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科技的进步和经济水平发展带来了整个社会生活水平的提高,但同时,各种危害到社会安定和人民的生命财产安全的犯罪也层出不穷,新的形势对现有的保安监控体系提出了新的挑战。尤其是对于人们生活的小区而言,安全防范是必不可少的硬件设施之一。该智能小区由于面积大,住户多,人员车辆流动频繁,对电视监控系统的需要显得尤为突出。目前,根据业主委员会及该小区物业管理公司提供的系统需求总结如下:
•设备使用具备低照度功能的摄像机或红外线摄像机,保证在夜间有效的监视。
•系统使用硬盘录像机进行图像的存储,图像的保存不少于一周时间。
•使用数字技术进行网络传输,保证在机房和其他分控都能监视到整个小区的画面。
•在公共区域使用具备全方位旋转的摄像机,用以监视人员、车流及公共区域的安全
•系统应具备扩展功能,每区域都应该有预留通道以备扩展。
•中心机房在保安中心。
二、电视监控的设计
小区闭路电视监控系统为小区区域电视监控系统(公共区域和出入口)。小区区域电视监控系统对小区出入口、主要场所出入口、小区区域范围内室外各点进行监控,也可作为小区内部管理使用。为了便于统一的管理,结合本小区特点和监控实施环境,该系统设置1个主控中心,和6-8个分控中心。由于该小区占地面积大,住户密集,传统的电视监控设计方法因施工费用过高,管理不方便而采用当今流行的数字化电视监控的概念,通过构建小区数字网络为基础,提供视频、数据的网络传输与控制。
系统设计之初,由业主对小区能各个监控点进行确认,并标识在小区平面图上,之后由我公司设计人员针对现场环境和线路走向将所有的监控点进行物理分区,围绕着小区内保安厅建立分控中心,每个分控中心接受8-16路视频图像。各个分控中心之间使用光纤进行连接,形成数字化网络。
三、电视监控系统的组成
我们设计系统能对小区的周边区域、小区出入口等重要场所进行监控和录像。本系统以网络进行视频传输的网络视频服务器为主要设备,网络视频服务器主要是进行多路实时显示、录像和传输的功能。系统由以下四个部分构成:
•前端设备:前端设备有两类,一类是具备红外摄像功能的摄像机,包括支架、护罩等周边设备,共54套;另一类为智能球型摄像机,内置摄像机、云台、解码器等,共4套,用于开阔区域及主路面的监视。
•录像设备:根据分区,使用九台八路网络视频服务器进行图像的显示、传输及控制。每区的数量以满足设备扩展需求为宜。
【关键词】数字视频监控系统
The Design Project of Fujian Province Tobacco Surveillance System
Abstract:This article unified the Fujian province tobacco surveillance system project to introduce the digital video surveillance system design method.
Keywords:Digital Video Surveillance System
项目概况
福建省烟草监控系统工程主要是由省烟草总局大楼和其他8个市的监控系统组成。系统在省烟草总局大楼设总控中心,在省其他8个市设分控中心,通过网络形成全省烟草监控系统的全数字化的统一管理。
系统可以将主要出入口、通道、重要设备和公共场所等情况通过图像的方式进行集中管理, 网络所及范围内,各部门领导及相关人员均可根据权限利用办公计算机监控到相应地点的情况,及时掌握并迅速处理相关事宜。
设计原则
1. 性能最优
针对烟草监管的特殊性,以最大限度地满足监管工作所需的功能要求为目标。
2. 开放性与兼容性
在总体规划系统方案时,采用标准化、规范化设计,使得系统具有开放性与良好的兼容性,便于设备、器材的选型,为系统今后技术建设的再发展提供便利条件。
3. 先进性和成熟性
在满足现有需求的前提下,充分考虑监管工作今后的“智能化、网络化、多媒体化”发展方向,选择合理、实用、便于扩展与升级和技术先进、有信誉保证并得到广大用户认可的产品和系统。
4. 集成性
采用具有和其他管理子系统集成的接口系统,采用同一软件平台以实现各系统的集中统一管理。
5. 可扩展性
系统采用可扩展器件,留有合理的扩展空间,以便根据将来发展需要进行适当地变动与再扩充。
6. 经济性
在实现先进性、可靠性、稳定性的前提下,尽量使整个系统所需投资合理,达到功能强、投资少,从而构成一个性能价格比较高的系统。
设计要点
1. 系统结构
本系统由前端摄像系统、视频编解码设备、传输网络、网络录像单元、视频监控管理系统和客户端单元组成。
音视频信号编码设备放置在靠近前端设备,将若干路模拟音视频信号数字化、编码压缩、转换为可以在网络上传输的数据包,通过IP网络传到监控中心。
在监控中心内,视频监控管理系统再将码流按需分发给解码设备、录像单元及相应客户端。
2. 前端摄像系统
系统共设计332台摄像机。省烟草总局大楼设计132台摄像机;其他8个市烟草分公司暂按每市25台摄像机设计,计200台。
省烟草总局大楼摄像机布置如下:室外日夜两用彩色转黑白高速球4台,分布在大楼室外四周;室内彩色高速半球摄像机3台,分布在一至三层大厅;室外固定枪型低照度彩色摄像机25台,分布在大楼四周及主要出入口;室内固定枪型低照度彩色摄像机97台,分布在大楼的出入口、电梯厅和重要场所等处;电梯轿厢配置3台电梯专用摄像机。
其他8个市烟草分公司暂按每市25台摄像机设计,具体配置根据现场决定。考虑到数字化图像的清晰度,本设计采用540电视线以上的摄像机。
3. 网络视频编、解码设备
(1)网络视频编码器
本设计采用Axis 241QA视频编码器。Axis 241QA视频编码器前端可接四路模拟摄像机,并且可以四通道全实时传输。它首先把模拟视频转换成数字视频,然后通过以太网进行全实时的信号传输,使远程监控简单可行。同时它可完成对摄像机控制信号的输出、摄像机联动报警保存的控制。
(2)网络视频解码器
网络视频解码器将经过网络视频编码器编码转换为数字信号视频图像解码,还原成模拟视频信号,并通过一定的切换方式在电视墙上显示,以便于管理人员的对监视画面的监视和观察。
本设计采用“安讯士” AXIS 292网络视频解码器。它能够将来自Axis网络视频产品的MPEG-4视频和音频流转化为模拟信号。
4. 传输网络
网络带宽包括前端设备接入监控中心、监控中心之间级联、用户终端接入监控中心和预留的网络带宽四部分。
(1)前端设备接入监控中心的网络带宽:至少为允许并发接入的视频路数×单路视频码率。
本设计采用目前市场上的主流分辨率CIF(352×288),CIF分辨率的单路视频码率按512kbps估算。烟草大厦局域网内将支持132台摄像机全实时图像传输,所需带宽为0.5M×132=66M左右,考虑到活动图像转发和录像,系统耗用带宽至少在100M以上,另外,网络系统尚需支持其它智能系统,如防盗报警、门禁控制、机电设备控制、火灾报警控制系统间的数据传输,应有约几十兆带宽的预留。
(2)监控中心之间级联网带宽:至少为并发级联视频路数×单路视频码率。
各分控中心,同时会有4-8路图像(包括录像)传送到总控中心,利用租用的电信光纤传输,带宽至少将占用到4M左右,如不考虑其它数据传输,需用专线带宽约5M。
(3)用户终端接入监控中心的网络带宽:至少为并发显示视频路数×单路视频码率。
(4)预留的网络带宽根据联网系统的应用情况确定。CIF分辨率的单路视频码率可采用512kbps估算,D1或4CIF分辨率的单路视频码率可采用1536kbps估算。
5. 网络录像单元
(1)功能概述
网络录像单元用于实现网络媒体数据的数字化录像、存储、检索、回放以及管理功能。
(2)存储设计
在本系统中的录像存储以分布式架构实现,在总控中心设置专用磁盘阵列,在各分控中心直接采用PC机和大容量硬盘直接存储。具体容量计算如下:
总控中心以MPEG 4方式,录像资料保存15天,存储空间占用情况。
设计参数
帧速:25f/s
存储容量:2.78K/帧(考虑音视频全双工传输)
摄像机:132台
压缩码率:512kbps。
录像存储:15天
250M×24 ×15×132/1024/1024 =11.88TB
按计算机存储特点及RAID冗余,约需磁盘空间12T。
分控中心以MPEG 4方式,录像资料保存15天,存储空间占用情况。
设计参数
帧速:25f/s
存储容量:2.78K/帧(按音视频全双工传输考虑)
摄像机:25台
压缩码率:512kb。
录像存储:15天
250M×24×15×25/1024/1024=2.25 TB
按计算机存储特点余,约需磁盘空间2.5T。
6. 系统供电
监控系统的供电采用集中――分散供电系统。监控中心设有UPS电源和一个总配电柜,大楼每三层设一个配电箱,由配电箱供电给相应层的摄像机和网络视频服务器。
7. 视频监控管理系统
(1)系统功能
本系统采用AXIS的Evip Professional视频管理软件来实现整个系统的视频图像进行管理。
本系统具有:能将后端的软硬件设置,实现与周界报警系统联动;实现报警呼叫时监控图像和监听声音同步切换及录像;以及系统任务设置、地图显示、图像自动轮巡、多画面分割、音视频报警、录音录像和录入查询资料等功能。
(2)系统组成
系统主要由监控主机、控制终端、磁盘阵列、视频解码器、电视墙等设备组成;
a. 监控主机
监控主机汇集前端的网络视频服务器,在监控主机上通过一套多功能视频监控应用软件完成对设备的统一管理、用户统一授权、图像资源统一管理等功能;
b. 控制终端
控制终端负责所有三可变摄像机的控制和屏幕墙的图像切换,所有在局域网络上通过授权的计算机都可以成为控制终端;
c. 磁盘阵列
前端所有监控点的图像资料统一保存在磁盘阵列;同时处理图像的检索、回放、归档;
d. 视频解码器、电视墙
视频解码器将前端传输过来的数字视频图像还原显示到模拟电视墙上,并通过控制终端控制画面切换;
8. 软件架构
软件采用Browse Server架构, 分为浏览端和服务器端;数据库采用MS/SQL;
软件运行环境服务器端为WIN2003 SERVER; 浏览端为WIN 2000/WIN XP;
9. 总控中心
(1)总控中心
在总监控中心,需实现同一时刻对区域内所有视频的录像、监控和管理等任务。
监控管理服务主要负责管理图像浏览、控制、录像等,使局域网内授权用户可以对图像的浏览控制,录像资料的查询和报警联动等。
图像存储服务可以对所有视频监控点的图像进行存储。
流媒体服务负责实时图像和录像资料的转发,确保带宽和系统资源的合理利用。屏幕墙控制服务控制电视墙的图像切换、控制和电子地图的显示,并可以电子地图的方式显示图像位置和图像切换等。
在总监控中心配置2台服务器负责前端设备管理、中央控制、用户管理、图像存储和图像,同时1台工作站支持等离子屏上电子地图和图像的显示和控制。
在总监控中心配置20台AXIS 292解码器,和一台PC机,用以还原显示和控制20台监视器和1台等离子屏。并实现多画面分割、镜头切换,轮巡和电子地图的显示,以高画质显示视像效果。
(2)分控中心
在各市分局的监控中心,需实现同一时刻对分公司内所有视频的录像、监控和管理等任务,在分公司分控中心安装1台服务器负责区域内前端设备管理、中央控制、用户管理、图像存储和图像。分控中心服务器独立成系统,与总控中心的服务器群为松散耦合,互相独立运行,从而确保整个系统的可靠性和稳定性。
10. 防雷系统
防雷系统包括直击雷防护、感应雷防护以及可靠的接地系统。为了防止直击雷对设备的危害,在摄像机立杆顶端加装避雷针。
为了防止感应雷对设备的危害,在摄像机电源室外安装DK-24AC10/3电源防雷器,视频信号线上安装对应接口的DK-10F/BNC视频防雷器,带云台的摄像机安装一只对应DK-12DCP控制线路防雷器,在监视器前分别安装对应接口的视频防雷器DK-10F/BNC。在防感应雷的接地体是利用设备控制箱的安装底座作为接地极。所有的防雷器也要与设备的安装底座相连。
在机房弱电配电输出端安装电源避雷器;在机房UPS输入端安装电源避雷器;在电源弱电井道处安装电源避雷器。
参考文献:
【关键词】沥青拌合楼;智能监控系统;无线通信;GPRS
沥青拌合楼是市政工程筑路建设的主要设备,其性能直接影响工程质量,在市政工程筑路建设中占有重要地位。然而由于工作环境恶劣、气温变化幅度大、干扰源多等,沥青拌合楼的生产与监控相脱节,严重影响拌合料质量,沥青路面质量得不到保障。特别是近年来,随着交通运输事业的迅速发展,对建筑质量提出了更高要求,那么对沥青混凝土性能及沥青拌合楼控制系统硬件和软件设计的要求也有所提高。因此,基于成熟的互联网技术和无线传输技术,开发快速、高效且同步于沥青拌合料生产、沥青路面摊铺和压实过程的计算机智能监控系统显得尤为重要。
一、沥青拌合楼计算机智能监控系统的硬件设计
1.硬件系统架构
市政工程筑路建设过程中沥青拌合楼计算机智能监控可在拌合楼监控室中现场操作PC机视频,通过对监控数据的分析和处理,提取骨料、粉料、沥青重量以及拌合温度。在保证沥青拌合楼正常运行的情况下,监控系统的图像采集过程应与沥青拌合楼拌合过程同步进行,可利用具有VGA接口的视频分配器将PC机视频这一输入信号分为两路视频信号信号,两路视频信号各用于系统独立调试运行的处理和现场操作人员的操作;通过具有硬件压缩功能的图像采集卡对沥青拌合楼计算机智能监控系统中的原始图像进行采集,量化为数字信号,然后压缩成视频信号数据,利用PCI接口将数据传输到计算机处理器;由计算机处理器处理采集到的图像,并将拌合料数据发送到GPRS模块中,由GPRS模块传输识别后的拌合料数据到监控中心。
硬件系统连接框图
2.无线通信模块设计
沥青拌合楼设备一般设在偏远地区,与市政工程施工建设管理处相隔距离较远,而市政工程道路施工施工往往分为几个标段,不同标段的沥青拌合楼的分布比较分散,实现对不同标段沥青拌合楼的监控,利用有线传输方式显然不能满足要求。基于此,可利用基于GSM系统的无线分组交换技术――GPRS无线通信网络,连接上、下位机。
GPRS具备四个核心功能,即内部集成TCP/IP协议栈、提供串口数据双向转换功能、支持自动心跳、支持参数配置,此外,其还有多个扩展功能,可充分利用现有资源,传输率高,应用范围广。本系统通信方式用到RS232串口模块、GPRS无线模块、TCP/UDP网络模块。使用通信模块之前,需要根据实际情况对各个模块、中心服务器、上位机软件的IP进行配置。
二、沥青拌合楼计算机智能监控系统的软件设计
本文中的软件部分包括上位机和下位机,上位机软件安装管理部监控室的报警计算机上,接收下位机发送来的处理结果;下位机软件安装在沥青拌合楼操作室监控计算机上,用来采集视频信号,并通过图像处理、数据处理及通信模块将信息发送到上位机软件上,报警计算机通过对信息的分析,将结果与标准值进行对比,当结果与标准值误差大于5%时,上位机立即通过图像红色曲线进行报警,并备份超标数据。
1.图像采集模块设计
沥青拌合楼计算机智能监控系统需要对物象采集卡所采集的图像进行实时处理,并分析拌合每一锅拌料时骨料、粉料、沥青、温度、锅号数据的变化情况,为了便于分析,需要将每一锅拌料拌合时间中的每帧图像数据保存起来。本设计中,基于DirectShow设计图像采集模块,先创建滤波器链表管理器和捕获滤波器链表,指定采集设备,加载设备到管理器,然后设置输入视频格式,创建捕获采样滤波器,设置视频窗口信息,查找pin接口,链接链表中的滤波器,之后可开始采集视频图像,这样以来,一方面可完成采集的视频数据的实时预览,另一方面,预览视频图像时可将捕获的数据保存到指定文件中。
2.图像处理模块设计
基于DirectShow的图像处理模块包括图像预处理模块、图像分割处理模块、字符识别模块。首先,由于沥青拌合楼界面不同,采集的图像受设备及环境影响,大小、格式会有所不同,这就需要对采集到的视频图像进行预处理,设置图像类型为BMP格式,根据文件信息使色彩图像灰度化。其次,进行图像分割处理,利用图像分割技术比如模糊均值聚类法、阈值法等,结合灰度图像获取感兴趣区域,得到二值化图像,之后在利用人工、计算机相结合的方法实现目标字符快速定位的基础上,利用字符分割技术比如聚类法、投影法、等间距字符分割法等获得单个字符在图像中的位置、宽度、高度等信息。最后,通过字符识别技术识别出选择的字符。
3.数据处理模块设计
将沥青拌合楼无线数据传输设计成基于GPRS的远程数据传输,传输终端通过RS232串口从沥青拌合楼设备中接收图像信息,分析处理后将所得数据打包成IP包,通过GPRS模块接入GPRS网络,通过各种网关和路由发送数据到监控中心。对于监控中心的设计,可选用目前较为完整、普遍被接受的TCP/IP作为通信协议,采用C/S模式以及VisualC++变成语言,服务器端采用中心对多点的组网模式,服务器处理速度大于2G,内存大于128M,实现终端或同时访问,或一个终端在一个时间段内多次访问服务器。MYSQL 数据库可应用于C/S结构中,处理速度快,为实现对拌合楼数据的保存及查询操作,可设计一个MYSQL 数据库。
三、结语
总之,沥青拌合楼是市政工程施工修筑的主要设备,其性能直接影响沥青路面质量,在市政工程施工建设中占有重要地位。为了保证沥青拌合料质量,本文提出了基于计算机技术、互联网技术以及无线传输技术等的计算机智能监控系统的设计方案,以期通过计算机智能监控系统实现控制、数据采集、监督、管理的无缝衔接,为沥青路面质量的全面升级提供科学的原动力。
【参考文献】
[1]李方文.基于PLC和GPRS沥青拌合站监控系统的研究[D].东北大学.2011.
关键词:智能;视频监控系统;安防;设计
中图分类号:S611文献标识码: A
引言
智能视频监控系统是采用人工智能、模式识别、概率论和图像处理技术.借助计算机强大的数据处理能力来分析视频数据,过滤掉图像中的无用信息或干扰信息、抽取视频源中的关键信息、判断有无异常情况,并以最快、最佳的方式进行处理.智能视频监控系统能有效进行事前预警、事中处理、事后及时取证.是全自动、全天候、实时监控的智能系统.
1 智能视频监控系统功能分析
1.1智能视频监控系统可以对采集到的视频数据进行智能分析,并在此基础上实现各种应用,例如。当侦测到有目标进入监控区域时,系统自动锁定该目标、并进行跟踪拍摄录像、同时触发相应报警联动:可以实现人脸识别和车牌识别,智能记录人员和车辆的出入情况;结合图像融合算法,实现红外光和可见光图像的融合,增强夜间监控的可靠性.
1.2智能视频监控系统能有效集成其他安防设备。例如门禁系统、红外探测器、烟温感探头、警铃等,实现安防工作的一体化、集成化,充分发挥系统的最大效能.比如当红外探测器发现不明目标进入监控区域,系统会迅速发出指令要求相应的网络摄像机转到对应的预置位,拉响警铃,并提示管理员查看该路视频信号.这种集成的系统监测方式多样.能大大降低误报率,提高安防工作的效率.第三,智能视频监控系统能感知前端摄像机的工作状态,如视频模糊、视频遮挡、视频丢失、视角变换等.
1.4智能视频监控系统对录像提供自动证据视频检索.该功能利用目标侦测技术获得目标的类型、形状、大小、速度、位置、颜色、以及其他特定的目标标志信息,从而生成丰富的视频索引,实现特定视频段检索或者目标事件检索.
2 智能视频监控系统的架构设计
2.1系统架构设计
文中提出的智能视频监控系统架构设计可分成软件和硬件两大部分.软件部分由系统后台监控端、管理端、服务端和数据库四部分组成:硬件部分主要包括:网络视频摄像机、I/0电子控制器、各类报警传感器、探照灯、门禁读卡器、门禁控制器等.
2.1,1软件部分组成
(1)监控端:它是智能视频监控系统的信息处理单元.承担着连接用户与中心服务器的任务,是信息的中转站,也是确保用户能第一时间接收到视频信息和报警的关键.它的主要功能有:查看实时监控图像,接收报警提示,查询历史告警记录,遥控操作各类报警设备.
(2)管理端:主要用于人员权限配置,硬件设备配置.系统联动报警方案设定、定时计划方案管理.
(3)服务端:作为智能视频监控系统的神经中枢.它承担着硬件设备的管理、数据通信、历史视频记录管理、网络拥塞控制、报警智能处理等众多职责.为了保证系统的安全性、稳定性及易用性,监控端、管理端、服务端均采用C#语言编写,运行于微软的WINODWS操作系统之上.
(4)数据库:采用微软的SQL2005数据库,它的性能较为优异,操作相对简单.有比较高的安全性.系统里所有的硬件信息、人员信息、报警处置方案、报警历史记录、视频索引全储存在这里,便于修改调用例.
2.1.2硬件部分组成
(1)网络摄像机:由镜头、图像/声音采集器、数字图像/声音编码器、网络控制服务器等部分组成.它内置SD卡等储存设备,有一定的存储能力;图像视频/二音频输出信号质量较好,支持流行的M―JPEG/H.264编解码[61.最重要的是网络摄像机拥有内置处理器,能够借助先进的图像分析算法.实现对视频图像的目标识别、提取、分类及行为分析,一旦检测到出现异常状况,能通过网络及时向系统服务端发出告警信息.
(2)I/0控制器:即输人输出(Input andOutput)控制器,它能接收并转换其他设备发来的电信号.也能向这些设备发送适当的电信号序列:具有网络通信接口,支持TCP/IP等常见的网络通信协议,能与其他设备通过网络交换信息:拥有一定容量的报警数据存储功能,在网络不通畅的情况能够在本地记录报警信息;接口较为丰富,拥有RS一232/RS一485等通讯接口,能够兼容市场上常见的报警设备.
(3)门禁控制器:拥有内置卡号数据库,支持本地刷卡验证;可以远程开、关门禁:当门禁控制器f_};现意外情况时能够向用户发出报警信号川.
(4)各类报警设备,如电子围栏、红外探测器火警探测器、辅助照明、报警按钮等.
2.2系统工作流程
前端摄像机采集到视频信号后,由内置的嵌入式处理器直接做数字图像分析,提取出有价值的目标.对其的形态及行为趋势做分析判断,如果认定有异常情况出现,便向服务端发送相关的异常告警信息,由服务端参照用户预先设定的报警规则,对异常告警做详细分析,如果符合预设的报警条件,系统向工作人员发出报警信息,同时按照预设告警处置方案发送控制指令给相关I/0控制器、门禁控制器,进行安全管控.系统预设报警规则的目的.是为了能够在各种环境下,对其监控地点发生的异常状态进行分析时,都能尽量准确,减少漏报、误报的发生.为此,首先要根据监控系统所处环境类型,将预警设置的场景划分为室内、室外、白天以及夜晚四个大类,对待监控的目标则可以划分为人、机动车、非机动车以及动物等几大类.其次,在完成现场环境类型与预警目标的设置之后,要对监控的区域进行划分,具体来说可划分为警戒区、非警戒区、监视区等多种警戒类型.将警戒类型与目标类型巧妙的结合起来,可以充分发挥智能视频监控系统在信号采集与数据处理方面的优势,在不同的环境下、针对不同的警戒类型、根据不同的实际情况、及时准确地发出预警.从而有效地提高预警的针对性与准确性.
3 智能视频分析的实现
对视频图像的采集、分析工作主要由前端摄像机内置的嵌人式微处理器来完成.这种数据处理方式可以使得系统对原始或最接近原始的图象进行分析,第一时间做出快速而准确的判断[8J.
一个完整的视频图像分析处理过程需要融合图像处理技术、模式识别技术等多种技术手段才能达到较好的实践效果.其工作过程包括图像的预处理、图像分割、特征提取和图像分类。
系统的图像识别设计借鉴运动检测的思路来实现:首先根据各坐标的像素值在整个序列中的统计信息对背景进行恢复.如有异常情况,则提取出来:然后利用统计方法识别该异常隋况的所属类别.图像的识别主要运用帧间变化检测方法来实现,其基本流程分为:
(1)图像预处理,根据图像的模糊情况采用各类特殊技术来突出图像中的某些细节信息并削弱或消除无关信息,从而达到增强图像的整体或局部特征的目的.
(2)图像的背景恢复及异常提取.根据各坐标处像素值在整个序列中的统计信息对图像背景进行恢复,然后利用当前帧与恢复出来的背景相减,提取出发生了异常情况的区域.
(3)图像分类,利用当前帧与恢复出来的静态背景相减,提取出所有可能发生了异常情况的区域.
4 小结
针对视频监控领域的发展现状和存在的问题,以上提出了一种基于智能视频分析的监控系统设计,从硬件架构和软件架构上都做了分析说明.为监控系统的设计提供了一种新的方法和思路.而且伴随着硬件处理能力和软件分析能力的不断提高,智能视频监控系统的工作效能还将继续提升,新的功能也将不断涌现,它必将取代现有的传统监控,开启安防管理工作新的发展历程.
5 参考文献
[1]俞炳扬.试析智能视频监控技术在博物馆中的应用【J】科技咨
询.2012(10):24―25.
[2]吴先涛,吴承治.网络智能视频监控中视频内容分析的1i作机
本文以枣矿集团田陈煤矿压风机房改造项目为背景,研究了自动监控系统来监控空压机的运行。把4台智能空压机组成网络,并对风包、冷却水水泵等进行改造,实现整个压风机房的在线实时监测和智能控制,从而达到无人值守的目的。
【关键词】空压机;自动控制;无人值守
1.压风机系统现场情况概述
空压机房配置四台智能型空压机,智能型空压机本身具有参数监测、自动控制及保护等功能。现场配置四台冷却水泵,为空压机提供循环冷却水,风包以一对一方式设置。
2.压风机集中控制系统监测的主要参数与部位
压气系统
压缩机排气温度、排气压力、风包压力、风包温度等参数;
冷却水系统
冷却水进水口压力;
电机系统
电机电压、电流、螺杆温度等;
供电系统
电压、电流、有功、无功、功率因数、电量及频率等;
3.压风机集中控制系统结构
系统主要由各类传感器、电动阀、PLC控制柜、带触摸屏的西门子S7-300 PLC及模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、串行通信模块及以太网通信模块等组成。采用集中管理、分散控制系统结构。
系统的现场测量控制主要由各类传感器、变送器及执行机构完成。对于空压机本体,由于选用的是智能型的设备,所需传感器及执行机构本身已有,无需再添加。智能空压机都提供有通信接口,所以只需通过通信电缆连接到PLC系统中,通过在PLC中编程即可实现对空压机的自动监控。
压风机房风包部分需要加装以下设备:风包压力变送器、风包温度变送器、风包排污口阀门应选用电动阀。
压风机房冷却水水泵的出水口阀门也应选用电动阀。电动阀及水泵的控制通过数字量输入输出模块实现。
压风机供电系统的监控通过高压柜内装设的微机综合保护装置实现,综保都具有通信功能,通过其通信接口可以与PLC连接,通过在PLC内编程即可实现压风机供电参数的采集、开关的遥控分合闸等功能。
PLC集中控制柜设于压风机房内,PLC选用西门子S7-300系列,性能稳定而可靠。集控柜装设有触摸屏,操作人员可通过该触摸屏查看各台空压机的实时运行情况,如操作员权限符合要求,还可向空压机发出命令,进行各种控制操作。
PLC集中控制柜内装设有以太网通信模块及光端机等设备,可方便地与调度中心通信。在调度中心设有高性能工业控制计算机、打印机等设备,并装有后台监控软件,可实现对压风机房的远程集中控制,最终实现无人值守。
4.压风机集中控制系统实现的功能
4.1控制系统具备就地手动/远方控制两种控制方式。压风机房集中控制柜内提供有触摸屏操作界面,能对压风机系统所有运转状态、运行参数及故障信号进行动态显示。操作人员可以对压风机发出命令,控制压风机的启停、冷却水泵的启停、风包的定期排污等等。
可以在调度室内设高性能工控机,配后台监控软件,软件基于高性能的工控组态软件编制,可实现对压风机房的远程集中监控。
4.2压风机集中控制系统可以完成对压力(包括压风机排气压力、风包压力、冷却水压力)、温度(包括压风机排气温度、风包温度)、空压机总运转时间以及电气参数(包括电机温度、电流、电压、电机功率、日耗电量等)的连续在线检测功能。
4.3具有保护及报警显示功能,具体有:
超温保护
超风压保护
断水保护
空气过滤器堵塞报警
油过滤器堵塞报警
油细分离器堵塞报警
电机过载、超温保护
故障排除后,可实现安全复位功能。
4.4实现空压机供气网络的自动联动控制,按程序执行启动/停止压风机操作。可通过比较供气压力与设定联机控制压力,选取空压机发送控制命令,控制网络中空压机的启动停机、自动稳定供气压力、平衡网络中各空压机的运行时间。
4.5具有参数设定功能,具体有:
风包自动排污运行参数设置
压风机自动运行参数设置
4.6后台监控软件可提供设备管理及人员管理功能。设备管理功能包括设备参数一览表、设备投入运行时间显示、设备当次工作时间、设备工作总时间等。人员管理功能包括工作人员一览表、值班人员安排、管理员及操作员权限密码设置等。
5.压风机集中控制系统的特点
本系统以工业控制PLC为核心,主要由各类传感(变送)器、执行器、PLC、触摸屏及通讯装置等设备组成,主要特点如下:
采用了先进的计算机技术,功能强大,智能化程度高。
PLC选用国际著名品牌西门子的S7-300系列。可靠性高、抗干扰能力强,与普通PLC相比平均硬故障/软故障间隔时间更长、功能,通用性更强、速度更快、扩展更灵活。
监控软件采用国外著名的组态软件InTouch进行二次开发,稳定可靠。以图形界面显示工作状态,画面丰富,直观生动。
监控软件还可提供设备管理及人员管理功能。
选用了国外进口传感(变送)器,具有原理先进,质量可靠,寿命长,精度高等特点。
采用了多种抗干扰措施,因此系统的抗干扰能力强,可靠性高,监测准确。
留有备用通道,便于扩展。
采用先进的计算机网络技术,实现了全矿数据共享。
软件平台设计起点高,能方便地与其它自动化系统互联,为以后搭建全矿自动化平台提供最好的便利。
维护方便。
6.结语
空压机自动化监控系统通过对系统工作参数的实时监测与控制,对于保证系统正常工作,提高系统运行的可靠性与安全性,让司机及时了解空压机的工作状况,很大程度上提高了空压机的控制能力和利用率。减少了岗位司机人数,提高了工作效率和管理水平。同时在帮助维修人员及时对系统故障的早期预防和诊断等方面也具有重要的意义和推广价值。
参考文献