语音提示，为操作人员提供准确及时的生产状态信息、设备故障信息，减少故障排查时间，保证设备稳定运行。

如图1所示，是本发明实施例干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统的一种结构示意图。

在该实施例中，所述系统包括：

中央处理单元101，用于通过CANOpen总线102实时获取采集干混砂浆搅拌站现场设备的现场信息，并通过以太网103将所述现场信息发送给现场状态分析单元104；

所述现场状态分析单元104，用于根据所述现场信息判断是否有异常状态，并在有异常状态时通知智能语音数据库105状态异常信息；

所述智能语音数据库105，用于根据所述状态异常信息查找对应的提示音频，并将查找到的提示音频输出到音箱106。

图1中所示的变频器、电磁阀、位置开关、接触器、称重仪表都是干混砂浆搅拌站的现有设备。

其中，所述称重仪表可以将物料称量信息通过CANOpen总线102直接发送给中央处理单元101，所述变频器也可以将自己的状态信息通过CANOpen总线102直接发送给中央处理单元101。

而为了获取电磁阀、位置开关、接触器这些现场设备的状态信息，如图1所示，在本发明实施例中，所述系统还可进一步包括：

至少一个分布式远程信息采集单元107，用于实时采集电磁阀的状态信息、位置开关的状态信息、接触器的状态信息，并将采集的这些现场信息通过CANOpen总线102发送给中央处理单元101。

需要说明的是，图1中所示的这些干混砂浆搅拌站的现场设备仅是示意性的，在实际应用中，还可能有其他现场设备，本发明实施例对此不做限定。

如图1所示，在本发明实施例中，所述现场状态分析单元104可以包括以下任意一个或多个模块：生产故障智能分析模块141、生产参数修改分析模块142、生产状态智能判断模块143。其中：

所述生产故障智能分析模块141，用于根据所述现场信息进行以下任意一项或多项故障判断，比如：是否有电机过载跳闸、是否有电磁阀非正常打开、是否有电磁阀或气缸未按控制要求执行动作、砂烘干系统温度是否达标、出料口是否堵料，并在判断出有故障时，将对应所述故障的故障代码发送给所述智能语音数据库，以使所述智能语音数据库105根据所述故障代码查找对应的提示音频。

所述生产参数修改分析模块142，用于根据所述现场信息检查每盘干混砂浆的称量误差，并在检测到连续预定盘数(比如2盘)的称量误差均往一个方向偏时，将计算得到的落差值发送给所述智能语音数据库，以使所述智能语音数据库105根据所述落差值查找对应的提示音频，比如提示音频为：“请进行提前量修改”等。

所述生产状态智能判断模块143，用于根据所述现场信息判断当前生产所处的状态，比如：计量状态、混合状态、卸料状态、已生产完成的干混砂浆盘数等，并在本批次生产结束时，将进行下一批次生产的提示代码发送给所述智能语音数据库，以使所述智能语音数据库105根据所述进行下一批次生产的提示代码查找对应的提示音频。

控制系统中当前的称量状态会存储在控制程序内存变量中，比如定义变量state，当state＝0时代表该物料当前没有称量，当state＝1时表示正在称量中，state＝5时代表称量完毕，等待卸料，所述生产状态智能判断模块143实时获取state变量，例如检测到state＝5，则判断该盘称量完毕，要进行卸料，则输出提示音频：“XX物料称量问题，准备卸料”。

需要说明的是，在本发明实施例中，所述智能语音数据库105可以根据所述的故障代码、落差值、以及进行下一批次生产的提示代码等查找对应的提示音频，并将相应的音频输出至音箱106，从而可以对操作人员进行智能化语音提示，为操作人员提供准确及时的生产状态信息、和/或设备故障信息，有效地减少了故障排查时间，保证了设备的稳定运行，提高了生产效率。

可见，本发明实施例干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统，采用CANOpen总线及以太网双网络层结构，实时获取干混砂浆搅拌站现场设备的现场信息，根据所述现场信息判断是否有异常状态，在有异常状态的情况下，及时准确地由语音提示，为操作人员提供准确及时的生产状态信息、设备故障信息，减少故障排查时间，保证设备稳定运行。

如图2所示，是本发明实施例干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统的另一种结构示意图。

与图1所示实施例不同的是，在该实施例中，所述系统还包括：

系统状态扫描单元201，用于实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的操作，并在扫描到有异常操作时通知所述智能语音数据库105操行异常信息。

相应地，所述智能语音数据库105还用于根据所述操作异常信息查找对应的提示音频，并将查找到的提示音频输出到音箱106。

如图2所示，在本发明实施例中，所述系统状态扫描单元201可以包括以下任意一个或多个模块：配方管理操作分析模块211、生产调度智能分析模块212、系统管理操作分析模块213。其中：

所述配方管理操作分析模块211，用于实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的配方信息，并在扫描到有非法的配方输入时，将对应的非法配方提示代码发送给所述智能语音数据库105，以使所述智能语音数据库105根据所述非法配方提示代码查找对应的提示音频。

需要说明的是，所述配方管理操作分析模块211在确定是否有非法的配方输入时，可以分析配方中各种料的配比是否合理、搅拌时间是否满足要求等信息来确定。比如，一般干混砂浆搅拌时间不低于60秒(可设定)，加入用户在配方中输入的搅拌时间低于60秒，则输出提示音频：“搅拌时间不能低于60秒”。

所述生产调度智能分析模块212，用于实时扫描所述控制系统中的合同信息及当前生产信息，并根据所述合同信息及当前生产信息判断有需要优先安排的任务时，将对应的任务处理提示代码发送给所述智能语音数据库105，以使所述智能语音数据库105根据所述任务处理提示代码查找对应的提示音频，比如，提示音频为：“请优先处理第5项任务”。

需要说明的是，所述生产调度智能分析模块212在根据所述合同信息及当前生产信息判断有需要优先安排的任务时，具体可以根据合同内容中的合同签订日期、截止时间、合同紧急程度、工地距离远近等信息来确定是否有需要优先安排的任务。

所述系统管理操作分析模块213，用于实时扫描所述控制系统中的操作信息，并在扫描到用户管理、或数据备份、或数据还原操作时，将对应的操作提示代码发送给所述智能语音数据库105，以使所述智能语音数据库105根据所述操作提示代码查找对应的提示音频。

在本发明实施例中，所述智能语音数据库105可以根据所述的非法配方提示代码、任务处理提示代码、以及操作提示代码等查找对应的提示音频，并将相应的音频输出至音箱106，从而可以对控制系统的管理操作进行智能化语音提示，为操作人员提供准确及时的管理信息，进一步保证了设备的稳定运行，提高了生产效率，提升了控制系统的人机交流程度。

在实际应用中，可以将所述系统状态扫描单元201嵌入在干混砂浆搅拌站的控制系统中。当然，所述现场状态分析单元104也可以嵌入在干混砂浆搅拌站的控制系统中。而且，所述系统状态扫描单元201和所述现场状态分析单元104也可以集成于一体。

需要说明的是，在上述各实施例中，所述中央处理单元101和所述远程信息采集单元107可以直接利用现有的干混砂浆搅拌站中的相应设备。

相应地，本发明实施例还提供一种干混砂浆搅拌站智能化语音提示方法，如图3所示，是该方法的一种流程图。

在该实施例中，所述方法包括以下步骤：

步骤301，通过以太网和CANOpen总线实时获取采集干混砂浆搅拌站现场设备的现场信息。

所述现场信息包括以下任意一项或多项：变频器的状态信息、电磁阀的状态信息、位置开关的状态信息、接触器的状态信息、称重仪表的称量信息。

其中，所述变频器的状态信息和称重仪表的称量信息可以直接从变频器和称重仪表获得，而所述电磁阀的状态信息、位置开关的状态信息、接触器的状态信息可以通过一个或多个分布式远程信息采集单元实时采集获得。具体可参见前面的描述。

步骤302，根据所述现场信息判断是否有异常状态。

具体地，可以包括以下一个或多个步骤：

根据所述现场信息进行以下任意一项或多项故障判断：是否有电机过载跳闸、是否有电磁阀非正常打开、是否有电磁阀或气缸未按控制要求执行动作、砂烘干系统温度是否达标、出料口是否堵料；

根据所述现场信息检查每盘干混砂浆的称量误差；

根据所述现场信息判断当前生产所处的状态。

上述各种情况的判断过程及判断后的处理方式可参照前面本发明实施例干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统中的描述，在此不再赘述。

步骤303，如果有异常状态，则根据状态异常信息查找并输出对应的提示音频。

可见，本发明实施例干混砂浆搅拌站智能化语音提示方法，通过CANOpen总线及以太网，实时获取干混砂浆搅拌站现场设备的现场信息，根据所述现场信息判断是否有异常状态，在有异常状态的情况下，及时准确地由语音提示，为操作人员提供准确及时的生产状态信息、设备故障信息，减少故障排查时间，保证设备稳定运行。

在本发明实施例中，还可以进一步包括以下步骤：

实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的操作，并在扫描到有异常操作时，根据操作异常信息查找并输出对应的提示音频。

具体地，所述实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的操作包括以下任意一项或多项操作：

实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的配方信息；

实时扫描所述控制系统中的合同信息及当前生产信息；

实时扫描所述控制系统中的操作信息。

上述各种操作的详细过程可参照前面本发明实施例干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统中的描述，在此不再赘述。

这样，可以对控制系统的管理操作进行智能化语音提示，为操作人员提供准确及时的管理信息，进一步保证了设备的稳定运行，提高了生产效率，提升了控制系统的人机交流程度。

本说明书中的各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种干混砂浆搅拌站智能化语音提示系统，其特征在于，包括：

中央处理单元，用于通过CANOpen总线实时获取采集干混砂浆搅拌站现场设备的现场信息，并通过以太网将所述现场信息发送给现场状态分析单元；

所述现场状态分析单元，用于根据所述现场信息判断是否有异常状态，并在有异常状态时通知智能语音数据库状态异常信息；

所述智能语音数据库，用于根据所述状态异常信息查找对应的提示音频，并将查找到的提示音频输出到音箱。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述现场信息包括以下任意一项或多项：变频器的状态信息、电磁阀的状态信息、位置开关的状态信息、接触器的状态信息、称重仪表的称量信息；

所述系统还包括：

至少一个分布式远程信息采集单元，用于实时采集电磁阀的状态信息、位置开关的状态信息、接触器的状态信息。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述现场状态分析单元包括以下任意一个或多个模块：

生产故障智能分析模块，用于根据所述现场信息进行以下任意一项或多项故障判断：是否有电机过载跳闸、是否有电磁阀非正常打开、是否有电磁阀或气缸未按控制要求执行动作、砂烘干系统温度是否达标、出料口是否堵料，并在判断出有故障时，将对应所述故障的故障代码发送给所述智能语音数据库；

生产参数修改分析模块，用于根据所述现场信息检查每盘干混砂浆的称量误差，并在检测到连续预定盘数的称量误差不符合要求时，将计算得到的落差值发送给所述智能语音数据库；

生产状态智能判断模块，用于根据所述现场信息判断当前生产所处的状态，并在本批次生产结束时，将进行下一批次生产的提示代码发送给所述智能语音数据库。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述当前生产所处的状态包括以下任意一种状态：

计量状态、混合状态、卸料状态、已生产完成的干混砂浆盘数。

5.如权利要求1至4任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

系统状态扫描单元，用于实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的操作，并在扫描到有异常操作时通知所述智能语音数据库操行异常信息；

所述智能语音数据库，还用于根据所述操作异常信息查找对应的提示音频，并将查找到的提示音频输出到音箱。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统状态扫描单元包括以下任意一个或多个模块：

配方管理操作分析模块，用于实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的配方信息，并在扫描到有非法的配方输入时，将对应的非法配方提示代码发送给所述智能语音数据库；

生产调度智能分析模块，用于实时扫描所述控制系统中的合同信息及当前生产信息，并根据所述合同信息及当前生产信息判断有需要优先安排的任务时，将对应的任务处理提示代码发送给所述智能语音数据库；

系统管理操作分析模块，用于实时扫描所述控制系统中的操作信息，并在扫描到用户管理、或数据备份、或数据还原操作时，将对应的操作提示代码发送给所述智能语音数据库。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统状态扫描单元嵌入在干混砂浆搅拌站的控制系统中。

8.一种干混砂浆搅拌站智能化语音提示方法，其特征在于，包括：

通过以太网和CANOpen总线实时获取采集干混砂浆搅拌站现场设备的现场信息；

根据所述现场信息判断是否有异常状态；

如果有异常状态，则根据状态异常信息查找并输出对应的提示音频。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述现场信息包括以下任意一项或多项：变频器的状态信息、电磁阀的状态信息、位置开关的状态信息、接触器的状态信息、称重仪表的称量信息；

所述方法还包括：

通过至少一个分布式远程信息采集单元实时采集电磁阀的状态信息、位置开关的状态信息、接触器的状态信息。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述现场信息判断是否有异常状态包括以下任意一项或多项操作：

根据所述现场信息进行以下任意一项或多项故障判断：是否有电机过载跳闸、是否有电磁阀非正常打开、是否有电磁阀或气缸未按控制要求执行动作、砂烘干系统温度是否达标、出料口是否堵料；

根据所述现场信息检查每盘干混砂浆的称量误差；

根据所述现场信息判断当前生产所处的状态。

11.如权利要求8至10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的操作，并在扫描到有异常操作时，根据操作异常信息查找并输出对应的提示音频。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的操作包括以下任意一项或多项操作：

实时扫描干混砂浆搅拌站的控制系统中的配方信息；

实时扫描所述控制系统中的合同信息及当前生产信息；

实时扫描所述控制系统中的操作信息。

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