視頻監控論文范文

導語：如何才能寫好一篇視頻監控論文，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醫療教學實況轉播與錄制:

我院曾利用安裝在手術室內的監控系統的高清1080P攝像機，對眼科大型手術提供過全程大數據遠程實況轉播。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、拾音器實現對疼痛科微創手術過程遠程教學，通過多個攝像機拍攝的監控畫面、錄像。在監視器和音頻下，實現專家對遠程手術室內的醫生進行技術指導。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，通過客戶端實現專家與學員互動交流。利用我院視頻監控系統，配合衛生系統遠程醫療會診平臺的醫學視教、診斷醫療等轉播應用實踐。以上教學音視頻我們都已經通過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:

我院的監控系統還具備會診功能，主任醫師需遠程查房時，醫護人員可將醫療車推入指定病房，并將醫療車上的攝像頭對準患者，通過遠程查房平臺將醫療車上的視頻終端與主任醫師辦公室內終端互通，此時主任醫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、監護儀等生命體征數據可實時被采集并傳送到主任醫師桌面，方便主任醫師了解患者的病情及實時狀態。

1.3臨床醫學資料采集遠程傳遞的應用:

通過與HIS、PACS醫院信息化系統對接，將X光影像，電診數據、病理醫學影像遠程傳輸，提供遠程醫學影像診斷。系統支持從標準DICOM3.0和HDMI接口獲取患者的影像資料。

2醫院行政管理中的應用

2.1監控系統便于領導運籌帷幄:

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

2.2人事考勤管理:

通過設置在醫院各出入口的監控終端，統計職工出勤情況。根據需要制成錄像保留，作為考勤依據。

2.3收費窗口及藥房投藥窗口的應用:

在醫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、投藥過程產生的誤差和誤會。為工作人員和患者找回經濟損失累計上萬元。

2.4停車場管理子系統的應用:

醫院是公共場所，人員密集流動性大，車來車往，停車場管理也是醫院形象窗口。可通過非接觸式卡或車牌識別來對出入此區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，該系統拍下車輛的外形以及車牌。一旦發生意外事件，可以立即觸發監控系統進行實時的錄像并向監控中心告警。

3視頻監控在平安醫院建設中的作用

院區門診、療區是醫院文明工作的窗口，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，經常有兇酒患者或是疑似刀槍傷來院就診患者，智能監控系統發現哪里人員聚集或是環境有危險時都會第一時間通知醫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，智能監控系統在保護醫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。實踐中我院監控室就曾經多次視頻實況撲抓到夜間進入財務室的盜竊人員，并配合公安科現場擒拿等案列。

3.1報警系統應用:

報警系統作為綜合安防:系統中非常重要的子系統之一是由前端探測、傳輸和控制三部分組成。發生意外時醫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，聯動攝像機轉向事發現場，進行全程記錄，并在大屏幕上彈出視頻圖像，聯動聲光報警器發出報警信號，提示管理人員立即處理。

3.2門禁子系統應用:

醫院監控系統中包括門禁子系統，通過紅外探測器、微波入侵探測器對醫院無人布防的重點部位發揮作用。門禁系統是對出入口人員進行管理的重要設施，門禁系統可與視頻監控系統聯動，還可以與110聯網，一旦發生非法入侵事件，如尾隨，非法闖入、脅迫進入等，防盜報警系統、門禁系統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仍可獲利。因此在“平安城市”視頻監控項目中，對現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、開發產品時，設定符合顧客需求的品質、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品的設計和開發，但目標成本的理念、原則和工具仍可用于“平安城市”視頻監控項目。“平安城市”視頻監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高，功能多，而且電信企業的中標價低。因此“平安城市”視頻監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、技術等生產條件與產品設計式樣已確定，約80%的產品成本便隨之確定。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容、品質和功能已確定。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）認為根據權變理論（Contingency Theory）管理控制制度要配合企業經營環境和戰略。目標成本作為一種重要的成本管理制度同樣要配合企業的經營環境和戰略。

加登（1993）根據權變理論提出了目標成本的權變理論模型，他認為環境、戰略和組織機構會影響企業的目標成本制度。

因此電信企業在用目標成本時，要考慮企業環境、企業組織戰略、企業組織結構對目標成本的影響和制約。如果企業采用成本最小化戰略就會盡量發揮規模經濟的優勢。如果企業采用差異化戰略，就會根據顧客對質量、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，在問題還未發生時提前發現。

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。這樣企業就可以更好地捕捉顧客的需要，減少協調和摩擦，縮短項目的建設期。

在傳統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、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。

電信企業的項目，需要價值鏈的所有環節緊密相配合。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”視頻監控項目的完成需要電信企業提高工作效率和服務的品質，降低成本，這樣才能有競爭力。

“平安城市”視頻監控項目還需要符合企業的戰略和長期利益計劃。這樣再決定“平安城市”視頻監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。

企業專門成立橫跨各部門的“平安城市”視頻監控項目委員會，其成員來自公司各個事業部和職能部門。這樣可以整合各個部門的意見，進行有效溝通并能現場決策，這會提高營運效率，保證服務質量，使“平安城市”視頻監控項目能有效運行。在項目投標之前就對“平安城市”視頻監控項目作全面系統地分析，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”視頻監控項目的獲利。

“平安城市”視頻監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、技術等項目關鍵內容，使各部門了解企業所需投入的資源和人力。再由各部門負責人遴選適當的員工全稱參與“平安城市”視頻監控項目。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，各部門可以有效協調，工作相互銜接和交叉，提高工作效率。

同時“平安城市”視頻監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”視頻監控項目電信企業中標之后，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，這樣企業需要進行各種創新和改善活動。

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，因此現有的各種資料和數據僅有參考價值，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，需經努力才能完成。C級：不可控，需要環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驗和數據。

“平安城市”視頻監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。

因為電信企業的施工隊伍資源有限和電信企業并不自己生產主要設備。所以這些設備有供應商提供。而他們提供的產品和服務的質量和成本影響著電信企業的服務質量和成本。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。

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關鍵詞：視頻監控；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

監控系統對生活在當今社會的每一個人來說都不陌生，居住的生活小區中有監控，商店、超市中有監控，銀行系統有柜員機監控，林業部門有火情監控，交通方面有違章、流量監控等等。我們平時所說的監控應該被稱為視頻監控，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控系統的幫助。通過計算機對現有的視頻監控系統加以改進，實現對被監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，實現對動態場景中目標的定位、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生時及時做出反應。

要完成基于計算機的實時視頻監控，運動目標的檢測與跟蹤是主要研究內容，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的最底層，是各種后續高級處理如目標分類、行為分析的基礎。

要使系統完整需要有硬件和軟件兩部分的支持。硬件系統對于監控系統來說就是視頻采集系統，由數字攝像機鏈接計算機組成，介于視頻監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。這是由于動態環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境的動態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域，避免了傳統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。結合研究內容，提出了一種基于區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。經過分析指出，目標位置預測是快速穩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，隨著現代科學的不斷發展，視頻監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展貢獻一份力量。

參考文獻：

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篇4

【關鍵詞】實時目標跟蹤；智能監區；視頻監控；軟件設計

1引言

監獄和看守所是我國的刑罰執行機關，在目前反恐維穩、構建和諧社會的新形勢下安保工作尤為重要，一旦發生越獄、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、穩定的監區監控系統，將技防、物防、人防和聯防進行有機結合，已成為武警部隊保衛工作中不可或缺的重要組成部分。智能監區視頻監控系統采用業界先進的全景視頻編碼技術與槍球聯動技術，在對整個監區進行無死角監控的基礎上，利用視頻分析技術，實現對監控范圍內的非法闖入檢測、運動物體跟蹤、報警實時觸發以及報警過程記錄等功能。在實現監墻監控沒有死角，動態跟蹤運動目標等功能的同時有效減少監墻攝像頭數量，減少監控畫面路數，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。本系統可有效協助武警部隊在日常的“兩看”保衛工作中能夠及時發現并處理警情、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工作的前提，良好的網絡傳輸有利于系統的穩定性和實時性。通常情況下，原始視頻幀數據過大，在網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，實現數據的高速傳輸。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月由聯合視頻組（JointVideoTeam，JVT）制定完成。H.264標準目前已經在DVD視頻、數字電視、互聯網視頻流等領域廣泛使用。

2.2數據跟蹤算法

數據跟蹤算法是智能監控系統軟件的核心組成部分。在監所監控范圍內，進行準確的目標檢測和跟蹤是系統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監控視頻中的目標檢測和跟蹤，由于智能監控系統軟件需要長時間工作值守，故系統設計時采用跟蹤-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

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

3系統總體架構

本文研發的智能視頻監控系統主要包括五部分組成，包括管理中心系統、槍球聯動子系統、視頻存儲子系統、客戶端軟件、網絡攝像機。其中以管理中心系統為核心，完成視頻數據的獲取、推送、存儲和視頻分析。智能監控系統總體架構：智能監控系統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的核心部分，負責命令和數據的轉發；槍球聯動控制系統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送到管理中心，由管理中心下發命令到網絡攝像機云臺，負責轉動跟蹤；視頻存儲系統獲取管理中心的視頻，進行網絡存儲；網絡攝像機終端系統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系統測試及結果

根據實際系統運行環境需要對整體系統的算法性能，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。系統對算法實現的過程中對于學習模塊進行了優化，可以發現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現，當算法穩定后，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，根據目標由出現到消失的整體過程，統計算法處理的總幀數，跟蹤成功幀數以及跟蹤失敗幀數，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，由于實際系統運行追蹤目標的算法受目標大小、運動速度和環境情況等因素影響，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，出現跟蹤失敗的情況多數位于視頻監控的邊緣部分，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在日常監控運用中的需求。對于異常環境下，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，可以發現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化。綜合考慮，整體系統的追蹤準確率能夠達到80%以上，系統的準確性和實時性相對來說還是能夠滿足基本的系統需求，對正常環境下的監控還是具有良好的監控效果，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；移動視頻監控系統；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

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

1 視頻監控系統概述

攝像系統、傳輸系統、控制系統、顯示系統、記錄系統五大系統組成了視頻監控系統。攝像系統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，控制系統再將視頻信號分配到各顯示系統和記錄系統，需要傳輸的語音信號可同步錄入到記錄系統內。控制系統可發出操作指令，對攝像系統進行動作控制及對鏡頭進行調焦變倍的操作或云臺上、下、左、右的運動操作，并可通過控制系統對多路攝像機及云臺實現隨意切換。利用記錄系統，可對監控畫面進行回放、處理、錄入等操作，使圖像效果達到預期要求。

視頻監控系統作為一種防范能力較強的綜合系統，以其及時、準確、直觀、和信息內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、計算機技術及其網絡的飛速發展，視頻監控技術也有了跨越式的發展。

2 視頻監控系統的發展

視頻監控系統經過了三個階段的發展，分別是：第一代：模擬視頻監控系統（CCTV）；第二代：數字視頻監控系統（DVR）；第三代： IP網絡視頻監控系統（IPVS）。

2.1 第一代視頻監控系統

傳統模擬閉路視頻監控系統（CCTV）作為第一代視頻監控系統， 由攝像機、監視器、錄像機和線纜等專用設備組成。模擬CCTV系統具有以下局限性：

1）監控能力有限,只能完成本地監控，特別是受模擬視頻信號對傳輸距離和纜線放大器的限制，使此系統只能支持一定范圍內的視頻監控；

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

3）CCTV系統的監控畫面必須經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，致使此系統記錄能力有限。

2.2 第二代視頻監控系統

當前“模擬-數字”監控系統(DVR)作為第二代視頻監控系統，是“半模擬-半數字”的以數字硬盤錄像機為核心的系統，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網絡訪問，由于這一代系統是非標準封閉系統，因此市場上在售的DVR品種繁多，標準也不統一。第二代DVR系統仍存在較多局限,具體有以下幾點：

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

3）第二代DVR系統控制多個監控點或硬盤錄像機,需要配備相應的管理軟件和專業的外部服務器才能實現，這體現了其可管理性有限；

4）第二代DVR系統只能通過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視/控制能力；

5）第二代DVR系統的記錄單元與RAID冗余和磁帶相比，DVR的磁盤有發生故障的風險，記錄資料沒有備份。

2.3 第三代視頻監控系統

IP網絡視頻監控系統IPVS作為第三代視頻監控系統，與上兩代系統相比具有明顯優勢。該系統特點是將Web服務器內嵌于攝像機上，同時在攝像機上配備以太網端口。這類攝像機不是生成連續模擬視頻信號形式的圖像，而是生成JPEG或MPEG4格式的數據文件，并通過網絡共享，供授權客戶機訪問、監視、記錄并打印，且不受地點和時間的限制。IPVS具有的優勢有以下幾點：

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

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

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

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

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

3 視頻監控系統在土建工程中的應用

3.1 視頻監控系統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，土建工程現場管理是整個項目實施中極為重要的環節，土建工程施工現場管理質量的好壞直接關系到工程項目主體的建設質量、建設安全以及工程成本的高低。因此，將視頻監控系統布置在施工現場，并在此基礎上優化管理方案，從而提高土建工程現場管理的水平，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，提高了項目的經濟效益，進而促進社會經濟的全面協調可持續發展，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控系統對整個施工過程進行遠程監控，同時現場施工技術人員也可以通過監控系統的音頻和視頻與監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控系統截取有價值的影像資料，這對以后“竣工驗收”、“生產使用”、“改建擴建”、“總結經驗”都有重要意義。

3.2 移動視頻監控系統與土建工程完美組合

隨著互聯網業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，視頻監控行業也伴隨著一系列的產品更新和系統升級，基于移動網絡和智能終端發展的移動視頻監控系統也將作為本行業新的前沿領域。

移動視頻監控系統是基于無線網絡進行動態前端采集，并結合傳統監控平臺系統和可移動監控終端形成的監控系統。移動視頻監控系統通過無線網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的移動終端，從而實現了遠程實時監控。在此系統中，監控前端和監控終端主要是以無線局域網（WLAN）、中國移動的TD-SCDMA網絡或中國電信的CDMA1X網絡作為接入環境，對于其他的無線網絡環境此系統也能接入。

移動視頻監控系統擺脫了有線的限制，發揮了無線環境特有的優勢，使監控終端的位置以及使用范圍不再受地理環境的限制。針對土建工程現場管理的要求和特點，將這種無線環境下的監控系統布置在土建工程現場，較之以前的傳統監控系統，有著無可比擬的優點。

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，房地產行業始終是國家的支柱產業，2011年全國房地產開發總投資約61 740億元，可以看到房地產行業中蘊育巨大的商機，而視頻監控系統在土建工程現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，作為無線網絡建設者和移動產品技術提供者的電信運營商在此領域有這巨大的便利優勢，投入較少的成本，就會獲得較高的收益。

4 結論

移動視頻監控系統雖然在土建工程中大有可為之勢，然而無線網絡的建設將直接影響其未來發展。目前，3G網絡是移動視頻監控系統應用的主要網絡，雖然3G網絡還存在傳輸不穩定、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網絡的發展步伐并不斷創新，且提出了更高層次的LTE、4G等網絡。可以看到，隨著未來移動網絡的發展，網絡QoS的提高，移動視頻監控系統將會在土建工程中有更廣泛地應用。

參考文獻

[1]羅世偉.視頻監控系統原理及維護[M].電子工業出版社，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網絡視頻監控系統的設計，提出系統設計方案，分析系統功能及其應用，重點論述了系統架構。

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 網絡視頻監控 設計與構思 系統架構 系統應用

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，隨著視頻監控系統的大量普及安裝，監控系統所獲取并存儲的視頻數據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。但是從現實角度看，依靠人工處理包含數以萬計的視頻數據集，并從中獲取信息，是非常困難、甚至是不可能的。因此，監控系統所獲取并存儲的絕大部分視頻數據成了存儲在硬盤中無人使用的數據，使我們陷入了一個數據爆炸卻信息匱乏的困境。視頻數據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的信息，而計算機只能獲取圖像色塊、區域紋理或者運動方向等圖像特征。

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

1系統方案的設計與構思

IP數字化監控系統方案是由前端、中心平臺、后端三部分組成的系統。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務平臺的管理功能，對傳送過來的圖像進行轉發、分發或存儲，對報警進行聯動處理；在后端用戶可在網絡的任何一個接入點，無論是監控現場、監控中心，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系統架構

IP網絡視頻監控系統分成四個部份：前端、網絡視頻服務器、中心視頻服務器、監控工作站四個部份。

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）配置四臺室內智能球機，一臺固定攝像機。室內智能球機配置：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，垂直90°旋轉，內置解碼器。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、國產室內鋁合金防塵防罩。AV-C621C彩色高解析度攝像機，其主要技術指標及性能參數如下：圖象傳感器：1/3"SONY CCD；水平線數：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 傳輸網絡采用校園網絡傳輸，只要有足夠的帶寬，就可以支撐整個系統的運行。為保證系統的正常穩定的運行，可以通過劃分VLAN實現系統在IP網絡上的傳輸。每路視頻至少提供800K的帶寬。

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

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

2.5 監控工作站（客戶端）監控工作站（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，只需接入內部LAN，即可實施對前端的視頻監控。通過IE訪問中心服務器，就能進行實時的遠程監控，并能與現場進行對講，方便進行實驗的交流、指導、教學。

2.6 系統結構組成前端監控點攝像機的視頻信號通過視頻服務器直接與網絡連接，實現真正意義上的數字化視頻傳輸系統。監控中心僅需一臺計算機作為服務器（服務器根據錄像需求配置相應數量的硬盤），可配置一臺監控工作站作為系統管理和設置使用。系統服務器安裝在監控中心，在網絡上的任何一臺電腦只需安裝了客戶端軟件均可作為監控工作站（客戶端），與傳統監控相比具有明顯的優勢，前端監控點擴展方便，只要有網絡的地方均可設置監控點。

2.7 網絡環境運行由于本系統是基于IP網絡（局域網/城域網）建設的，所有要求提供基于IP的網絡環境，基本要求如下：①為每個監控點提供RJ45網絡接口和220VAC電源；②達到實時高質量圖像監控（每秒鐘傳輸25幀PAL視頻）目的每個監控點提供的網絡帶寬不能少于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；⑤客戶端：Windows 2000Pro/XP；

3系統應用范圍

主要應用在專業的安全系統中，可通過網絡從遠程監看現場的實時畫面。網絡攝像機可輕易地被整合在復雜的大型系統中，但是同時又可以在一個較單純的監控環境中當作一個獨立的系統來使用。網絡攝像機非常易于連接到現有的IP網絡上，并且可以通過網絡提供各地實時且高畫質的視頻。對于一些敏感區域，如計算機機房、銀行柜臺或其它遠程場所，都可通過局域網或因特網，用最經濟最簡單的方式來密切監看。網絡攝像機不但可強化連鎖店面的監控，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，當有意外發生時，可搜索有哪些人曾進入計算機機房，以做出適當的處理。網絡攝像機對制造業廠商也是一個相當好用的工具，主管在辦公室或家里，就可以監控工廠的自動化生產設備、其它機器及生產線等等。此外，若具有PTZ（Pan/Tilt/Zoom）功能的網絡球機，還可以做更復雜多變的監控，有如親臨現場。

參考文獻：

篇7

本項目主要完成了以聯合站為調度中心，實現了在中控畫面上對全廠工藝流程數據實時采集、控制與管理；單井功圖量油系統實現站外100余口油井生產狀態監控；視頻監控系統實現廠區及重點設備的視頻監控，降低了安全風險。

關鍵詞：自動化 功圖量油技術 視頻監控 數據監控

一、論文背景

將自動化技術應用到生產和經營管理過程，在技術上可實現生產過程全面監控，數據采集齊全準確；在管理上可實現管理自動化、網絡化、保證運行組織迅捷高效；在安全上可實現安全防范靈敏可靠，避免安全事故的發生，從而改變生產現狀、提高生產效率、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個區塊油田，牛圈湖聯合站、牛東接轉站、三塘湖至哈密原油外輸管道及各類生產設備。可將三塘湖采油廠的管轄范圍分為站內和站外。三塘湖采油廠的自動化現狀：一是站外油井，大都分布在戈壁灘上，單井信號未采集，工況無法監測，不利于油井的管理與維護，不能及時發現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，無法準確調整配注量；三是站內僅有聯合站一套DCS自控系統，只能滿足自身需求，牛東接轉站未實施自控系統；四是廠區及重點設備無視頻監控。由此可見，三塘湖采油廠自動化系統不能滿足生產與安全需要，急需擴建與完善。

二、建設內容及原則

1.建設內容

針對三塘湖采油廠自動化系統現狀，我們提出如下建設方案：

一是擴建自控系統：完成牛東接轉站PLC系統建設，實現聯合站和牛東接轉站站內實時數據的監測與控制，保障站內設備安全運行。

二是應用功圖量油系統：實時監測站外油井參數，實現生產井液量查詢、工況診斷及數據展示。

三是實施視頻監控系統：實現廠區、周界重點設備以及重點生產生活場所的遠程監控。

2.建設原則

三塘湖采油廠自動化系統建設遵循以下原則：

一是數據傳輸可靠：選用可靠性高，實用性強的遠傳儀表及設備。

二是設備監控到位：實時、準確地監測站內重點設備、重點部位場區的運行狀況，確保圖像清晰與監控質量。

三是控制系統穩定：根據自動化前沿技術，選用成熟、可靠、穩定、可擴展的自控系統。

四是產品實用先進：選用口碑好，具有實力的公司的產品。

三、關鍵技術及創新點

1.關鍵技術

1.1擴建自控系統

PLC雙機熱備技術保證數據傳輸的高效性；交換機冗余保證系統安全；兩臺上位服務器熱備與同步實現主從服務器的同步、實時檢測和無擾切換，實現了自控系統的冗余，保證了系統的穩定。如圖1：自控冗余系統。

1.2單井功圖量油系統

該系統采用北京雅丹的YD-2功圖量油系統，主要由工況監控子系統、計量分析優化系統、網絡瀏覽子系統三個部分組成。工況監控系統實現數據采集和遠程控制，數據通過計量分析優化系統的分析子系統和模塊進行分析后，最后通過網絡瀏覽子系統將數據進行。

其中數據采集與通訊是依靠現場采用的無線傳感器采集油井載荷、示功圖等工藝變量值。采集的數據經油井智能控制終端（RTU）整理后，通過無線GPRS網絡將其傳送到中心監控室，在單井自動化服務器上實現數據展示。

1.3視頻監控系統

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控攝像機外，其余監控點的傳輸部分均采用光纜傳輸。

在聯合站中控室設立一個監控中心，運用歐亞2.0視頻監控軟件實現本地及企業局域網內圖像的瀏覽、控制及錄像調用；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容同步顯示到65寸液晶電視上。

四、實施效果

1.實現生產實時數據集中監控

通過對牛東PLC自控系統的擴建，實現了牛圈湖聯合站、牛東接轉站生產實時數據的集中統一監視、控制和管理，累計增加159個模擬量、480個數字量及30副主體流程圖。兩套系統都進行WEB，只要在油田公司局域網范圍內就能通過IE瀏覽實時了解生產工藝參數。

2.實現7套單體設備統一管理

通過modbus數據傳輸方式，實現了聯合站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控。

3.實現單井功圖量油

采用RTU通訊技術，實現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“油水井遠程監控液量自動計量及分析優化系統”進行產液量的計算和抽油機工況分析，自動生成相應生產報表及分析結果。

4.視頻監控系統

三塘湖采油廠工業電視監控系統實現了聯合站11套，牛東接轉站6套，管道首站3套共計17個監控點的監控，實現了重點生產區域和要害崗位視頻監控，確保了采油廠安全生產。

五、效益及結論

1.效益

通過三塘湖采油廠自動化系統擴建與實施，帶來了以下效益：

一是為基層：根據工藝參數實時監控，給操作人員帶來便利，最大程度的降低了安全操作風險，提高了生產效率。

二是為管理：齊全準確的采集數據與WEB，通過網絡即可全面監控生產各個過程，從而實現了三塘湖采油廠自動化管理的網絡化。

三是為安全：工業電視的實施，使得監控圖像清晰可靠，網上同步傳送，加強了安全防范的可靠性。

2.結論

一是聯合站自控系統采用羅克韋爾的產品，在吐哈實現了首例冗余系統。

二是應用web卡件實現web，它為油田的不同自控系統提供了一種思路。

三是吐哈油田首次采用功圖量油技術，且數據傳輸采用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】遠程視頻監控H.264無人值守網絡編碼器信道組播

隨著水利信息化建設的深入，水電站的“無人值班、少人值守”的管理方式已經成為發展的趨勢。但發電站具有地域分布較寬、運行設備較多等特點，普通的視頻監控系統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控系統實現對水電站運行情況的全方位監控管理將是一個較好的選擇。

一、總體思路及功能要求

水電站遠程視頻監控系統是基于遠程監控、高度集中的管理的需求來規劃和設計的。它通過網絡為傳輸通道，以視頻壓縮、流媒體等計算機技術為核心，打破了傳統的工業電視系統的監控方式和結構，是數字化的視頻圖像監控系統，將監控系統的概念從廣度和深度上進行了極大的延伸，系統將實現一下功能：

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

（4）網絡瀏覽功能：在局域網內可實現圖像遠程實時預覽、遠程調用檢索、網絡視聽功能，通過相關軟件遠程調用監控分中心的數字硬盤錄像機的視頻文件來實現。

二、遠程視頻監控系統中的關鍵技術

2.1視頻壓縮編碼方式

遠程視頻監控系統主要是通過網絡對監控點的采集的視頻、音頻等信號進行傳輸。視頻流在傳輸的過程中由于受到網絡環境的各種客觀限制，所以圖像必須經過壓縮處理。壓縮方式很大程度上決定了視頻圖像的質量、壓縮比、傳輸效率等性能，它是評價視頻監控系統優良的重要環節。隨著多媒體的發展，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與其它現有的視頻編碼標準相比，在相同的帶寬下提供更加優秀的圖象質量、更強的容錯能力、更優秀的網絡適應能力。H.264優越的性能主要的得益于其統一的VLC符號編碼，高精度、多模式的位移估計，基于4×4塊的整數變換，分層的編碼語法、幀內預測、面向IP和無線環境等編碼特點。H.264是目前遠程監控系統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，因此流媒體的網絡傳輸技術同樣也是遠程視頻監控系統的關鍵技術。

首先流媒體技術是一種連續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。流媒體技術中又包括了流媒體協議、流媒體格式等內容。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量控制的協議比如RTP、RSVP、RTCP等，將音頻、視頻等媒體文件壓縮后通過網絡流式傳輸到用戶計算機的技術，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網絡視頻服務器數字壓縮后通過公網傳輸遠端的分管中心、管理處并通過自建光纖傳輸到本站的管理站，同一管理層級的任一管理單位只要獲得相應的權限，都可以通過視頻監視軟件隨時監控各地任一攝像機的圖像，也可以固定監視重要畫面或按一定的程序對各個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絡上，在網絡的任意位置即可實時監視；同時通過報警聯動，自動把需要的視頻內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。通過網絡視頻軟件系統啟動報警錄像、錄像查詢、圖像輪詢等眾多功能。

遠程視頻監控系統主要由現地、傳輸、控制、顯示記錄四個部分組成。現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、監視器等；顯示記錄設備主要包括監視器等。實現現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組網方式

系統中現地的視頻監控點主要監視水電站重要部位的實時狀態，并要將信息實時反饋回水庫現地管理站、分中心站、巴管處。

其中，水電站管理站租用公網線路接入SDH網絡，實現與分中心站的通信。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，為節省通信鏈路帶寬資源，設計視頻監視采用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。

水電站現地與現地管理站間通訊線路都采用自建光纖方式。

現地視頻攝像機，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，它是視頻監視系統的核心部分，其中包括可控變焦鏡頭、攝像機、防護罩及云臺等部件。根據被攝對象及攝像環境的不同，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視。

視頻服務器是視頻監視系統實現數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字，完成模擬視頻監視信號的數字采集、影像壓縮、監控數據處理、報警信號的采集等功能。

解碼器主要負責接收、處理管理調度中心發來的控制指令，以調整和控制云臺和攝像鏡頭的動作，滿足視頻監視系統對監視對象高清晰監視的需要。

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。傳輸協議擬采用標準的TCP/IP協議，以便通過計算機局域網或者廣域網進行傳輸。根據水電站遠程監控系統的特點，視頻監視圖像擬通過語音、數據、圖像三網合一的網絡系統進行傳輸。

3.4遠程控制

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

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

在閘房的視頻服務器上，均配備以太網口接入網絡交換機，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，它本身的動態范圍相當大，因此存儲容量需要依據碼流統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、系統主要特點

采用遠程網絡視頻監控系統具有以下的特點：

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

（3）良好的維護性系統監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絡安全應對能力。監控系統設立用戶權限，操作人員只有獲得相應的監控權限后才能進行相應的監控管理操作。同時系統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出錯、退出或死司機。

（5）良好的可擴展性監控點圖像監控數目可以方便增加。

（6）良好的兼容性系統嚴格遵守現行主要的監控規范和標準。

五、結束語

正值水利信息化系統發展大潮的來臨之際，利用搖視、遙控計算機網絡通信技術為一體的視頻遠程監控系統，為工程的現代化管理提供了重要手段。遠程網絡視頻監控系統在水電站的應用，可輔助安全生產，降低生產管理成本，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的遠程數字視頻監控系統[J].計算機與數字工程，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：視頻監控系統；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。可見光的波長范圍為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射的原理。由于人體和發熱體發出的紅外光較強，其它非發熱物體發出的紅光很微弱，因此，利用特殊的紅外攝像機就可以實現夜間監控。被動紅外攝像技術由于設備造價高且環境攝像效果差，在一般企業級應用不多。

主動紅外攝像技術是利用半導體固體發光（LED）或紅外線燈或熱輻射紅外燈人為產生紅外輻射，發出人眼看不見的紅外光去照射景物和環境，利用普通低照度CCD去感受周圍環境反射回來的紅外光，從而實現夜視功能

2 紅外線和黑白CCD

在實際應用中，我們發現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域，還延長到紅外區域，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濟地實現夜視的基本原理。

3 紅外燈的分類及產品特點

紅外燈按紅外光輻射機理分為半導體固體發光（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生的熱輻射都是紅外光。當加熱到500℃以上時，才會產生暗紅色的可見光，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品，其使用壽命一般為6000小時。

4 監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，利用數字電路的切換也可以實現紅外燈泡照射攝像。

4.2 要求紅外燈與攝像機CCD尺寸規格要協調。目前市場上的CCD攝像機規格有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，影響發射功率，導致紅外分布不均勻紅外成像質量不高，因此在條件許可的情況下，盡量采用AC220V供電為宜。

5 紅外燈的安裝調試

5.1 攝像機設置為自動電子快門、自動增益控制等參數，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，會使影像出現反白現象。

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

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

本文結合目前企業監控系統的現狀，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控設備進行了技術改造升級，實現全天候的視頻監控。

參考文獻：

[1]梁篤國.網絡視頻監控技術及應用[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[2]汪光華.視頻監控全面解析與實例分析[M].北京：機械工業出版社，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

伴隨著我國現代化經濟與科技的不斷發展與進步，我國的城市軌道交通在人們的出行中占據著重要作用。然而城市軌道交通通信系統是一個龐大的系統性工程，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系統。作為城市軌道交通的一個綜合性系統結構，主要由以下幾個方面組成：傳輸系統、電話系統、視頻系統、廣播系統等。本論文主要對傳輸系統做深入剖析。軌道交通通信系統主要完成三個方面的任務：一是【確保】（必須保證）軌道交通指揮和調度有效進行；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的正常運轉。

【通信系統包括專用通信系統、公安通信系統和民用通信系統三部分。】

1、通信傳輸系統概述

通信系統的傳輸子系統作為城市軌道交通通信網絡的重要組成部分和信息傳輸載體，主要用于承載數據、語音、圖像等運營管理信息。數據類信息主要包括通信系統各子系統的監控信息、時鐘及網絡同步信號、列車自動監控( ATS) 信息、門禁系統( ACS) 信息、自動售檢票系統( AFC) 信息、計算機網絡系統( EMIS) 信息、電力監控系統( SCADA) 信息、火災報警系統( FAS)信息、環控信號( BAS) 信息、綜合監控信息、乘客信息顯示系統( PIDS) 信息等，語音類信息主要包括有線調度信息、無線調度信息、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控信息、視頻會議信息、乘客信息顯示系統車載視頻監視信息。

傳輸的運營管理信息包括語音、數據及圖像三類，各類信息的內容如下：

語音信息：專用無線系統、公務電話、專用電話、站間電話、寬帶廣播；

數據信息：通信系統各子系統的監控信息、時鐘及網絡同步信號、列車控制（ATS）信息、綜合監控系統（ISCS）信息（含機電設備監控（BAS）、電力監控系統( SCADA)信息）、火災報警系統( FAS)信息、自動售檢票（AFC）信息、門禁系統( ACS)、計算機網絡( EMIS)信息等；

圖像信息：CCTV視頻監控信息，乘客信息系統，視頻會議

隨著通信技術的不斷發展，傳統的 TDM ( time division multiplex) 業務逐漸被 IP( Internet protocol) 數據業務取代，語音信息向數字化方向發展。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展，傳統的模擬視頻監控系統逐漸被數字視頻監控系統取代，城市軌道交通通信網絡也呈現數字化、IP 化的發展趨勢。通信業務的數字化，對通信網絡提出了更高的要求，需要傳輸系統具有更強大、更靈活的數據處理能力，對傳輸帶寬的要求更為迫切。

2、通信傳輸系統的功能分析

作為整個城市軌道交通通信系統的“神經”，各種信息都會通過這個“神經”系統的傳輸。在日常工作中，各種調度信息、電話語音信息、視頻信息、自動檢票信息等數據的傳遞都通過傳輸系統進行。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中斷就會影響到軌道交通的安全。

當前，國內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定性和先進性。這種性能的傳輸網絡還應當具備以下幾個方面的特點。第一，先進性。構成該網絡的 IP 技術和 SDH 技術以及綜合端口技術都處于國內外領先水平；第二，容量大。要滿足整個城市軌道交通的通信系統暢通無阻必須才有 SDH 光纖技術。第三，網絡自愈。在傳輸過程中一旦某個環節出現故障，該系統必須能夠通過自身自愈功能消除故障和安全隱患。

3、傳輸系統的關鍵技術分析

當前，國內外主要傳輸系統有六種：OTN、SDH、ATM、寬帶 IP、IPoverSDH 與 IPoverWDM、以太網技術。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、網絡英文首字母的縮寫，意為開放的傳輸網絡。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境中的通信協議。采用光纖技術，傳輸距離沒有限制；其次對于數據、語音和視頻傳輸具有很多優勢；再次，該系統的適應性非常強，能夠不斷擴展適應各種標準端口的發展。

OTN系統是西門子公司依照標準的通信協議自主開發的傳輸網絡，其特點是設備簡單，網絡可靠、組網靈活、擴容升級方便等。但OTN是一種企業內部規范，是一種非標準的系統，傳輸制式非國際標準化，很難在公網中得以廣泛應用，但特別適合專網的應用，特別是城市軌道交通這樣封閉網絡。

2）SDH 技術。該技術是同步、數字和體系的英文縮寫，意為同步數字體系。該系統廣受青睞，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品，安全性、適用性和可用性都非常強，是世界各國電信傳輸的基礎，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，該模式可以實現不同信息系統之間的傳遞和轉換，例如電話、視頻、IP 數據等。該技術可以承載各種不同業務和流量之間的劃分，并對其分析，實現數據的集成處理。

4）IP 技術。IP 技術是互聯網迅速普及的后果，當前比較先進的 IP 承載系統有 SDH、ATM 和寬帶 IP, 其中又以寬帶 IP 為最優。由于軌道通信系網絡并非專業地 IP 業務，其不適合在骨干網絡中傳輸。但是寬帶 IP 將成為未來傳輸系統的發展趨勢。

5）IPoverSDH 與 IPoverWDM。以 IP 業務為主的數據業務是當前信息傳輸發展的主要技術標志。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、多業務支持能力的優點以及 IP 的簡單、靈活、易擴充和統一性的特點，可以達到優勢互補的目的。

6）以太網技術。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的 IP 數據流，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，減少網管開支，提高網絡結構。