導語：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，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.1醫(yī)療教學實況轉播與錄制:

我院曾利用安裝在手術室內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)的高清1080P攝像機，對眼科大型手術提供過全程大數(shù)據(jù)遠程實況轉播。過程中利用全方位攝相鏡頭旋轉、變焦、變距、抓拍圖像。將手術實況，傳送到觀摩演示會場，通過大屏幕提供給數(shù)百與會人員實況學習觀摩。我院還曾利用特殊高靈敏攝像機、拾音器實現(xiàn)對疼痛科微創(chuàng)手術過程遠程教學，通過多個攝像機拍攝的監(jiān)控畫面、錄像。在監(jiān)視器和音頻下，實現(xiàn)專家對遠程手術室內(nèi)的醫(yī)生進行技術指導。手術的直播過程，學員能夠在示教室從多個角度清晰觀看，當需要講解時，通過客戶端實現(xiàn)專家與學員互動交流。利用我院視頻監(jiān)控系統(tǒng)，配合衛(wèi)生系統(tǒng)遠程醫(yī)療會診平臺的醫(yī)學視教、診斷醫(yī)療等轉播應用實踐。以上教學音視頻我們都已經(jīng)通過IPSAN的存儲功能錄制成教學資料，永久保存，方便以后對醫(yī)療手術過程進行研討與學習。

1.2遠程會診中的應用:

我院的監(jiān)控系統(tǒng)還具備會診功能，主任醫(yī)師需遠程查房時，醫(yī)護人員可將醫(yī)療車推入指定病房，并將醫(yī)療車上的攝像頭對準患者，通過遠程查房平臺將醫(yī)療車上的視頻終端與主任醫(yī)師辦公室內(nèi)終端互通，此時主任醫(yī)師就可以與患者進行病情的溝通。會診的同時患者床邊呼吸機、監(jiān)護儀等生命體征數(shù)據(jù)可實時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時狀態(tài)。

1.3臨床醫(yī)學資料采集遠程傳遞的應用:

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

2醫(yī)院行政管理中的應用

2.1監(jiān)控系統(tǒng)便于領導運籌帷幄:

通過設置在院長、主管領導視頻監(jiān)控客戶終端，指揮主控服務器導入醫(yī)院平面圖，可方便的將任一點攝像頭所拍攝內(nèi)容即時拉入屏幕;對院區(qū)內(nèi)的所有監(jiān)控點位，工作人員崗位情況進行監(jiān)看，進行同步錄制，期間并不影響所監(jiān)控區(qū)域正常工作進行，便于領導運籌帷幄。

2.2人事考勤管理:

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

2.3收費窗口及藥房投藥窗口的應用:

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

2.4停車場管理子系統(tǒng)的應用:

醫(yī)院是公共場所，人員密集流動性大，車來車往，停車場管理也是醫(yī)院形象窗口?？赏ㄟ^非接觸式卡或車牌識別來對出入此區(qū)域的車輛實施智能管理，在停車場安裝高清抓拍攝像機，拾音器對進出停車場的車輛進行識別，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)進行實時的錄像并向監(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)境有危險時都會第一時間通知醫(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，智能監(jiān)控系統(tǒng)在保護醫(yī)護人員的安全起到非常重要的作用，對公安部門案件分析起到了輔助作用。實踐中我院監(jiān)控室就曾經(jīng)多次視頻實況撲抓到夜間進入財務室的盜竊人員，并配合公安科現(xiàn)場擒拿等案列。

3.1報警系統(tǒng)應用:

報警系統(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、傳輸和控制三部分組成。發(fā)生意外時醫(yī)生或財務等只需按下報警按鈕，(放射源、細菌室、毒麻庫等特殊區(qū)安裝闖入報警探頭，不需人工)，報警主機就會將報警信號上傳至管理平臺，聯(lián)動攝像機轉向事發(fā)現(xiàn)場，進行全程記錄，并在大屏幕上彈出視頻圖像，聯(lián)動聲光報警器發(fā)出報警信號，提示管理人員立即處理。

3.2門禁子系統(tǒng)應用:

醫(yī)院監(jiān)控系統(tǒng)中包括門禁子系統(tǒng)，通過紅外探測器、微波入侵探測器對醫(yī)院無人布防的重點部位發(fā)揮作用。門禁系統(tǒng)是對出入口人員進行管理的重要設施，門禁系統(tǒng)可與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，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、脅迫進入等，防盜報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)就能立即在控制中心準確顯示出事地點，快速報警和第一時間通知醫(yī)院安保。

4結語

篇2

[關鍵詞]項目　投資　目標成本

“平安城市”視頻監(jiān)控項目是一個政府采購項目，在這樣的項目中，有嚴格的招標程序。同時，有許多有實力的競爭者參與競爭，企業(yè)如果只考慮獲利性而進行相關的財務效益評價，將可能會失去中標的機會。而若企業(yè)為了中標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，但是盈利較差，風險較大。因此，在此微利的時代，必須把財務效益分析與其它的分析進行整合，以利于在微利時代企業(yè)仍可獲利。因此在“平安城市”視頻監(jiān)控項目中，對現(xiàn)有投資效益評價體系可進行如下的改進。

一、目標成本的定義和功能

目標成本源于日本豐田公司，在日文中成為“原價企劃”，日文中的“原價”即中文的“成本”。日本會計研究學會（1996）把目標成本定義為“在企劃、開發(fā)產(chǎn)品時，設定符合顧客需求的品質(zhì)、價格、信賴性、交貨期等目標，并通過從上游到下游的所有過程，試圖同時達到上述所有目標的整合性利益管理活動”。（王文英，2007）

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

Horngren, Foster和Datar(1997)認為在進入制造階段前，設備、方法、技術等生產(chǎn)條件與產(chǎn)品設計式樣已確定，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會和幅度將十分有限。對“平安城市”視頻監(jiān)控項目同樣如此，因為在項目進行可行性論證時，設備、技術與主要服務的內(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，實際成本沒有發(fā)生。目標成本是項目還沒有建造之前就積極進行項目成本管理，只有在項目企劃設計階段進行全方位成本管理，才能大幅降低成本，提高項目盈利水平，建立企業(yè)核心競爭力，推出有競爭力的服務。

二、目標成本的理論分析

Gordon和Narayanan（1984）認為根據(jù)權變理論（Contingency Theory）管理控制制度要配合企業(yè)經(jīng)營環(huán)境和戰(zhàn)略。目標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)營環(huán)境和戰(zhàn)略。

加登（1993）根據(jù)權變理論提出了目標成本的權變理論模型，他認為環(huán)境、戰(zhàn)略和組織機構會影響企業(yè)的目標成本制度。

因此電信企業(yè)在用目標成本時，要考慮企業(yè)環(huán)境、企業(yè)組織戰(zhàn)略、企業(yè)組織結構對目標成本的影響和制約。如果企業(yè)采用成本最小化戰(zhàn)略就會盡量發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟的優(yōu)勢。如果企業(yè)采用差異化戰(zhàn)略，就會根據(jù)顧客對質(zhì)量、功能、時間等的要求采購專用設備。

三、目標成本制度在“平安城市”視頻監(jiān)控項目的應用案例

在目標成本制度運用于“平安城市”視頻監(jiān)控項目的過程中，項目的可行性分析并非只有財務或營銷部門完成，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)生時提前發(fā)現(xiàn)。

另外，在項目的整個企劃階段，采用同步工程。即項目的構想、設計、采購、建造、營運等相關部門的專業(yè)工作人員同時在一起溝通，而不是向以前一樣接力進行。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，縮短項目的建設期。

在傳統(tǒng)的電信項目的成本計算中是典型的成本加成合同。由于電信一家獨大，所以電信企業(yè)計算出所有成本，再加上一定的利潤率，就是項目的總造價。但在當今競爭激烈的時代，先是以較低的造價中標，減掉上市公司股東對項目所要求的必要報酬，剩下的則是項目的目標成本。這一成本往往低于電信企業(yè)計算出的所有成本總和。

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

這是一種以市場為主導的項目成本計算方法。目標成本分解到各個職能部門，甚至每一個相關工作人員，使他們的目標和責任比較明確。

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

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

“平安城市”視頻監(jiān)控項目還需要符合企業(yè)的戰(zhàn)略和長期利益計劃。這樣再決定“平安城市”視頻監(jiān)控項目的目標利益和目標成本。這些在項目進行企劃時，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)控項目委員會，其成員來自公司各個事業(yè)部和職能部門。這樣可以整合各個部門的意見，進行有效溝通并能現(xiàn)場決策，這會提高營運效率，保證服務質(zhì)量，使“平安城市”視頻監(jiān)控項目能有效運行。在項目投標之前就對“平安城市”視頻監(jiān)控項目作全面系統(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)控項目的獲利。

“平安城市”視頻監(jiān)控項目委員會成立時會讓所有部門的負責人了解，顧客的服務需求及特點，項目進度、設備、技術等項目關鍵內(nèi)容，使各部門了解企業(yè)所需投入的資源和人力。再由各部門負責人遴選適當?shù)膯T工全稱參與“平安城市”視頻監(jiān)控項目。這些員工會定期或不確定開會，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)控項目。這樣同步工程就可以落到實處，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“平安城市”視頻監(jiān)控項目指定一名管理人員作為項目主管，為“平安城市”視頻監(jiān)控項目整個生命周期的主管，由營銷主管兼任，這樣可以及時滿足顧客的需要。

“平安城市”視頻監(jiān)控項目電信企業(yè)中標之后，中標價格扣除設定的目標利益，就到得目標成本，而目標利益的確定則參考公司戰(zhàn)略和中長期計劃來確定。目標成本當前的實際成本，這樣企業(yè)需要進行各種創(chuàng)新和改善活動。

在分配總目標成本時要預計材料、設備、人工等通脹等因素影響帶來的價格波動，還要考慮新技術帶來的沖擊，因此現(xiàn)有的各種資料和數(shù)據(jù)僅有參考價值，不能直接采用。

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

發(fā)包的工程和設備，則將成本分配給這些供應商。分解后將各部門的目標成本根據(jù)其可能完成度分成A、B、C三個等級。A級：可以達成目標成本。B級：有困難，需經(jīng)努力才能完成。C級：不可控，需要環(huán)境符合預期才能完成。A級和B級基本是可控項目，那么C級將是未來管理工作的重點。

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

“平安城市”視頻監(jiān)控項目委員會和項目負責人每季度檢查一次目標成本完成情況，對重大問題需商議解決方案。

因為電信企業(yè)的施工隊伍資源有限和電信企業(yè)并不自己生產(chǎn)主要設備。所以這些設備有供應商提供。而他們提供的產(chǎn)品和服務的質(zhì)量和成本影響著電信企業(yè)的服務質(zhì)量和成本。所以應該讓供應商在項目較早階段加入將來，使其估價。并和其共同探討達到目標成本的方法。如果與供應商能長期合作，必須建立互信機制。每年對供應商進行評價，來決定未來的采購作業(yè)。

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篇3

關鍵詞：視頻監(jiān)控；運動目標；提取；跟蹤；檢測

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：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)對生活在當今社會的每一個人來說都不陌生，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。我們平時所說的監(jiān)控應該被稱為視頻監(jiān)控，要滿足這些要求只有攝像頭和后臺錄像是遠遠不夠的，很大程度上要借助于計算機監(jiān)控系統(tǒng)的幫助。通過計算機對現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)加以改進，實現(xiàn)對被監(jiān)控目標的自動檢測與提取、識別、跟蹤、運動分析與理解，在不需要人為干預情況下，利用計算機視覺和視頻分析的方法對攝像機拍錄的圖像序列進行自動分析，實現(xiàn)對動態(tài)場景中目標的定位、識別和跟蹤，并在此基礎上分析和判斷目標的行為，從而既能完成日常管理又能在異常情況發(fā)生時及時做出反應。

要完成基于計算機的實時視頻監(jiān)控，運動目標的檢測與跟蹤是主要研究內(nèi)容，在許多領域有著廣泛的應用。運動目標檢測與跟蹤一般處于視覺應用系統(tǒng)的最底層，是各種后續(xù)高級處理如目標分類、行為分析的基礎。

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)對于監(jiān)控系統(tǒng)來說就是視頻采集系統(tǒng)，由數(shù)字攝像機鏈接計算機組成，介于視頻監(jiān)控的特殊性多采用無線方式對計算機和攝像機進行連接。軟件部分完成對運動目標的檢測、提取和跟蹤。

快速準確的運動目標檢測與提取是個相當重要但又比較困難的問題。這是由于動態(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、運動目標的影子、物體與環(huán)境之間或者物體與物體之間的遮擋、以及攝像機的運動等，這些都給準確有效的運動目標檢測與提取帶來了困難。就以運動目標的影子為例，它可能與被檢測的目標相連，也可能與目標分離。在前者情況下，影子扭曲了目標的形狀，從而使得以后基于形狀的識別方法不再可靠；在后者情況下，影子有可能被誤認為是場景中的目標。盡管目前圖像運動分割主要利用背景減除方法，但如何建立對于任何復雜環(huán)境的動態(tài)變化均具有自適應性的背景模型仍是相當困難的問題。在利用對稱差分方法的基礎上，使用區(qū)域生長的方法對視頻運動目標進行檢測和提取，該方法結合了差分方法快速的特點和區(qū)域生長方法提取目標準確的特點，較好地完成了序列圖像中運動目標的檢測與提取。

在計算機目標跟蹤現(xiàn)有的方法主要包括波門法和匹配法。波門法需要預測確定波門的位置及大小，匹配法存在一個搜索區(qū)域的問題，兩者面對的同一個問題是如何通過預測確定目標下一時刻的大致位置。已有的幾種目標位置預測方法，包括線性預測、平方預測、統(tǒng)計預測以及Kalman濾波方法。通過預測得到的目標下一時刻位置，可以縮小目標在匹配過程中的搜索區(qū)域，避免了傳統(tǒng)目標跟蹤使用全局匹配的方法，并充分結合目標檢測的結果，有效提高了目標跟蹤的速度。

現(xiàn)在對攝像頭固定、背景靜止情況下的運動目標檢測與跟蹤技術作了比較深入地研究，并取得了相應的研究成果。主要成果如下：（1）總結了己有的運動目標檢測方法，對光流場方法給出了完整的應用方案；對瞬時差分方法中的一階差分和對稱差分分別作了介紹，分析了其優(yōu)缺點并給出了實驗結果；針對背景模型方法中的單模型和多模型分別作了研究。（2）對已有的圖像分割方法進行了總結分類。結合研究內(nèi)容，提出了一種基于區(qū)域生長技術的圖像分割方法，該方法和對稱差分結合使用，可以準確檢測和提取視頻序列中的運動目標。（3）對已有的目標跟蹤方法進行了總結分類。經(jīng)過分析指出，目標位置預測是快速穩(wěn)定進行目標跟蹤的一項關鍵技術。研究了己有的幾種目標預測技術，并將其用于縮小目標匹配的搜索范圍，提高了目標跟蹤的速度。（4）提出了一個視頻序列目標檢測與跟蹤的算法。該方法使用對稱差分和區(qū)域生長技術進行運動目標檢測和提取，使用修正的Kalman濾波方法預測目標下一時刻的位置，結合目標檢測的結果進行目標跟蹤，并對目標的突然停止和突然啟動提出了一種解決方案。

整個基于計算機視覺監(jiān)控中的運動目標檢測與跟蹤在研究過程中有側重的研究了視頻序列中運動目標檢測與跟蹤的關鍵技術，在目標檢測與提取中，未考慮目標陰影的影響，這是今后研究的方向之一。另外，攝像機固定、背景靜止的情況，目標檢測與跟蹤也僅僅是在攝像機的視場內(nèi)進行，還沒有深入研究攝像機運動等情況，這也是今后研究的一個方向。

總而言之，隨著現(xiàn)代科學的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控會不斷地向更智能的方向前進，這就需要我們對目標檢測與跟蹤技術進行更深入地研究，推動這項技術的發(fā)展。在今后的研究工作中不斷深入、不斷探索，希望能夠為該領域的技術發(fā)展貢獻一份力量。

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篇4

【關鍵詞】實時目標跟蹤；智能監(jiān)區(qū)；視頻監(jiān)控；軟件設計

1引言

監(jiān)獄和看守所是我國的刑罰執(zhí)行機關，在目前反恐維穩(wěn)、構建和諧社會的新形勢下安保工作尤為重要，一旦發(fā)生越獄、暴獄事件會立刻引起社會軒然大波。因此，建設一套高效、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)防進行有機結合，已成為武警部隊保衛(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)界先進的全景視頻編碼技術與槍球聯(lián)動技術，在對整個監(jiān)區(qū)進行無死角監(jiān)控的基礎上，利用視頻分析技術，實現(xiàn)對監(jiān)控范圍內(nèi)的非法闖入檢測、運動物體跟蹤、報警實時觸發(fā)以及報警過程記錄等功能。在實現(xiàn)監(jiān)墻監(jiān)控沒有死角，動態(tài)跟蹤運動目標等功能的同時有效減少監(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看的清晰，有效避免因為視頻路數(shù)太多導致值班員視覺疲勞，視頻畫面實際位置不明確等問題。本系統(tǒng)可有效協(xié)助武警部隊在日常的“兩看”保衛(wèi)工作中能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理警情、實時目標跟蹤以及報警記錄回溯，提高武警部隊日常執(zhí)勤的目標性與準確性，對響應武警部隊的減員增效的指導方針具有重要的積極意義。

2相關技術介紹

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)絡傳輸有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實時性。通常情況下，原始視頻幀數(shù)據(jù)過大，在網(wǎng)絡帶寬一定的情況下，逐幀非壓縮傳輸耗費時間較多。因此，本系統(tǒng)設計采用H264編解碼技術，在傳輸前壓縮視頻，在傳輸后解壓視頻，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。H.264，又叫做MPEG-4Part10，AdvancedVideoCoding，是一種應用廣泛的視頻壓縮標準[6]。該標準于2003年3月由聯(lián)合視頻組（JointVideoTeam，JVT）制定完成。H.264標準目前已經(jīng)在DVD視頻、數(shù)字電視、互聯(lián)網(wǎng)視頻流等領域廣泛使用。

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)，進行準確的目標檢測和跟蹤是系統(tǒng)軟件正常工作的保障。本文以計算機視覺技術為基礎來實現(xiàn)監(jiān)控視頻中的目標檢測和跟蹤，由于智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件需要長時間工作值守，故系統(tǒng)設計時采用跟蹤-學習-檢測算法（Tracking-Learning-Detection,TLD）來進行單目標長時間跟蹤。

2.3視頻存儲

視頻存儲是智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件的保障部分。良好的存儲結構和管理算法有利于縮短回溯查找數(shù)據(jù)的時間，提高工作效率。本文設計的智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件以磁盤陣列作為基本的介質(zhì)，以B+樹結構管理存儲數(shù)據(jù)索引，保障網(wǎng)絡存儲的穩(wěn)定高效。

3系統(tǒng)總體架構

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)動子系統(tǒng)、視頻存儲子系統(tǒng)、客戶端軟件、網(wǎng)絡攝像機。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、存儲和視頻分析。智能監(jiān)控系統(tǒng)總體架構：智能監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構包括五個部分，如圖1所示。其中管理中心為整個系統(tǒng)的核心部分，負責命令和數(shù)據(jù)的轉發(fā)；槍球聯(lián)動控制系統(tǒng)通過槍機攝像機進行視頻采集與分析得到物體的運動軌跡，并將跟蹤物體的運動軌跡坐標發(fā)送到管理中心，由管理中心下發(fā)命令到網(wǎng)絡攝像機云臺，負責轉動跟蹤；視頻存儲系統(tǒng)獲取管理中心的視頻，進行網(wǎng)絡存儲；網(wǎng)絡攝像機終端系統(tǒng)負責視頻獲取并編碼，獲取管理中心的命令，控制攝像機轉動；客戶端軟件為用戶的控制接口，負責前端展示和命令下。

4系統(tǒng)測試及結果

根據(jù)實際系統(tǒng)運行環(huán)境需要對整體系統(tǒng)的算法性能，主要是TLD跟蹤算法終端上運行的性能測試。

4.1算法實時性測試

整體的性能測試結果如表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)對算法實現(xiàn)的過程中對于學習模塊進行了優(yōu)化，可以發(fā)現(xiàn)在實際運用的過程中綜合模塊的耗時最低，檢測模塊的耗時最多，這與PC端運行的結果基本一致，在實際場景測試中發(fā)現(xiàn)，當算法穩(wěn)定后，檢測模塊和學習模塊相對的運行減少，整體的跟蹤處理時間并不會增加太多，因此可以看出本設計的系統(tǒng)具有較強的工程實用性。

4.2跟蹤準確性測試

算法時間性能基本滿足實際需要，接下來需要對跟蹤算法的準確性進行測試，根據(jù)實際場景的不同，會有很多種不同的測試情況，如圖2所示。測試目標包含不同運動情況下的行人，包含正常情況，低曝光情況，行人有動作變化，運動速度加快等情況。本文綜合了不同情況下對于運動目標的檢測，根據(jù)目標由出現(xiàn)到消失的整體過程，統(tǒng)計算法處理的總幀數(shù)，跟蹤成功幀數(shù)以及跟蹤失敗幀數(shù)，跟蹤準確度測試結果，如表2所示。從表2中可以看出跟蹤算法的準確度是受多種條件影響的，由于實際系統(tǒng)運行追蹤目標的算法受目標大小、運動速度和環(huán)境情況等因素影響，本次的測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，追蹤算法的準確度能夠達到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，由于追蹤目標即將消失導致漏檢，實際效果良好，基本上能夠滿足系統(tǒng)在日常監(jiān)控運用中的需求。對于異常環(huán)境下，測試中的低曝光條件，會影響整體的檢測效果，導致目標的檢測靈敏度下降，特征匹配的準確度降低，容易導致丟失目標，所以在測試中，異常環(huán)境對追蹤算法的影響是最大的，導致準確率最低。對于具有一定速度的目標追蹤檢測，可以發(fā)現(xiàn)由于快速形變導致的運動特征變化，由于算法模塊設計的學習模塊為了滿足實時性的要求并不是每一幀進行運算，導致特征的更新并不及時，會導致一些偏差。這方面測試結果說明，在追蹤算法平衡實時性和準確性方面還需要仔細平衡和優(yōu)化。綜合考慮，整體系統(tǒng)的追蹤準確率能夠達到80%以上，系統(tǒng)的準確性和實時性相對來說還是能夠滿足基本的系統(tǒng)需求，對正常環(huán)境下的監(jiān)控還是具有良好的監(jiān)控效果，具有良好的工程實用性。

5總結

篇5

關鍵詞：CCTV；DVR；IPVS；土建工程；移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)；電信運營商

中圖分類號TP2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）66-0180-02

0 引言

視頻監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛應用在保安、生產(chǎn)管理等場合，其特點是直觀、方便、信息內(nèi)容詳實，本文結合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術特點和土建工程的現(xiàn)實需求，闡述了如何在施工現(xiàn)場建立一個完善的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以及視頻監(jiān)控信號可采用何種承載網(wǎng)絡傳送至各類客戶端，從而使電信運營商從中獲得收益。

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，對攝像系統(tǒng)進行動作控制及對鏡頭進行調(diào)焦變倍的操作或云臺上、下、左、右的運動操作，并可通過控制系統(tǒng)對多路攝像機及云臺實現(xiàn)隨意切換。利用記錄系統(tǒng)，可對監(jiān)控畫面進行回放、處理、錄入等操作，使圖像效果達到預期要求。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為一種防范能力較強的綜合系統(tǒng)，以其及時、準確、直觀、和信息內(nèi)容豐富而廣泛應用于許多場合。最近幾年，伴隨圖像處理、傳輸技術、計算機技術及其網(wǎng)絡的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術也有了跨越式的發(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、監(jiān)視器、錄像機和線纜等專用設備組成。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對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)擴展能力有限；

3）CCTV系統(tǒng)的監(jiān)控畫面必須經(jīng)錄像機存入錄像帶中，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)字硬盤錄像機為核心的系統(tǒng)，硬盤錄像機與攝像機之間仍采用同軸電纜傳送圖像信號，硬盤錄像機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)絡訪問，由于這一代系統(tǒng)是非標準封閉系統(tǒng)，因此市場上在售的DVR品種繁多，標準也不統(tǒng)一。第二代DVR系統(tǒng)仍存在較多局限,具體有以下幾點：

1）第二代DVR系統(tǒng)方案需要在每個攝像機與DVR之間布放單獨的視頻纜線，這導致了布線的復雜性；

2）第二代DVR系統(tǒng)的有限擴展性，限制了此系統(tǒng)最多一次只能擴展16個攝像機；

3）第二代DVR系統(tǒng)控制多個監(jiān)控點或硬盤錄像機,需要配備相應的管理軟件和專業(yè)的外部服務器才能實現(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，不能從任意客戶機訪問任意攝像機，這就限制了其遠程監(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)生故障的風險，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。該系統(tǒng)特點是將Web服務器內(nèi)嵌于攝像機上，同時在攝像機上配備以太網(wǎng)端口。這類攝像機不是生成連續(xù)模擬視頻信號形式的圖像，而是生成JPEG或MPEG4格式的數(shù)據(jù)文件，并通過網(wǎng)絡共享，供授權客戶機訪問、監(jiān)視、記錄并打印，且不受地點和時間的限制。IPVS具有的優(yōu)勢有以下幾點：

1）簡單性：可以利用現(xiàn)有局域網(wǎng)基礎設施，通過有線或無線方式傳送攝像機輸出的圖像，同時可以發(fā)送各種控制命令；

2）強大可控性：運行整個監(jiān)控系統(tǒng)只需要一套控制管理軟件和一臺工業(yè)標準服務器；

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

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

5）存儲可靠：為了永久保護監(jiān)視圖像不受硬盤驅(qū)動器故障影響，系統(tǒng)應用了SCSI、RAID以及磁帶備份存儲技術。

3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在土建工程中的應用

3.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用在土建工程中的意義

土建工程項目是一個龐雜的施工及管理過程，其中，土建工程現(xiàn)場管理是整個項目實施中極為重要的環(huán)節(jié)，土建工程施工現(xiàn)場管理質(zhì)量的好壞直接關系到工程項目主體的建設質(zhì)量、建設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，并在此基礎上優(yōu)化管理方案，從而提高土建工程現(xiàn)場管理的水平，將能夠降低工程造價、減少施工過程中因疏忽造成工程成本的增加，提高了項目的經(jīng)濟效益，進而促進社會經(jīng)濟的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，這在實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)對整個施工過程進行遠程監(jiān)控，同時現(xiàn)場施工技術人員也可以通過監(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)截取有價值的影像資料，這對以后“竣工驗收”、“生產(chǎn)使用”、“改建擴建”、“總結經(jīng)驗”都有重要意義。

3.2 移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)與土建工程完美組合

隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務逐步從以個人電腦為中心向以手機等移動終端為中心轉變，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，基于移動網(wǎng)絡和智能終端發(fā)展的移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)也將作為本行業(yè)新的前沿領域。

移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于無線網(wǎng)絡進行動態(tài)前端采集，并結合傳統(tǒng)監(jiān)控平臺系統(tǒng)和可移動監(jiān)控終端形成的監(jiān)控系統(tǒng)。移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡將前端視頻采集圖像傳輸給手機、PDA、MP4、筆記本電腦等多種形態(tài)的移動終端，從而實現(xiàn)了遠程實時監(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）、中國移動的TD-SCDMA網(wǎng)絡或中國電信的CDMA1X網(wǎng)絡作為接入環(huán)境，對于其他的無線網(wǎng)絡環(huán)境此系統(tǒng)也能接入。

移動視頻監(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，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。針對土建工程現(xiàn)場管理的要求和特點，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，較之以前的傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，有著無可比擬的優(yōu)點。

3.3 電信運營商在土建工程中的收益分析

近十年來，中國全社會的土建工程量成倍增長，房地產(chǎn)行業(yè)始終是國家的支柱產(chǎn)業(yè)，2011年全國房地產(chǎn)開發(fā)總投資約61 740億元，可以看到房地產(chǎn)行業(yè)中蘊育巨大的商機，而視頻監(jiān)控系統(tǒng)在土建工程現(xiàn)場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)絡建設者和移動產(chǎn)品技術提供者的電信運營商在此領域有這巨大的便利優(yōu)勢，投入較少的成本，就會獲得較高的收益。

4 結論

移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)雖然在土建工程中大有可為之勢，然而無線網(wǎng)絡的建設將直接影響其未來發(fā)展。目前，3G網(wǎng)絡是移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用的主要網(wǎng)絡，雖然3G網(wǎng)絡還存在傳輸不穩(wěn)定、帶寬受限、延時、丟包、運行費用高等問題，但面向商用的剛性需求，電信運營商們也在加快3G網(wǎng)絡的發(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?？梢钥吹剑S著未來移動網(wǎng)絡的發(fā)展，網(wǎng)絡QoS的提高，移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)將會在土建工程中有更廣泛地應用。

參考文獻

[1]羅世偉.視頻監(jiān)控系統(tǒng)原理及維護[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)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計，提出系統(tǒng)設計方案，分析系統(tǒng)功能及其應用，重點論述了系統(tǒng)架構。

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.

關鍵詞： IP 網(wǎng)絡視頻監(jiān)控 設計與構思 系統(tǒng)架構 系統(tǒng)應用

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

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A文章編號：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)所獲取并存儲的視頻數(shù)據(jù)容量正以驚人的速度增長。從理想角度看，這些視頻包含了現(xiàn)實世界中的大量信息，應該為我們的管理及安保工作帶來巨大的價值。但是從現(xiàn)實角度看，依靠人工處理包含數(shù)以萬計的視頻數(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)所獲取并存儲的絕大部分視頻數(shù)據(jù)成了存儲在硬盤中無人使用的數(shù)據(jù)，使我們陷入了一個數(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，是因為兩者之間存在著“語義鴻溝”，即計算機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，可以迅速結合先驗知識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系及情緒等更加細節(jié)的信息，而計算機只能獲取圖像色塊、區(qū)域紋理或者運動方向等圖像特征。

利用數(shù)字化網(wǎng)絡技術和網(wǎng)絡化實驗裝置，設計一種以IP視頻監(jiān)控技術為主要支撐的實驗管理系統(tǒng)，可用于遠程指導和規(guī)范管理，全面提高管理水平，極大的節(jié)省了人力資源，提高了實驗設備的利用率和安全使用率。

1系統(tǒng)方案的設計與構思

IP數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)方案是由前端、中心平臺、后端三部分組成的系統(tǒng)。前端由IP攝像機（或攝像機+視頻編解碼設備）、報警開關組成；中心平臺由主機控制設備和監(jiān)控軟件組成；后端由存儲器、顯示設備、分控點設備組成；中心管理平臺具有業(yè)務平臺的管理功能，對傳送過來的圖像進行轉發(fā)、分發(fā)或存儲，對報警進行聯(lián)動處理；在后端用戶可在網(wǎng)絡的任何一個接入點，無論是監(jiān)控現(xiàn)場、監(jiān)控中心，或者是遠端，只要通過IE瀏覽器或客戶端軟件，在通過用戶認證后可任意觀看視頻，可控制攝像機的角度、拉近拉遠鏡頭、控制遠端設備，并可接收報警信息。

2系統(tǒng)架構

IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)分成四個部份：前端、網(wǎng)絡視頻服務器、中心視頻服務器、監(jiān)控工作站四個部份。

2.1 前端包括：攝像機、云臺、解碼器、電源、同軸電纜、信號線等。為求得最佳效果，每個實驗室（占地面積約為150-300平方米）配置四臺室內(nèi)智能球機，一臺固定攝像機。室內(nèi)智能球機配置：一只22倍光學變焦高解度彩色攝像機，采用1／4″CCD，480線，1Lux／F1.2，22倍光學變焦，f=3.9～85.8MM，球形云臺：水平355°連續(xù)，垂直90°旋轉，內(nèi)置解碼器。固定攝像機：采用：AV-C621C彩色高解析度攝像機攝像機、定焦鏡頭、國產(chǎn)室內(nèi)鋁合金防塵防罩。AV-C621C彩色高解析度攝像機，其主要技術指標及性能參數(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)絡采用校園網(wǎng)絡傳輸，只要有足夠的帶寬，就可以支撐整個系統(tǒng)的運行。為保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定的運行，可以通過劃分VLAN實現(xiàn)系統(tǒng)在IP網(wǎng)絡上的傳輸。每路視頻至少提供800K的帶寬。

2.3 網(wǎng)絡視頻服務器采用網(wǎng)絡視頻服務器AV1320E-T系列，網(wǎng)絡視頻服務器，完成對前端攝像機及云臺的控制，對前端輸入的視頻、音頻進行數(shù)字壓縮處理，接入監(jiān)控中心視頻服務器。

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

2.5 監(jiān)控工作站（客戶端）監(jiān)控工作站（客戶端）設備是普通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，即可實施對前端的視頻監(jiān)控。通過IE訪問中心服務器，就能進行實時的遠程監(jiān)控，并能與現(xiàn)場進行對講，方便進行實驗的交流、指導、教學。

2.6 系統(tǒng)結構組成前端監(jiān)控點攝像機的視頻信號通過視頻服務器直接與網(wǎng)絡連接，實現(xiàn)真正意義上的數(shù)字化視頻傳輸系統(tǒng)。監(jiān)控中心僅需一臺計算機作為服務器（服務器根據(jù)錄像需求配置相應數(shù)量的硬盤），可配置一臺監(jiān)控工作站作為系統(tǒng)管理和設置使用。系統(tǒng)服務器安裝在監(jiān)控中心，在網(wǎng)絡上的任何一臺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，前端監(jiān)控點擴展方便，只要有網(wǎng)絡的地方均可設置監(jiān)控點。

2.7 網(wǎng)絡環(huán)境運行由于本系統(tǒng)是基于IP網(wǎng)絡（局域網(wǎng)/城域網(wǎng)）建設的，所有要求提供基于IP的網(wǎng)絡環(huán)境，基本要求如下：①為每個監(jiān)控點提供RJ45網(wǎng)絡接口和220VAC電源；②達到實時高質(zhì)量圖像監(jiān)控（每秒鐘傳輸25幀PAL視頻）目的每個監(jiān)控點提供的網(wǎng)絡帶寬不能少于800Kbps；③為每臺視頻服務器提供固定的IP地址；④服務器：Windows 2000Pro/2000Server/XP系統(tǒng)；⑤客戶端：Windows 2000Pro/XP；

3系統(tǒng)應用范圍

主要應用在專業(yè)的安全系統(tǒng)中，可通過網(wǎng)絡從遠程監(jiān)看現(xiàn)場的實時畫面。網(wǎng)絡攝像機可輕易地被整合在復雜的大型系統(tǒng)中，但是同時又可以在一個較單純的監(jiān)控環(huán)境中當作一個獨立的系統(tǒng)來使用。網(wǎng)絡攝像機非常易于連接到現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡上，并且可以通過網(wǎng)絡提供各地實時且高畫質(zhì)的視頻。對于一些敏感區(qū)域，如計算機機房、銀行柜臺或其它遠程場所，都可通過局域網(wǎng)或因特網(wǎng)，用最經(jīng)濟最簡單的方式來密切監(jiān)看。網(wǎng)絡攝像機不但可強化連鎖店面的監(jiān)控，確保一切安然無恙，并且也對辦公室安全提供高度的防護，如接待處、會議室等，當有意外發(fā)生時，可搜索有哪些人曾進入計算機機房，以做出適當?shù)奶幚?。網(wǎng)絡攝像機對制造業(yè)廠商也是一個相當好用的工具，主管在辦公室或家里，就可以監(jiān)控工廠的自動化生產(chǎn)設備、其它機器及生產(chǎn)線等等。此外，若具有PTZ（Pan/Tilt/Zoom）功能的網(wǎng)絡球機，還可以做更復雜多變的監(jiān)控，有如親臨現(xiàn)場。

參考文獻：

篇7

本項目主要完成了以聯(lián)合站為調(diào)度中心，實現(xiàn)了在中控畫面上對全廠工藝流程數(shù)據(jù)實時采集、控制與管理；單井功圖量油系統(tǒng)實現(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)實現(xiàn)廠區(qū)及重點設備的視頻監(jiān)控，降低了安全風險。

關鍵詞：自動化 功圖量油技術 視頻監(jiān)控 數(shù)據(jù)監(jiān)控

一、論文背景

將自動化技術應用到生產(chǎn)和經(jīng)營管理過程，在技術上可實現(xiàn)生產(chǎn)過程全面監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集齊全準確；在管理上可實現(xiàn)管理自動化、網(wǎng)絡化、保證運行組織迅捷高效；在安全上可實現(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、加強安全防范，由此可見三塘湖采油廠自動化系統(tǒng)建設的重要性。

三塘湖采油廠管轄著牛圈湖、牛東、西峽溝、北小湖4個區(qū)塊油田，牛圈湖聯(lián)合站、牛東接轉站、三塘湖至哈密原油外輸管道及各類生產(chǎn)設備。可將三塘湖采油廠的管轄范圍分為站內(nèi)和站外。三塘湖采油廠的自動化現(xiàn)狀：一是站外油井，大都分布在戈壁灘上，單井信號未采集，工況無法監(jiān)測，不利于油井的管理與維護，不能及時發(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，牛東接轉站未實施自控系統(tǒng)；四是廠區(qū)及重點設備無視頻監(jiān)控。由此可見，三塘湖采油廠自動化系統(tǒng)不能滿足生產(chǎn)與安全需要，急需擴建與完善。

二、建設內(nèi)容及原則

1.建設內(nèi)容

針對三塘湖采油廠自動化系統(tǒng)現(xiàn)狀，我們提出如下建設方案：

一是擴建自控系統(tǒng)：完成牛東接轉站PLC系統(tǒng)建設，實現(xiàn)聯(lián)合站和牛東接轉站站內(nèi)實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測與控制，保障站內(nèi)設備安全運行。

二是應用功圖量油系統(tǒng)：實時監(jiān)測站外油井參數(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)井液量查詢、工況診斷及數(shù)據(jù)展示。

三是實施視頻監(jiān)控系統(tǒng)：實現(xiàn)廠區(qū)、周界重點設備以及重點生產(chǎn)生活場所的遠程監(jiān)控。

2.建設原則

三塘湖采油廠自動化系統(tǒng)建設遵循以下原則：

一是數(shù)據(jù)傳輸可靠：選用可靠性高，實用性強的遠傳儀表及設備。

二是設備監(jiān)控到位：實時、準確地監(jiān)測站內(nèi)重點設備、重點部位場區(qū)的運行狀況，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)自動化前沿技術，選用成熟、可靠、穩(wěn)定、可擴展的自控系統(tǒng)。

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

三、關鍵技術及創(chuàng)新點

1.關鍵技術

1.1擴建自控系統(tǒng)

PLC雙機熱備技術保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝?；交換機冗余保證系統(tǒng)安全；兩臺上位服務器熱備與同步實現(xiàn)主從服務器的同步、實時檢測和無擾切換，實現(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)、計量分析優(yōu)化系統(tǒng)、網(wǎng)絡瀏覽子系統(tǒng)三個部分組成。工況監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和遠程控制，數(shù)據(jù)通過計量分析優(yōu)化系統(tǒng)的分析子系統(tǒng)和模塊進行分析后，最后通過網(wǎng)絡瀏覽子系統(tǒng)將數(shù)據(jù)進行。

其中數(shù)據(jù)采集與通訊是依靠現(xiàn)場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)絡將其傳送到中心監(jiān)控室，在單井自動化服務器上實現(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受強弱電信號干擾，保證視頻圖像清晰可靠，除中控室及門廳的監(jiān)控攝像機外，其余監(jiān)控點的傳輸部分均采用光纜傳輸。

在聯(lián)合站中控室設立一個監(jiān)控中心，運用歐亞2.0視頻監(jiān)控軟件實現(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的8臺計算機中任意一臺的顯示內(nèi)容同步顯示到65寸液晶電視上。

四、實施效果

1.實現(xiàn)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)集中監(jiān)控

通過對牛東PLC自控系統(tǒng)的擴建，實現(xiàn)了牛圈湖聯(lián)合站、牛東接轉站生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一監(jiān)視、控制和管理，累計增加159個模擬量、480個數(shù)字量及30副主體流程圖。兩套系統(tǒng)都進行WEB，只要在油田公司局域網(wǎng)范圍內(nèi)就能通過IE瀏覽實時了解生產(chǎn)工藝參數(shù)。

2.實現(xiàn)7套單體設備統(tǒng)一管理

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

3.實現(xiàn)單井功圖量油

采用RTU通訊技術，實現(xiàn)采油廠所有抽油井油壓、套壓、載荷、沖程、沖次等變量自動采集和遠程傳輸，通過“油水井遠程監(jiān)控液量自動計量及分析優(yōu)化系統(tǒng)”進行產(chǎn)液量的計算和抽油機工況分析，自動生成相應生產(chǎn)報表及分析結果。

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)實現(xiàn)了聯(lián)合站11套，牛東接轉站6套，管道首站3套共計17個監(jiān)控點的監(jiān)控，實現(xiàn)了重點生產(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、效益及結論

1.效益

通過三塘湖采油廠自動化系統(tǒng)擴建與實施，帶來了以下效益：

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

二是為管理：齊全準確的采集數(shù)據(jù)與WEB，通過網(wǎng)絡即可全面監(jiān)控生產(chǎn)各個過程，從而實現(xiàn)了三塘湖采油廠自動化管理的網(wǎng)絡化。

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

2.結論

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

二是應用web卡件實現(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，且數(shù)據(jù)傳輸采用GPRS通信方式，這種傳輸方式，相比電臺傳輸，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用。

篇8

【關鍵詞】遠程視頻監(jiān)控H.264無人值守網(wǎng)絡編碼器信道組播

隨著水利信息化建設的深入，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。但發(fā)電站具有地域分布較寬、運行設備較多等特點，普通的視頻監(jiān)控系統(tǒng)因為其傳輸距離的限制，應用到水電站中并不合適。因此使用遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對水電站運行情況的全方位監(jiān)控管理將是一個較好的選擇。

一、總體思路及功能要求

水電站遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于遠程監(jiān)控、高度集中的管理的需求來規(guī)劃和設計的。它通過網(wǎng)絡為傳輸通道，以視頻壓縮、流媒體等計算機技術為核心，打破了傳統(tǒng)的工業(yè)電視系統(tǒng)的監(jiān)控方式和結構，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行了極大的延伸，系統(tǒng)將實現(xiàn)一下功能：

（1）視頻管理功能：畫面顯示、視頻文件回放、視頻儲存。

（2）實時控制功能：攝像機控制、圖像編碼器控制。

（3）安全監(jiān)視功能：對重點建筑物及重要管理部位的安全監(jiān)視功能；監(jiān)視各閘門運行狀態(tài)、結構異常情況、渠道水位、工況；通信機房設備的安全監(jiān)視等。

（4）網(wǎng)絡瀏覽功能：在局域網(wǎng)內(nèi)可實現(xiàn)圖像遠程實時預覽、遠程調(diào)用檢索、網(wǎng)絡視聽功能，通過相關軟件遠程調(diào)用監(jiān)控分中心的數(shù)字硬盤錄像機的視頻文件來實現(xiàn)。

二、遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的關鍵技術

2.1視頻壓縮編碼方式

遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過網(wǎng)絡對監(jiān)控點的采集的視頻、音頻等信號進行傳輸。視頻流在傳輸?shù)倪^程中由于受到網(wǎng)絡環(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，它是評價視頻監(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準，目前主流的編碼標準為H.264。H.264與其它現(xiàn)有的視頻編碼標準相比，在相同的帶寬下提供更加優(yōu)秀的圖象質(zhì)量、更強的容錯能力、更優(yōu)秀的網(wǎng)絡適應能力。H.264優(yōu)越的性能主要的得益于其統(tǒng)一的VLC符號編碼，高精度、多模式的位移估計，基于4×4塊的整數(shù)變換，分層的編碼語法、幀內(nèi)預測、面向IP和無線環(huán)境等編碼特點。H.264是目前遠程監(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

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

首先流媒體技術是一種連續(xù)的實時的媒體傳輸技術，就像它的名字一樣。如果把媒體信息比喻做水，原來我們的技術好比從井里打水，打滿一桶用一桶，而使用流媒體技術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的實時性、高吞吐量的體現(xiàn)。流媒體技術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就是基于一系列支持流媒體實時傳輸和服務質(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)絡流式傳輸?shù)接脩粲嬎銠C的技術，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置攝像機、云臺等，通過攝像機采集到的圖像信息經(jīng)網(wǎng)絡視頻服務器數(shù)字壓縮后通過公網(wǎng)傳輸遠端的分管中心、管理處并通過自建光纖傳輸?shù)奖菊镜墓芾碚荆还芾韺蛹壍娜我还芾韱挝恢灰@得相應的權限，都可以通過視頻監(jiān)視軟件隨時監(jiān)控各地任一攝像機的圖像，也可以固定監(jiān)視重要畫面或按一定的程序?qū)Ω鱾€攝像機的畫面進行輪流顯示，同時能靈活控制云臺轉動和攝像機鏡頭調(diào)焦。

前端攝像機采集到的模擬視頻信號通過視頻服務器壓縮并傳送到網(wǎng)絡上，在網(wǎng)絡的任意位置即可實時監(jiān)視；同時通過報警聯(lián)動，自動把需要的視頻內(nèi)容儲存到水電站管理站的存儲設備上，在需要的時候回放。并使用相應的視頻軟件控制前端的攝像機、云臺動作，達到想要的視頻效果。通過網(wǎng)絡視頻軟件系統(tǒng)啟動報警錄像、錄像查詢、圖像輪詢等眾多功能。

遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由現(xiàn)地、傳輸、控制、顯示記錄四個部分組成?，F(xiàn)地部分包括一臺或多臺攝像機以及與之配套的鏡頭、云臺、防護罩、解碼器，視頻服務器等；傳輸部分包括視頻電纜、網(wǎng)絡交換機、傳輸光纜；控制部分包括視頻切換器、云臺鏡頭控制器、各類通信接口、電源和控制臺、監(jiān)視器等；顯示記錄設備主要包括監(jiān)視器等。實現(xiàn)現(xiàn)地的視頻信息通過適合的傳輸方式送達各個管理部門。

3.1組網(wǎng)方式

系統(tǒng)中現(xiàn)地的視頻監(jiān)控點主要監(jiān)視水電站重要部位的實時狀態(tài)，并要將信息實時反饋回水庫現(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，實現(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，設計視頻監(jiān)視采用H.264（MPEG-4 PART10）視頻編碼壓縮標準，每路視頻為384K，以保證每路視頻達到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，通過視頻信號電纜和控制信號電纜與視頻服務器相連，通過RJ45接口接入網(wǎng)絡交換機，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并將其轉換為電視信號的設備，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、防護罩及云臺等部件。根據(jù)被攝對象及攝像環(huán)境的不同，攝像裝置的具體配置也有所不同。同時，為適應夜間監(jiān)視的需求，除采用遠紅外攝像設備外，往往還需要配置必要的照明設備，保證重要建筑物的遠程監(jiān)視。

視頻服務器是視頻監(jiān)視系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化處理的重要設備，它將前端攝像機的模擬圖像/音頻信號處理成高清晰的實時聲像數(shù)字，完成模擬視頻監(jiān)視信號的數(shù)字采集、影像壓縮、監(jiān)控數(shù)據(jù)處理、報警信號的采集等功能。

解碼器主要負責接收、處理管理調(diào)度中心發(fā)來的控制指令，以調(diào)整和控制云臺和攝像鏡頭的動作，滿足視頻監(jiān)視系統(tǒng)對監(jiān)視對象高清晰監(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)議擬采用標準的TCP/IP協(xié)議，以便通過計算機局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)進行傳輸。根據(jù)水電站遠程監(jiān)控系統(tǒng)的特點，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)絡系統(tǒng)進行傳輸。

3.4遠程控制

視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用Brower/Sever結構，在水電站機房或其他水電站管理場地設視頻監(jiān)控服務器，配備視頻圖像監(jiān)控軟件系統(tǒng)，主要完成現(xiàn)場圖像的接收、處理、存儲、檢索、回放、備份、恢復，以及對現(xiàn)場各攝像鏡頭和云臺的遠程控制，并實現(xiàn)用戶登錄管理，優(yōu)先權限分配，控制信號協(xié)調(diào)，圖像實時監(jiān)控等功能。

在各級管理單位設置視頻監(jiān)視計算機，可遠程控制各個視頻監(jiān)視點的工作狀態(tài)展示現(xiàn)地視頻監(jiān)視點的水情、工情、閘門圖像信息。

在閘房的視頻服務器上，均配備以太網(wǎng)口接入網(wǎng)絡交換機，視頻工作站可通過交換機完成對水庫各攝像機的控制和圖像監(jiān)視。

3.5存儲能力

視頻服務器采用MPEG4/H.264的壓縮技術，它本身的動態(tài)范圍相當大，因此存儲容量需要依據(jù)碼流統(tǒng)計各個通道每小時生成文件大小的估值。水電站如果設置3鏡攝象機，按常規(guī)單路視頻每小時壓縮存儲容量約為200M計算，視頻存儲一個月容量為=3*24H*200M*30D=432G。如需存放更長時間，依次類推。

四、系統(tǒng)主要特點

采用遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有以下的特點：

（1）技術先進采用多種視頻處理技術，圖像清晰度高，圖像實時性好。

（2）高可靠性系統(tǒng)設備通過嚴格的防雷、電磁輻射、抗干擾測試，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

（3）良好的維護性系統(tǒng)監(jiān)控點設備采用高度的模塊化設計，可靠性高，大大降低維護工作。

（4）安全性有一定的防病毒和網(wǎng)絡安全應對能力。監(jiān)控系統(tǒng)設立用戶權限，操作人員只有獲得相應的監(jiān)控權限后才能進行相應的監(jiān)控管理操作。同時系統(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、退出或死司機。

（5）良好的可擴展性監(jiān)控點圖像監(jiān)控數(shù)目可以方便增加。

（6）良好的兼容性系統(tǒng)嚴格遵守現(xiàn)行主要的監(jiān)控規(guī)范和標準。

五、結束語

正值水利信息化系統(tǒng)發(fā)展大潮的來臨之際，利用搖視、遙控計算機網(wǎng)絡通信技術為一體的視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)，為工程的現(xiàn)代化管理提供了重要手段。遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)在水電站的應用，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

[1]穆站松，黃摯雄.基于H.264的遠程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J].計算機與數(shù)字工程，2006，4（3）：136-139.

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

篇9

關鍵詞：視頻監(jiān)控系統(tǒng)；彩轉黑攝像機；紅外線

中圖分類號：TP23

1 紅外線及紅外攝像技術

光是一種電子磁波，其波長范圍為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范圍為380nm-780nm，可見光波長由長至短可分成紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫七種，波長比紫光短的看不見的光稱為紫外光，波長比紅光長的看不見的光稱為紅外光。

紅外攝像技術分為被動紅外攝像技術和主動紅外攝像技術兩種。被動紅外攝像技術是利用所有物體在絕對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，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就可以實現(xiàn)夜間監(jiān)控。被動紅外攝像技術由于設備造價高且環(huán)境攝像效果差，在一般企業(yè)級應用不多。

主動紅外攝像技術是利用半導體固體發(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，從而實現(xiàn)夜視功能

2 紅外線和黑白CCD

在實際應用中，我們發(fā)現(xiàn)黑白攝像機比彩色攝像機具有更高的靈敏度，可以在較暗的環(huán)境里獲得不錯的圖像，特別在有紅外光源配合使用時更是可以做到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。而普通彩色攝像機為了能傳輸彩色信號，從CCD器件的輸出信號中分離出綠藍紅三種基信號，然后合成彩色電視信號，其感光光譜只在可見光區(qū)域。

普通CCD黑白攝像機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，而且可感受波長大于760nm至400μm紅外光。這就是利用普通CCD黑白攝像機、配合紅外燈可以比較經(jīng)濟地實現(xiàn)夜視的基本原理。

3 紅外燈的分類及產(chǎn)品特點

紅外燈按紅外光輻射機理分為半導體固體發(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。物體在溫度較低時產(chǎn)生的熱輻射都是紅外光。當加熱到500℃以上時，才會產(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行。輻射體在不同溫度時，輻射出的峰值波長是不同的，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92%。功率可達到375W，使用壽命可達2000-5000d小時，輻射角可達60-80°。紅外燈發(fā)射的紅外光譜范圍很寬，波長在800-2500nm之間，這與普通黑白攝像機感受的寬光譜范圍相一致。

3.2 LED紅外燈的特點。光譜功率分布比較集中的窄帶分布，其中心波長為830-950nm，半峰帶寬約為40nm，滿足一般CCD黑白攝像機可感受范圍。它的最大優(yōu)點是可以完全無“紅暴”。LED紅外燈因其成本造價低，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。

4 監(jiān)控攝像頭加裝紅外燈的技術方案

紅外燈的選擇最重要的問題是紅外燈與攝像機、鏡頭、防護罩，供電電源等成套性。

考慮系統(tǒng)設備的成套性時要特別注意以下幾個問題：

4.1 加裝對象必須是黑白攝像機或日夜兩用型攝像機。黑白攝像機采用的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，日夜兩用型攝像機采用兩個CCD進行切換或者采用一個CCD傳感器，利用數(shù)字電路的切換也可以實現(xiàn)紅外燈泡照射攝像。

4.2 要求紅外燈與攝像機CCD尺寸規(guī)格要協(xié)調(diào)。目前市場上的CCD攝像機規(guī)格有1/2，1/3，1/4，如果紅外燈標稱的有效距離是在1/2攝像機條件下試驗的，這時如使用1/3攝像機或1/4攝像機有效距離就一定受影響，因為l/3攝像機的光通量只有1/2攝像機光通量的44%。因此針對不同CCD尺寸建議選配相應有效距離的紅外燈。

4.3 電源供電。紅外燈對工作電流影響非常敏感，在距離較遠的多個紅外燈同時采用DC12V集中供電時，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 攝像機設置為自動電子快門、自動增益控制等參數(shù)，以適應晝夜照度的變化。

5.2 應盡量避免紅外攝像機視場內(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，將會大大削弱紅外線的反射與攝像機的效果。

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，故在目標景物周圍沒有良好的反光環(huán)境（如建筑物、圍墻、標牌）時應考慮一定的距離余量。

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

5.5 紅外線燈不一定與攝像機安裝在同一位置，若攝像機離被照物體遠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上下重疊架設。

5.6 紅外線燈安裝高度不應超過4米，太高會影響光線的反射率。角度應由上向下俯角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，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

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

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

參考文獻：

[1]梁篤國.網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術及應用[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[2]汪光華.視頻監(jiān)控全面解析與實例分析[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

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

篇10

【關鍵詞】概述；功能分析；傳輸技術；軌道交通

中圖分類號： U45 文獻標識碼： A 文章編號：

引言

伴隨著我國現(xiàn)代化經(jīng)濟與科技的不斷發(fā)展與進步，我國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)是一個龐大的系統(tǒng)性工程，它直接為軌道的運營管理服務，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綜合性系統(tǒng)結構，主要由以下幾個方面組成：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)主要完成三個方面的任務：一是【確?！浚ū仨毐ＷC）軌道交通指揮和調(diào)度有效進行；二是為廣大旅客傳輸各種信息服務；三是維護設備和運營管理的服務。通過這三種任務和能力的完成，才能確保整個軌道交通通信系統(tǒng)的正常運轉。

【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、圖像等運營管理信息。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、時鐘及網(wǎng)絡同步信號、列車自動監(jiān)控( ATS) 信息、門禁系統(tǒng)( ACS) 信息、自動售檢票系統(tǒng)( AFC) 信息、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)( EMIS) 信息、電力監(jiān)控系統(tǒng)( SCADA) 信息、火災報警系統(tǒng)( FAS)信息、環(huán)控信號( 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\營管理信息包括語音、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、時鐘及網(wǎng)絡同步信號、列車控制（ATS）信息、綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）信息（含機電設備監(jiān)控（BAS）、電力監(jiān)控系統(tǒng)( SCADA)信息）、火災報警系統(tǒng)( FAS)信息、自動售檢票（AFC）信息、門禁系統(tǒng)( ACS)、計算機網(wǎng)絡( EMIS)信息等；

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

隨著通信技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的 TDM ( time division multiplex) 業(yè)務逐漸被 IP( Internet protocol) 數(shù)據(jù)業(yè)務取代，語音信息向數(shù)字化方向發(fā)展。同時，隨著人們對視頻圖像的要求越來越高，標清視頻、高清視頻技術得到快速發(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)絡也呈現(xiàn)數(shù)字化、IP 化的發(fā)展趨勢。通信業(yè)務的數(shù)字化，對通信網(wǎng)絡提出了更高的要求，需要傳輸系統(tǒng)具有更強大、更靈活的數(shù)據(jù)處理能力，對傳輸帶寬的要求更為迫切。

2、通信傳輸系統(tǒng)的功能分析

作為整個城市軌道交通通信系統(tǒng)的“神經(jīng)”，各種信息都會通過這個“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、自動檢票信息等數(shù)據(jù)的傳遞都通過傳輸系統(tǒng)進行。而這些信息都是軌道交通正常運行的必要條件，如果一些信息的傳輸出現(xiàn)中斷就會影響到軌道交通的安全。

當前，國內(nèi)外所采用的傳輸技術一般用 SDH、OTN 等技術，可以兼顧技術的安全穩(wěn)定性和先進性。這種性能的傳輸網(wǎng)絡還應當具備以下幾個方面的特點。第一，先進性。構成該網(wǎng)絡的 IP 技術和 SDH 技術以及綜合端口技術都處于國內(nèi)外領先水平；第二，容量大。要滿足整個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。第三，網(wǎng)絡自愈。在傳輸過程中一旦某個環(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)的關鍵技術分析

當前，國內(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。這六種技術的特點分別介紹如下。

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

OTN系統(tǒng)是西門子公司依照標準的通信協(xié)議自主開發(fā)的傳輸網(wǎng)絡，其特點是設備簡單，網(wǎng)絡可靠、組網(wǎng)靈活、擴容升級方便等。但OTN是一種企業(yè)內(nèi)部規(guī)范，是一種非標準的系統(tǒng)，傳輸制式非國際標準化，很難在公網(wǎng)中得以廣泛應用，但特別適合專網(wǎng)的應用，特別是城市軌道交通這樣封閉網(wǎng)絡。

2）SDH 技術。該技術是同步、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，是目前世界各國普遍采用的技術。SDH 技術除了核心網(wǎng)應用以外，還可以靈活的提供需要的 2Mbit/s 通道。它有非常成熟的標準和產(chǎn)品，安全性、適用性和可用性都非常強，是世界各國電信傳輸?shù)幕A，其兼容 TM、REG、DXC 等技術模式，并可以在各種模式之間靈活轉換。

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

4）IP 技術。IP 技術是互聯(lián)網(wǎng)迅速普及的后果，當前比較先進的 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)絡并非專業(yè)地 IP 業(yè)務，其不適合在骨干網(wǎng)絡中傳輸。但是寬帶 IP 將成為未來傳輸系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

5）IPoverSDH 與 IPoverWDM。以 IP 業(yè)務為主的數(shù)據(jù)業(yè)務是當前信息傳輸發(fā)展的主要技術標志。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)務支持能力的優(yōu)點以及 IP 的簡單、靈活、易擴充和統(tǒng)一性的特點，可以達到優(yōu)勢互補的目的。

6）以太網(wǎng)技術。該技術也是一個重要承載技術，但是與媒體無關，可以透明地將電纜和各種光纖對接。該技術比較適宜處理突發(fā)的 IP 數(shù)據(jù)流，采用了異步工作方式，具有很好的擴展性能，其速率可以擴展至 10Gbit/s。其最大的特點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)絡結構。