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優(yōu)秀的多媒體監(jiān)控系統(tǒng)分析論文
摘要：本文提出了一種變電所多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的組成，系統(tǒng)的功能及所用技術(shù)，適用于變電所監(jiān)控系統(tǒng)及其他監(jiān)控場(chǎng)合。
關(guān)鍵詞：多媒體監(jiān)控系統(tǒng)變電所應(yīng)用
1引言
隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展和城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的持續(xù)推進(jìn)，電力部門網(wǎng)絡(luò)改造正在全面展開(kāi)。各地區(qū)變電所基本上實(shí)現(xiàn)了少人/無(wú)人值班。電業(yè)局通過(guò)設(shè)立運(yùn)行管理部門及調(diào)度部門，負(fù)責(zé)各變電所的日常運(yùn)營(yíng)及維護(hù)，運(yùn)行水平得到了很大提高。但現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)只實(shí)現(xiàn)了遙測(cè)、遙信、遙調(diào)和遙控，還不能全面直觀地反映變電所的運(yùn)行狀況，比如防盜、防火、防爆、防水、氣泄漏等內(nèi)容。為了全面實(shí)現(xiàn)對(duì)各變電所的數(shù)據(jù)、環(huán)境參量及設(shè)備的控制和監(jiān)視，具體地了解和掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，以便及時(shí)對(duì)發(fā)生的情況做出反應(yīng)，需引入變電所多媒體監(jiān)視系統(tǒng)。
電力部門正在加快步伐建設(shè)電力通信網(wǎng)，鑒于此，本文提出一種將多媒體監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于變電所的新方法，此種方法具有以下特點(diǎn)：
(1)將多媒體監(jiān)控與微機(jī)防誤閉鎖、綜合自動(dòng)化監(jiān)控和調(diào)度自動(dòng)化監(jiān)控有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的變電所自動(dòng)化系統(tǒng)。
(2)實(shí)現(xiàn)變電所信息的數(shù)字化綜合傳輸，在保證信息傳輸實(shí)時(shí)性的前提下，將遠(yuǎn)動(dòng)信息、話音、圖像通過(guò)同一條信道送到上級(jí)主站，充分利用電力系統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡(luò)或E1信道的通道資源。
2系統(tǒng)構(gòu)成
多媒體監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于變電所，實(shí)現(xiàn)真正意義上的變電所自動(dòng)化系統(tǒng)，其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。
圖1中綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，完成保護(hù)、測(cè)量及對(duì)一次設(shè)備的控制，其中遠(yuǎn)動(dòng)功能通過(guò)RS232直接接入綜合接入設(shè)備上，其后臺(tái)機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口接入以太網(wǎng)，防誤閉鎖系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口接入以太網(wǎng)，多媒體監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)直接接入以太網(wǎng)，各系統(tǒng)之間完全實(shí)現(xiàn)了資源共享。當(dāng)進(jìn)行變電所間隔層操作時(shí)，多媒體監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視每一步操作，并及時(shí)反饋信息給操作員，當(dāng)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)構(gòu)操作時(shí)，通過(guò)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)控制監(jiān)視窗口到所操作設(shè)備上，從而直觀地觀察所操作的設(shè)備的位置狀態(tài)。
從圖1中已經(jīng)可以看出，在調(diào)度控制中心，調(diào)度自動(dòng)化主站與多媒體監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)于同一局域網(wǎng)，在一個(gè)控制中心可以觀測(cè)到各變電所的全部數(shù)據(jù)及設(shè)備情況。
多媒體監(jiān)控系統(tǒng)由攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、云臺(tái)控制器、報(bào)警輸入輸出設(shè)備、電視墻、主機(jī)（包括視音頻壓縮卡、聲卡、通訊卡、切換卡）、拾音器等構(gòu)成。多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的職責(zé)是采集音視頻信息并采用MPEG1/MPEG2壓縮后傳輸?shù)街髡荆黝愄綔y(cè)器和傳感器通過(guò)報(bào)警卡采用RS485方式與主機(jī)連接，將報(bào)警信息傳輸?shù)街髡荆⒔邮罩髡鞠掳l(fā)的控制命令，云臺(tái)鏡頭的控制通過(guò)云臺(tái)控制器，采用RS485方式與主機(jī)連接。
3系統(tǒng)功能
4技術(shù)分析
(1)軟件全部采用底層的核心技術(shù)，模塊化設(shè)計(jì)，真正意義的32位多媒體軟件包，全面支持WINDOWS95/98/2000,WINDOWSNT。
(2)系統(tǒng)軟件自動(dòng)探測(cè)已配備的編解碼器數(shù)目，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)各編解碼器的存在，在軟件中會(huì)有一個(gè)類似WINDOWSIE圖標(biāo)的動(dòng)態(tài)提示，實(shí)時(shí)反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
(3)在通訊上采用握手機(jī)制，重發(fā)機(jī)制，以確保數(shù)據(jù)傳送的正確性。
(4)建立點(diǎn)名制度，系統(tǒng)在一定時(shí)間之內(nèi)確保與每個(gè)解碼器通訊一次，每點(diǎn)一個(gè)編解碼器，編解碼器若存在，并且正常，則回答到。如果系統(tǒng)點(diǎn)名之后，未收到應(yīng)答信號(hào)，則就表明被點(diǎn)編解碼器不正常，或通訊線路故障。
(5)把報(bào)警布防圖制成可視的、可操作的多媒體電子地圖，采用樹(shù)狀分層式管理結(jié)構(gòu)，建立層面與監(jiān)控要素之間一對(duì)一的關(guān)系，將有助于操作者現(xiàn)場(chǎng)操作，形象直觀，一目了然。
(6)數(shù)字多畫(huà)面技術(shù)將多路視頻信號(hào)以多分屏的方式同時(shí)顯示在一臺(tái)計(jì)算機(jī)屏幕上，完成對(duì)多路視頻進(jìn)行同時(shí)監(jiān)控，是真正意義的多媒體監(jiān)控的一個(gè)重要標(biāo)志。
(7)采用MJPEG、MPEGI、MPEGII壓縮算法等，根據(jù)用戶的不同要求，可選配不同的硬盤錄像系統(tǒng)。壓縮標(biāo)準(zhǔn)決定了圖像質(zhì)量，分辨率、存貯空間的大小等要素，能同時(shí)完成多路不丟幀硬盤錄像，并能實(shí)現(xiàn)多路及單路回放，完成硬盤跳區(qū)，自動(dòng)循環(huán)錄像，數(shù)據(jù)備份等功能，是體現(xiàn)其技術(shù)含量的分水嶺。
(8)視頻報(bào)警技術(shù)。一種方式是采用對(duì)比幀間變化量，首先選擇一個(gè)固定數(shù)量的幀，計(jì)算出其變化數(shù)值，固定數(shù)量幀的選取，是采用隨時(shí)間推進(jìn)方式的，不斷變化的，可以自動(dòng)感應(yīng)光線的緩慢變化，只有幀間變化量超過(guò)了某一極限才會(huì)報(bào)警，大大減少了誤報(bào)率。另一種方式是動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)，動(dòng)態(tài)檢測(cè)時(shí)將畫(huà)面中活動(dòng)物體提取出來(lái)，進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)，做出正確的判斷，可同時(shí)對(duì)多路進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)、跟蹤。
(9)基于PSTN、ISDN、DDN專線，光纖、微波、衛(wèi)星線路等進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，每秒高達(dá)近20幀/s，圖像清晰，可進(jìn)行遠(yuǎn)端視頻捕捉，遠(yuǎn)端報(bào)警自動(dòng)上傳，完成中心對(duì)遠(yuǎn)端云臺(tái)、鏡頭、外部設(shè)備的控制。
5結(jié)論
我們研發(fā)的變電所多媒體監(jiān)控系統(tǒng)從2001年12月投入試運(yùn)行，運(yùn)行情況很好，并于2002年12月通過(guò)了國(guó)家公安部安全與警用電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心的檢測(cè)，在同月通過(guò)了省科技廳的科學(xué)技術(shù)成果鑒定，得到了與會(huì)專家的廣泛好評(píng)。
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