遙視警戒在電力調(diào)度的運(yùn)用構(gòu)想范文

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近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)及通訊技術(shù)的發(fā)展，已成熟地實(shí)現(xiàn)了圖像、聲音信號(hào)的數(shù)字化，以及對(duì)音像信號(hào)的處理和遠(yuǎn)距離傳送。我們完全可以將這一技術(shù)引入到鐵路電力調(diào)度自動(dòng)化中，增加其“遙視”功能。“遙視”不僅可以在調(diào)度中心看到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)景，而且還能警戒，甚至必要時(shí)啟動(dòng)安全設(shè)施，如啟動(dòng)消防系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、以音響警告非法闖人者等。采用由攝像機(jī)獲取的圖像經(jīng)數(shù)字化處理，在電腦中用軟件通過(guò)對(duì)圖像數(shù)據(jù)的判斷，就能很準(zhǔn)確地對(duì)攝像機(jī)覆蓋的全部空間進(jìn)行警戒、報(bào)警，取代通過(guò)不同原理的傳感器(例如紅外探測(cè)器、超聲探測(cè)器、微波探測(cè)器、煙感探測(cè)器等)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的常規(guī)警戒系統(tǒng)，從而克服傳感器的探測(cè)面較小的缺點(diǎn)。

1系統(tǒng)組成

一個(gè)通用的多媒體遙視警戒管理系統(tǒng)主要包括監(jiān)控站及調(diào)度中心的一臺(tái)多媒體電腦、圖像接口電路、調(diào)制解調(diào)器、攝像機(jī)、鏡頭和云臺(tái)、多路視頻切換器及圖像傳輸介質(zhì)等。其中圖像傳輸介質(zhì)可用電話網(wǎng)，也可用微波、光纖等通道。為了提高圖像的傳輸速度，多數(shù)采用光纜，每個(gè)被監(jiān)控站通過(guò)光纜與調(diào)度中心互聯(lián)。多媒體電腦除常規(guī)電腦的基本部件外，尚有視頻處理卡、調(diào)制解調(diào)器及相應(yīng)的圖像處理、壓縮、解壓、警戒等軟件。來(lái)自攝像機(jī)的視頻信號(hào)通過(guò)視頻處理卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)行壓縮處理，以提高圖像傳送速度。任意兩個(gè)被控站之間或是某個(gè)被控站與調(diào)度中心之間只要撥通電話，就可完成兩者之間的圖像傳送。調(diào)度中心沒(méi)有攝取圖像的攝像機(jī)，它只獲取被控站的圖像信息，不提供圖像，但被控站之間則可以交換圖像信息。這一功能在被監(jiān)控對(duì)象較分散時(shí)是有特別意義的，因?yàn)閿z像機(jī)到多媒體電腦的視頻電纜的長(zhǎng)度只能300m左右，否則圖像信號(hào)將發(fā)生不能容忍的衰耗和畸變。因此就必需采取將半徑約300m范圍內(nèi)的被監(jiān)控點(diǎn)的若干臺(tái)攝像機(jī)連接到一臺(tái)多媒體電腦上，然后將數(shù)字化了的圖像信號(hào)經(jīng)調(diào)制解調(diào)器送上光纜，從而使圖像傳輸距離得以大大延伸。這樣在一個(gè)線路供電分區(qū)就可能設(shè)置若干臺(tái)多媒體電腦，它們都連接在光纜中，我們可根據(jù)需要將其中的一臺(tái)電腦定義為監(jiān)控中心，分區(qū)各處的圖像信息通過(guò)該分西鐵科技區(qū)的各臺(tái)多媒體電腦傳給監(jiān)控中心的電腦，再將圖像信息發(fā)往調(diào)度中心。當(dāng)然，這并不排斥調(diào)度中心直接向某供電分區(qū)的多媒體電腦提取圖像。

2工作原理

多媒體遙視警戒系統(tǒng)采用純數(shù)字技術(shù)，通過(guò)多媒體電腦方便地對(duì)圖像進(jìn)行任意處理、加工、和傳送。所以系統(tǒng)功能的擴(kuò)展和改進(jìn)完全是通過(guò)軟件進(jìn)行。初期投人的硬件設(shè)備將有很長(zhǎng)的生命周期，不會(huì)出現(xiàn)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備因功能不能滿足新的技術(shù)要求而被淘汰的現(xiàn)象。

2.1主要部件的功能

2.1.1攝像機(jī)的功能

攝像機(jī)是一個(gè)CCD傳感器，通過(guò)鏡頭將景物轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)(模擬量)，經(jīng)多路視頻切換器傳送到多媒體電腦中進(jìn)行數(shù)字化。云臺(tái)用于調(diào)節(jié)攝像機(jī)上下、左右的方位。

2.1‘2受控站多媒體電腦的功能

(l)將各攝像機(jī)的視頻信號(hào)數(shù)字化，并進(jìn)行壓縮處理以便提高遠(yuǎn)傳圖像的速度。(2)使用鍵盤(pán)、鼠標(biāo)給解碼控制器對(duì)各攝像機(jī)的云臺(tái)和鏡頭進(jìn)行控制，以獲得最佳的目標(biāo)圖像效果。(3)在所選定各攝像機(jī)定格的畫(huà)面上進(jìn)行所需形狀邊界的布防，界內(nèi)區(qū)域圖像的任意變化將引起向調(diào)度中心報(bào)警，并立即進(jìn)行錄像，同時(shí)將圖像發(fā)往調(diào)度中心。報(bào)警的閡值由軟件預(yù)先設(shè)定。(4)接收來(lái)自接人各解碼控制器的傳感器發(fā)來(lái)的報(bào)警信號(hào)，除可實(shí)現(xiàn)事件時(shí)刻及動(dòng)作順序的記錄外，同時(shí)可啟動(dòng)相應(yīng)的安全設(shè)備，并將事故現(xiàn)場(chǎng)的圖像進(jìn)行存盤(pán)及發(fā)往調(diào)度中心。(5)接收并轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自調(diào)度中心對(duì)相應(yīng)攝像機(jī)的控制命令。(6)除報(bào)警時(shí)自動(dòng)進(jìn)行錄像外，還可人工啟動(dòng)錄像和回放。(7)可對(duì)圖像的任意部位進(jìn)行放大并打印。(8)具有收發(fā)傳真功能。(9)報(bào)警時(shí)除自動(dòng)向調(diào)度中心撥號(hào)傳送圖像外，還能自動(dòng)尋呼有關(guān)人員的尋呼機(jī)或手機(jī)，顯示事故發(fā)生地點(diǎn)的信息。

2.1.3調(diào)度中心多媒體電腦的功能

調(diào)度中心的多媒體電腦在硬件配置_[較被監(jiān)控站簡(jiǎn)單，通過(guò)調(diào)制解調(diào)器將接收到的圖像信號(hào)進(jìn)行解調(diào)及解壓，然后在監(jiān)視器上重現(xiàn)。(l)接收來(lái)自各被監(jiān)控站的圖像。(2)遙控各被監(jiān)控站的攝像機(jī)。(3)預(yù)置攝像機(jī)的目標(biāo)參數(shù)。(4)接收來(lái)自被監(jiān)控站的報(bào)警信號(hào)。(5)啟動(dòng)圖像存盤(pán)或打印。(6)向上級(jí)調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)圖像信號(hào)。(7)遙控各被控站的消防及警戒設(shè)備。

2.1.4解碼控制器的功能

解碼控制器安裝在攝像機(jī)旁，用于將多媒體電腦傳送來(lái)的控制編碼轉(zhuǎn)換為對(duì)鏡頭和云臺(tái)的控制，還可就地接人與該攝像機(jī)監(jiān)視范圍內(nèi)的有關(guān)報(bào)警傳感器的報(bào)警信號(hào)，并可控制啟動(dòng)消防和報(bào)警設(shè)備。

2.2.戒功能的實(shí)現(xiàn)

被監(jiān)控站的每一個(gè)攝像機(jī)都可選擇兩種工作方式.即正常監(jiān)視方式和警戒方式，前者沒(méi)有報(bào)警功能，后者則根據(jù)需要布防。

2.2.1全域布防這種方式適用于完全無(wú)可動(dòng)物體的場(chǎng)合(例如全部人員撤離現(xiàn)場(chǎng)后)，進(jìn)人這種狀態(tài)后，只要攝像機(jī)所定格的畫(huà)面上出現(xiàn)了變化，就進(jìn)行報(bào)警。這實(shí)際上通過(guò)軟件不斷檢測(cè)相鄰兩幀畫(huà)面數(shù)據(jù)是否有變化，如果出現(xiàn)變化就表明有非法闖人者、或是有火警、汽、水泄漏等

2.2.2局部布防

這種方式適用于在攝像機(jī)所定格的畫(huà)面上還存在著可動(dòng)物體，只有部分區(qū)域需要警戒，當(dāng)在這幾個(gè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)畫(huà)面變化時(shí)才進(jìn)行報(bào)警。這實(shí)質(zhì)上是利用鼠標(biāo)或光筆在畫(huà)面上進(jìn)行地區(qū)任意邊界、任意數(shù)量的布防。此外，還可通過(guò)安裝在被監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的各種傳感器又紅外、超聲、溫度、煙氣等)進(jìn)一步加大警戒范圍。不論何種方式警戒，都是由多媒體電腦進(jìn)行監(jiān)視和判斷的，而且安全設(shè)備的啟動(dòng)是通過(guò)解碼控制器進(jìn)行的，借助通訊功能，在調(diào)度中心能及時(shí)獲取報(bào)警圖像，并可通過(guò)存盤(pán)(即錄像)保留全過(guò)程。

2.3系統(tǒng)配置要點(diǎn)

2.3.1受控站攝像機(jī)的選擇

西鐵科技(l)對(duì)進(jìn)行大面積監(jiān)視的場(chǎng)合，宜采用不可調(diào)的廣角鏡攝像機(jī)。(2)對(duì)需監(jiān)視設(shè)備具體細(xì)節(jié)，但無(wú)需頻繁控制的場(chǎng)合，宜采用三臺(tái)、鏡頭可遙控的攝像機(jī)。(3)對(duì)要求監(jiān)視設(shè)備較多的細(xì)節(jié)，且要求頻繁控制的場(chǎng)合，宜采用程控快速一體化球型攝像機(jī)。

2.3.2受控站攝像機(jī)至多媒體電腦視頻電纜的選擇

由于視頻電纜對(duì)攝像機(jī)的視頻信號(hào)會(huì)產(chǎn)生衰耗，因此距離一般控制在ZO0m以內(nèi)，如果延伸距離可考慮以下措施:(l)在途中增設(shè)一個(gè)或多個(gè)視頻放大器。(2)采用線徑較粗的視頻電纜。(3)將攝像機(jī)的視頻信號(hào)線經(jīng)射頻調(diào)制器調(diào)制后傳送至多媒體電腦再解調(diào)。(4)用小功率無(wú)線發(fā)射機(jī)發(fā)射視頻信號(hào)，調(diào)度中心經(jīng)接收機(jī)轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)后進(jìn)人多媒體電腦。此項(xiàng)措施要占用無(wú)線電頻點(diǎn)。

2.3.3圖像傳送速度與圖像質(zhì)且的關(guān)系

由于圖像信號(hào)數(shù)字化后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量很大，而傳送又是用串行逐位發(fā)送方式進(jìn)行。顯然，要傳送一幀圖像到調(diào)度中心是要花費(fèi)一定的時(shí)間的。通道的頻帶愈寬，圖像傳送的速度愈快。為了加速傳送速度，一般對(duì)圖像數(shù)據(jù)要進(jìn)行壓縮處理，以減少傳送的數(shù)據(jù)量。當(dāng)然，這樣會(huì)帶來(lái)圖像質(zhì)量的下降。所以人們?cè)谕ǖ李l帶寬度已確定的情況下，需要在速度和質(zhì)量上作符合實(shí)際的取舍。應(yīng)該指出，除傳輸?shù)牡谝粠瑘D像需要占用較長(zhǎng)時(shí)間外，以后的各幀圖像只是傳送變動(dòng)部分的數(shù)據(jù)。如果監(jiān)視不動(dòng)的設(shè)備，則圖像的傳輸速度在正常情況下就不存在快或慢的問(wèn)題。就是說(shuō)用電話線來(lái)傳送圖像完全可以滿足這種情況的要求。系統(tǒng)，我們可以實(shí)現(xiàn)真正的“無(wú)人值班”，并且可在被監(jiān)控站消防報(bào)警啟動(dòng)后，立即調(diào)出已啟動(dòng)傳感器的相關(guān)預(yù)置畫(huà)面并傳送到調(diào)度中』合，根據(jù)傳來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景判斷傳感器是否誤報(bào)，從而確定是否立即遙控啟動(dòng)消防設(shè)備，避免因經(jīng)常發(fā)生煙氣、溫度等傳感器誤動(dòng)作而導(dǎo)致不必要的損失。所以，電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化只有補(bǔ)充監(jiān)視警戒功能，才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的完全無(wú)人值班。