遠程圖像監控系統分析的論文

　　摘要：介紹了烏溪江電廠(chǎng)遠程圖像監控系統的基本原理、結構布置、功能及應用情況。

　　關(guān)鍵詞：圖像監控應用

　　烏溪江電廠(chǎng)位于浙西烏溪江流域內，分上下2個(gè)電站，是浙江省電網(wǎng)主力調峰梯級電廠(chǎng)。

　　電廠(chǎng)生產(chǎn)基地、辦公大樓設在衢州市區內，距離黃壇口電站16km，距離湖南鎮電站34km。全廠(chǎng)共11臺機組的梯調中心設在黃壇口電站內。烏溪江電廠(chǎng)設備多、分布面廣、相距距離遠，運行檢查和保安均極為不便。為適應無(wú)人值班（少人值守）改革的需求，在實(shí)現了計算機監控基礎上，又投入運行了遠程圖像監視系統，大大提高了監視控制系統的靈活性，增強電廠(chǎng)的監測水平，改善電廠(chǎng)的運行環(huán)境，減輕運行及有關(guān)工作人員的勞動(dòng)強度，提高了設備安全和經(jīng)濟運行水平。

　　1系統特點(diǎn)

　�。�1）采用IP組播和RTP／RTCP技術(shù)，多個(gè)監控終端可同時(shí)監控一個(gè)終端。圖像監控主機可自動(dòng)檢測網(wǎng)絡(luò )流量，根據網(wǎng)絡(luò )上的負荷，自動(dòng)控制上網(wǎng)圖像數據流。在有太多的圖像需要發(fā)送到MIS網(wǎng)上時(shí)，可根據用戶(hù)優(yōu)先級調整圖像數據帶寬，并控制圖像數據進(jìn)入同組網(wǎng)絡(luò )的路數，從而避免了網(wǎng)絡(luò )擁塞。

　�。�2）單向圖像編碼方式采用MPEG－1國際圖像壓縮標準，即VCD的圖像壓縮標準。其幀率為25幀／s，純圖像數據碼流為1．15Mbps，分辨率達到352×288。該編碼方式圖像清晰，色彩豐富，無(wú)延時(shí)，無(wú)動(dòng)畫(huà)感。

　�。�3）雙向圖像編碼方式為H．261國際圖像壓縮標準，是一種用于會(huì )議電視的圖像壓縮方法，其幀率為25幀／s，純圖像數據碼流為384k／s～768k／s，分辨率達到352×288，該壓縮方式圖像清晰，色彩豐富，無(wú)動(dòng)畫(huà)感。

　�。�4）音頻編碼方式采用G．711PCM編碼方式，碼流達64k／s，該壓縮方式聲音清晰，無(wú)失真。

　�。�5）監控終端將編碼后的視頻數據，通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )轉發(fā)到監控中心或監控終端，采用Multicast組波技術(shù)和先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )管理技術(shù)，將MIS網(wǎng)上的圖像監控用戶(hù)按地址分組，若組內沒(méi)有用戶(hù)調用某一路圖像，則該路圖像數據不會(huì )發(fā)到這一組用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò )上，只發(fā)有人調用的組，從而大大減少網(wǎng)絡(luò )阻塞的可能性。

　�。�6）由圖像監控管理服務(wù)器負責整個(gè)監控系統的配置，狀態(tài)管理等，它是整個(gè)圖像監控系統的交互中心。

　�。�7）采用多級、多路分控方式。利用兩站三地之間均已建立的100MMIS網(wǎng)和光纖2M口高速通道作為視頻信號、音頻信號和控制信號的通訊通道。正常情況下同時(shí)在MIS網(wǎng)絡(luò )上通訊有7路圖像。

　�。�8）該系統有三個(gè)分控站，六個(gè)監控站。各個(gè)分控站所管轄的監控點(diǎn)，近距離的監控點(diǎn)視頻信號通過(guò)同軸電纜送至其分控站矩陣，而一些距離較遠（距離＞1000m）的監控點(diǎn)視頻信號由差分傳輸器通過(guò)雙絞線(xiàn)差分方式送至其分控站矩陣。湖站新廠(chǎng)房分控站的視頻信號先通過(guò)光纜送至湖站控制室，然后通過(guò)HUB上100MMIS網(wǎng)。湖站和黃站兩分控站的視頻信號則直接通過(guò)HUB上100MMIS網(wǎng)。所有分控站和監控站都可以通過(guò)本地主機或MIS主機控制前方任何一臺攝像機。所有攝像機云臺、鏡頭和燈光控制都采用RS485控制方式控制。

　　2系統結構及硬件配置

　�。�1）視頻監控服務(wù)器安裝在梯調中心，包括有一臺系統管理服務(wù)器和一臺顯示器及相關(guān)外圍設備。該服務(wù)器除轉發(fā)視音頻數據外，還完成對整個(gè)監控系統的管理，如優(yōu)先權、用戶(hù)權限、日志、控制協(xié)商、報警記錄等等。

　�。�2）在黃壇口梯調中心和湖南鎮電站共安裝了3個(gè)分控中心。主要設備有：監控主機、顯示器、視頻切換矩陣、一臺九畫(huà)面分割器、雙向音視頻監控套件、網(wǎng)絡(luò )型視頻解碼器、視頻傳輸編碼器、交換式HUB、UPS、圖像監視墻等相關(guān)外圍設備。

　�。�3）各監控站設備利用原MIS主機，裝上相應的軟（硬）件，經(jīng)過(guò)授權就可以監控各分控站的所有的攝像機。

　　這次湖黃兩站總共安裝了111臺攝像機（包括前二期工程安裝的），其中湖南鎮電站58臺，黃壇口電站53臺。攝像機安裝地點(diǎn)遍及全廠(chǎng)所有設備安裝地點(diǎn)。在梯調中心的電視墻上最多能同時(shí)顯示24路不同的實(shí)時(shí)圖像，在湖站站調監視器上最多能同時(shí)顯示10路不同的實(shí)時(shí)圖像。這一切為運行人員巡回檢查帶來(lái)很大的方便，也為運行工作節省了大量的人力和物力。

　　3系統功能概述

　　這套系統包含以下功能：

　�。�1）遙控操作功能。通過(guò)梯調中心或中控室計算機的鼠標器即可對所有現場(chǎng)安裝點(diǎn)設備（包括湖、黃兩站的所有攝像機）進(jìn)行遙控操作。比如：轉動(dòng)云臺、調整焦距、變倍長(cháng)短、打開(kāi)照明（包括開(kāi)關(guān)站本身的照明系統和攝像機本身所帶的射燈）等功能。

　�。�2）本地和遠程攝像機切換與控制，遠程燈光控制（黃站對黃站攝像機、湖站對湖站攝像機、黃站對湖站攝像機、湖站老廠(chǎng)對新廠(chǎng)攝像機、湖站對黃站攝像機）。

　�。�3）多級分控功能。系統采用多級、多路分控，系統調用控制有優(yōu)先級之分。

　�。�4）與MIS系統接口，有關(guān)人員能通過(guò)MIS系統的計算機操作控制前端設備，可進(jìn)行可視對講，保衛部能對部分前端設備進(jìn)行監視控制。具有多點(diǎn)對一點(diǎn)和一點(diǎn)對多點(diǎn)的監視功能，系統具有雙向會(huì )議電視功能。能在湖黃兩站之間、湖黃兩站與衢州基地會(huì )議室之間進(jìn)行可視對講；可視對講視音頻同步，且聲音清晰，圖像清楚。

　�。�5）圖像丟失檢測。當前端設備因故障或被盜等原因造成圖像丟失時(shí)能在多媒體操作站給出“××部位視頻故障”語(yǔ)音報警，并彈出電子地圖（實(shí)際立體圖形），并顯示所在地的位置，以顏色或閃爍指示。

　�。�6）視、音頻切換。每一臺監視器（CRT）可觀(guān)看任何一路圖像信號。同時(shí)，每一臺監視器能自動(dòng)切換圖像、定時(shí)、定點(diǎn)掃描功能等。在梯調中心設立的八個(gè)監視器組成電視墻，電視墻畫(huà)面具有切換功能，電視墻上任一監視器能切換到湖黃兩站任一攝像機圖像。

　�。�7）控制權協(xié)商功能。當不同操作者控制同一攝像機，系統只允許其中一個(gè)操作者行使控制權，控制權在不同操作者之間轉移按優(yōu)先級協(xié)商。優(yōu)先級較高者可以接管優(yōu)先級較低者控制權，而僅在低優(yōu)先級終端上給出提示；優(yōu)先級較低者要取得控制權時(shí)，需要取得優(yōu)先級較高者同意；只有后者同意的條件，才能取得攝像機的切換和控制權．

　�。�8）報警自動(dòng)處理功能：

　　1）對于重要監視點(diǎn)，系統有報警信號（視、音頻）、自動(dòng)錄像、CRT圖像自動(dòng)切換并且備份等功能。

　　2）對報警器發(fā)出的報警信號，在就近崗亭發(fā)出警鈴聲，并通過(guò)指示燈確定具體報警位置。能自動(dòng)將其前端攝像機快速跟蹤到報警點(diǎn)，同時(shí)在保衛部顯示器上快速推出界面，保衛部錄像機自動(dòng)啟動(dòng)錄像。

　　3）對于電廠(chǎng)的開(kāi)關(guān)、閘刀變位信號，能自動(dòng)將與其相關(guān)的前端攝像機快速跟蹤到相關(guān)的變位點(diǎn)，梯調和相關(guān)的站調主機顯示器推出電子地圖，實(shí)現報警點(diǎn)閃爍，并能快速便捷進(jìn)入故障點(diǎn)畫(huà)面，同時(shí)在梯調中心電視墻上自動(dòng)推出相關(guān)變位點(diǎn)畫(huà)面。

　　4）能實(shí)現對開(kāi)關(guān)站部分電氣設備的發(fā)熱報警自動(dòng)巡檢，發(fā)現某點(diǎn)過(guò)熱能自動(dòng)報警并彈出電子地圖，實(shí)現發(fā)熱點(diǎn)閃爍。

　　5）水位自動(dòng)報警功能。對電廠(chǎng)的集水井水位過(guò)高，能自動(dòng)給出報警信號，并在監視器上推出實(shí)際圖像．

　�。�9）在梯調中心和湖站中控室的計算機和電視墻上能對圖像實(shí)現九畫(huà)面分割，九畫(huà)面能實(shí)現任意組合，可以由湖黃兩站任意攝像機組合成實(shí)時(shí)畫(huà)面。

　�。�10）多層次電子地圖功能：顯示各監視點(diǎn)周?chē)�的環(huán)境、設備、模擬地形圖等信息。比如鼠標器觸發(fā)電子地圖中的攝象機圖標即可在顯示器上顯示該路圖像。

　�。�11）具有手動(dòng)本地、遠程錄像及錄像回放和本地、遠程攝像機循環(huán)切換顯示功能。

　�。�12）系統操作、登錄、報警及系統錯誤事件在服務(wù)器上有詳細記錄，通過(guò)事件記錄系統管理員對整個(gè)工業(yè)電視系統運行情況有全面認識。對任一用戶(hù)，系統可以據生產(chǎn)需要給予或刪除各種權限，便于系統管理。并且操作人員可對事件進(jìn)行分類(lèi)檢索、保存及刪除

　�。�13）系統服務(wù)器具有統一授時(shí)功能。

　　4運行情況

　　該系統于1999年12月安裝，2000年4月投入試運行，經(jīng)過(guò)半年多的實(shí)際考驗，系統運行穩定，至今未出現過(guò)大的缺陷。但還存在一些有待進(jìn)一步改進(jìn)的方面。如：保衛部監控終端必須受到梯調監控或湖站站調（優(yōu)先級較高）的制約，而兩者監控目標不盡相同，導致保衛部往往不能及時(shí)了解到現場(chǎng)的情況。在集水井內，光線(xiàn)差，油污較多，這使采集到的圖像清晰度下降，而造成軟件分析圖像困難，難以實(shí)現水位越限報警等．

　　遠程圖像監控系統自投入運行以來(lái)已充分顯示出其重要性和必要性，在實(shí)際運行中已為我廠(chǎng)的安全生產(chǎn)發(fā)揮了巨大的作用。為運行巡回檢查減輕了的大量人力和時(shí)間，使所有重要的運行設備和場(chǎng)所均處于嚴密的監視和受控之中，為運行減人增效，實(shí)現無(wú)人值班（少人值守）及創(chuàng )國電一流企業(yè)創(chuàng )造了必要條件，同時(shí)也使我廠(chǎng)安全生產(chǎn)有了更可靠的保證。

【遠程圖像監控系統分析的論文】相關(guān)文章：

監控方案11-24

監控方案11-24

監控系統方案優(yōu)秀 監控系統方案書(shū)04-12

監控人員總結12-03

監控系統方案09-20

績(jì)效監控報告12-12

網(wǎng)絡(luò )監控方案08-29

監控系統方案04-01

監控工作心得10-10

關(guān)于監控方案10-01