Python实现EPICS PV监控与语音报警系统

负责创建PV连接、设置回调、更新值和连接状态。

# 步骤 1：EPICS 连接建立
def connect_pv(self, index, pv_name):
    if EPICS_AVAILABLE:
        pv = epics.PV(pv_name, auto_monitor=True)

# 步骤 2：PV 状态监控回调
def _create_callback(self, index):
    def callback(pvname=None, value=None, **kw):
        self.pv_changed.emit(index, value, self.pv_values[index])

# 步骤 3：连接状态管理
def _create_connection_callback(self, index):
    def connection_callback(pvname=None, conn=None, **kw):
        self.pv_connection_changed.emit(index, conn, "状态信息")

这里每个PV都要绑定自己的回调闭包，代码里用了个小技巧：在循环中生成带index参数的回调函数，这样信号触发时才知道是哪个通道的更新。

VoicePlayer 类

基于pygame.mixer实现播放，带一个队列，保证多个通道同时触发报警时按顺序播，不会混音。

# 步骤 1：音频播放器初始化
def __init__(self):
    pygame.mixer.init()
    self.is_playing = False

# 步骤 2：播放队列管理
def play_next_alarm(self):
    if not self.voice_player.is_playing and self.alarm_queue:
        alarm_info = self.alarm_queue.pop(0)
        self.voice_player.play_voice(...)

# 步骤 3：播放完成处理
def on_play_finished(self):
    self.is_playing = False
    self.play_next_alarm()  # 播放下一个

播放完成后，通过回调on_play_finished自动从队列取下一个，直到全部播完。

UI 与配置

界面用PyQt5画了个表格，7个通道，每行有PV名、语音文件路径选择、触发边沿下拉框、连接状态灯和当前值显示。切换边沿、修改PV名称都可以直接操作，配置实时生效。

配置用JSON保存，结构大致这样：

# 步骤 1：配置数据结构设计
pv_configs = [
    {"name": "PV1",          # PV 名称
     "voice_path": "alarm.wav",  # 语音文件
     "duration": 5,          # 播放时长
     "auto_connect": True,   # 自动连接
     "trigger_edge": "上升沿"} # 触发条件
    for _ in range(7)
]

# 步骤 2：JSON 配置保存
def save_config(self):
    with open(self.config_file, 'w', encoding='utf-8') as f:
        json.dump(config_data, f, indent=4, ensure_ascii=False)

# 步骤 3：配置自动加载
def load_config(self):
    if os.path.exists(self.config_file):
        with open(self.config_file, 'r', encoding='utf-8') as f:
            return json.load(f)

软件打开时会自动加载上次的配置，包括窗口位置等个性化设置，用的是QSettings。

开机自启动

如果需要开机自启，可以在启动文件夹创建快捷方式。用winshell很简单：

# 步骤 1：自启动设置
def set_auto_start(self, enable):
    if enable:
        # 创建启动文件夹快捷方式
        shortcut_path = os.path.join(startup_folder, "app_name.lnk")
        with winshell.shortcut(shortcut_path) as link:
            link.path = app_path
            link.working_directory = os.path.dirname(app_path)
    else:
        # 删除快捷方式
        os.remove(shortcut_path)

# 步骤 2：备用方案（批处理文件）
def create_bat_file(self, app_path, startup_folder, app_name):
    bat_path = os.path.join(startup_folder, f"{app_name}.bat")
    with open(bat_path, 'w') as f:
        f.write(f'"{app_path}"')

没装winshell的话，退一步用批处理文件也行。

打包成exe

用PyInstaller打包，让没有Python环境的机器也能跑。先装好：

pip install pyinstaller

然后打包，如果不需要带数据文件：

pyinstaller --onefile --windowed --name "EPICS 语音报警系统" XXXX.py

需要包含voices和config文件夹（提前建好）的话，加上--add-data：

pyinstaller --add-data "voices;voices" --add-data "config;config" XXXX.py

注意分号是Windows下的分隔符，Linux下是冒号。

几个需要注意的地方

• EPICS环境依赖：部署的机器上必须安装EPICS Windows Tools，并且caRepeater能被程序正常拉起。
• 音频兼容：wav、mp3都试过没问题，但某些特殊编码的wav可能不行，建议标准PCM。
• 退出清理：程序关闭时记得断开所有PV连接，代码里已经在closeEvent中处理。
• 断线重连：epics.PV自带重连机制，但如果网络长时间中断，恢复后个别PV可能显示异常，加一个定时刷新功能会更稳。

整个开发过程断断续续花了差不多一周，大部分时间花在调试PV连接和音频队列上。实际用起来，在加速器控制室里跑着还算稳定，几个工程师觉得挺方便。