在控制室中的可听通知的分发的制作方法

本公开涉及在控制室环境中的可听通知的分发。特别地，本公开涉及取决于操作员的位置的可听通知的传送。

背景技术：

在基于计算机的过程控制系统中，例如用于控制诸如化工厂、炼油厂、纸浆和造纸厂、钢铁厂等的生产和加工工业，通常需要监控宽范围的控制对象。特别地，该监控通常包括操作员在视觉上检查通常呈现在一个或多个计算机屏幕上的用户界面，以识别过程控制系统的潜在问题。操作员可能难以以有效的方式获得过程控制系统的控制对象的状态的连续反馈。

在过程控制系统中，当操作员需要确认事件或警报时，通常会使用声音。换言之，声音效果用于指示已经发生的事件或需要操作者注意的其他事件。例如，当发出警报声时，操作员可能必须查看一个或多个屏幕来检测警报对应的过程控制系统中的控制对象。

控制室中的操作员通常将他们的大部分时间花在操作员工作站上。然而，他们也可以远离工作站执行工作。例如，他们可以查看蓝图示意图、帮助不同工作站的同事、或者在午餐室喝杯咖啡。即使期望在操作员的工作站可以找到他们，他们也可以四处走动。

操作员控制室通常有几个操作员工作站。为了降低操作员工作站之间的噪音水平和干扰，一种已知的解决方案是为操作员工作站配备声音淋浴器(soundshower)。声音淋浴器是一种超级定向扬声器，只有坐在或站在工作站的操作员能够听到。这降低了控制室的噪音水平。然而，如果操作员不在他的工作站，则存在他将错过经由声音淋浴器传送的通知的风险。

系统是已知的，其中操作者能够在控制室的声音淋浴器和常规扬声器之间手动切换，以便控制控制室中的哪里可以听到通知。然而，关于在将可听通知分发给操作员的安全性方面，现有技术解决方案还有改进的空间。

技术实现要素：

本发明的目的是提高在控制室环境中分发通知的安全性。上述目的通过根据独立权利要求的本发明来实现。

第一实施例关于一种用于在控制室环境中通过具有对于可听通知的第一覆盖范围的一个或多个第一扬声器和具有对于可听通知的第二覆盖范围的一个或多个第二扬声器来向操作员传送来自过程控制系统的可听通知的方法。第二覆盖范围与第一覆盖范围不同，并且该方法包括：感测在控制室环境的一个或多个区域中存在或不存在操作员，以及基于该感测来确定操作者的位置是否被第一覆盖范围覆盖。该方法还包括：如果确定操作者的位置被第一覆盖范围覆盖，则通过一个或多个第一扬声器来传送可听通知，以及如果确定操作员的位置未被第一个覆盖范围覆盖，则通过该一个或多个第二扬声器来传送可听通知。

上述目的还通过本发明的第二实施例实现，其涵盖用于在控制室环境中将来自过程控制系统的可听通知传送给操作员的系统。该系统包括：具有对于可听通知的第一覆盖范围的一个或多个第一扬声器，具有对于可听通知的第二覆盖范围的一个或多个第二扬声器，其中第二覆盖范围与第一覆盖范围不同。该系统还包括用于感测在控制室环境的一个或多个区域中存在或不存在操作员的检测器以及处理器。该处理器被配置为：基于通过检测器的感测来确定操作者的位置是否被第一覆盖范围覆盖，如果确定操作者的位置被第一覆盖范围覆盖，则通过一个或多个第一扬声器来传送可听通知，以及如果确定操作者的位置未被第一覆盖范围覆盖，则通过一个或多个第二扬声器来传送可听通知。

在本发明的第三实施例中，一种用于在系统中使用的计算机程序产品，包括：具有对于可听通知的第一覆盖范围的一个或多个第一扬声器，具有对于可听通知的第二覆盖范围的一个或多个第二扬声器，其中第二覆盖范围与第一覆盖范围不同，以及用于感测在控制室环境的一个或多个区域中存在或不存在操作员的检测器。计算机程序产品包括程序代码指令，程序代码指令被配置为当在系统的处理器上执行时使得处理器：基于通过检测器的感测来确定操作员的位置是否被第一覆盖范围覆盖。计算机程序进一步使得该系统：如果确定操作员的位置被第一覆盖范围覆盖，则通过一个或多个第一扬声器来传送可听通知，以及如果确定操作员的位置未被第一覆盖范围覆盖，则通过一个或多个第二扬声器来传送可听通知。程序代码指令可以存储在非暂态存储器中。

在本发明的第四实施例中，用于控制室环境的工作站包括具有扬声器覆盖范围的一个或多个第一扬声器，该第一扬声器被配置用于向在工作站工作的操作员传送可听通知。工作站还包括用于感测在工作站处存在或不存在操作员的检测器。工作站可以被配置为在上述第二实施例的系统中起作用。

在上述实施例中，通知可以与自动控制系统或过程控制系统的操作或状态有关。通知可以是警报。警报应被理解为向操作员通知关于设备故障、过程偏差或需要操作员响应的异常情况。

当操作员的位置未被第一覆盖范围覆盖时，由一个或多个第二扬声器传送可听通知，有助于降低操作员错过可听通知的风险。上述实施例的优点是可以跟踪和定位操作员，并且该通知可以被指向到达操作员。

通过实施系统，使得一个或多个第一扬声器的第一覆盖范围被限制到控制室环境的一部分，并且如果确定操作员位于第一个覆盖范围内，则通过配置系统来由一个或多个第一扬声器传送可听通知，减少了通知在控制室环境中的传播。在多个操作员正在工作的控制室环境中，一些可听通知可以主要地仅针对在特定工作站工作的一个操作员。如果要通知的操作员位于该特定工作站，则不需要在整个控制室环境中都听到这种通知。仅在如果操作员不在该特定工作站的情况下，才在其他工作站感知到这些通知。这意味着控制室环境中的总体噪声水平降低，这也有助于提高分发可听通知的安全性。该通知是可听通知的事实意味着该通知可以容易地被感知到而不依赖于操作者的取向，这也有助于提高通知分发的安全性。操作员错过重要通知的风险被降低，并且通过提出的方法，关键情况被更有效地解决。

第二覆盖范围可以配置为与完整的第一覆盖范围重叠并且覆盖完整的第一覆盖范围。这具有这样的效果：尽管操作员位于第一覆盖范围内，如果感测失败，通过一个或多个第二扬声器仍能将通知传送到操作者，这有助于提高通知分发的安全性。

附图说明

图1是在控制室环境中实施的本发明的实施例的示意图。

图2a-图2b是工作站的实施例的视图。

图3a-图3c是示出在本发明的实施例中执行的步骤的流程图。

图4是系统的实施例的示意图。

图5是系统的实施例的另一示意图。

图6是计算机程序产品的示意图。

图7是系统的实施例的又一示意图。

具体实施方式

示例性实施例的以下详细描述参考附图。不同附图中相同的附图标记表示相同或相似的元件。此外，为了说明和解释一些示例性实施例的目的而不是为了限制的目的，提供以下详细描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。

图1示意性地示出了控制室环境10的示例。两个工作站14和16放置在控制室12的内部。控制室12被划分成多个不同的区域18、20、22、24。第一区域18是第一操作员26在第一工作站14坐着或工作时所在的位置。第二区域20是另一操作员28在第二工作站16坐着或工作时所在的位置。第三区域22覆盖比第一区域18和第二区域20更大的面积。第四区域24覆盖比第三区域22更大的面积，并且覆盖比第三区域22距离工作站14和16更大的距离。在图1所示的控制室环境10中，第四区域在控制室12中，但是在其他设置中，第四区域24可以在不同的室中。在图1中，示意性地示出了第一操作员26可以在不同的区域之间移动。如图1所示，其他操作员30、32也可以存在于控制室环境10中。

通过知道操作员26、28、30、32中的一个操作员位于哪个区域18、24、22中，可以通知操作员关于诸如警报的传入通知。根据示例性实施例，如果操作员26在第一工作站14，即在第一区域18中，并且仅与在第一工作站14处的操作员26相关的通知传入，则仅在扬声器48中传送警报通知，其在本示例中由声音淋浴器体现，其将警报的传播范围限制到扬声器48的覆盖范围56，该覆盖范围56覆盖第一区域18。因此，在该过程中，即使有彼此靠近的多个操作员工作站14、16，也不会打扰其他操作员28、30、32。

通过使用检测器36、38、40，可以跟踪或确定操作器26、28、30、32的位置。检测器具有不同的覆盖范围，并且可以被布置为感测在上述区域中的一个或多个区域中存在或不存在操作员。在第一工作站14处的第一检测器36确定第一操作员26是否位于第一区域18中，即距离工作站14的“标准”或预期距离。如果操作员坐在或站在工作站14的前面，则操作员26被检测到。类似地，在第二工作站16处的第二检测器38确定第二操作员28是否位于第二区域20中。第三检测器40位于控制室中，其具有对应于第三区域22的较大的覆盖范围，并且因此与另外两个检测器36、38的覆盖范围重叠。检测器40能够检测第三区域22中的操作员30，而不能检测第四区域24中的在检测器40的覆盖范围外的操作员32。

如果通过第一检测器36检测到第一操作员26，则可听通知(在该示例中是警报)由扬声器48传送到由第一检测器36的覆盖范围限定的第一区域18。扬声器48的覆盖范围56覆盖第一区域18。如果第一操作员26没有被第一检测器36检测到，而是被第三检测器40检测到，则由扬声器52将警报传送到由第三检测器40的覆盖范围限定的第三区域22。扬声器52是具有大于并覆盖扬声器48的覆盖范围56的覆盖范围60的常规扬声器。扬声器52的覆盖范围60覆盖第三区域22。如果任何检测器36、38、40都没有检测到操作员，警报由常规扬声器52和常规扬声器54两者传送，使得可以在第四区域24中听到警报，第四区域24由两个扬声器52和54的组合覆盖范围62限定，并且覆盖整个控制室环境10。这样，如果操作员26存在于第四区域24中，则警报将传达到他，从而确保操作员不会错过可听通知。

类似于在第一工作站14处检测到的第一操作员26，如果第二操作员28被第二区域20中的第二检测器38检测到，则准备送给第二工作站16处的操作员准备的通知由在第二工作站16处的扬声器50传送。第二工作站16处的扬声器具有指示的覆盖范围58。如果第二操作员28不是被第二检测器38检测到而是被第三检测器40检测到，则由扬声器52将通知传送到第三区域22。如果任何检测器36、38、40都没有检测到操作员，则通过常规扬声器52和常规扬声器54两者将通知传送到第四区域24。

在一些实施例中，相同的通知可以指向到第一工作站14和第二工作站16的操作员。如果分别在第一工作站14和第二工作站16检测到第一操作员26和第二操作员28，该通知被传送到第一区域18和第二区域20。如果在工作站14、16处仅检测到操作员26、28中的一个操作员，则该通知被指向检测到操作员的那个工作站。如果操作员26、28均未在其各自的工作站14、16中被检测到，则只要在第三区域22中检测到操作员中的一个操作员，通知被指向到该第三区域22。如果操作员26、28均未在第一区域18、第二区域20或第三区域22中被检测到，则作为替代，通知被送往第四区域24。

如果第一操作员26没有被第一检测器36检测到，而是被第三检测器40检测到，则由扬声器52将警报传送到由第三检测器40的覆盖范围限定的第三区域22。扬声器52是具有大于并且覆盖扬声器48的覆盖范围56的覆盖范围60的常规扬声器。扬声器52的覆盖范围60覆盖第三区域22。如果操作员没有被检测器36、38、40中的任何一个检测器检测到，则由常规扬声器52和常规扬声器54两者传送警报，使得可以在第四区域24中听到警报。

图1示出了用于将来自过程控制系统的可听通知传送到控制室环境10中的操作员26的系统8的示例性实施例。然而，与图1所示的实施例相比，该系统的其它示例实施例也可以从以下描述中变得清楚。仍然使用图1中引用的参考数字，系统8的实施例通常包括具有对于可听通知的第一覆盖范围56的一个或多个第一扬声器48，和具有对于可听通知的第二覆盖范围60或62的一个或多个第二扬声器52和54。第二覆盖范围60或62与第一覆盖范围56不同。系统8还包括用于感测控制室环境10的一个或多个区域18或22中存在或不存在操作员26的检测器36。系统8具有处理器，其被配置为基于检测器36的感测来确定操作员26的位置是否被第一覆盖范围56覆盖。系统8还被配置为如果确定操作员26的位置被第一覆盖范围56覆盖，则通过一个或多个第一扬声器48来传送可听通知，以及如果确定操作员26的位置未被第一覆盖范围56覆盖，则通过一个或多个第二扬声器52和54来传送可听通知。利用该系统，提高了通知传达到操作员26的概率。

第二覆盖范围60或62可以被配置为与完整的第一覆盖范围56重叠并覆盖完整的第一覆盖范围56。这具有如下效果：尽管操作者存在于第一覆盖范围内，但是检测器36感测失败，通知仍将传达到操作员26，因为操作员的位置被一个或多个第二扬声器52和54的第二覆盖范围60或62覆盖。这有助于提高通知传送的安全性。可选地或附加地，第二覆盖范围60或62可以被配置为覆盖完整的控制室环境10。这具有如下效果：只要操作员保持在控制室环境10中，通知总是可以传达到操作员26，这也有助于提高通知分发的安全性。

如图1的示例所示，控制室环境10可以包括工作站14和第一覆盖范围56，该第一覆盖范围56被配置为覆盖在工作站14处活动的操作员26。附加地或可选地，一个或多个第一扬声器48可以构成定向扬声器，在这里被理解为涵盖声音淋浴器。

检测器36可以包括一个或多个传感器，其可以是被动的或主动的。主动传感器需要操作员26携带识别装置37，而被动传感器不需要这样的要求。

被动传感器可以包括用于放置在在工作站14处工作的操作员26下方的压力板。可以使用简单的传感器(例如红外接近传感器、超声波接近传感器和热传感器)来确定操作员26是否位于特定覆盖范围56。可以使用诸如microsoft的高级被动传感器来定位操作员26距工作站14有多远以及确定操作员26的生物特征。可以使用多种传感器，如rgb和红外摄像机组合，来确定操作员26的位置。

主动传感器可能涉及射频识别(rfid)技术、蓝牙(bt)技术、无线局域网(wlan)技术、近场通信(nfc)、ibeacons以及智能手机或其他可穿戴的技术。可以通过磁场测量或惯性测量来确定存在或不存在操作员的感测，或者可以涉及无线电/电磁测量设备。

在一个实施例中，系统可以包括如图1所示的识别设备37，其被配置为由操作员26携带。检测器36可以包括被配置为与识别设备37配合以确定识别设备37的身份的控制设备35。识别设备37可以包括用于发送识别信号的发射器，例如无线电或ir发射器，并且控制设备35可以具有用于接收识别信号的接收器。该系统可以被配置为基于该信号来确定操作员26的位置是否被第一覆盖范围56覆盖。然后可以通过从发射器37发射的信号的强度和用于接收信号的接收器35的灵敏度来定义检测器覆盖范围。来自操作员的活动信号可以例如借助于bt、wlan或nfc技术生成。

在一些实施例中，检测器36被配置为感测在一个或多个区域的第一区域18中存在或不存在操作员，并且第一覆盖范围56被配置为重叠并覆盖完整的第一区域18。系统8被还被配置为基于对第一区域18中存在或不存在操作员26的感测来确定操作员26的位置是否被第一覆盖范围56覆盖。这具有以下效果：如果在第一区域18中感测到操作员26，通知将始终通过一个或多个第一扬声器48传达到操作员。而如果检测器36被配置为具有比一个或多个第一扬声器48更大的覆盖范围，则将存在即使操作员26位于第一覆盖范围56之外，仍然通过一个或多个第一扬声器48传送通知的风险。这可能导致操作员26没有接收到通知，这在第一覆盖范围56与完整的第一区域18重叠的情况下被避免，在该第一区域18中检测器感测存在或不存在操作员。

在一些实施例中，检测器36可以被配置为确定个体操作员26的身份，并且系统8还可以被配置为基于所确定的身份来确定操作员26的位置是否被第一覆盖范围56覆盖。这具有以下效果：该通知可以被指向到特定操作员26的位置，并且那些其他区域中的不准备作为警报的接收者的操作者不会被该通知打扰。这具有更安全地传送通知和降低控制室环境10中的噪声的优点。

检测器36可以被配置为从个体操作员26接收识别个体操作员26的信号，并且基于该信号来确定身份。这具有降低操作员26错误识别的风险的效果，这提高了在控制室环境10中分发通知的安全性。该系统可以包括如上所述的发射器37，但是被配置为发射识别个体操作员26的信号。类似地，接收器35可以被配置为接收识别个体操作员26的信号。检测器覆盖范围可以如上定义，并且该信号可以涉及上面列出的技术。

附加地或可选地，检测器36可以被配置为确定操作员26的一个或多个生物特征并且基于所确定的生物特征来确定身份。这意味着可以被动地确定身份，并且操作员26不需要携带任何识别设备37，因此减少了系统8所依赖的用于识别操作员26的部件的数量，这有助于提高分发通知的安全性。例如，操作员26可能忘记携带识别设备37，这可能导致信号被错误的扬声器传送，或根本不会被传送。一个或多个生物特征可以包括诸如面部特征、手掌几何特征和虹膜图案的生理特征。附加地或可选地，一个或多个生物特征可以包括诸如步态和运动模式的行为特征。

在图2a-图2b中示出的用于控制室环境10的工作站14的实施例。图2a是工作站14的正视图以及图2b是侧视图。工作站14可以被配置为在关于图1描述的系统中起作用。工作站14包括具有扬声器覆盖范围56的一个或多个第一扬声器48，该一个或多个第一扬声器48被配置用于向在工作站14工作的操作员26传送可听通知。工作站还包括用于感测在工作站14处存在或不存在操作员26的检测器36。检测器36可以具有检测器覆盖范围42，操作员26可以在该覆盖范围中被检测到，并且扬声器覆盖范围56可以与检测器覆盖范围42重叠并覆盖检测器覆盖范围42。一个或多个第一扬声器48可以构成放置在在工作站14工作的操作员26之上的定向扬声器。检测器36可以包括接近传感器和/或用于感测操作员26的存在的运动传感器，和/或用于确定操作员26的一个或多个生物特征的生物传感器。

在图2a-图2b所示的实施例中，检测器36附接到立在桌面68上的监视器64的顶部。桌面68立在一对桌腿70上。定向扬声器48由附接到桌面68上的扬声器支撑物66支撑。输入装置72(例如用于允许向过程控制系统输入的键盘和鼠标)可以放置在桌面68上。

在图3a中示出了用于向在控制室环境中的操作员传送来自过程控制系统的可听通知的方法。可听通知可由一个或多个第一扬声器或一个或多个第二扬声器传送。一个或多个第一扬声器具有对于可听通知的第一覆盖范围，以及一个或多个第二扬声器具有对于可听通知的不同的第二覆盖范围。该方法包括以下步骤：

-感测100在控制室环境的一个或多个区域中存在或不存在操作员，

-基于感测确定102操作员的位置是否被第一覆盖范围覆盖，

-如果确定操作员的位置被第一覆盖范围覆盖，则通过一个或多个第一扬声器48传送104可听通知，以及

-如果确定操作员的位置未被第一覆盖范围覆盖，则通过一个或多个第二扬声器52和54传送106可听通知。

在图3b所示的可选实施例中，感测100在一个或多个区域中存在或不存在操作员的步骤可以任选地包括：

-确定110个体操作员的身份。

此外，确定110个体操作员的身份的步骤可以包括：

-接收112来自所述个体操作员的信号，该信号其被配置为识别个体操作员，以及

-基于该信号确定110身份。

附加地或可选地，确定110个体操作者的身份的步骤可以包括：

-确定114操作员的一个或多个生物特征，以及

-基于所确定的生物特征来确定110身份。

在图3c所示的可选实施例中，感测100在一个或多个区域中存在或不存在操作员的步骤包括：

-接收108来自操作员的信号，以及

基于该信号确定102操作员的位置是否被第一覆盖范围覆盖。

图4是用于在控制室环境中传送来自过程控制系统的可听通知的系统8的实施例的示意图。系统8包括具有对于可听通知的第一覆盖范围的一个或多个第一扬声器48和具有对于可听通知的第二覆盖范围的一个或多个第二扬声器52。该第二覆盖范围与第一覆盖范围不同。系统8包括被配置为执行上面关于图3a-图3c描述的方法的处理器74。

图5是用于在控制室环境中传送来自过程控制系统的可听通知的系统8的另一实施例的示意图。系统8包括具有对于可听通知的第一覆盖范围的一个或多个第一扬声器48和具有对于可听通知的第二覆盖范围的一个或多个第二扬声器52，其中第二覆盖范围与第一覆盖范围不同。系统8还包括用于感测控制室环境的一个或多个区域中存在或不存在操作员的检测器36、处理器74和存储器76。

在一个实施例中，存储器76是包含计算机程序产品77的非暂态存储器。参考图6，计算机程序产品77被配置为当在系统8的处理器74上执行时，使得处理器74：

-基于检测器36的感测，确定102操作员的位置是否被第一覆盖范围覆盖，

-如果确定操作员的位置被第一覆盖范围覆盖，则通过一个或多个第一扬声器48传送104可听通知，以及

-如果确定操作员的位置未被第一覆盖范围覆盖，则通过一个或多个第二扬声器52传送可听通知。

代码指令还可以被配置为使得处理器74执行关于图3a-图3c所描述的任何步骤。

关于图4和图5所描述的处理器74可以是专用于所描述的功能的处理器。可选地，处理器可以是常规处理器，其可以与过程控制系统集成。处理器在这里被理解为涵盖单独处理进程的单独的物理处理单元、或协作处理过程的一组物理处理单元。

图7是用于在控制室环境中传送来自过程控制系统的可听通知的系统8的又一个实施例的示意图。系统8包括具有对于可听通知的第一覆盖范围的一个或多个第一扬声器48和具有对于可听通知的第二覆盖范围的一个或多个第二扬声器52，其中第二覆盖范围与第一覆盖范围不同。系统8还包括检测器36，用于感测在控制室环境的一个或多个区域中存在或不存在操作员；确定模块78，适合于基于检测器的感测来确定操作员的位置是否被第一覆盖范围覆盖，控制模块80，适于如果确定操作员的位置被第一覆盖范围覆盖，则通过一个或多个第一扬声器48传送可听通知，以及如果确定操作员的位置未被第一覆盖范围覆盖，则通过一个或多个第二扬声器52传送可听通知。

关于图7描述的系统8可以包括适于在关于图1所描述的条件下具有功能和操作的其他模块。附加地或可选地，关于图7描述的系统8可以包括适于执行关于图3a-图3c描述的方法的任何步骤的其它模块。系统8也可以在关于图3a-图3c描述的条件下被配置或操作。每个模块可以在软件、固件和/或硬件中实现。

在关于图4-图7所描述的实施例中，第二覆盖范围可以被配置为与完整的第一覆盖范围重叠并且覆盖完整的第一覆盖范围。附加地或可选地，第二覆盖范围可以被配置为覆盖完整的控制室环境。此外，控制室环境可以包括工作站，例如，如关于图2a-图2b所述，并且第一覆盖范围可以被配置为覆盖在工作站处活动的操作员。一个或多个第一扬声器48可以构成定向扬声器。

一个或多个区域可以包括第一区域，并且第一覆盖范围可以被配置为与完整的第一区域重叠并且覆盖完整的第一区域。确定操作员的位置是否被第一覆盖范围覆盖的步骤可以基于在第一区域中存在或不存在操作员的感测。

在附图和说明书中，已经公开了典型的实施例，并且尽管采用了特定术语，但是它们仅在通用和描述性意义上使用，而不是为了限制的目的，本发明的范围在所附权利要求中阐述。