技术领域
[0001] 本
发明涉及工业自动化生产线的报警技术领域，尤其涉及一种应用于工业自动化生产线实现高灵活性智能报警的系统和方法。
背景技术
[0002] 进行自动化生产的工厂一般会配置实施工况报警系统，来及时发现危险工况并报警，保证工人安全，减少生产损失。在工业自动化生产过程中，会产生大量的故障报警信息，传统的报警系统主要有两种，一种是集中采集，将各个检测点采集的故障
信号发送至控制室，然后输出到控制室大屏幕或者监控计算机屏幕上进行提醒，再由控制室人员通过对讲机通知现场人员进行处置，为了加快处理速度会在现场也安装监控屏幕，将故障显示在现场的监控屏幕上。但是现场人员由于工作需要不可能一直守在监控屏幕前，导致不能及时获悉设备故障信息进行处置，最终影响设备运行和产品
质量；另一种报警系统就是采用事先录好报警语音文件，然后部署到设备现场，在预设的触
发条件下进行特定的语音报警，虽然一定程度上实现了语音报警的功能，但灵活性不好，后期很难扩充和调整。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种自动化生产线高灵活性智能报警系统和方法，使自动化生产线的报警系统更加灵活，易于后期扩展和调整。
[0004] 为解决上述问题，本发明的一个方面提供了一种自动化生产线高灵活性智能报警系统，包括：
[0005] 用户管理模
块，用于建立和维护系统用户信息用，对用户及用户组进行管理，以决定人员操作权限，以保证系统安全。
[0006] 系统配置模块，用于对生产线、工艺段及相关报警设备进行定义；对已定义的工艺设备设置报警模型及报警策略；并将配置信息存储至
数据库模块中。
[0007] 设备控
制模块，用于从自动化生产线中实时采集设备信号，并将采集的信号发送至系统处理模块。
[0008] 系统处理模块，用于通过数据库模块预先设定的报警模型识别是否发生故障，当监控到故障发生时，从数据库模块中获取播报策略，对故障信息进行处理后，按照接收方式和接收设备发布至终端报警模块进行播报，同时将播报历史和系统故障回传数据库模块。
[0009] 终端报警模块，用于接受系统处理模块发出的报警信息，进行播报，对工作人员做出警报。
[0010] 数据库模块，用于储存系统配置模块设置的配置信息，以及对数据进行清理、备份、还原。
[0011] 更进一步的技术方案是，自动化生产线高灵活性智能报警系统还包括：
[0012] 日志管理模块，用于按日期查询用户在报警系统中所作的所有操作；以及报警历史信息的多条件查询；按日期查询系统处理模块播报历史中的错误。
[0013] 更进一步的技术方案是，用户管理模块采用人员、岗位、职责、分工、权限动态配置的方式，对所有系统操作都进行权限控制。
[0014] 更进一步的技术方案是，系统配置模块进一步包括以下子模块：
[0015]
基础配置子模块，用于对生产线、工艺段及相关报警设备进行定义，并设置报警模型。
[0016] 业务配置子模块，用于设置报警点，对已定义的工艺设备设置报警信息及报警策略。
[0017] 更进一步的技术方案是，日志管理模块进一步包括以下子模块：
[0018] 系统操作日志子模块，用于记录用户在故障报警管理端系统中所作的所有操作。
[0019] 报警日志子模块，用于记录生产线生产过程中触发的各类报警信息。
[0020] 故障日志子模块，用于记录自动播报过程中遇到网络故障，
服务器故障，播报设备故障。
[0021] 更进一步的技术方案是，系统处理模块进一步包括以下子模块：
[0022] 信号监控子模块，用于通过数据库模块预先设定的报警模型识别是否发生故障。
[0023] 故障判断子模块，用于当监控到故障发生时，从数据库模块中获取对应的配置信息。
[0024] 自动发布子模块，通过获得的配置信息转换成对应的格式，发生至终端报警模块进行报警。
[0025] 手动发布子模块，用于将临时的播报内容录入，然后根据选择的发布方式转换成相应的格式，并最终通过发布到终端报警模块进行报警。
[0026] 故障信息存储子模块，用于将播报历史和系统故障回传数据库模块。
[0027] 更进一步的技术方案是，数据库模块包括以下子模块：
[0028] 数据维护子模块，用于对存储的数据进行备份，还原和删除。
[0029] 数据管理子模块，用于将储存的数据的多条件分类和筛选；条件包括：时间，设备，人员，故障类型，发布方式。
[0030] 本发明的另一个方面提供了一种自动化生产线高灵活性智能报警方法，包括以下步骤：
[0031] 系统配置，通过系统配置模块按照生产线实际工艺，对生产线、设备、故障点进行层级式分块，并对所有的故障点都设定对应的播报优先级、播报内容、播报次数、播报范围、播报方式、是否需要历史存储等特性；存储至数据库模块并建立与故障信号模型的映射关系。
[0032] 采集数据，通过设备
控制模块从自动化生产线中实时采集设备信号，并将采集的信号发送至系统处理模块。
[0033] 处理数据，对采集的数据与数据库模块预先设定的报警模型进行匹配，一旦检测出故障，根据故障映射关系从数据库模块中获取播报策略，并对故障数据进行储存。
[0034] 根据播报策略对按照接收方式和接收设备发布至终端报警模块，终端报警模块进行报警。
[0035] 更进一步的技术方案是，自动化生产线高灵活性智能报警方法还包括步骤：手动报警，将临时的播报内容录入报警系统，然后根据选择的发布方式转换成相应的格式，并最终通过发布到终端报警模块进行报警。
[0036] 本发明的原理阐述：通过系统配置模块可以对生产线、工艺段及相关报警设备进行定义；对已定义的工艺设备设置报警模型及报警策略；并将配置信息存储至数据库模块中。在生产线升级改造时只需通过系统配置模块将生产线、工艺段及相关报警设备进行补充定义或者重新定义，增加新的报警模型及报警策略就能够完成对报警系统的升级。不需要重新更换报警系统，方便后期扩充和调整。
[0037] 通过系统处理模块自动监控故障的发生，并在故障发生时从数据库模块提取报警策略，进行报警并记录。可以自动对故障进行报警，不需要人员进行监控。将警报的播报信息进行存储后方便查询，还可以为后续报警系统升级提供参考。根据报警策略的不同，报警信息可以发送至不同工作人员的终端报警模块，这样负责该设备的工作人员可以通过终端报警模块的播报，实时接受系统处理模块发出的报警信息，也不会影响其它工作人员。系统处理模块通过对比设备控制模块采集的数据和数据库模块中预先配置的报警数据，对生产线进行监控，在故障发生时直接从数据库模块中提取报警策略，减少了中间环节，提高报警效率。并且这种报警模式易于后续扩展，若需要增加报警点或报警信息可以通过系统配置模块进行扩充，不需要对整个系统进行
修改。
[0038] 通过用户管理模块建立和维护系统用户信息用，对用户及用户组进行管理，以决定人员操作权限可以保证系统安全。在需要临时进行报警时，权限高的用户可以将临时的播报内容通过手动发布子模块录入报警系统，然后根据选择的发布方式转换成相应的格式，并最终通过发布到终端报警模块进行报警。通过终端报警模块进行播报或者直接对工作人员进行报警，可以防止工作人员未及时获取报警信息，对设备故障信息进行处置，最终影响设备运行和产品质量。
[0039] 本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：能够及时发现危险并报警，保证工人安全，减少生产损伤。减少报警的中间环节，能够及时对现场人员进行有针对性的报警，对故障负责的工作人员能够及时对设备故障进行处理，减少对其它工人的影响。通过系统配置模块，能够灵活的增加故障点，并对故障的报警策略进行修改，方便后期的扩充和调整。
附图说明
[0040] 图1是根据本发明智能报警系统示意图；
[0041] 图2是系统配置模块设置报警信息示意图；
[0042] 图3是系统处理模块的子模块示意图；
具体实施方式
[0044] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0045] 如图1所示，一种自动化生产线高灵活性智能报警系统，包括：用户管理模块、系统配置模块、设备控制模块、系统处理模块、终端报警模块、数据库模块。
[0046] 首先，通过用户管理模块对用户及用户组进行管理，以决定人员操作权限，以保证系统安全。安全管理对系统安全可靠运行起着决定性的作用，该模块主要建立和维护系统用户信息用。任何要对本发明的自动化生产线高灵活性智能报警系统进行操作的工作人员需要通过用户管理模块获得或建立一个用户帐号，用户管理模块将用户信息储存至数据库模块，在进行用户认证或权限管理时可以进行提取。报警系统用户自己的口令只能与自己修改，其他任何人(包括系统管理员)都无权修改，但系统管理员可以初始化用户的口令。
[0047] 获取了用户账号，具备权限的工作人员能够通过系统配置模块对本发明的自动化生产线高灵活性智能报警系统的生产线、工艺段及相关报警设备进行定义，对已定义的工艺设备设置报警信息，主要包括报警播报内容，报警点地址，播报
开关，播报优先级，接收方式、接收设备。如图2所示，在一个具体的配置过程中，用户需要将报警点、故障信号、报警地址、报警内容、接收设备完全设置好之后才能对该点进行报警，其中报警点是对该点的设备信号进行接收的设置，故障信号是对该点信号中有可能出现的故障信号进行设置用于作为该点信号的对比，当接收的该点的信号与设置过的故障信号相同时就可以判断该故障点发送故障，而报警地址、报警内容和接收设备是在发生设备故障后进行报警的策略，报警地址是预报警的生产线的某一段，接收设备是终端报警模块中的部分报警设备。将配置的信息储存在数据库模块中，在使用时系统处理模块能够进行提取。系统配置模块包括基础配置子模块和业务配置子模块，基础配置子模块用于对生产线、工艺段及相关报警设备进行定义，并设置报警模型；业务配置子模块用于设置报警点，对已定义的工艺设备设置报警信息及报警策略。
[0048] 在对自动化生产线完成配置后本发明的自动化生产线高灵活性智能报警系统就能够进行运行。在设备发生故障时，设备控制模块可以从自动化生产线中实时采集设备信号，并将采集的信号发送至系统处理模块，系统处理模块通过将采集的信号与数据库模块预先设定的报警模型进行比对，能够识别是否发生故障，当监控到故障发生时，系统处理模块从数据库模块中获取相对应的报警策略，故障信息进行处理后，按照提取的报警策略提供的接收方式和接收设备发布至终端报警模块进行播报，同时将播报历史和系统故障回传数据库模块。
[0049] 终端报警模块具体设置为工作人员随身携带的移动设备、安装在生产线易于观察到的大屏幕以及声音发生设备。这些报警设备接受系统处理模块发出的报警信息，进行播报，对工作人员做出警报。
[0050] 数据库模块主要用于储存系统配置模块设置的配置信息，以及对数据进行清理、备份、还原。
[0051] 还包括日志管理模块，主要分类记录系统运行过程中产生的各种情况，包括系统操作日志,报警日志和人错误日志。系统操作日志主要是用户在故障报警管理端系统中所作的所有操作。报警日志主要是记录生产线生产过程中触发的各类报警信息。错误日志主要是播报系统自动播报过程中遇到的错误。这些日志信息可以通过日期进行查询，还可查询用户在报警系统中所作的所有操作、报警历史信息的多条件查询以及按日期查询系统处理模块播报历史中的错误。通过日志管理模块工作人员能够充分了解生产线上报警系统的运行情况，对错误报警进行调整，使报警系统更加高效。
[0052] 如图3所示，系统处理模块包括信号监控子模块、故障判断子模块、自动发布子模块、手动发布子模块、故障信息存储子模块。
[0053] 当设备控制模块发送的设备信号被信号监控子模块接收后，信号监控子模块从数据库模块中调取预先设定的报警模型进行比对，信号监控子模块能够对实时设备信号进行监控，识别出设备是否发生故障。当信号监控子模块发现设备发生故障之后将故障信号发送至故障判断子模块，故障判断子模块根据故障信号从数据库模块中获取对应的配置信息，并将配置信息发送至自动发布子模块，配置信息包括了报警播报内容，报警点地址，播报开关，播报优先级，接收方式、接收设备。自动发布子模块获得配置信息之后将其转换成对应的格式，发生至终端报警模块进行报警。故障信息存储子模块在报警过程中会将播报历史和系统故障回传数据库模块。
[0054] 当用户需要发布临时的报警信息时，通过手动发布子模块将临时的播报内容录入，然后根据选择的发布方式转换成相应的格式，并最终通过发布到终端报警模块进行报警。
[0055] 本发明提供的自动化生产线高灵活性智能报警方法如图4所示，通过系统配置模块按照生产线实际工艺，对生产线、设备、故障点进行层级式分块，并对所有的故障点都设定对应的播报优先级、播报内容、播报次数、播报范围、播报方式、是否需要历史存储等特性；存储至数据库模块并建立与故障信号模型的映射关系。通过系统配置能够时报警系统更加灵活，在系统或生产线升级改造时，可以直接通过系统配置将新的生产设备、该设备的故障信号信息、报警信息、报警点直接录入并进行信息数据存储。期中报警点可以设该设备附件设置的报警设备或复制该设备的工作人员随身携带的报警设备。如果只是针对已有设备增加报警点，只需要在已有的报警数据库中增加包含故障对比信号、报警触发点、报警内容、播报方式、接收范围信息；如果是增加新的设备和相关报警点，只需在系统配置中新增报警信号点，并在设备报警点中增加包含故障对比信号、报警触发点、报警内容、播报方式、接收范围的信息；如果是要调整播报方式和接收范围，只需要对原有配置信息进行调整即可。所有这些后期扩展和调整都是只需要对系统配置模块和数据库模块简单配置，而不需要复杂的调整。
[0056] 将生产线设备信号采集后与数据库模块储存的故障模型进行对比，再进行
数据处理，从数据库模块中提取报警策略。这样在升级改造过程中只需要将数据库模块进行扩充，而不需要对系统处理模块进行修改，能够节约升级改造过程的成本，极大的加快工作进度。
[0057] 报警策略转换格式后按照接收方式和接收设备发布至终端报警模块，终端报警模块进行报警。在升级改造中，终端报警模块能够直接进行添加并通过系统配置模块连接至报警系统中。
[0058] 手动报警将临时的播报内容录入所述报警系统，然后根据选择的发布方式转换成相应的格式，并最终通过发布到终端报警模块进行报警。手动报警能够增加报警系统的灵活性，而用户管理模块能够用户及用户组进行管理，以决定人员操作权限，以保证系统安全，防止错误的手动警报的产生。
[0059] 应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附
权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
