導(dǎo)語：如何才能寫好一篇視頻監(jiān)控論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.1醫(yī)療教學(xué)實(shí)況轉(zhuǎn)播與錄制:

我院曾利用安裝在手術(shù)室內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)的高清1080P攝像機(jī)，對(duì)眼科大型手術(shù)提供過全程大數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)況轉(zhuǎn)播。過程中利用全方位攝相鏡頭旋轉(zhuǎn)、變焦、變距、抓拍圖像。將手術(shù)實(shí)況，傳送到觀摩演示會(huì)場(chǎng)，通過大屏幕提供給數(shù)百與會(huì)人員實(shí)況學(xué)習(xí)觀摩。我院還曾利用特殊高靈敏攝像機(jī)、拾音器實(shí)現(xiàn)對(duì)疼痛科微創(chuàng)手術(shù)過程遠(yuǎn)程教學(xué)，通過多個(gè)攝像機(jī)拍攝的監(jiān)控畫面、錄像。在監(jiān)視器和音頻下，實(shí)現(xiàn)專家對(duì)遠(yuǎn)程手術(shù)室內(nèi)的醫(yī)生進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。手術(shù)的直播過程，學(xué)員能夠在示教室從多個(gè)角度清晰觀看，當(dāng)需要講解時(shí)，通過客戶端實(shí)現(xiàn)專家與學(xué)員互動(dòng)交流。利用我院視頻監(jiān)控系統(tǒng)，配合衛(wèi)生系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診平臺(tái)的醫(yī)學(xué)視教、診斷醫(yī)療等轉(zhuǎn)播應(yīng)用實(shí)踐。以上教學(xué)音視頻我們都已經(jīng)通過IPSAN的存儲(chǔ)功能錄制成教學(xué)資料，永久保存，方便以后對(duì)醫(yī)療手術(shù)過程進(jìn)行研討與學(xué)習(xí)。

1.2遠(yuǎn)程會(huì)診中的應(yīng)用:

我院的監(jiān)控系統(tǒng)還具備會(huì)診功能，主任醫(yī)師需遠(yuǎn)程查房時(shí)，醫(yī)護(hù)人員可將醫(yī)療車推入指定病房，并將醫(yī)療車上的攝像頭對(duì)準(zhǔn)患者，通過遠(yuǎn)程查房平臺(tái)將醫(yī)療車上的視頻終端與主任醫(yī)師辦公室內(nèi)終端互通，此時(shí)主任醫(yī)師就可以與患者進(jìn)行病情的溝通。會(huì)診的同時(shí)患者床邊呼吸機(jī)、監(jiān)護(hù)儀等生命體征數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)被采集并傳送到主任醫(yī)師桌面，方便主任醫(yī)師了解患者的病情及實(shí)時(shí)狀態(tài)。

1.3臨床醫(yī)學(xué)資料采集遠(yuǎn)程傳遞的應(yīng)用:

通過與HIS、PACS醫(yī)院信息化系統(tǒng)對(duì)接，將X光影像，電診數(shù)據(jù)、病理醫(yī)學(xué)影像遠(yuǎn)程傳輸，提供遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)影像診斷。系統(tǒng)支持從標(biāo)準(zhǔn)DICOM3.0和HDMI接口獲取患者的影像資料。

2醫(yī)院行政管理中的應(yīng)用

2.1監(jiān)控系統(tǒng)便于領(lǐng)導(dǎo)運(yùn)籌帷幄:

通過設(shè)置在院長(zhǎng)、主管領(lǐng)導(dǎo)視頻監(jiān)控客戶終端，指揮主控服務(wù)器導(dǎo)入醫(yī)院平面圖，可方便的將任一點(diǎn)攝像頭所拍攝內(nèi)容即時(shí)拉入屏幕;對(duì)院區(qū)內(nèi)的所有監(jiān)控點(diǎn)位，工作人員崗位情況進(jìn)行監(jiān)看，進(jìn)行同步錄制，期間并不影響所監(jiān)控區(qū)域正常工作進(jìn)行，便于領(lǐng)導(dǎo)運(yùn)籌帷幄。

2.2人事考勤管理:

通過設(shè)置在醫(yī)院各出入口的監(jiān)控終端，統(tǒng)計(jì)職工出勤情況。根據(jù)需要制成錄像保留，作為考勤依據(jù)。

2.3收費(fèi)窗口及藥房投藥窗口的應(yīng)用:

在醫(yī)院的每個(gè)收費(fèi)窗口及藥房投藥窗口安裝高清攝像機(jī)，幾年來化解了上百次的收費(fèi)、投藥過程產(chǎn)生的誤差和誤會(huì)。為工作人員和患者找回經(jīng)濟(jì)損失累計(jì)上萬元。

2.4停車場(chǎng)管理子系統(tǒng)的應(yīng)用:

醫(yī)院是公共場(chǎng)所，人員密集流動(dòng)性大，車來車往，停車場(chǎng)管理也是醫(yī)院形象窗口。可通過非接觸式卡或車牌識(shí)別來對(duì)出入此區(qū)域的車輛實(shí)施智能管理，在停車場(chǎng)安裝高清抓拍攝像機(jī)，拾音器對(duì)進(jìn)出停車場(chǎng)的車輛進(jìn)行識(shí)別，該系統(tǒng)拍下車輛的外形以及車牌。一旦發(fā)生意外事件，可以立即觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的錄像并向監(jiān)控中心告警。

3視頻監(jiān)控在平安醫(yī)院建設(shè)中的作用

院區(qū)門診、療區(qū)是醫(yī)院文明工作的窗口，是來院就診本院人員聚集的地方，這里也是犯罪分子扒竊的重要場(chǎng)所。特別是急診，經(jīng)常有兇酒患者或是疑似刀槍傷來院就診患者，智能監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)哪里人員聚集或是環(huán)境有危險(xiǎn)時(shí)都會(huì)第一時(shí)間通知醫(yī)院行政管理人員或是安保人員去處理，為來院人員提供良好的服務(wù)，智能監(jiān)控系統(tǒng)在保護(hù)醫(yī)護(hù)人員的安全起到非常重要的作用，對(duì)公安部門案件分析起到了輔助作用。實(shí)踐中我院監(jiān)控室就曾經(jīng)多次視頻實(shí)況撲抓到夜間進(jìn)入財(cái)務(wù)室的盜竊人員，并配合公安科現(xiàn)場(chǎng)擒拿等案列。

3.1報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用:

報(bào)警系統(tǒng)作為綜合安防:系統(tǒng)中非常重要的子系統(tǒng)之一是由前端探測(cè)、傳輸和控制三部分組成。發(fā)生意外時(shí)醫(yī)生或財(cái)務(wù)等只需按下報(bào)警按鈕，(放射源、細(xì)菌室、毒麻庫(kù)等特殊區(qū)安裝闖入報(bào)警探頭，不需人工)，報(bào)警主機(jī)就會(huì)將報(bào)警信號(hào)上傳至管理平臺(tái)，聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)轉(zhuǎn)向事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行全程記錄，并在大屏幕上彈出視頻圖像，聯(lián)動(dòng)聲光報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示管理人員立即處理。

3.2門禁子系統(tǒng)應(yīng)用:

醫(yī)院監(jiān)控系統(tǒng)中包括門禁子系統(tǒng)，通過紅外探測(cè)器、微波入侵探測(cè)器對(duì)醫(yī)院無人布防的重點(diǎn)部位發(fā)揮作用。門禁系統(tǒng)是對(duì)出入口人員進(jìn)行管理的重要設(shè)施，門禁系統(tǒng)可與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，還可以與110聯(lián)網(wǎng)，一旦發(fā)生非法入侵事件，如尾隨，非法闖入、脅迫進(jìn)入等，防盜報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)就能立即在控制中心準(zhǔn)確顯示出事地點(diǎn)，快速報(bào)警和第一時(shí)間通知醫(yī)院安保。

4結(jié)語

篇2

[關(guān)鍵詞]項(xiàng)目　投資　目標(biāo)成本

“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目是一個(gè)政府采購(gòu)項(xiàng)目，在這樣的項(xiàng)目中，有嚴(yán)格的招標(biāo)程序。同時(shí)，有許多有實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)者參與競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)如果只考慮獲利性而進(jìn)行相關(guān)的財(cái)務(wù)效益評(píng)價(jià)，將可能會(huì)失去中標(biāo)的機(jī)會(huì)。而若企業(yè)為了中標(biāo)壓低自己的獲利水平，這又陷入“贏者的詛咒”困境，盡管中了標(biāo)，但是盈利較差，風(fēng)險(xiǎn)較大。因此，在此微利的時(shí)代，必須把財(cái)務(wù)效益分析與其它的分析進(jìn)行整合，以利于在微利時(shí)代企業(yè)仍可獲利。因此在“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目中，對(duì)現(xiàn)有投資效益評(píng)價(jià)體系可進(jìn)行如下的改進(jìn)。

一、目標(biāo)成本的定義和功能

目標(biāo)成本源于日本豐田公司，在日文中成為“原價(jià)企劃”，日文中的“原價(jià)”即中文的“成本”。日本會(huì)計(jì)研究學(xué)會(huì)（1996）把目標(biāo)成本定義為“在企劃、開發(fā)產(chǎn)品時(shí)，設(shè)定符合顧客需求的品質(zhì)、價(jià)格、信賴性、交貨期等目標(biāo)，并通過從上游到下游的所有過程，試圖同時(shí)達(dá)到上述所有目標(biāo)的整合性利益管理活動(dòng)”。（王文英，2007）

盡管目標(biāo)成本最初是用于新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)，但目標(biāo)成本的理念、原則和工具仍可用于“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目?！捌桨渤鞘小币曨l監(jiān)控項(xiàng)目的顧客的需求來自于電信目前服務(wù)的主要客戶，而且項(xiàng)目的生命期長(zhǎng)，技術(shù)變化快，客戶需求的服務(wù)品質(zhì)高，功能多，而且電信企業(yè)的中標(biāo)價(jià)低。因此“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目可以引入目標(biāo)成本進(jìn)行投資效益分析。

Horngren, Foster和Datar(1997)認(rèn)為在進(jìn)入制造階段前，設(shè)備、方法、技術(shù)等生產(chǎn)條件與產(chǎn)品設(shè)計(jì)式樣已確定，約80%的產(chǎn)品成本便隨之確定。由此可見在加工階段降低成本的機(jī)會(huì)和幅度將十分有限。對(duì)“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目同樣如此，因?yàn)樵陧?xiàng)目進(jìn)行可行性論證時(shí)，設(shè)備、技術(shù)與主要服務(wù)的內(nèi)容、品質(zhì)和功能已確定。因此80%以上的成本已決定，盡管客戶還沒有使用我們的服務(wù)，實(shí)際成本沒有發(fā)生。目標(biāo)成本是項(xiàng)目還沒有建造之前就積極進(jìn)行項(xiàng)目成本管理，只有在項(xiàng)目企劃設(shè)計(jì)階段進(jìn)行全方位成本管理，才能大幅降低成本，提高項(xiàng)目盈利水平，建立企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，推出有競(jìng)爭(zhēng)力的服務(wù)。

二、目標(biāo)成本的理論分析

Gordon和Narayanan（1984）認(rèn)為根據(jù)權(quán)變理論（Contingency Theory）管理控制制度要配合企業(yè)經(jīng)營(yíng)環(huán)境和戰(zhàn)略。目標(biāo)成本作為一種重要的成本管理制度同樣要配合企業(yè)的經(jīng)營(yíng)環(huán)境和戰(zhàn)略。

加登（1993）根據(jù)權(quán)變理論提出了目標(biāo)成本的權(quán)變理論模型，他認(rèn)為環(huán)境、戰(zhàn)略和組織機(jī)構(gòu)會(huì)影響企業(yè)的目標(biāo)成本制度。

因此電信企業(yè)在用目標(biāo)成本時(shí)，要考慮企業(yè)環(huán)境、企業(yè)組織戰(zhàn)略、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)對(duì)目標(biāo)成本的影響和制約。如果企業(yè)采用成本最小化戰(zhàn)略就會(huì)盡量發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)。如果企業(yè)采用差異化戰(zhàn)略，就會(huì)根據(jù)顧客對(duì)質(zhì)量、功能、時(shí)間等的要求采購(gòu)專用設(shè)備。

三、目標(biāo)成本制度在“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目的應(yīng)用案例

在目標(biāo)成本制度運(yùn)用于“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目的過程中，項(xiàng)目的可行性分析并非只有財(cái)務(wù)或營(yíng)銷部門完成，而是由來自許多其它部門員工的跨功能小組（cross-functional team）共同完成。這樣才能跨越部門本位主義，使不同部門的員工可以直接交流。這樣可以換位思考，在問題還未發(fā)生時(shí)提前發(fā)現(xiàn)。

另外，在項(xiàng)目的整個(gè)企劃階段，采用同步工程。即項(xiàng)目的構(gòu)想、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建造、營(yíng)運(yùn)等相關(guān)部門的專業(yè)工作人員同時(shí)在一起溝通，而不是向以前一樣接力進(jìn)行。這樣企業(yè)就可以更好地捕捉顧客的需要，減少協(xié)調(diào)和摩擦，縮短項(xiàng)目的建設(shè)期。

在傳統(tǒng)的電信項(xiàng)目的成本計(jì)算中是典型的成本加成合同。由于電信一家獨(dú)大，所以電信企業(yè)計(jì)算出所有成本，再加上一定的利潤(rùn)率，就是項(xiàng)目的總造價(jià)。但在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的時(shí)代，先是以較低的造價(jià)中標(biāo)，減掉上市公司股東對(duì)項(xiàng)目所要求的必要報(bào)酬，剩下的則是項(xiàng)目的目標(biāo)成本。這一成本往往低于電信企業(yè)計(jì)算出的所有成本總和。

目標(biāo)成本是必須達(dá)成的，因此電信企業(yè)的員工需要運(yùn)用各種新思路、新觀念、新技術(shù)、新方法來提供符合顧客需要的功能、品質(zhì)、時(shí)間且不超過目標(biāo)成本的服務(wù)。

這是一種以市場(chǎng)為主導(dǎo)的項(xiàng)目成本計(jì)算方法。目標(biāo)成本分解到各個(gè)職能部門，甚至每一個(gè)相關(guān)工作人員，使他們的目標(biāo)和責(zé)任比較明確。

電信企業(yè)的項(xiàng)目，需要價(jià)值鏈的所有環(huán)節(jié)緊密相配合。具體而言，在工程施工和設(shè)備采購(gòu)中需要供應(yīng)商緊密配合，而且需要顧客提供符合條件的設(shè)備工作場(chǎng)所，對(duì)于“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目，還需要市政等部門的配合，所以在項(xiàng)目的企劃階段，需要價(jià)值鏈的上、下游進(jìn)行合作，甚至把目標(biāo)成本分解給工程項(xiàng)目和設(shè)備提供商。

“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目的完成需要電信企業(yè)提高工作效率和服務(wù)的品質(zhì)，降低成本，這樣才能有競(jìng)爭(zhēng)力。

“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目還需要符合企業(yè)的戰(zhàn)略和長(zhǎng)期利益計(jì)劃。這樣再?zèng)Q定“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目的目標(biāo)利益和目標(biāo)成本。這些在項(xiàng)目進(jìn)行企劃時(shí)，就加以分析和考察。

企業(yè)專門成立橫跨各部門的“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目委員會(huì)，其成員來自公司各個(gè)事業(yè)部和職能部門。這樣可以整合各個(gè)部門的意見，進(jìn)行有效溝通并能現(xiàn)場(chǎng)決策，這會(huì)提高營(yíng)運(yùn)效率，保證服務(wù)質(zhì)量，使“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目能有效運(yùn)行。在項(xiàng)目投標(biāo)之前就對(duì)“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目作全面系統(tǒng)地分析，各部門充分溝通、交流意見以備將來有效合作，保證“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目的獲利。

“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目委員會(huì)成立時(shí)會(huì)讓所有部門的負(fù)責(zé)人了解，顧客的服務(wù)需求及特點(diǎn)，項(xiàng)目進(jìn)度、設(shè)備、技術(shù)等項(xiàng)目關(guān)鍵內(nèi)容，使各部門了解企業(yè)所需投入的資源和人力。再由各部門負(fù)責(zé)人遴選適當(dāng)?shù)膯T工全稱參與“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目。這些員工會(huì)定期或不確定開會(huì)，提出問題并分析解決，各部門都能有效支持“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目。這樣同步工程就可以落到實(shí)處，各種信息可以充分交流，各部門可以有效協(xié)調(diào)，工作相互銜接和交叉，提高工作效率。

同時(shí)“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目指定一名管理人員作為項(xiàng)目主管，為“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目整個(gè)生命周期的主管，由營(yíng)銷主管兼任，這樣可以及時(shí)滿足顧客的需要。

“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目電信企業(yè)中標(biāo)之后，中標(biāo)價(jià)格扣除設(shè)定的目標(biāo)利益，就到得目標(biāo)成本，而目標(biāo)利益的確定則參考公司戰(zhàn)略和中長(zhǎng)期計(jì)劃來確定。目標(biāo)成本當(dāng)前的實(shí)際成本，這樣企業(yè)需要進(jìn)行各種創(chuàng)新和改善活動(dòng)。

在分配總目標(biāo)成本時(shí)要預(yù)計(jì)材料、設(shè)備、人工等通脹等因素影響帶來的價(jià)格波動(dòng)，還要考慮新技術(shù)帶來的沖擊，因此現(xiàn)有的各種資料和數(shù)據(jù)僅有參考價(jià)值，不能直接采用。

通過跨功能小組確定目標(biāo)成本和總所需降低的成本后，需要將目標(biāo)成本分解到原材料、購(gòu)買設(shè)備及零件、直接人工等科目。

發(fā)包的工程和設(shè)備，則將成本分配給這些供應(yīng)商。分解后將各部門的目標(biāo)成本根據(jù)其可能完成度分成A、B、C三個(gè)等級(jí)。A級(jí)：可以達(dá)成目標(biāo)成本。B級(jí)：有困難，需經(jīng)努力才能完成。C級(jí)：不可控，需要環(huán)境符合預(yù)期才能完成。A級(jí)和B級(jí)基本是可控項(xiàng)目，那么C級(jí)將是未來管理工作的重點(diǎn)。

由于目前才嘗試目標(biāo)成本制，并沒有將目標(biāo)成本分解的非常細(xì)，分解的越想詳細(xì)，越精確，越能找出問題所在，目標(biāo)和責(zé)任將越明確，激勵(lì)效果也會(huì)更好。這將是未來努力的目標(biāo)。目前主要在積累相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。

“平安城市”視頻監(jiān)控項(xiàng)目委員會(huì)和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人每季度檢查一次目標(biāo)成本完成情況，對(duì)重大問題需商議解決方案。

因?yàn)殡娦牌髽I(yè)的施工隊(duì)伍資源有限和電信企業(yè)并不自己生產(chǎn)主要設(shè)備。所以這些設(shè)備有供應(yīng)商提供。而他們提供的產(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量和成本影響著電信企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量和成本。所以應(yīng)該讓供應(yīng)商在項(xiàng)目較早階段加入將來，使其估價(jià)。并和其共同探討達(dá)到目標(biāo)成本的方法。如果與供應(yīng)商能長(zhǎng)期合作，必須建立互信機(jī)制。每年對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行評(píng)價(jià)，來決定未來的采購(gòu)作業(yè)。

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關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控；運(yùn)動(dòng)目標(biāo)；提?。桓?；檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 23-0000-01

Moving Targets Detection and Tracking of Computer-based Video Surveillance

Zheng Aibo

(Rizhao Radio&TV University,Rizhao 276826,China)

Abstract:Computer-based video surveillance system is widely used,this system of study in addition to the hardware system structures outside of the moving target detection and tracking is to extract the main problem.Existing tracking methods include wave method and matching doors,the main advantage of image motion segmentation background subtraction method,using symmetric difference method based on region growing method using the video motion detection and extraction of the target.

Keywords:Video surveillance;Moving targets;Extraction;Tracking;

Detection

監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)生活在當(dāng)今社會(huì)的每一個(gè)人來說都不陌生，居住的生活小區(qū)中有監(jiān)控，商店、超市中有監(jiān)控，銀行系統(tǒng)有柜員機(jī)監(jiān)控，林業(yè)部門有火情監(jiān)控，交通方面有違章、流量監(jiān)控等等。我們平時(shí)所說的監(jiān)控應(yīng)該被稱為視頻監(jiān)控，要滿足這些要求只有攝像頭和后臺(tái)錄像是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，很大程度上要借助于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的幫助。通過計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)加以改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)的自動(dòng)檢測(cè)與提取、識(shí)別、跟蹤、運(yùn)動(dòng)分析與理解，在不需要人為干預(yù)情況下，利用計(jì)算機(jī)視覺和視頻分析的方法對(duì)攝像機(jī)拍錄的圖像序列進(jìn)行自動(dòng)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中目標(biāo)的定位、識(shí)別和跟蹤，并在此基礎(chǔ)上分析和判斷目標(biāo)的行為，從而既能完成日常管理又能在異常情況發(fā)生時(shí)及時(shí)做出反應(yīng)。

要完成基于計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)與跟蹤是主要研究?jī)?nèi)容，在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤一般處于視覺應(yīng)用系統(tǒng)的最底層，是各種后續(xù)高級(jí)處理如目標(biāo)分類、行為分析的基礎(chǔ)。

要使系統(tǒng)完整需要有硬件和軟件兩部分的支持。硬件系統(tǒng)對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)來說就是視頻采集系統(tǒng)，由數(shù)字?jǐn)z像機(jī)鏈接計(jì)算機(jī)組成，介于視頻監(jiān)控的特殊性多采用無線方式對(duì)計(jì)算機(jī)和攝像機(jī)進(jìn)行連接。軟件部分完成對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)、提取和跟蹤。

快速準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與提取是個(gè)相當(dāng)重要但又比較困難的問題。這是由于動(dòng)態(tài)環(huán)境中捕捉的圖像受到多方面的影響，比如天氣的變化、光照條件的變化、背景的混亂干擾、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的影子、物體與環(huán)境之間或者物體與物體之間的遮擋、以及攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)等，這些都給準(zhǔn)確有效的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與提取帶來了困難。就以運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的影子為例，它可能與被檢測(cè)的目標(biāo)相連，也可能與目標(biāo)分離。在前者情況下，影子扭曲了目標(biāo)的形狀，從而使得以后基于形狀的識(shí)別方法不再可靠；在后者情況下，影子有可能被誤認(rèn)為是場(chǎng)景中的目標(biāo)。盡管目前圖像運(yùn)動(dòng)分割主要利用背景減除方法，但如何建立對(duì)于任何復(fù)雜環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化均具有自適應(yīng)性的背景模型仍是相當(dāng)困難的問題。在利用對(duì)稱差分方法的基礎(chǔ)上，使用區(qū)域生長(zhǎng)的方法對(duì)視頻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和提取，該方法結(jié)合了差分方法快速的特點(diǎn)和區(qū)域生長(zhǎng)方法提取目標(biāo)準(zhǔn)確的特點(diǎn)，較好地完成了序列圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)與提取。

在計(jì)算機(jī)目標(biāo)跟蹤現(xiàn)有的方法主要包括波門法和匹配法。波門法需要預(yù)測(cè)確定波門的位置及大小，匹配法存在一個(gè)搜索區(qū)域的問題，兩者面對(duì)的同一個(gè)問題是如何通過預(yù)測(cè)確定目標(biāo)下一時(shí)刻的大致位置。已有的幾種目標(biāo)位置預(yù)測(cè)方法，包括線性預(yù)測(cè)、平方預(yù)測(cè)、統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)以及Kalman濾波方法。通過預(yù)測(cè)得到的目標(biāo)下一時(shí)刻位置，可以縮小目標(biāo)在匹配過程中的搜索區(qū)域，避免了傳統(tǒng)目標(biāo)跟蹤使用全局匹配的方法，并充分結(jié)合目標(biāo)檢測(cè)的結(jié)果，有效提高了目標(biāo)跟蹤的速度。

現(xiàn)在對(duì)攝像頭固定、背景靜止情況下的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù)作了比較深入地研究，并取得了相應(yīng)的研究成果。主要成果如下：（1）總結(jié)了己有的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，對(duì)光流場(chǎng)方法給出了完整的應(yīng)用方案；對(duì)瞬時(shí)差分方法中的一階差分和對(duì)稱差分分別作了介紹，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果；針對(duì)背景模型方法中的單模型和多模型分別作了研究。（2）對(duì)已有的圖像分割方法進(jìn)行了總結(jié)分類。結(jié)合研究?jī)?nèi)容，提出了一種基于區(qū)域生長(zhǎng)技術(shù)的圖像分割方法，該方法和對(duì)稱差分結(jié)合使用，可以準(zhǔn)確檢測(cè)和提取視頻序列中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。（3）對(duì)已有的目標(biāo)跟蹤方法進(jìn)行了總結(jié)分類。經(jīng)過分析指出，目標(biāo)位置預(yù)測(cè)是快速穩(wěn)定進(jìn)行目標(biāo)跟蹤的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。研究了己有的幾種目標(biāo)預(yù)測(cè)技術(shù)，并將其用于縮小目標(biāo)匹配的搜索范圍，提高了目標(biāo)跟蹤的速度。（4）提出了一個(gè)視頻序列目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤的算法。該方法使用對(duì)稱差分和區(qū)域生長(zhǎng)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和提取，使用修正的Kalman濾波方法預(yù)測(cè)目標(biāo)下一時(shí)刻的位置，結(jié)合目標(biāo)檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，并對(duì)目標(biāo)的突然停止和突然啟動(dòng)提出了一種解決方案。

整個(gè)基于計(jì)算機(jī)視覺監(jiān)控中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤在研究過程中有側(cè)重的研究了視頻序列中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤的關(guān)鍵技術(shù)，在目標(biāo)檢測(cè)與提取中，未考慮目標(biāo)陰影的影響，這是今后研究的方向之一。另外，攝像機(jī)固定、背景靜止的情況，目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤也僅僅是在攝像機(jī)的視場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行，還沒有深入研究攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)等情況，這也是今后研究的一個(gè)方向。

總而言之，隨著現(xiàn)代科學(xué)的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控會(huì)不斷地向更智能的方向前進(jìn)，這就需要我們對(duì)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù)進(jìn)行更深入地研究，推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。在今后的研究工作中不斷深入、不斷探索，希望能夠?yàn)樵擃I(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

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【關(guān)鍵詞】實(shí)時(shí)目標(biāo)跟蹤；智能監(jiān)區(qū)；視頻監(jiān)控；軟件設(shè)計(jì)

1引言

監(jiān)獄和看守所是我國(guó)的刑罰執(zhí)行機(jī)關(guān)，在目前反恐維穩(wěn)、構(gòu)建和諧社會(huì)的新形勢(shì)下安保工作尤為重要，一旦發(fā)生越獄、暴獄事件會(huì)立刻引起社會(huì)軒然大波。因此，建設(shè)一套高效、安全、穩(wěn)定的監(jiān)區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)，將技防、物防、人防和聯(lián)防進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，已成為武警部隊(duì)保衛(wèi)工作中不可或缺的重要組成部分。智能監(jiān)區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用業(yè)界先進(jìn)的全景視頻編碼技術(shù)與槍球聯(lián)動(dòng)技術(shù)，在對(duì)整個(gè)監(jiān)區(qū)進(jìn)行無死角監(jiān)控的基礎(chǔ)上，利用視頻分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的非法闖入檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)物體跟蹤、報(bào)警實(shí)時(shí)觸發(fā)以及報(bào)警過程記錄等功能。在實(shí)現(xiàn)監(jiān)墻監(jiān)控沒有死角，動(dòng)態(tài)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等功能的同時(shí)有效減少監(jiān)墻攝像頭數(shù)量，減少監(jiān)控畫面路數(shù)，提升電視墻視頻顯示效果，確保武警值班員看的輕松同時(shí)看的清晰，有效避免因?yàn)橐曨l路數(shù)太多導(dǎo)致值班員視覺疲勞，視頻畫面實(shí)際位置不明確等問題。本系統(tǒng)可有效協(xié)助武警部隊(duì)在日常的“兩看”保衛(wèi)工作中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理警情、實(shí)時(shí)目標(biāo)跟蹤以及報(bào)警記錄回溯，提高武警部隊(duì)日常執(zhí)勤的目標(biāo)性與準(zhǔn)確性，對(duì)響應(yīng)武警部隊(duì)的減員增效的指導(dǎo)方針具有重要的積極意義。

2相關(guān)技術(shù)介紹

2.1視頻傳輸

視頻的正常傳輸是系統(tǒng)工作的前提，良好的網(wǎng)絡(luò)傳輸有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。通常情況下，原始視頻幀數(shù)據(jù)過大，在網(wǎng)絡(luò)帶寬一定的情況下，逐幀非壓縮傳輸耗費(fèi)時(shí)間較多。因此，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用H264編解碼技術(shù)，在傳輸前壓縮視頻，在傳輸后解壓視頻，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。H.264，又叫做MPEG-4Part10，AdvancedVideoCoding，是一種應(yīng)用廣泛的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)[6]。該標(biāo)準(zhǔn)于2003年3月由聯(lián)合視頻組（JointVideoTeam，JVT）制定完成。H.264標(biāo)準(zhǔn)目前已經(jīng)在DVD視頻、數(shù)字電視、互聯(lián)網(wǎng)視頻流等領(lǐng)域廣泛使用。

2.2數(shù)據(jù)跟蹤算法

數(shù)據(jù)跟蹤算法是智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件的核心組成部分。在監(jiān)所監(jiān)控范圍內(nèi)，進(jìn)行準(zhǔn)確的目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤是系統(tǒng)軟件正常工作的保障。本文以計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)為基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控視頻中的目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤，由于智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件需要長(zhǎng)時(shí)間工作值守，故系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用跟蹤-學(xué)習(xí)-檢測(cè)算法（Tracking-Learning-Detection,TLD）來進(jìn)行單目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間跟蹤。

2.3視頻存儲(chǔ)

視頻存儲(chǔ)是智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件的保障部分。良好的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和管理算法有利于縮短回溯查找數(shù)據(jù)的時(shí)間，提高工作效率。本文設(shè)計(jì)的智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件以磁盤陣列作為基本的介質(zhì)，以B+樹結(jié)構(gòu)管理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)索引，保障網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的穩(wěn)定高效。

3系統(tǒng)總體架構(gòu)

本文研發(fā)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括五部分組成，包括管理中心系統(tǒng)、槍球聯(lián)動(dòng)子系統(tǒng)、視頻存儲(chǔ)子系統(tǒng)、客戶端軟件、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。其中以管理中心系統(tǒng)為核心，完成視頻數(shù)據(jù)的獲取、推送、存儲(chǔ)和視頻分析。智能監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)：智能監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)包括五個(gè)部分，如圖1所示。其中管理中心為整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)命令和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)；槍球聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)通過槍機(jī)攝像機(jī)進(jìn)行視頻采集與分析得到物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將跟蹤物體的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)發(fā)送到管理中心，由管理中心下發(fā)命令到網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)云臺(tái)，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)動(dòng)跟蹤；視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)獲取管理中心的視頻，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)；網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)終端系統(tǒng)負(fù)責(zé)視頻獲取并編碼，獲取管理中心的命令，控制攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；客戶端軟件為用戶的控制接口，負(fù)責(zé)前端展示和命令下。

4系統(tǒng)測(cè)試及結(jié)果

根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境需要對(duì)整體系統(tǒng)的算法性能，主要是TLD跟蹤算法終端上運(yùn)行的性能測(cè)試。

4.1算法實(shí)時(shí)性測(cè)試

整體的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。在嵌入式終端中的算法處理效率和PC的處理效率相比還是有差距。系統(tǒng)對(duì)算法實(shí)現(xiàn)的過程中對(duì)于學(xué)習(xí)模塊進(jìn)行了優(yōu)化，可以發(fā)現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)用的過程中綜合模塊的耗時(shí)最低，檢測(cè)模塊的耗時(shí)最多，這與PC端運(yùn)行的結(jié)果基本一致，在實(shí)際場(chǎng)景測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)算法穩(wěn)定后，檢測(cè)模塊和學(xué)習(xí)模塊相對(duì)的運(yùn)行減少，整體的跟蹤處理時(shí)間并不會(huì)增加太多，因此可以看出本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有較強(qiáng)的工程實(shí)用性。

4.2跟蹤準(zhǔn)確性測(cè)試

算法時(shí)間性能基本滿足實(shí)際需要，接下來需要對(duì)跟蹤算法的準(zhǔn)確性進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景的不同，會(huì)有很多種不同的測(cè)試情況，如圖2所示。測(cè)試目標(biāo)包含不同運(yùn)動(dòng)情況下的行人，包含正常情況，低曝光情況，行人有動(dòng)作變化，運(yùn)動(dòng)速度加快等情況。本文綜合了不同情況下對(duì)于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)，根據(jù)目標(biāo)由出現(xiàn)到消失的整體過程，統(tǒng)計(jì)算法處理的總幀數(shù)，跟蹤成功幀數(shù)以及跟蹤失敗幀數(shù)，跟蹤準(zhǔn)確度測(cè)試結(jié)果，如表2所示。從表2中可以看出跟蹤算法的準(zhǔn)確度是受多種條件影響的，由于實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行追蹤目標(biāo)的算法受目標(biāo)大小、運(yùn)動(dòng)速度和環(huán)境情況等因素影響，本次的測(cè)試所反映的是基于一般情況下的整體系統(tǒng)性能。具體分析，在正常模式下也即光照充足，無大量異常背景影響下，追蹤算法的準(zhǔn)確度能夠達(dá)到96%以上，出現(xiàn)跟蹤失敗的情況多數(shù)位于視頻監(jiān)控的邊緣部分，由于追蹤目標(biāo)即將消失導(dǎo)致漏檢，實(shí)際效果良好，基本上能夠滿足系統(tǒng)在日常監(jiān)控運(yùn)用中的需求。對(duì)于異常環(huán)境下，測(cè)試中的低曝光條件，會(huì)影響整體的檢測(cè)效果，導(dǎo)致目標(biāo)的檢測(cè)靈敏度下降，特征匹配的準(zhǔn)確度降低，容易導(dǎo)致丟失目標(biāo)，所以在測(cè)試中，異常環(huán)境對(duì)追蹤算法的影響是最大的，導(dǎo)致準(zhǔn)確率最低。對(duì)于具有一定速度的目標(biāo)追蹤檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)由于快速形變導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)特征變化，由于算法模塊設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模塊為了滿足實(shí)時(shí)性的要求并不是每一幀進(jìn)行運(yùn)算，導(dǎo)致特征的更新并不及時(shí)，會(huì)導(dǎo)致一些偏差。這方面測(cè)試結(jié)果說明，在追蹤算法平衡實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性方面還需要仔細(xì)平衡和優(yōu)化。綜合考慮，整體系統(tǒng)的追蹤準(zhǔn)確率能夠達(dá)到80%以上，系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性相對(duì)來說還是能夠滿足基本的系統(tǒng)需求，對(duì)正常環(huán)境下的監(jiān)控還是具有良好的監(jiān)控效果，具有良好的工程實(shí)用性。

5總結(jié)

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關(guān)鍵詞：CCTV；DVR；IPVS；土建工程；移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)；電信運(yùn)營(yíng)商

中圖分類號(hào)TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）66-0180-02

0 引言

視頻監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在保安、生產(chǎn)管理等場(chǎng)合，其特點(diǎn)是直觀、方便、信息內(nèi)容詳實(shí)，本文結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)和土建工程的現(xiàn)實(shí)需求，闡述了如何在施工現(xiàn)場(chǎng)建立一個(gè)完善的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以及視頻監(jiān)控信號(hào)可采用何種承載網(wǎng)絡(luò)傳送至各類客戶端，從而使電信運(yùn)營(yíng)商從中獲得收益。

1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述

攝像系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)五大系統(tǒng)組成了視頻監(jiān)控系統(tǒng)。攝像系統(tǒng)通過同軸視頻電纜或超五類線將視頻圖像傳送到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再將視頻信號(hào)分配到各顯示系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)，需要傳輸?shù)恼Z音信號(hào)可同步錄入到記錄系統(tǒng)內(nèi)?？刂葡到y(tǒng)可發(fā)出操作指令，對(duì)攝像系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)作控制及對(duì)鏡頭進(jìn)行調(diào)焦變倍的操作或云臺(tái)上、下、左、右的運(yùn)動(dòng)操作，并可通過控制系統(tǒng)對(duì)多路攝像機(jī)及云臺(tái)實(shí)現(xiàn)隨意切換。利用記錄系統(tǒng)，可對(duì)監(jiān)控畫面進(jìn)行回放、處理、錄入等操作，使圖像效果達(dá)到預(yù)期要求。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為一種防范能力較強(qiáng)的綜合系統(tǒng)，以其及時(shí)、準(zhǔn)確、直觀、和信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場(chǎng)合。最近幾年，伴隨圖像處理、傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)也有了跨越式的發(fā)展。

2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展

視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過了三個(gè)階段的發(fā)展，分別是：第一代：模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）；第二代：數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)（DVR）；第三代： IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)（IPVS）。

2.1 第一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)

傳統(tǒng)模擬閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）作為第一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)， 由攝像機(jī)、監(jiān)視器、錄像機(jī)和線纜等專用設(shè)備組成。模擬CCTV系統(tǒng)具有以下局限性：

1）監(jiān)控能力有限,只能完成本地監(jiān)控，特別是受模擬視頻信號(hào)對(duì)傳輸距離和纜線放大器的限制，使此系統(tǒng)只能支持一定范圍內(nèi)的視頻監(jiān)控；

2）一般會(huì)受到圖像分割器、切換器和矩陣輸入容量的限制，使此系統(tǒng)擴(kuò)展能力有限；

3）CCTV系統(tǒng)的監(jiān)控畫面必須經(jīng)錄像機(jī)存入錄像帶中，錄像帶容量較小需要頻繁更換，且錄像帶易于丟失、被盜、損壞，致使此系統(tǒng)記錄能力有限。

2.2 第二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)

當(dāng)前“模擬-數(shù)字”監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)作為第二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是“半模擬-半數(shù)字”的以數(shù)字硬盤錄像機(jī)為核心的系統(tǒng)，硬盤錄像機(jī)與攝像機(jī)之間仍采用同軸電纜傳送圖像信號(hào)，硬盤錄像機(jī)除具有錄像和回放的基本功能外，還可以支持受限制條件下的IP網(wǎng)絡(luò)訪問，由于這一代系統(tǒng)是非標(biāo)準(zhǔn)封閉系統(tǒng)，因此市場(chǎng)上在售的DVR品種繁多，標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一。第二代DVR系統(tǒng)仍存在較多局限,具體有以下幾點(diǎn)：

1）第二代DVR系統(tǒng)方案需要在每個(gè)攝像機(jī)與DVR之間布放單獨(dú)的視頻纜線，這導(dǎo)致了布線的復(fù)雜性；

2）第二代DVR系統(tǒng)的有限擴(kuò)展性，限制了此系統(tǒng)最多一次只能擴(kuò)展16個(gè)攝像機(jī)；

3）第二代DVR系統(tǒng)控制多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)或硬盤錄像機(jī),需要配備相應(yīng)的管理軟件和專業(yè)的外部服務(wù)器才能實(shí)現(xiàn)，這體現(xiàn)了其可管理性有限；

4）第二代DVR系統(tǒng)只能通過DVR間接訪問攝像機(jī)，不能從任意客戶機(jī)訪問任意攝像機(jī)，這就限制了其遠(yuǎn)程監(jiān)視/控制能力；

5）第二代DVR系統(tǒng)的記錄單元與RAID冗余和磁帶相比，DVR的磁盤有發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)，記錄資料沒有備份。

2.3 第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)

IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)IPVS作為第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，與上兩代系統(tǒng)相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)特點(diǎn)是將Web服務(wù)器內(nèi)嵌于攝像機(jī)上，同時(shí)在攝像機(jī)上配備以太網(wǎng)端口。這類攝像機(jī)不是生成連續(xù)模擬視頻信號(hào)形式的圖像，而是生成JPEG或MPEG4格式的數(shù)據(jù)文件，并通過網(wǎng)絡(luò)共享，供授權(quán)客戶機(jī)訪問、監(jiān)視、記錄并打印，且不受地點(diǎn)和時(shí)間的限制。IPVS具有的優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：

1）簡(jiǎn)單性：可以利用現(xiàn)有局域網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，通過有線或無線方式傳送攝像機(jī)輸出的圖像，同時(shí)可以發(fā)送各種控制命令；

2）強(qiáng)大可控性：運(yùn)行整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)只需要一套控制管理軟件和一臺(tái)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器；

3）易升級(jí)、易可擴(kuò)展性：監(jiān)控服務(wù)器能夠方便升級(jí)到更大帶寬、更大容量、更快處理，使系統(tǒng)能夠輕松添加更多攝像機(jī)；

4）全面遠(yuǎn)程監(jiān)視：客戶終端經(jīng)授權(quán)既可以通過中央服務(wù)器訪問監(jiān)視圖像，也可以直接訪問任意攝像機(jī)；

5）存儲(chǔ)可靠：為了永久保護(hù)監(jiān)視圖像不受硬盤驅(qū)動(dòng)器故障影響，系統(tǒng)應(yīng)用了SCSI、RAID以及磁帶備份存儲(chǔ)技術(shù)。

3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在土建工程中的應(yīng)用

3.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在土建工程中的意義

土建工程項(xiàng)目是一個(gè)龐雜的施工及管理過程，其中，土建工程現(xiàn)場(chǎng)管理是整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施中極為重要的環(huán)節(jié)，土建工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到工程項(xiàng)目主體的建設(shè)質(zhì)量、建設(shè)安全以及工程成本的高低。因此，將視頻監(jiān)控系統(tǒng)布置在施工現(xiàn)場(chǎng)，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化管理方案，從而提高土建工程現(xiàn)場(chǎng)管理的水平，將能夠降低工程造價(jià)、減少施工過程中因疏忽造成工程成本的增加，提高了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，這在實(shí)踐與理論兩方面都具有較高的意義。

土建工程中管理者可以通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員也可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的音頻和視頻與監(jiān)控終端前的管理者進(jìn)行“身臨其境”般的溝通，而且管理者還可以通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)截取有價(jià)值的影像資料，這對(duì)以后“竣工驗(yàn)收”、“生產(chǎn)使用”、“改建擴(kuò)建”、“總結(jié)經(jīng)驗(yàn)”都有重要意義。

3.2 移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與土建工程完美組合

隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)逐步從以個(gè)人電腦為中心向以手機(jī)等移動(dòng)終端為中心轉(zhuǎn)變，視頻監(jiān)控行業(yè)也伴隨著一系列的產(chǎn)品更新和系統(tǒng)升級(jí)，基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和智能終端發(fā)展的移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)也將作為本行業(yè)新的前沿領(lǐng)域。

移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)前端采集，并結(jié)合傳統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)和可移動(dòng)監(jiān)控終端形成的監(jiān)控系統(tǒng)。移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)將前端視頻采集圖像傳輸給手機(jī)、PDA、MP4、筆記本電腦等多種形態(tài)的移動(dòng)終端，從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。在此系統(tǒng)中，監(jiān)控前端和監(jiān)控終端主要是以無線局域網(wǎng)（WLAN）、中國(guó)移動(dòng)的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)或中國(guó)電信的CDMA1X網(wǎng)絡(luò)作為接入環(huán)境，對(duì)于其他的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境此系統(tǒng)也能接入。

移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)擺脫了有線的限制，發(fā)揮了無線環(huán)境特有的優(yōu)勢(shì)，使監(jiān)控終端的位置以及使用范圍不再受地理環(huán)境的限制。針對(duì)土建工程現(xiàn)場(chǎng)管理的要求和特點(diǎn)，將這種無線環(huán)境下的監(jiān)控系統(tǒng)布置在土建工程現(xiàn)場(chǎng)，較之以前的傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，有著無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。

3.3 電信運(yùn)營(yíng)商在土建工程中的收益分析

近十年來，中國(guó)全社會(huì)的土建工程量成倍增長(zhǎng)，房地產(chǎn)行業(yè)始終是國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)，2011年全國(guó)房地產(chǎn)開發(fā)總投資約61 740億元，可以看到房地產(chǎn)行業(yè)中蘊(yùn)育巨大的商機(jī)，而視頻監(jiān)控系統(tǒng)在土建工程現(xiàn)場(chǎng)管理中的重要作用越來越顯著，這決定它的需求將與日俱增，作為無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者和移動(dòng)產(chǎn)品技術(shù)提供者的電信運(yùn)營(yíng)商在此領(lǐng)域有這巨大的便利優(yōu)勢(shì)，投入較少的成本，就會(huì)獲得較高的收益。

4 結(jié)論

移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)雖然在土建工程中大有可為之勢(shì)，然而無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)將直接影響其未來發(fā)展。目前，3G網(wǎng)絡(luò)是移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的主要網(wǎng)絡(luò)，雖然3G網(wǎng)絡(luò)還存在傳輸不穩(wěn)定、帶寬受限、延時(shí)、丟包、運(yùn)行費(fèi)用高等問題，但面向商用的剛性需求，電信運(yùn)營(yíng)商們也在加快3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展步伐并不斷創(chuàng)新，且提出了更高層次的LTE、4G等網(wǎng)絡(luò)?？梢钥吹?，隨著未來移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)QoS的提高，移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)在土建工程中有更廣泛地應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]羅世偉.視頻監(jiān)控系統(tǒng)原理及維護(hù)[M].電子工業(yè)出版社，2007.

篇6

Zeng Yuan

（Nanchang High and New Technology Industrial Development Zone Public Security Fire Department，Nanchang 330096，China）

摘要： 本文論述了基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，分析系統(tǒng)功能及其應(yīng)用，重點(diǎn)論述了系統(tǒng)架構(gòu)。

Abstract： This paper discussed the design and proposal of IP network-based video monitoring system, and analyzed system function and its application, discussed the system structure in particular.

關(guān)鍵詞： IP 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 設(shè)計(jì)與構(gòu)思 系統(tǒng)架構(gòu) 系統(tǒng)應(yīng)用

Key words： IP network-based video monitoring; design and conception; system framework; system application

中圖分類號(hào)：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2011）14-0183-01

0引言

近年來，隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大量普及安裝，監(jiān)控系統(tǒng)所獲取并存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)容量正以驚人的速度增長(zhǎng)。從理想角度看，這些視頻包含了現(xiàn)實(shí)世界中的大量信息，應(yīng)該為我們的管理及安保工作帶來巨大的價(jià)值。但是從現(xiàn)實(shí)角度看，依靠人工處理包含數(shù)以萬計(jì)的視頻數(shù)據(jù)集，并從中獲取信息，是非常困難、甚至是不可能的。因此，監(jiān)控系統(tǒng)所獲取并存儲(chǔ)的絕大部分視頻數(shù)據(jù)成了存儲(chǔ)在硬盤中無人使用的數(shù)據(jù)，使我們陷入了一個(gè)數(shù)據(jù)爆炸卻信息匱乏的困境。視頻數(shù)據(jù)之所以無法成為我們能夠直接使用的信息，是因?yàn)閮烧咧g存在著“語義鴻溝”，即計(jì)算機(jī)所理解的低層次圖像特征與人類所理解的高層次語義信息之間的差異。舉例來說，人類在觀看一段監(jiān)控視頻時(shí)，可以迅速結(jié)合先驗(yàn)知識(shí)判斷出視頻中奔跑的行人、交談的人群、甚至行人之間的相互關(guān)系及情緒等更加細(xì)節(jié)的信息，而計(jì)算機(jī)只能獲取圖像色塊、區(qū)域紋理或者運(yùn)動(dòng)方向等圖像特征。

利用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)一種以IP視頻監(jiān)控技術(shù)為主要支撐的實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，可用于遠(yuǎn)程指導(dǎo)和規(guī)范管理，全面提高管理水平，極大的節(jié)省了人力資源，提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率和安全使用率。

1系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)與構(gòu)思

IP數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)方案是由前端、中心平臺(tái)、后端三部分組成的系統(tǒng)。前端由IP攝像機(jī)（或攝像機(jī)+視頻編解碼設(shè)備）、報(bào)警開關(guān)組成；中心平臺(tái)由主機(jī)控制設(shè)備和監(jiān)控軟件組成；后端由存儲(chǔ)器、顯示設(shè)備、分控點(diǎn)設(shè)備組成；中心管理平臺(tái)具有業(yè)務(wù)平臺(tái)的管理功能，對(duì)傳送過來的圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、分發(fā)或存儲(chǔ)，對(duì)報(bào)警進(jìn)行聯(lián)動(dòng)處理；在后端用戶可在網(wǎng)絡(luò)的任何一個(gè)接入點(diǎn)，無論是監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)、監(jiān)控中心，或者是遠(yuǎn)端，只要通過IE瀏覽器或客戶端軟件，在通過用戶認(rèn)證后可任意觀看視頻，可控制攝像機(jī)的角度、拉近拉遠(yuǎn)鏡頭、控制遠(yuǎn)端設(shè)備，并可接收?qǐng)?bào)警信息。

2系統(tǒng)架構(gòu)

IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)分成四個(gè)部份：前端、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、中心視頻服務(wù)器、監(jiān)控工作站四個(gè)部份。

2.1 前端包括：攝像機(jī)、云臺(tái)、解碼器、電源、同軸電纜、信號(hào)線等。為求得最佳效果，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室（占地面積約為150-300平方米）配置四臺(tái)室內(nèi)智能球機(jī)，一臺(tái)固定攝像機(jī)。室內(nèi)智能球機(jī)配置：一只22倍光學(xué)變焦高解度彩色攝像機(jī)，采用1／4″CCD，480線，1Lux／F1.2，22倍光學(xué)變焦，f=3.9～85.8MM，球形云臺(tái)：水平355°連續(xù)，垂直90°旋轉(zhuǎn)，內(nèi)置解碼器。固定攝像機(jī)：采用：AV-C621C彩色高解析度攝像機(jī)攝像機(jī)、定焦鏡頭、國(guó)產(chǎn)室內(nèi)鋁合金防塵防罩。AV-C621C彩色高解析度攝像機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)及性能參數(shù)如下：圖象傳感器：1/3"SONY CCD；水平線數(shù)：420線；最低照度：1.LUX；視頻輸出：1Vp-p75Ω；信噪比：>48dB；工作電壓：DC12V；日本原裝精工鏡頭COMPUTAR TG2A3514，變焦范圍：3.5-8mm。

2.2 傳輸網(wǎng)絡(luò)采用校園網(wǎng)絡(luò)傳輸，只要有足夠的帶寬，就可以支撐整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。為保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定的運(yùn)行，可以通過劃分VLAN實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在IP網(wǎng)絡(luò)上的傳輸。每路視頻至少提供800K的帶寬。

2.3 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器采用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器AV1320E-T系列，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，完成對(duì)前端攝像機(jī)及云臺(tái)的控制，對(duì)前端輸入的視頻、音頻進(jìn)行數(shù)字壓縮處理，接入監(jiān)控中心視頻服務(wù)器。

2.4 監(jiān)控中心視頻服務(wù)器配置一臺(tái)普通服務(wù)器（配置要求P4、1GM內(nèi)存、兩塊250G高速SATA硬盤、WINDOWS2003服務(wù)器）。安裝分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)（服務(wù)器端軟件），完成監(jiān)控視頻系統(tǒng)的處理、視頻的硬盤錄制、對(duì)客戶端的監(jiān)控響應(yīng)等。

2.5 監(jiān)控工作站（客戶端）監(jiān)控工作站（客戶端）設(shè)備是普通PC電腦（配置要求P2以上），安裝客戶端軟件，只需接入內(nèi)部LAN，即可實(shí)施對(duì)前端的視頻監(jiān)控。通過IE訪問中心服務(wù)器，就能進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，并能與現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行對(duì)講，方便進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的交流、指導(dǎo)、教學(xué)。

2.6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成前端監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)的視頻信號(hào)通過視頻服務(wù)器直接與網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)真正意義上的數(shù)字化視頻傳輸系統(tǒng)。監(jiān)控中心僅需一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器（服務(wù)器根據(jù)錄像需求配置相應(yīng)數(shù)量的硬盤），可配置一臺(tái)監(jiān)控工作站作為系統(tǒng)管理和設(shè)置使用。系統(tǒng)服務(wù)器安裝在監(jiān)控中心，在網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺(tái)電腦只需安裝了客戶端軟件均可作為監(jiān)控工作站（客戶端），與傳統(tǒng)監(jiān)控相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，前端監(jiān)控點(diǎn)擴(kuò)展方便，只要有網(wǎng)絡(luò)的地方均可設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)。

2.7 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境運(yùn)行由于本系統(tǒng)是基于IP網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)/城域網(wǎng)）建設(shè)的，所有要求提供基于IP的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，基本要求如下：①為每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)提供RJ45網(wǎng)絡(luò)接口和220VAC電源；②達(dá)到實(shí)時(shí)高質(zhì)量圖像監(jiān)控（每秒鐘傳輸25幀PAL視頻）目的每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)提供的網(wǎng)絡(luò)帶寬不能少于800Kbps；③為每臺(tái)視頻服務(wù)器提供固定的IP地址；④服務(wù)器：Windows 2000Pro/2000Server/XP系統(tǒng)；⑤客戶端：Windows 2000Pro/XP；

3系統(tǒng)應(yīng)用范圍

主要應(yīng)用在專業(yè)的安全系統(tǒng)中，可通過網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)程監(jiān)看現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)畫面。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可輕易地被整合在復(fù)雜的大型系統(tǒng)中，但是同時(shí)又可以在一個(gè)較單純的監(jiān)控環(huán)境中當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)來使用。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)非常易于連接到現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)上，并且可以通過網(wǎng)絡(luò)提供各地實(shí)時(shí)且高畫質(zhì)的視頻。對(duì)于一些敏感區(qū)域，如計(jì)算機(jī)機(jī)房、銀行柜臺(tái)或其它遠(yuǎn)程場(chǎng)所，都可通過局域網(wǎng)或因特網(wǎng)，用最經(jīng)濟(jì)最簡(jiǎn)單的方式來密切監(jiān)看。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)不但可強(qiáng)化連鎖店面的監(jiān)控，確保一切安然無恙，并且也對(duì)辦公室安全提供高度的防護(hù)，如接待處、會(huì)議室等，當(dāng)有意外發(fā)生時(shí)，可搜索有哪些人曾進(jìn)入計(jì)算機(jī)機(jī)房，以做出適當(dāng)?shù)奶幚?。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)對(duì)制造業(yè)廠商也是一個(gè)相當(dāng)好用的工具，主管在辦公室或家里，就可以監(jiān)控工廠的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、其它機(jī)器及生產(chǎn)線等等。此外，若具有PTZ（Pan/Tilt/Zoom）功能的網(wǎng)絡(luò)球機(jī)，還可以做更復(fù)雜多變的監(jiān)控，有如親臨現(xiàn)場(chǎng)。

參考文獻(xiàn)：

篇7

本項(xiàng)目主要完成了以聯(lián)合站為調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)了在中控畫面上對(duì)全廠工藝流程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、控制與管理；單井功圖量油系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)站外100余口油井生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控；視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)廠區(qū)及重點(diǎn)設(shè)備的視頻監(jiān)控，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化 功圖量油技術(shù) 視頻監(jiān)控 數(shù)據(jù)監(jiān)控

一、論文背景

將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理過程，在技術(shù)上可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程全面監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集齊全準(zhǔn)確；在管理上可實(shí)現(xiàn)管理自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、保證運(yùn)行組織迅捷高效；在安全上可實(shí)現(xiàn)安全防范靈敏可靠，避免安全事故的發(fā)生，從而改變生產(chǎn)現(xiàn)狀、提高生產(chǎn)效率、提升管理水平、加強(qiáng)安全防范，由此可見三塘湖采油廠自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的重要性。

三塘湖采油廠管轄著牛圈湖、牛東、西峽溝、北小湖4個(gè)區(qū)塊油田，牛圈湖聯(lián)合站、牛東接轉(zhuǎn)站、三塘湖至哈密原油外輸管道及各類生產(chǎn)設(shè)備?？蓪⑷梁捎蛷S的管轄范圍分為站內(nèi)和站外。三塘湖采油廠的自動(dòng)化現(xiàn)狀：一是站外油井，大都分布在戈壁灘上，單井信號(hào)未采集，工況無法監(jiān)測(cè)，不利于油井的管理與維護(hù)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理工況異常的油井； 二是站外配水間僅有就地流量顯示，無法準(zhǔn)確調(diào)整配注量；三是站內(nèi)僅有聯(lián)合站一套DCS自控系統(tǒng)，只能滿足自身需求，牛東接轉(zhuǎn)站未實(shí)施自控系統(tǒng)；四是廠區(qū)及重點(diǎn)設(shè)備無視頻監(jiān)控。由此可見，三塘湖采油廠自動(dòng)化系統(tǒng)不能滿足生產(chǎn)與安全需要，急需擴(kuò)建與完善。

二、建設(shè)內(nèi)容及原則

1.建設(shè)內(nèi)容

針對(duì)三塘湖采油廠自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀，我們提出如下建設(shè)方案：

一是擴(kuò)建自控系統(tǒng)：完成牛東接轉(zhuǎn)站PLC系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合站和牛東接轉(zhuǎn)站站內(nèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)與控制，保障站內(nèi)設(shè)備安全運(yùn)行。

二是應(yīng)用功圖量油系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)站外油井參數(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)井液量查詢、工況診斷及數(shù)據(jù)展示。

三是實(shí)施視頻監(jiān)控系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)廠區(qū)、周界重點(diǎn)設(shè)備以及重點(diǎn)生產(chǎn)生活場(chǎng)所的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2.建設(shè)原則

三塘湖采油廠自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)遵循以下原則：

一是數(shù)據(jù)傳輸可靠：選用可靠性高，實(shí)用性強(qiáng)的遠(yuǎn)傳儀表及設(shè)備。

二是設(shè)備監(jiān)控到位：實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)站內(nèi)重點(diǎn)設(shè)備、重點(diǎn)部位場(chǎng)區(qū)的運(yùn)行狀況，確保圖像清晰與監(jiān)控質(zhì)量。

三是控制系統(tǒng)穩(wěn)定：根據(jù)自動(dòng)化前沿技術(shù)，選用成熟、可靠、穩(wěn)定、可擴(kuò)展的自控系統(tǒng)。

四是產(chǎn)品實(shí)用先進(jìn)：選用口碑好，具有實(shí)力的公司的產(chǎn)品。

三、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)

1.關(guān)鍵技術(shù)

1.1擴(kuò)建自控系統(tǒng)

PLC雙機(jī)熱備技術(shù)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝?；交換機(jī)冗余保證系統(tǒng)安全；兩臺(tái)上位服務(wù)器熱備與同步實(shí)現(xiàn)主從服務(wù)器的同步、實(shí)時(shí)檢測(cè)和無擾切換，實(shí)現(xiàn)了自控系統(tǒng)的冗余，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定。如圖1：自控冗余系統(tǒng)。

1.2單井功圖量油系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用北京雅丹的YD-2功圖量油系統(tǒng)，主要由工況監(jiān)控子系統(tǒng)、計(jì)量分析優(yōu)化系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)瀏覽子系統(tǒng)三個(gè)部分組成。工況監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制，數(shù)據(jù)通過計(jì)量分析優(yōu)化系統(tǒng)的分析子系統(tǒng)和模塊進(jìn)行分析后，最后通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽子系統(tǒng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行。

其中數(shù)據(jù)采集與通訊是依靠現(xiàn)場(chǎng)采用的無線傳感器采集油井載荷、示功圖等工藝變量值。采集的數(shù)據(jù)經(jīng)油井智能控制終端（RTU）整理后，通過無線GPRS網(wǎng)絡(luò)將其傳送到中心監(jiān)控室，在單井自動(dòng)化服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)展示。

1.3視頻監(jiān)控系統(tǒng)

為了避免視頻線纜信號(hào)受強(qiáng)弱電信號(hào)干擾，保證視頻圖像清晰可靠，除中控室及門廳的監(jiān)控?cái)z像機(jī)外，其余監(jiān)控點(diǎn)的傳輸部分均采用光纜傳輸。

在聯(lián)合站中控室設(shè)立一個(gè)監(jiān)控中心，運(yùn)用歐亞2.0視頻監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)本地及企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)圖像的瀏覽、控制及錄像調(diào)用；通過VGA畫面分割器可將操作臺(tái)的8臺(tái)計(jì)算機(jī)中任意一臺(tái)的顯示內(nèi)容同步顯示到65寸液晶電視上。

四、實(shí)施效果

1.實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集中監(jiān)控

通過對(duì)牛東PLC自控系統(tǒng)的擴(kuò)建，實(shí)現(xiàn)了牛圈湖聯(lián)合站、牛東接轉(zhuǎn)站生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一監(jiān)視、控制和管理，累計(jì)增加159個(gè)模擬量、480個(gè)數(shù)字量及30副主體流程圖。兩套系統(tǒng)都進(jìn)行WEB，只要在油田公司局域網(wǎng)范圍內(nèi)就能通過IE瀏覽實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)工藝參數(shù)。

2.實(shí)現(xiàn)7套單體設(shè)備統(tǒng)一管理

通過modbus數(shù)據(jù)傳輸方式，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合站2套稱重計(jì)量器，2套加熱爐，1套過濾器，2套牛東接轉(zhuǎn)站加熱爐共計(jì)7套單體設(shè)備在中控室畫面的集中監(jiān)控。

3.實(shí)現(xiàn)單井功圖量油

采用RTU通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采油廠所有抽油井油壓、套壓、載荷、沖程、沖次等變量自動(dòng)采集和遠(yuǎn)程傳輸，通過“油水井遠(yuǎn)程監(jiān)控液量自動(dòng)計(jì)量及分析優(yōu)化系統(tǒng)”進(jìn)行產(chǎn)液量的計(jì)算和抽油機(jī)工況分析，自動(dòng)生成相應(yīng)生產(chǎn)報(bào)表及分析結(jié)果。

4.視頻監(jiān)控系統(tǒng)

三塘湖采油廠工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合站11套，牛東接轉(zhuǎn)站6套，管道首站3套共計(jì)17個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)生產(chǎn)區(qū)域和要害崗位視頻監(jiān)控，確保了采油廠安全生產(chǎn)。

五、效益及結(jié)論

1.效益

通過三塘湖采油廠自動(dòng)化系統(tǒng)擴(kuò)建與實(shí)施，帶來了以下效益：

一是為基層：根據(jù)工藝參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，給操作人員帶來便利，最大程度的降低了安全操作風(fēng)險(xiǎn)，提高了生產(chǎn)效率。

二是為管理：齊全準(zhǔn)確的采集數(shù)據(jù)與WEB，通過網(wǎng)絡(luò)即可全面監(jiān)控生產(chǎn)各個(gè)過程，從而實(shí)現(xiàn)了三塘湖采油廠自動(dòng)化管理的網(wǎng)絡(luò)化。

三是為安全：工業(yè)電視的實(shí)施，使得監(jiān)控圖像清晰可靠，網(wǎng)上同步傳送，加強(qiáng)了安全防范的可靠性。

2.結(jié)論

一是聯(lián)合站自控系統(tǒng)采用羅克韋爾的產(chǎn)品，在吐哈實(shí)現(xiàn)了首例冗余系統(tǒng)。

二是應(yīng)用web卡件實(shí)現(xiàn)web，它為油田的不同自控系統(tǒng)提供了一種思路。

三是吐哈油田首次采用功圖量油技術(shù)，且數(shù)據(jù)傳輸采用GPRS通信方式，這種傳輸方式，相比電臺(tái)傳輸，不受天氣影響，故障率低，不受頻段限制，可在其他油田推廣應(yīng)用。

篇8

【關(guān)鍵詞】遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控H.264無人值守網(wǎng)絡(luò)編碼器信道組播

隨著水利信息化建設(shè)的深入，水電站的“無人值班、少人值守”的管理方式已經(jīng)成為發(fā)展的趨勢(shì)。但發(fā)電站具有地域分布較寬、運(yùn)行設(shè)備較多等特點(diǎn)，普通的視頻監(jiān)控系統(tǒng)因?yàn)槠鋫鬏斁嚯x的限制，應(yīng)用到水電站中并不合適。因此使用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)水電站運(yùn)行情況的全方位監(jiān)控管理將是一個(gè)較好的選擇。

一、總體思路及功能要求

水電站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于遠(yuǎn)程監(jiān)控、高度集中的管理的需求來規(guī)劃和設(shè)計(jì)的。它通過網(wǎng)絡(luò)為傳輸通道，以視頻壓縮、流媒體等計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，打破了傳統(tǒng)的工業(yè)電視系統(tǒng)的監(jiān)控方式和結(jié)構(gòu)，是數(shù)字化的視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)，將監(jiān)控系統(tǒng)的概念從廣度和深度上進(jìn)行了極大的延伸，系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)一下功能：

（1）視頻管理功能：畫面顯示、視頻文件回放、視頻儲(chǔ)存。

（2）實(shí)時(shí)控制功能：攝像機(jī)控制、圖像編碼器控制。

（3）安全監(jiān)視功能：對(duì)重點(diǎn)建筑物及重要管理部位的安全監(jiān)視功能；監(jiān)視各閘門運(yùn)行狀態(tài)、結(jié)構(gòu)異常情況、渠道水位、工況；通信機(jī)房設(shè)備的安全監(jiān)視等。

（4）網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能：在局域網(wǎng)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)圖像遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)預(yù)覽、遠(yuǎn)程調(diào)用檢索、網(wǎng)絡(luò)視聽功能，通過相關(guān)軟件遠(yuǎn)程調(diào)用監(jiān)控分中心的數(shù)字硬盤錄像機(jī)的視頻文件來實(shí)現(xiàn)。

二、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1視頻壓縮編碼方式

遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)控點(diǎn)的采集的視頻、音頻等信號(hào)進(jìn)行傳輸。視頻流在傳輸?shù)倪^程中由于受到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的各種客觀限制，所以圖像必須經(jīng)過壓縮處理。壓縮方式很大程度上決定了視頻圖像的質(zhì)量、壓縮比、傳輸效率等性能，它是評(píng)價(jià)視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)良的重要環(huán)節(jié)。隨著多媒體的發(fā)展，相繼推出了很多視頻壓縮編碼的標(biāo)準(zhǔn)，目前主流的編碼標(biāo)準(zhǔn)為H.264。H.264與其它現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相比，在相同的帶寬下提供更加優(yōu)秀的圖象質(zhì)量、更強(qiáng)的容錯(cuò)能力、更優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力。H.264優(yōu)越的性能主要的得益于其統(tǒng)一的VLC符號(hào)編碼，高精度、多模式的位移估計(jì)，基于4×4塊的整數(shù)變換，分層的編碼語法、幀內(nèi)預(yù)測(cè)、面向IP和無線環(huán)境等編碼特點(diǎn)。H.264是目前遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)視頻壓縮編碼的最佳選擇。

2.2流媒體傳輸技術(shù)

視頻壓縮編碼以后，如何在網(wǎng)絡(luò)中有效的傳輸，是另外一個(gè)需要考慮的重要問題，因此流媒體的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)同樣也是遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

首先流媒體技術(shù)是一種連續(xù)的實(shí)時(shí)的媒體傳輸技術(shù)，就像它的名字一樣。如果把媒體信息比喻做水，原來我們的技術(shù)好比從井里打水，打滿一桶用一桶，而使用流媒體技術(shù)后好比我們裝了自來水，不必等待打開水龍頭就能夠用水了。這也就是流媒體技術(shù)的實(shí)時(shí)性、高吞吐量的體現(xiàn)。流媒體技術(shù)中又包括了流媒體協(xié)議、流媒體格式等內(nèi)容。概況的說流媒體技術(shù)就是基于一系列支持流媒體實(shí)時(shí)傳輸和服務(wù)質(zhì)量控制的協(xié)議比如RTP、RSVP、RTCP等，將音頻、視頻等媒體文件壓縮后通過網(wǎng)絡(luò)流式傳輸?shù)接脩粲?jì)算機(jī)的技術(shù)，用戶不需要下載所有文件，只是通過短暫的緩沖便可以邊下載邊觀看。

三、系統(tǒng)的組成

在水電站的重要部位設(shè)置攝像機(jī)、云臺(tái)等，通過攝像機(jī)采集到的圖像信息經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器數(shù)字壓縮后通過公網(wǎng)傳輸遠(yuǎn)端的分管中心、管理處并通過自建光纖傳輸?shù)奖菊镜墓芾碚?，同一管理層?jí)的任一管理單位只要獲得相應(yīng)的權(quán)限，都可以通過視頻監(jiān)視軟件隨時(shí)監(jiān)控各地任一攝像機(jī)的圖像，也可以固定監(jiān)視重要畫面或按一定的程序?qū)Ω鱾€(gè)攝像機(jī)的畫面進(jìn)行輪流顯示，同時(shí)能靈活控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)和攝像機(jī)鏡頭調(diào)焦。

前端攝像機(jī)采集到的模擬視頻信號(hào)通過視頻服務(wù)器壓縮并傳送到網(wǎng)絡(luò)上，在網(wǎng)絡(luò)的任意位置即可實(shí)時(shí)監(jiān)視；同時(shí)通過報(bào)警聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)把需要的視頻內(nèi)容儲(chǔ)存到水電站管理站的存儲(chǔ)設(shè)備上，在需要的時(shí)候回放。并使用相應(yīng)的視頻軟件控制前端的攝像機(jī)、云臺(tái)動(dòng)作，達(dá)到想要的視頻效果。通過網(wǎng)絡(luò)視頻軟件系統(tǒng)啟動(dòng)報(bào)警錄像、錄像查詢、圖像輪詢等眾多功能。

遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由現(xiàn)地、傳輸、控制、顯示記錄四個(gè)部分組成?，F(xiàn)地部分包括一臺(tái)或多臺(tái)攝像機(jī)以及與之配套的鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、解碼器，視頻服務(wù)器等；傳輸部分包括視頻電纜、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、傳輸光纜；控制部分包括視頻切換器、云臺(tái)鏡頭控制器、各類通信接口、電源和控制臺(tái)、監(jiān)視器等；顯示記錄設(shè)備主要包括監(jiān)視器等。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地的視頻信息通過適合的傳輸方式送達(dá)各個(gè)管理部門。

3.1組網(wǎng)方式

系統(tǒng)中現(xiàn)地的視頻監(jiān)控點(diǎn)主要監(jiān)視水電站重要部位的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并要將信息實(shí)時(shí)反饋回水庫(kù)現(xiàn)地管理站、分中心站、巴管處。

其中，水電站管理站租用公網(wǎng)線路接入SDH網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與分中心站的通信。分中心站再與管理處之間一般有已建的通信鏈路。在保證圖像信息清晰流暢的前提下，為節(jié)省通信鏈路帶寬資源，設(shè)計(jì)視頻監(jiān)視采用H.264（MPEG-4 PART10）視頻編碼壓縮標(biāo)準(zhǔn)，每路視頻為384K，以保證每路視頻達(dá)到20幀以上的圖像效果。

水電站現(xiàn)地與現(xiàn)地管理站間通訊線路都采用自建光纖方式。

現(xiàn)地視頻攝像機(jī)，通過視頻信號(hào)電纜和控制信號(hào)電纜與視頻服務(wù)器相連，通過RJ45接口接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，通過光纖鏈路送到管理站。

3.2視頻采集

攝像裝置是收集被攝物體的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電視信號(hào)的設(shè)備，它是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的核心部分，其中包括可控變焦鏡頭、攝像機(jī)、防護(hù)罩及云臺(tái)等部件。根據(jù)被攝對(duì)象及攝像環(huán)境的不同，攝像裝置的具體配置也有所不同。同時(shí)，為適應(yīng)夜間監(jiān)視的需求，除采用遠(yuǎn)紅外攝像設(shè)備外，往往還需要配置必要的照明設(shè)備，保證重要建筑物的遠(yuǎn)程監(jiān)視。

視頻服務(wù)器是視頻監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理的重要設(shè)備，它將前端攝像機(jī)的模擬圖像/音頻信號(hào)處理成高清晰的實(shí)時(shí)聲像數(shù)字，完成模擬視頻監(jiān)視信號(hào)的數(shù)字采集、影像壓縮、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理、報(bào)警信號(hào)的采集等功能。

解碼器主要負(fù)責(zé)接收、處理管理調(diào)度中心發(fā)來的控制指令，以調(diào)整和控制云臺(tái)和攝像鏡頭的動(dòng)作，滿足視頻監(jiān)視系統(tǒng)對(duì)監(jiān)視對(duì)象高清晰監(jiān)視的需要。

3.3視頻傳輸

單路圖像傳輸帶寬約需384KBit，對(duì)于多路圖像的傳輸可采用輪循的方式，以減小傳輸鏈路的帶寬。傳輸協(xié)議擬采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，以便通過計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)進(jìn)行傳輸。根據(jù)水電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，視頻監(jiān)視圖像擬通過語音、數(shù)據(jù)、圖像三網(wǎng)合一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。

3.4遠(yuǎn)程控制

視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用Brower/Sever結(jié)構(gòu)，在水電站機(jī)房或其他水電站管理場(chǎng)地設(shè)視頻監(jiān)控服務(wù)器，配備視頻圖像監(jiān)控軟件系統(tǒng)，主要完成現(xiàn)場(chǎng)圖像的接收、處理、存儲(chǔ)、檢索、回放、備份、恢復(fù)，以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各攝像鏡頭和云臺(tái)的遠(yuǎn)程控制，并實(shí)現(xiàn)用戶登錄管理，優(yōu)先權(quán)限分配，控制信號(hào)協(xié)調(diào)，圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。

在各級(jí)管理單位設(shè)置視頻監(jiān)視計(jì)算機(jī)，可遠(yuǎn)程控制各個(gè)視頻監(jiān)視點(diǎn)的工作狀態(tài)展示現(xiàn)地視頻監(jiān)視點(diǎn)的水情、工情、閘門圖像信息。

在閘房的視頻服務(wù)器上，均配備以太網(wǎng)口接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，視頻工作站可通過交換機(jī)完成對(duì)水庫(kù)各攝像機(jī)的控制和圖像監(jiān)視。

3.5存儲(chǔ)能力

視頻服務(wù)器采用MPEG4/H.264的壓縮技術(shù)，它本身的動(dòng)態(tài)范圍相當(dāng)大，因此存儲(chǔ)容量需要依據(jù)碼流統(tǒng)計(jì)各個(gè)通道每小時(shí)生成文件大小的估值。水電站如果設(shè)置3鏡攝象機(jī)，按常規(guī)單路視頻每小時(shí)壓縮存儲(chǔ)容量約為200M計(jì)算，視頻存儲(chǔ)一個(gè)月容量為=3*24H*200M*30D=432G。如需存放更長(zhǎng)時(shí)間，依次類推。

四、系統(tǒng)主要特點(diǎn)

采用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有以下的特點(diǎn)：

（1）技術(shù)先進(jìn)采用多種視頻處理技術(shù)，圖像清晰度高，圖像實(shí)時(shí)性好。

（2）高可靠性系統(tǒng)設(shè)備通過嚴(yán)格的防雷、電磁輻射、抗干擾測(cè)試，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）良好的維護(hù)性系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備采用高度的模塊化設(shè)計(jì)，可靠性高，大大降低維護(hù)工作。

（4）安全性有一定的防病毒和網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)對(duì)能力。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)立用戶權(quán)限，操作人員只有獲得相應(yīng)的監(jiān)控權(quán)限后才能進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控管理操作。同時(shí)系統(tǒng)有操作人員登陸和退出記錄。具有一定的自愈能力，不因用戶誤操作等原因使系統(tǒng)出錯(cuò)、退出或死司機(jī)。

（5）良好的可擴(kuò)展性監(jiān)控點(diǎn)圖像監(jiān)控?cái)?shù)目可以方便增加。

（6）良好的兼容性系統(tǒng)嚴(yán)格遵守現(xiàn)行主要的監(jiān)控規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

五、結(jié)束語

正值水利信息化系統(tǒng)發(fā)展大潮的來臨之際，利用搖視、遙控計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為一體的視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，為工程的現(xiàn)代化管理提供了重要手段。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在水電站的應(yīng)用，可輔助安全生產(chǎn)，降低生產(chǎn)管理成本，提高工作效率，成為水電站集中管理必不可少的一部分。

參考文獻(xiàn)

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[2]何小海，騰奇志.圖像通信[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2005：327-353.

篇9

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控系統(tǒng)；彩轉(zhuǎn)黑攝像機(jī)；紅外線

中圖分類號(hào)：TP23

1 紅外線及紅外攝像技術(shù)

光是一種電子磁波，其波長(zhǎng)范圍為1納米（1nm=10-9m）至1毫米（1mm=10-3m），人眼可以看見的光稱為可見光?？梢姽獾牟ㄩL(zhǎng)范圍為380nm-780nm，可見光波長(zhǎng)由長(zhǎng)至短可分成紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫七種，波長(zhǎng)比紫光短的看不見的光稱為紫外光，波長(zhǎng)比紅光長(zhǎng)的看不見的光稱為紅外光。

紅外攝像技術(shù)分為被動(dòng)紅外攝像技術(shù)和主動(dòng)紅外攝像技術(shù)兩種。被動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用所有物體在絕對(duì)零度以上都有紅外光發(fā)射的原理。由于人體和發(fā)熱體發(fā)出的紅外光較強(qiáng)，其它非發(fā)熱物體發(fā)出的紅光很微弱，因此，利用特殊的紅外攝像機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)夜間監(jiān)控。被動(dòng)紅外攝像技術(shù)由于設(shè)備造價(jià)高且環(huán)境攝像效果差，在一般企業(yè)級(jí)應(yīng)用不多。

主動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用半導(dǎo)體固體發(fā)光（LED）或紅外線燈或熱輻射紅外燈人為產(chǎn)生紅外輻射，發(fā)出人眼看不見的紅外光去照射景物和環(huán)境，利用普通低照度CCD去感受周圍環(huán)境反射回來的紅外光，從而實(shí)現(xiàn)夜視功能

2 紅外線和黑白CCD

在實(shí)際應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)黑白攝像機(jī)比彩色攝像機(jī)具有更高的靈敏度，可以在較暗的環(huán)境里獲得不錯(cuò)的圖像，特別在有紅外光源配合使用時(shí)更是可以做到0LUX（可見光）。

由于黑白CCD圖像傳感器具有很寬的感光光譜范圍，其感光光譜不但包括可見光區(qū)域，還延長(zhǎng)到紅外區(qū)域，利用此特性，可以在夜間無可見光照明的情況下，用輔助紅外光源照明也可使CCD圖像傳感器清晰地成像。而普通彩色攝像機(jī)為了能傳輸彩色信號(hào)，從CCD器件的輸出信號(hào)中分離出綠藍(lán)紅三種基信號(hào)，然后合成彩色電視信號(hào)，其感光光譜只在可見光區(qū)域。

普通CCD黑白攝像機(jī)可以感受光的光譜特性如圖3所示。

由圖可見，黑白CCD它不僅能感受可見光，而且可感受波長(zhǎng)大于760nm至400μm紅外光。這就是利用普通CCD黑白攝像機(jī)、配合紅外燈可以比較經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)夜視的基本原理。

3 紅外燈的分類及產(chǎn)品特點(diǎn)

紅外燈按紅外光輻射機(jī)理分為半導(dǎo)體固體發(fā)光（LED）和紅外線燈或熱輻射紅外燈兩類。

3.1 熱輻射紅外燈的原理與特點(diǎn)。物體在溫度較低時(shí)產(chǎn)生的熱輻射都是紅外光。當(dāng)加熱到500℃以上時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生暗紅色的可見光，隨著溫度的上升，光變得更亮更白。在熱輻射光源中，通過加熱燈絲來保證輻射不斷的進(jìn)行。輻射體在不同溫度時(shí)，輻射出的峰值波長(zhǎng)是不同的，其光譜能量的分布也是不同的。根據(jù)上述原理，熱輻射紅外燈，其紅外光成分可達(dá)92%。功率可達(dá)到375W，使用壽命可達(dá)2000-5000d小時(shí)，輻射角可達(dá)60-80°。紅外燈發(fā)射的紅外光譜范圍很寬，波長(zhǎng)在800-2500nm之間，這與普通黑白攝像機(jī)感受的寬光譜范圍相一致。

3.2 LED紅外燈的特點(diǎn)。光譜功率分布比較集中的窄帶分布，其中心波長(zhǎng)為830-950nm，半峰帶寬約為40nm，滿足一般CCD黑白攝像機(jī)可感受范圍。它的最大優(yōu)點(diǎn)是可以完全無“紅暴”。LED紅外燈因其成本造價(jià)低，成為目前使用最多的紅外產(chǎn)品，其使用壽命一般為6000小時(shí)。

4 監(jiān)控?cái)z像頭加裝紅外燈的技術(shù)方案

紅外燈的選擇最重要的問題是紅外燈與攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩，供電電源等成套性。

考慮系統(tǒng)設(shè)備的成套性時(shí)要特別注意以下幾個(gè)問題：

4.1 加裝對(duì)象必須是黑白攝像機(jī)或日夜兩用型攝像機(jī)。黑白攝像機(jī)采用的CCD傳感器有很寬的感光光譜范圍，利用輔助紅外燈照明就可在CCD傳感器上清晰的成像，日夜兩用型攝像機(jī)采用兩個(gè)CCD進(jìn)行切換或者采用一個(gè)CCD傳感器，利用數(shù)字電路的切換也可以實(shí)現(xiàn)紅外燈泡照射攝像。

4.2 要求紅外燈與攝像機(jī)CCD尺寸規(guī)格要協(xié)調(diào)。目前市場(chǎng)上的CCD攝像機(jī)規(guī)格有1/2，1/3，1/4，如果紅外燈標(biāo)稱的有效距離是在1/2攝像機(jī)條件下試驗(yàn)的，這時(shí)如使用1/3攝像機(jī)或1/4攝像機(jī)有效距離就一定受影響，因?yàn)閘/3攝像機(jī)的光通量只有1/2攝像機(jī)光通量的44%。因此針對(duì)不同CCD尺寸建議選配相應(yīng)有效距離的紅外燈。

4.3 電源供電。紅外燈對(duì)工作電流影響非常敏感，在距離較遠(yuǎn)的多個(gè)紅外燈同時(shí)采用DC12V集中供電時(shí)，由于電路衰減可造成各紅外燈供電電壓高低不一致，影響發(fā)射功率，導(dǎo)致紅外分布不均勻紅外成像質(zhì)量不高，因此在條件許可的情況下，盡量采用AC220V供電為宜。

5 紅外燈的安裝調(diào)試

5.1 攝像機(jī)設(shè)置為自動(dòng)電子快門、自動(dòng)增益控制等參數(shù)，以適應(yīng)晝夜照度的變化。

5.2 應(yīng)盡量避免紅外攝像機(jī)視場(chǎng)內(nèi)有全黑色物體、空曠處、水等容易吸收紅外光線的物體，如果紅外線光被吸收或減弱，將會(huì)大大削弱紅外線的反射與攝像機(jī)的效果。

5.3 考慮被攝像景物的反光程度。紅外線具有與可見光相同的反射、折射等特性，故在目標(biāo)景物周圍沒有良好的反光環(huán)境（如建筑物、圍墻、標(biāo)牌）時(shí)應(yīng)考慮一定的距離余量。

5.4 紅外線燈不可直接面對(duì)攝像機(jī)，攝像機(jī)所見的紅外光線如同人類看到的日光一樣，會(huì)使影像出現(xiàn)反白現(xiàn)象。

5.5 紅外線燈不一定與攝像機(jī)安裝在同一位置，若攝像機(jī)離被照物體遠(yuǎn)可考慮將紅外線燈安裝在兩者之間。同位置安裝最佳方式是紅外線燈與攝像機(jī)上下重疊架設(shè)。

5.6 紅外線燈安裝高度不應(yīng)超過4米，太高會(huì)影響光線的反射率。角度應(yīng)由上向下俯角20度為佳，仰角過大反射率降低。

5.7 必須保障紅外線燈的工作指標(biāo)，紅外線燈的供電電源功率必須高于紅外燈本身的工作功率

6 總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)在工作生活中應(yīng)用越來越廣泛，視頻監(jiān)控也由原來的事后追朔朝著事前防范的功能轉(zhuǎn)變。

本文結(jié)合目前企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀，提出了基于黑白攝像機(jī)或日夜兩用型攝像機(jī)加裝紅外燈改造方案，最大化的利用了原有的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行了技術(shù)改造升級(jí)，實(shí)現(xiàn)全天候的視頻監(jiān)控。

參考文獻(xiàn)：

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[3]田芊，廖延彪，孫利群.工程光學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

篇10

【關(guān)鍵詞】概述；功能分析；傳輸技術(shù)；軌道交通

中圖分類號(hào)： U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引言

伴隨著我國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)的城市軌道交通在人們的出行中占據(jù)著重要作用。然而城市軌道交通通信系統(tǒng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)性工程，它直接為軌道的運(yùn)營(yíng)管理服務(wù)，是軌道交通的信息傳遞器和神經(jīng)系統(tǒng)。作為城市軌道交通的一個(gè)綜合性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要由以下幾個(gè)方面組成：傳輸系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等。本論文主要對(duì)傳輸系統(tǒng)做深入剖析。軌道交通通信系統(tǒng)主要完成三個(gè)方面的任務(wù)：一是【確保】（必須保證）軌道交通指揮和調(diào)度有效進(jìn)行；二是為廣大旅客傳輸各種信息服務(wù)；三是維護(hù)設(shè)備和運(yùn)營(yíng)管理的服務(wù)。通過這三種任務(wù)和能力的完成，才能確保整個(gè)軌道交通通信系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

【通信系統(tǒng)包括專用通信系統(tǒng)、公安通信系統(tǒng)和民用通信系統(tǒng)三部分?！?/p>

1、通信傳輸系統(tǒng)概述

通信系統(tǒng)的傳輸子系統(tǒng)作為城市軌道交通通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分和信息傳輸載體，主要用于承載數(shù)據(jù)、語音、圖像等運(yùn)營(yíng)管理信息。數(shù)據(jù)類信息主要包括通信系統(tǒng)各子系統(tǒng)的監(jiān)控信息、時(shí)鐘及網(wǎng)絡(luò)同步信號(hào)、列車自動(dòng)監(jiān)控( ATS) 信息、門禁系統(tǒng)( ACS) 信息、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)( AFC) 信息、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)( EMIS) 信息、電力監(jiān)控系統(tǒng)( SCADA) 信息、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)( FAS)信息、環(huán)控信號(hào)( BAS) 信息、綜合監(jiān)控信息、乘客信息顯示系統(tǒng)( PIDS) 信息等，語音類信息主要包括有線調(diào)度信息、無線調(diào)度信息、公務(wù)電話信息、站間行車電話信息、廣播音頻信息等，圖像類信息主要包括視頻監(jiān)控信息、視頻會(huì)議信息、乘客信息顯示系統(tǒng)車載視頻監(jiān)視信息。

傳輸?shù)倪\(yùn)營(yíng)管理信息包括語音、數(shù)據(jù)及圖像三類，各類信息的內(nèi)容如下：

語音信息：專用無線系統(tǒng)、公務(wù)電話、專用電話、站間電話、寬帶廣播；

數(shù)據(jù)信息：通信系統(tǒng)各子系統(tǒng)的監(jiān)控信息、時(shí)鐘及網(wǎng)絡(luò)同步信號(hào)、列車控制（ATS）信息、綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）信息（含機(jī)電設(shè)備監(jiān)控（BAS）、電力監(jiān)控系統(tǒng)( SCADA)信息）、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)( FAS)信息、自動(dòng)售檢票（AFC）信息、門禁系統(tǒng)( ACS)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)( EMIS)信息等；

圖像信息：CCTV視頻監(jiān)控信息，乘客信息系統(tǒng)，視頻會(huì)議

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的 TDM ( time division multiplex) 業(yè)務(wù)逐漸被 IP( Internet protocol) 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)取代，語音信息向數(shù)字化方向發(fā)展。同時(shí)，隨著人們對(duì)視頻圖像的要求越來越高，標(biāo)清視頻、高清視頻技術(shù)得到快速發(fā)展，傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸被數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)取代，城市軌道交通通信網(wǎng)絡(luò)也呈現(xiàn)數(shù)字化、IP 化的發(fā)展趨勢(shì)。通信業(yè)務(wù)的數(shù)字化，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，需要傳輸系統(tǒng)具有更強(qiáng)大、更靈活的數(shù)據(jù)處理能力，對(duì)傳輸帶寬的要求更為迫切。

2、通信傳輸系統(tǒng)的功能分析

作為整個(gè)城市軌道交通通信系統(tǒng)的“神經(jīng)”，各種信息都會(huì)通過這個(gè)“神經(jīng)”系統(tǒng)的傳輸。在日常工作中，各種調(diào)度信息、電話語音信息、視頻信息、自動(dòng)檢票信息等數(shù)據(jù)的傳遞都通過傳輸系統(tǒng)進(jìn)行。而這些信息都是軌道交通正常運(yùn)行的必要條件，如果一些信息的傳輸出現(xiàn)中斷就會(huì)影響到軌道交通的安全。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外所采用的傳輸技術(shù)一般用 SDH、OTN 等技術(shù)，可以兼顧技術(shù)的安全穩(wěn)定性和先進(jìn)性。這種性能的傳輸網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)當(dāng)具備以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。第一，先進(jìn)性。構(gòu)成該網(wǎng)絡(luò)的 IP 技術(shù)和 SDH 技術(shù)以及綜合端口技術(shù)都處于國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先水平；第二，容量大。要滿足整個(gè)城市軌道交通的通信系統(tǒng)暢通無阻必須才有 SDH 光纖技術(shù)。第三，網(wǎng)絡(luò)自愈。在傳輸過程中一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)必須能夠通過自身自愈功能消除故障和安全隱患。

3、傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外主要傳輸系統(tǒng)有六種：OTN、SDH、ATM、寬帶 IP、IPoverSDH 與 IPoverWDM、以太網(wǎng)技術(shù)。這六種技術(shù)的特點(diǎn)分別介紹如下。

1）OTN 技術(shù)。該技術(shù)是開放、傳輸、網(wǎng)絡(luò)英文首字母的縮寫，意為開放的傳輸網(wǎng)絡(luò)。因此 OTN 技術(shù)的特點(diǎn)主要為：首先，能夠合理利用接口模塊處理各種物理接口和各種復(fù)雜環(huán)境中的通信協(xié)議。采用光纖技術(shù)，傳輸距離沒有限制；其次對(duì)于數(shù)據(jù)、語音和視頻傳輸具有很多優(yōu)勢(shì)；再次，該系統(tǒng)的適應(yīng)性非常強(qiáng)，能夠不斷擴(kuò)展適應(yīng)各種標(biāo)準(zhǔn)端口的發(fā)展。

OTN系統(tǒng)是西門子公司依照標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議自主開發(fā)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)可靠、組網(wǎng)靈活、擴(kuò)容升級(jí)方便等。但OTN是一種企業(yè)內(nèi)部規(guī)范，是一種非標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，傳輸制式非國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化，很難在公網(wǎng)中得以廣泛應(yīng)用，但特別適合專網(wǎng)的應(yīng)用，特別是城市軌道交通這樣封閉網(wǎng)絡(luò)。

2）SDH 技術(shù)。該技術(shù)是同步、數(shù)字和體系的英文縮寫，意為同步數(shù)字體系。該系統(tǒng)廣受青睞，是目前世界各國(guó)普遍采用的技術(shù)。SDH 技術(shù)除了核心網(wǎng)應(yīng)用以外，還可以靈活的提供需要的 2Mbit/s 通道。它有非常成熟的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品，安全性、適用性和可用性都非常強(qiáng)，是世界各國(guó)電信傳輸?shù)幕A(chǔ)，其兼容 TM、REG、DXC 等技術(shù)模式，并可以在各種模式之間靈活轉(zhuǎn)換。

3）ATM 技術(shù)。該技術(shù)是異步、傳輸和模式的英文縮寫，意為異步傳輸模式，該模式可以實(shí)現(xiàn)不同信息系統(tǒng)之間的傳遞和轉(zhuǎn)換，例如電話、視頻、IP 數(shù)據(jù)等。該技術(shù)可以承載各種不同業(yè)務(wù)和流量之間的劃分，并對(duì)其分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成處理。

4）IP 技術(shù)。IP 技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)迅速普及的后果，當(dāng)前比較先進(jìn)的 IP 承載系統(tǒng)有 SDH、ATM 和寬帶 IP, 其中又以寬帶 IP 為最優(yōu)。由于軌道通信系網(wǎng)絡(luò)并非專業(yè)地 IP 業(yè)務(wù)，其不適合在骨干網(wǎng)絡(luò)中傳輸。但是寬帶 IP 將成為未來傳輸系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

5）IPoverSDH 與 IPoverWDM。以 IP 業(yè)務(wù)為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是當(dāng)前信息傳輸發(fā)展的主要技術(shù)標(biāo)志。目前，ATM 和SDH 均能支持 IP，分別稱為 IPoverATM 和 IPoverSDH，兩者各有千秋。IPoverATM 利用 ATM 的速度快、多業(yè)務(wù)支持能力的優(yōu)點(diǎn)以及 IP 的簡(jiǎn)單、靈活、易擴(kuò)充和統(tǒng)一性的特點(diǎn)，可以達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的目的。

6）以太網(wǎng)技術(shù)。該技術(shù)也是一個(gè)重要承載技術(shù)，但是與媒體無關(guān)，可以透明地將電纜和各種光纖對(duì)接。該技術(shù)比較適宜處理突發(fā)的 IP 數(shù)據(jù)流，采用了異步工作方式，具有很好的擴(kuò)展性能，其速率可以擴(kuò)展至 10Gbit/s。其最大的特點(diǎn)是可以在光線上以最大速度傳輸，減少網(wǎng)管開支，提高網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。