王柏盛

（國(guó)家管網(wǎng)西部管道有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

目前，世界能源消費(fèi)還是以化石能源為主，其中油氣所占比例達(dá)56%以上。油氣的管道輸送方式，屬于經(jīng)濟(jì)適應(yīng)的輸氣方式，加強(qiáng)油氣管道輸送的管理，提高管道輸送的自動(dòng)化程度，提高管道油氣的輸送效率，滿足企業(yè)安全生產(chǎn)的技術(shù)要求。

1 自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)概述

自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)，通過基于Windows環(huán)境的ODBC服務(wù)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息在Viewstar ICS數(shù)據(jù)庫(kù)與第三方數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL語(yǔ)音撥號(hào)服務(wù)器聯(lián)通，將Viewstar ICS系統(tǒng)中報(bào)警信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音信息后，通過第三方電話服務(wù)廠商服務(wù)器發(fā)送至電信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)功能。

1.1 Viewstar ICS操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介

此功能基于阿克泰姆的Viewstar ICS操作系統(tǒng)，適用于當(dāng)前主流桌面操作系統(tǒng)。Viewstar系統(tǒng)是一款在油氣調(diào)控行業(yè)比較有名的SCADA系統(tǒng)操作平臺(tái)。西氣東輸西段站場(chǎng)的PLC系統(tǒng)、ESD系統(tǒng)、串口數(shù)據(jù)、流量計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)、第三方數(shù)據(jù)通過RCI通訊服務(wù)器將不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換成當(dāng)前主流數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議——IEC104通訊協(xié)議，通過現(xiàn)場(chǎng)光纖傳輸至Viewstar數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過報(bào)警、ALERTDIAL、數(shù)據(jù)庫(kù)、事件管理、IEC驅(qū)動(dòng)、一鍵預(yù)報(bào)警等腳本程序識(shí)別并存放在操作系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，達(dá)到對(duì)信息的實(shí)時(shí)處理、異常信息預(yù)警、故障信息報(bào)警的目的。

1.2 MySQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)概述

MySQL是一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，由瑞典MySQL AB公司開發(fā)，屬于Oracle旗下產(chǎn)品。MySQL是最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)之一。MySQL是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)將數(shù)據(jù)保存在不同的表中，而不是將所有數(shù)據(jù)放在一個(gè)大倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，這樣就增加了速度并提高了靈活性，MySQL所使用的SQL語(yǔ)言是用于訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的最常用標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言。自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)系統(tǒng)使用了MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)站場(chǎng)通訊本，同時(shí)記錄所有輸出撥號(hào)結(jié)果。詳細(xì)內(nèi)容可以調(diào)用Viewstar系統(tǒng)面板查看。

1.3 ODBC數(shù)據(jù)源概述

ODBC是微軟公司開放服務(wù)結(jié)構(gòu)(WOSA)中有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)組成部分，它建立了一組規(guī)范，并提供了一組對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問的標(biāo)準(zhǔn)API（應(yīng)用程序編程接口）。這些API有利用SQL完成其大部分任務(wù)。ODBC本身也提供了對(duì)SQL語(yǔ)言的支持，用戶可以直接將SQL語(yǔ)句送給ODBC。一組數(shù)據(jù)的位置，可以使用ODBC驅(qū)動(dòng)程序訪問該位置。自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)使用的ODBC數(shù)據(jù)源由以下幾個(gè)部分組成：應(yīng)用程序、ODBC管理器、驅(qū)動(dòng)程序、數(shù)據(jù)源。

1.4 HTTP協(xié)議

HTTP是一個(gè)簡(jiǎn)單的請(qǐng)求-響應(yīng)協(xié)議，它通常運(yùn)行在TCP之上。它指定了客戶端可能發(fā)送給服務(wù)器什么樣的消息以及得到什么樣的響應(yīng)。請(qǐng)求和響應(yīng)消息的頭以ASCII碼形式給出；而消息內(nèi)容則具有一個(gè)類似MIME的格式。

2 自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)系統(tǒng)軟件開發(fā)

本系統(tǒng)是基于Viewstar ICS系統(tǒng)框架下來(lái)開發(fā)自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)系統(tǒng)。作為一款在油氣調(diào)控行業(yè)比較有名的SCADA系統(tǒng)操作平臺(tái)，其開放模塊化編程設(shè)計(jì)語(yǔ)音及友好的人機(jī)交互圖形界面，使該系統(tǒng)具有更好的用戶體驗(yàn)。

2.1 自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)系統(tǒng)主界面開發(fā)

該系統(tǒng)是基于Viewstar ICS的主體架構(gòu)的基礎(chǔ)上做開發(fā)，通過C語(yǔ)言編程，可以將監(jiān)視站場(chǎng)按照文件要求規(guī)劃唯一的9位大寫英文字母和數(shù)字的代碼站號(hào)，將站控室主機(jī)電話及應(yīng)急值班手機(jī)圖標(biāo)直接顯示在Viewstar操作系統(tǒng)中。

自動(dòng)語(yǔ)言撥號(hào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)采取模塊化的程序設(shè)計(jì)思路，根據(jù)實(shí)際所需的不同功能編制程序模塊。例如，Viewstar系統(tǒng)自動(dòng)語(yǔ)言撥號(hào)人機(jī)交互界面加載模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)連接模塊、電話自動(dòng)撥號(hào)模塊、一鍵投入/屏蔽站場(chǎng)通訊模塊、調(diào)度離崗模塊、一鍵全線退出自動(dòng)撥號(hào)模塊、自動(dòng)撥號(hào)結(jié)果查詢模塊、聯(lián)系人添加及修改模塊等。

自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)主程序介紹：

（1）報(bào)警等級(jí)介紹。調(diào)控中心針對(duì)數(shù)字量報(bào)警設(shè)為4個(gè)等級(jí)，I級(jí)、II級(jí)、II級(jí)、IV級(jí)報(bào)警。（2）自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警。I級(jí)、II級(jí)、II級(jí)報(bào)警觸發(fā)可自動(dòng)撥號(hào)至對(duì)應(yīng)的站場(chǎng)。（3）現(xiàn)場(chǎng)電話號(hào)碼選擇。按照管理?xiàng)l例每個(gè)站場(chǎng)設(shè)置兩個(gè)電話號(hào)可供自動(dòng)撥號(hào)使用。第一個(gè)電話為站上的座機(jī)號(hào)碼，第二個(gè)為站上的應(yīng)急手機(jī)號(hào)碼。（4）中心電話號(hào)碼。中心對(duì)每個(gè)管線都設(shè)置了2臺(tái)電話用于人工撥號(hào)或回?fù)芄δ苁褂谩?/p>

2.2 自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)功能介紹

（1）一鍵投入/屏蔽站場(chǎng)通訊。對(duì)于各個(gè)站場(chǎng)我們開發(fā)了投用/屏蔽功能。電話對(duì)應(yīng)原理：我們每個(gè)站或閥室都有一個(gè)唯一的9位英文和數(shù)字的代碼站號(hào)，每個(gè)站場(chǎng)或閥室都對(duì)應(yīng)一組電話。針對(duì)實(shí)際使用情況，當(dāng)站場(chǎng)進(jìn)行功能性測(cè)試，短時(shí)間將觸發(fā)大量報(bào)警，調(diào)控中心調(diào)度鼠標(biāo)點(diǎn)擊撥號(hào)投用按鈕時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提醒當(dāng)前調(diào)度，是否需要屏蔽當(dāng)前選擇站場(chǎng)自動(dòng)撥號(hào)功能，確認(rèn)操作后，站場(chǎng)以后觸發(fā)的報(bào)警將屏蔽自動(dòng)撥號(hào)功能，由現(xiàn)場(chǎng)自行監(jiān)控。

（2）調(diào)度離崗功能。在實(shí)際使用過程中，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)出現(xiàn)調(diào)控中心調(diào)度，暫時(shí)不能監(jiān)控當(dāng)前中心數(shù)據(jù)，但是，不能錯(cuò)過重要的報(bào)警信息時(shí)，我們開發(fā)了調(diào)度離崗功能，即使調(diào)控中心調(diào)度暫時(shí)離崗，仍然能接聽報(bào)警電話。

設(shè)置離崗設(shè)置按鈕鼠標(biāo)點(diǎn)擊后調(diào)出操作面板，可單獨(dú)加入1個(gè)或多個(gè)電話進(jìn)行自動(dòng)撥號(hào)。加入的電話號(hào)碼在邏輯上與撥打現(xiàn)場(chǎng)功能是平行的，填入的號(hào)碼不會(huì)被系統(tǒng)掛斷，無(wú)論現(xiàn)場(chǎng)電話是否接通，系統(tǒng)都會(huì)正常撥打并推送報(bào)警信息。

（3）在實(shí)際使用過程中，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)出現(xiàn)當(dāng)油管線停輸、檢修時(shí)，調(diào)控中心調(diào)度不需要監(jiān)視整條管線時(shí)，未避免不需要的報(bào)警影響正常的運(yùn)行管理，我們開發(fā)了調(diào)度離崗功能，暫時(shí)關(guān)閉整條管線的自動(dòng)語(yǔ)言撥號(hào)功能

（4）自動(dòng)撥號(hào)結(jié)果查詢。進(jìn)入Viewstar系統(tǒng)報(bào)警總覽界面，顯示當(dāng)前所有已觸發(fā)的報(bào)警詳細(xì)信息，調(diào)出功能菜單選擇撥號(hào)記錄，調(diào)用出撥號(hào)信息顯示面板。供調(diào)控中心調(diào)度查詢。如果觸發(fā)了此報(bào)警中心界面會(huì)馬上跳出面板，并在撥號(hào)結(jié)果中可見幾種狀態(tài)：1【已接聽】、2【未接聽】、3【占線】、4【無(wú)響應(yīng)】、9【振鈴】、10【通話中】。數(shù)字代表電話系統(tǒng)回應(yīng)的代碼，我們把這些代碼的含義直接反映在撥號(hào)結(jié)果里，可讓調(diào)度實(shí)施監(jiān)看現(xiàn)場(chǎng)是否有收到此播報(bào)，如果2個(gè)電話號(hào)都未接通，按照管理辦法中心調(diào)度會(huì)直接點(diǎn)擊回?fù)苻D(zhuǎn)入人工語(yǔ)音詢問現(xiàn)場(chǎng)。

（5）撥號(hào)邏輯順序。①按照管理?xiàng)l例，我們首先同時(shí)撥打現(xiàn)場(chǎng)兩個(gè)號(hào)碼，此時(shí)如果有任何一個(gè)號(hào)碼被接通，調(diào)控中心的語(yǔ)音系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)掛斷另一個(gè)號(hào)碼，此號(hào)碼會(huì)收到文字轉(zhuǎn)語(yǔ)音的3次播報(bào)。②如果此站場(chǎng)同時(shí)觸發(fā)多個(gè)報(bào)警，則優(yōu)先撥打第一個(gè)報(bào)警，此處設(shè)置了一個(gè)延時(shí)撥號(hào)時(shí)間為10秒，因?yàn)榈谝粋€(gè)報(bào)警打出去后此時(shí)站場(chǎng)電話為占線狀態(tài)，不必在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)撥打，但中心則會(huì)繼續(xù)彈出撥號(hào)面板對(duì)調(diào)控中心調(diào)度做提示。

（6）回?fù)芄δ芙榻B。①點(diǎn)擊回?fù)芄δ茈娫捪到y(tǒng)會(huì)直接撥號(hào)到現(xiàn)場(chǎng)電話，同時(shí)中心設(shè)置的兩臺(tái)電話也會(huì)被撥通中心調(diào)度接聽任意一臺(tái)電話則另一臺(tái)電話會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)掛斷。②聯(lián)系人電話號(hào)碼添加及修改功能。在實(shí)際使用過程中，我們發(fā)現(xiàn)站控室電話故障需要修改聯(lián)系人電話號(hào)碼，設(shè)置一鍵修改同步功能，可以簡(jiǎn)單地修改聯(lián)系人電話號(hào)碼。只需要點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵修改，修改后的電話號(hào)碼，實(shí)時(shí)同步在電話語(yǔ)言數(shù)據(jù)庫(kù)中。利用簡(jiǎn)易的畫面來(lái)修改聯(lián)系人電話，協(xié)助調(diào)控中心調(diào)度更好的使用操作系統(tǒng)。

2.3 MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)模塊開發(fā)

MySQL是一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，由瑞典MySQL AB公司開發(fā)，屬于Oracle旗下產(chǎn)品。該數(shù)據(jù)庫(kù)完全可視化，使用于中小型數(shù)據(jù)管理，SQL語(yǔ)言是用于訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的最常用標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言，操作簡(jiǎn)易?？蓪⒁呀?jīng)編輯好的電話本文本格式，按照系統(tǒng)操作，導(dǎo)入MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)聯(lián)系人號(hào)碼查詢、讀取、修改、刪除等功能。（1）MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)警信息查詢界面。通過遠(yuǎn)程桌面連接語(yǔ)言撥號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過登錄界面后，我們就可以進(jìn)入MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，因其可視化的操作界面，我們可以方便查詢?nèi)我鈺r(shí)間內(nèi)的語(yǔ)音撥號(hào)記錄。（2）MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)記錄。自動(dòng)撥號(hào)的結(jié)果存在MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)里，我們也可以通過Viewstar系統(tǒng)調(diào)用這些結(jié)果。（3）MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)電話本。儲(chǔ)存各站場(chǎng)座機(jī)和防爆手機(jī)電話。

2.4 電話語(yǔ)音邏輯服務(wù)器

電話邏輯服務(wù)器為優(yōu)力飛公司開發(fā)的一套軟件，Unify前身為西門子企業(yè)通信，是一家全球領(lǐng)先的通信軟件及服務(wù)公司。我們的解決方案是統(tǒng)一各種網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備及應(yīng)用，打造一種易于使用的平臺(tái)，使團(tuán)隊(duì)更能投入到豐富及有意義的交流當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電話服務(wù)器推送號(hào)碼、電話會(huì)議功能、文字轉(zhuǎn)語(yǔ)音等功能。

3 撥號(hào)邏輯走向圖（如圖1）

圖1

4 數(shù)據(jù)走向圖（如圖2）

圖2

5 自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)系統(tǒng)性能評(píng)估

自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)服務(wù)器位于業(yè)務(wù)網(wǎng)段，意味著設(shè)用者在內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，且具有授權(quán)訪問、安全級(jí)別許可的情況下，就能夠?qū)崟r(shí)地查看系統(tǒng)報(bào)警數(shù)據(jù)，為組織決策者快速、準(zhǔn)確地掌握信息提供了強(qiáng)大的支持。自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)系統(tǒng)在體系構(gòu)架及實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)如下：

（1）自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)服務(wù)器依托Viewstar服務(wù)器獨(dú)立的集群設(shè)置，有效地保證了自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)服務(wù)器的可靠性。

（2）自動(dòng)撥號(hào)服務(wù)器系統(tǒng)硬盤RAID冗余配置。

（3）系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)方面，采用雙網(wǎng)冗余架構(gòu)，保證數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全可靠。自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)服務(wù)器在設(shè)計(jì)時(shí)，有效地將自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)服務(wù)器與服務(wù)器間設(shè)立網(wǎng)閘隔離，通過設(shè)置安全策略，限制自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)服務(wù)器與通訊服務(wù)器之間的訪問。只開放系統(tǒng)內(nèi)部必要訪問IP，其余IP禁止訪問。通過限制數(shù)據(jù)單向流動(dòng)，以確保系統(tǒng)的安全性。

（4）科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕涌诮M態(tài)設(shè)計(jì)極大地降低了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至語(yǔ)音撥號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的延遲時(shí)間，充分保證了中間數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的實(shí)時(shí)性能。在系統(tǒng)的正常使用中，經(jīng)測(cè)試，自動(dòng)語(yǔ)音撥號(hào)功能使用正常，報(bào)號(hào)平均時(shí)間5.8s左右，大大提升了處理異常報(bào)警信息的能力及固定電話撥號(hào)效率。