视频监控论文范文

导语：如何才能写好一篇视频监控论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1.1医疗教学实况转播与录制:

我院曾利用安装在手术室内的监控系统的高清1080P摄像机，对眼科大型手术提供过全程大数据远程实况转播。过程中利用全方位摄相镜头旋转、变焦、变距、抓拍图像。将手术实况，传送到观摩演示会场，通过大屏幕提供给数百与会人员实况学习观摩。我院还曾利用特殊高灵敏摄像机、拾音器实现对疼痛科微创手术过程远程教学，通过多个摄像机拍摄的监控画面、录像。在监视器和音频下，实现专家对远程手术室内的医生进行技术指导。手术的直播过程，学员能够在示教室从多个角度清晰观看，当需要讲解时，通过客户端实现专家与学员互动交流。利用我院视频监控系统，配合卫生系统远程医疗会诊平台的医学视教、诊断医疗等转播应用实践。以上教学音视频我们都已经通过IPSAN的存储功能录制成教学资料，永久保存，方便以后对医疗手术过程进行研讨与学习。

1.2远程会诊中的应用:

我院的监控系统还具备会诊功能，主任医师需远程查房时，医护人员可将医疗车推入指定病房，并将医疗车上的摄像头对准患者，通过远程查房平台将医疗车上的视频终端与主任医师办公室内终端互通，此时主任医师就可以与患者进行病情的沟通。会诊的同时患者床边呼吸机、监护仪等生命体征数据可实时被采集并传送到主任医师桌面，方便主任医师了解患者的病情及实时状态。

1.3临床医学资料采集远程传递的应用:

通过与HIS、PACS医院信息化系统对接，将X光影像，电诊数据、病理医学影像远程传输，提供远程医学影像诊断。系统支持从标准DICOM3.0和HDMI接口获取患者的影像资料。

2医院行政管理中的应用

2.1监控系统便于领导运筹帷幄:

通过设置在院长、主管领导视频监控客户终端，指挥主控服务器导入医院平面图，可方便的将任一点摄像头所拍摄内容即时拉入屏幕;对院区内的所有监控点位，工作人员岗位情况进行监看，进行同步录制，期间并不影响所监控区域正常工作进行，便于领导运筹帷幄。

2.2人事考勤管理:

通过设置在医院各出入口的监控终端，统计职工出勤情况。根据需要制成录像保留，作为考勤依据。

2.3收费窗口及药房投药窗口的应用:

在医院的每个收费窗口及药房投药窗口安装高清摄像机，几年来化解了上百次的收费、投药过程产生的误差和误会。为工作人员和患者找回经济损失累计上万元。

2.4停车场管理子系统的应用:

医院是公共场所，人员密集流动性大，车来车往，停车场管理也是医院形象窗口。可通过非接触式卡或车牌识别来对出入此区域的车辆实施智能管理，在停车场安装高清抓拍摄像机，拾音器对进出停车场的车辆进行识别，该系统拍下车辆的外形以及车牌。一旦发生意外事件，可以立即触发监控系统进行实时的录像并向监控中心告警。

3视频监控在平安医院建设中的作用

院区门诊、疗区是医院文明工作的窗口，是来院就诊本院人员聚集的地方，这里也是犯罪分子扒窃的重要场所。特别是急诊，经常有凶酒患者或是疑似刀枪伤来院就诊患者，智能监控系统发现哪里人员聚集或是环境有危险时都会第一时间通知医院行政管理人员或是安保人员去处理，为来院人员提供良好的服务，智能监控系统在保护医护人员的安全起到非常重要的作用，对公安部门案件分析起到了辅助作用。实践中我院监控室就曾经多次视频实况扑抓到夜间进入财务室的盗窃人员，并配合公安科现场擒拿等案列。

3.1报警系统应用:

报警系统作为综合安防:系统中非常重要的子系统之一是由前端探测、传输和控制三部分组成。发生意外时医生或财务等只需按下报警按钮，(放射源、细菌室、毒麻库等特殊区安装闯入报警探头，不需人工)，报警主机就会将报警信号上传至管理平台，联动摄像机转向事发现场，进行全程记录，并在大屏幕上弹出视频图像，联动声光报警器发出报警信号，提示管理人员立即处理。

3.2门禁子系统应用:

医院监控系统中包括门禁子系统，通过红外探测器、微波入侵探测器对医院无人布防的重点部位发挥作用。门禁系统是对出入口人员进行管理的重要设施，门禁系统可与视频监控系统联动，还可以与110联网，一旦发生非法入侵事件，如尾随，非法闯入、胁迫进入等，防盗报警系统、门禁系统就能立即在控制中心准确显示出事地点，快速报警和第一时间通知医院安保。

4结语

篇2

[关键词]项目　投资　目标成本

“平安城市”视频监控项目是一个政府采购项目，在这样的项目中，有严格的招标程序。同时，有许多有实力的竞争者参与竞争，企业如果只考虑获利性而进行相关的财务效益评价，将可能会失去中标的机会。而若企业为了中标压低自己的获利水平，这又陷入“赢者的诅咒”困境，尽管中了标，但是盈利较差，风险较大。因此，在此微利的时代，必须把财务效益分析与其它的分析进行整合，以利于在微利时代企业仍可获利。因此在“平安城市”视频监控项目中，对现有投资效益评价体系可进行如下的改进。

一、目标成本的定义和功能

目标成本源于日本丰田公司，在日文中成为“原价企划”，日文中的“原价”即中文的“成本”。日本会计研究学会（1996）把目标成本定义为“在企划、开发产品时，设定符合顾客需求的品质、价格、信赖性、交货期等目标，并通过从上游到下游的所有过程，试图同时达到上述所有目标的整合性利益管理活动”。（王文英，2007）

尽管目标成本最初是用于新产品的设计和开发，但目标成本的理念、原则和工具仍可用于“平安城市”视频监控项目。“平安城市”视频监控项目的顾客的需求来自于电信目前服务的主要客户，而且项目的生命期长，技术变化快，客户需求的服务品质高，功能多，而且电信企业的中标价低。因此“平安城市”视频监控项目可以引入目标成本进行投资效益分析。

Horngren, Foster和Datar(1997)认为在进入制造阶段前，设备、方法、技术等生产条件与产品设计式样已确定，约80%的产品成本便随之确定。由此可见在加工阶段降低成本的机会和幅度将十分有限。对“平安城市”视频监控项目同样如此，因为在项目进行可行性论证时，设备、技术与主要服务的内容、品质和功能已确定。因此80%以上的成本已决定，尽管客户还没有使用我们的服务，实际成本没有发生。目标成本是项目还没有建造之前就积极进行项目成本管理，只有在项目企划设计阶段进行全方位成本管理，才能大幅降低成本，提高项目盈利水平，建立企业核心竞争力，推出有竞争力的服务。

二、目标成本的理论分析

Gordon和Narayanan（1984）认为根据权变理论（Contingency Theory）管理控制制度要配合企业经营环境和战略。目标成本作为一种重要的成本管理制度同样要配合企业的经营环境和战略。

加登（1993）根据权变理论提出了目标成本的权变理论模型，他认为环境、战略和组织机构会影响企业的目标成本制度。

因此电信企业在用目标成本时，要考虑企业环境、企业组织战略、企业组织结构对目标成本的影响和制约。如果企业采用成本最小化战略就会尽量发挥规模经济的优势。如果企业采用差异化战略，就会根据顾客对质量、功能、时间等的要求采购专用设备。

三、目标成本制度在“平安城市”视频监控项目的应用案例

在目标成本制度运用于“平安城市”视频监控项目的过程中，项目的可行性分析并非只有财务或营销部门完成，而是由来自许多其它部门员工的跨功能小组（cross-functional team）共同完成。这样才能跨越部门本位主义，使不同部门的员工可以直接交流。这样可以换位思考，在问题还未发生时提前发现。

另外，在项目的整个企划阶段，采用同步工程。即项目的构想、设计、采购、建造、营运等相关部门的专业工作人员同时在一起沟通，而不是向以前一样接力进行。这样企业就可以更好地捕捉顾客的需要，减少协调和摩擦，缩短项目的建设期。

在传统的电信项目的成本计算中是典型的成本加成合同。由于电信一家独大，所以电信企业计算出所有成本，再加上一定的利润率，就是项目的总造价。但在当今竞争激烈的时代，先是以较低的造价中标，减掉上市公司股东对项目所要求的必要报酬，剩下的则是项目的目标成本。这一成本往往低于电信企业计算出的所有成本总和。

目标成本是必须达成的，因此电信企业的员工需要运用各种新思路、新观念、新技术、新方法来提供符合顾客需要的功能、品质、时间且不超过目标成本的服务。

这是一种以市场为主导的项目成本计算方法。目标成本分解到各个职能部门，甚至每一个相关工作人员，使他们的目标和责任比较明确。

电信企业的项目，需要价值链的所有环节紧密相配合。具体而言，在工程施工和设备采购中需要供应商紧密配合，而且需要顾客提供符合条件的设备工作场所，对于“平安城市”视频监控项目，还需要市政等部门的配合，所以在项目的企划阶段，需要价值链的上、下游进行合作，甚至把目标成本分解给工程项目和设备提供商。

“平安城市”视频监控项目的完成需要电信企业提高工作效率和服务的品质，降低成本，这样才能有竞争力。

“平安城市”视频监控项目还需要符合企业的战略和长期利益计划。这样再决定“平安城市”视频监控项目的目标利益和目标成本。这些在项目进行企划时，就加以分析和考察。

企业专门成立横跨各部门的“平安城市”视频监控项目委员会，其成员来自公司各个事业部和职能部门。这样可以整合各个部门的意见，进行有效沟通并能现场决策，这会提高营运效率，保证服务质量，使“平安城市”视频监控项目能有效运行。在项目投标之前就对“平安城市”视频监控项目作全面系统地分析，各部门充分沟通、交流意见以备将来有效合作，保证“平安城市”视频监控项目的获利。

“平安城市”视频监控项目委员会成立时会让所有部门的负责人了解，顾客的服务需求及特点，项目进度、设备、技术等项目关键内容，使各部门了解企业所需投入的资源和人力。再由各部门负责人遴选适当的员工全称参与“平安城市”视频监控项目。这些员工会定期或不确定开会，提出问题并分析解决，各部门都能有效支持“平安城市”视频监控项目。这样同步工程就可以落到实处，各种信息可以充分交流，各部门可以有效协调，工作相互衔接和交叉，提高工作效率。

同时“平安城市”视频监控项目指定一名管理人员作为项目主管，为“平安城市”视频监控项目整个生命周期的主管，由营销主管兼任，这样可以及时满足顾客的需要。

“平安城市”视频监控项目电信企业中标之后，中标价格扣除设定的目标利益，就到得目标成本，而目标利益的确定则参考公司战略和中长期计划来确定。目标成本当前的实际成本，这样企业需要进行各种创新和改善活动。

在分配总目标成本时要预计材料、设备、人工等通胀等因素影响带来的价格波动，还要考虑新技术带来的冲击，因此现有的各种资料和数据仅有参考价值，不能直接采用。

通过跨功能小组确定目标成本和总所需降低的成本后，需要将目标成本分解到原材料、购买设备及零件、直接人工等科目。

发包的工程和设备，则将成本分配给这些供应商。分解后将各部门的目标成本根据其可能完成度分成A、B、C三个等级。A级：可以达成目标成本。B级：有困难，需经努力才能完成。C级：不可控，需要环境符合预期才能完成。A级和B级基本是可控项目，那么C级将是未来管理工作的重点。

由于目前才尝试目标成本制，并没有将目标成本分解的非常细，分解的越想详细，越精确，越能找出问题所在，目标和责任将越明确，激励效果也会更好。这将是未来努力的目标。目前主要在积累相关的经验和数据。

“平安城市”视频监控项目委员会和项目负责人每季度检查一次目标成本完成情况，对重大问题需商议解决方案。

因为电信企业的施工队伍资源有限和电信企业并不自己生产主要设备。所以这些设备有供应商提供。而他们提供的产品和服务的质量和成本影响着电信企业的服务质量和成本。所以应该让供应商在项目较早阶段加入将来，使其估价。并和其共同探讨达到目标成本的方法。如果与供应商能长期合作，必须建立互信机制。每年对供应商进行评价，来决定未来的采购作业。

参考文献：

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关键词：视频监控；运动目标；提取；跟踪；检测

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：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

监控系统对生活在当今社会的每一个人来说都不陌生，居住的生活小区中有监控，商店、超市中有监控，银行系统有柜员机监控，林业部门有火情监控，交通方面有违章、流量监控等等。我们平时所说的监控应该被称为视频监控，要满足这些要求只有摄像头和后台录像是远远不够的，很大程度上要借助于计算机监控系统的帮助。通过计算机对现有的视频监控系统加以改进，实现对被监控目标的自动检测与提取、识别、跟踪、运动分析与理解，在不需要人为干预情况下，利用计算机视觉和视频分析的方法对摄像机拍录的图像序列进行自动分析，实现对动态场景中目标的定位、识别和跟踪，并在此基础上分析和判断目标的行为，从而既能完成日常管理又能在异常情况发生时及时做出反应。

要完成基于计算机的实时视频监控，运动目标的检测与跟踪是主要研究内容，在许多领域有着广泛的应用。运动目标检测与跟踪一般处于视觉应用系统的最底层，是各种后续高级处理如目标分类、行为分析的基础。

要使系统完整需要有硬件和软件两部分的支持。硬件系统对于监控系统来说就是视频采集系统，由数字摄像机链接计算机组成，介于视频监控的特殊性多采用无线方式对计算机和摄像机进行连接。软件部分完成对运动目标的检测、提取和跟踪。

快速准确的运动目标检测与提取是个相当重要但又比较困难的问题。这是由于动态环境中捕捉的图像受到多方面的影响，比如天气的变化、光照条件的变化、背景的混乱干扰、运动目标的影子、物体与环境之间或者物体与物体之间的遮挡、以及摄像机的运动等，这些都给准确有效的运动目标检测与提取带来了困难。就以运动目标的影子为例，它可能与被检测的目标相连，也可能与目标分离。在前者情况下，影子扭曲了目标的形状，从而使得以后基于形状的识别方法不再可靠；在后者情况下，影子有可能被误认为是场景中的目标。尽管目前图像运动分割主要利用背景减除方法，但如何建立对于任何复杂环境的动态变化均具有自适应性的背景模型仍是相当困难的问题。在利用对称差分方法的基础上，使用区域生长的方法对视频运动目标进行检测和提取，该方法结合了差分方法快速的特点和区域生长方法提取目标准确的特点，较好地完成了序列图像中运动目标的检测与提取。

在计算机目标跟踪现有的方法主要包括波门法和匹配法。波门法需要预测确定波门的位置及大小，匹配法存在一个搜索区域的问题，两者面对的同一个问题是如何通过预测确定目标下一时刻的大致位置。已有的几种目标位置预测方法，包括线性预测、平方预测、统计预测以及Kalman滤波方法。通过预测得到的目标下一时刻位置，可以缩小目标在匹配过程中的搜索区域，避免了传统目标跟踪使用全局匹配的方法，并充分结合目标检测的结果，有效提高了目标跟踪的速度。

现在对摄像头固定、背景静止情况下的运动目标检测与跟踪技术作了比较深入地研究，并取得了相应的研究成果。主要成果如下：（1）总结了己有的运动目标检测方法，对光流场方法给出了完整的应用方案；对瞬时差分方法中的一阶差分和对称差分分别作了介绍，分析了其优缺点并给出了实验结果；针对背景模型方法中的单模型和多模型分别作了研究。（2）对已有的图像分割方法进行了总结分类。结合研究内容，提出了一种基于区域生长技术的图像分割方法，该方法和对称差分结合使用，可以准确检测和提取视频序列中的运动目标。（3）对已有的目标跟踪方法进行了总结分类。经过分析指出，目标位置预测是快速稳定进行目标跟踪的一项关键技术。研究了己有的几种目标预测技术，并将其用于缩小目标匹配的搜索范围，提高了目标跟踪的速度。（4）提出了一个视频序列目标检测与跟踪的算法。该方法使用对称差分和区域生长技术进行运动目标检测和提取，使用修正的Kalman滤波方法预测目标下一时刻的位置，结合目标检测的结果进行目标跟踪，并对目标的突然停止和突然启动提出了一种解决方案。

整个基于计算机视觉监控中的运动目标检测与跟踪在研究过程中有侧重的研究了视频序列中运动目标检测与跟踪的关键技术，在目标检测与提取中，未考虑目标阴影的影响，这是今后研究的方向之一。另外，摄像机固定、背景静止的情况，目标检测与跟踪也仅仅是在摄像机的视场内进行，还没有深入研究摄像机运动等情况，这也是今后研究的一个方向。

总而言之，随着现代科学的不断发展，视频监控会不断地向更智能的方向前进，这就需要我们对目标检测与跟踪技术进行更深入地研究，推动这项技术的发展。在今后的研究工作中不断深入、不断探索，希望能够为该领域的技术发展贡献一份力量。

参考文献：

[1]李弼程,彭天强,彭波.智能图像处理技术[M].电子工业出版社,2004

[2]张天序.成像自动目标识别[M].湖北科学技术出版社,2003

[3]方帅.计算机智能视频监控系统关键技术研究[D].博士学位论文,东北大学,2005

[4]曾庆渝.视频分割算法研究及实践[D].硕士学位论文,浙江大学,2005

[5]范莹.视频监控中运动图像检测与识别技术的研究[D].硕士学位论文,大连理工大学,2003

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【关键词】实时目标跟踪；智能监区；视频监控；软件设计

1引言

监狱和看守所是我国的刑罚执行机关，在目前反恐维稳、构建和谐社会的新形势下安保工作尤为重要，一旦发生越狱、暴狱事件会立刻引起社会轩然大波。因此，建设一套高效、安全、稳定的监区监控系统，将技防、物防、人防和联防进行有机结合，已成为武警部队保卫工作中不可或缺的重要组成部分。智能监区视频监控系统采用业界先进的全景视频编码技术与枪球联动技术，在对整个监区进行无死角监控的基础上，利用视频分析技术，实现对监控范围内的非法闯入检测、运动物体跟踪、报警实时触发以及报警过程记录等功能。在实现监墙监控没有死角，动态跟踪运动目标等功能的同时有效减少监墙摄像头数量，减少监控画面路数，提升电视墙视频显示效果，确保武警值班员看的轻松同时看的清晰，有效避免因为视频路数太多导致值班员视觉疲劳，视频画面实际位置不明确等问题。本系统可有效协助武警部队在日常的“两看”保卫工作中能够及时发现并处理警情、实时目标跟踪以及报警记录回溯，提高武警部队日常执勤的目标性与准确性，对响应武警部队的减员增效的指导方针具有重要的积极意义。

2相关技术介绍

2.1视频传输

视频的正常传输是系统工作的前提，良好的网络传输有利于系统的稳定性和实时性。通常情况下，原始视频帧数据过大，在网络带宽一定的情况下，逐帧非压缩传输耗费时间较多。因此，本系统设计采用H264编解码技术，在传输前压缩视频，在传输后解压视频，实现数据的高速传输。H.264，又叫做MPEG-4Part10，AdvancedVideoCoding，是一种应用广泛的视频压缩标准[6]。该标准于2003年3月由联合视频组（JointVideoTeam，JVT）制定完成。H.264标准目前已经在DVD视频、数字电视、互联网视频流等领域广泛使用。

2.2数据跟踪算法

数据跟踪算法是智能监控系统软件的核心组成部分。在监所监控范围内，进行准确的目标检测和跟踪是系统软件正常工作的保障。本文以计算机视觉技术为基础来实现监控视频中的目标检测和跟踪，由于智能监控系统软件需要长时间工作值守，故系统设计时采用跟踪-学习-检测算法（Tracking-Learning-Detection,TLD）来进行单目标长时间跟踪。

2.3视频存储

视频存储是智能监控系统软件的保障部分。良好的存储结构和管理算法有利于缩短回溯查找数据的时间，提高工作效率。本文设计的智能监控系统软件以磁盘阵列作为基本的介质，以B+树结构管理存储数据索引，保障网络存储的稳定高效。

3系统总体架构

本文研发的智能视频监控系统主要包括五部分组成，包括管理中心系统、枪球联动子系统、视频存储子系统、客户端软件、网络摄像机。其中以管理中心系统为核心，完成视频数据的获取、推送、存储和视频分析。智能监控系统总体架构：智能监控系统的总体架构包括五个部分，如图1所示。其中管理中心为整个系统的核心部分，负责命令和数据的转发；枪球联动控制系统通过枪机摄像机进行视频采集与分析得到物体的运动轨迹，并将跟踪物体的运动轨迹坐标发送到管理中心，由管理中心下发命令到网络摄像机云台，负责转动跟踪；视频存储系统获取管理中心的视频，进行网络存储；网络摄像机终端系统负责视频获取并编码，获取管理中心的命令，控制摄像机转动；客户端软件为用户的控制接口，负责前端展示和命令下。

4系统测试及结果

根据实际系统运行环境需要对整体系统的算法性能，主要是TLD跟踪算法终端上运行的性能测试。

4.1算法实时性测试

整体的性能测试结果如表1所示。在嵌入式终端中的算法处理效率和PC的处理效率相比还是有差距。系统对算法实现的过程中对于学习模块进行了优化，可以发现在实际运用的过程中综合模块的耗时最低，检测模块的耗时最多，这与PC端运行的结果基本一致，在实际场景测试中发现，当算法稳定后，检测模块和学习模块相对的运行减少，整体的跟踪处理时间并不会增加太多，因此可以看出本设计的系统具有较强的工程实用性。

4.2跟踪准确性测试

算法时间性能基本满足实际需要，接下来需要对跟踪算法的准确性进行测试，根据实际场景的不同，会有很多种不同的测试情况，如图2所示。测试目标包含不同运动情况下的行人，包含正常情况，低曝光情况，行人有动作变化，运动速度加快等情况。本文综合了不同情况下对于运动目标的检测，根据目标由出现到消失的整体过程，统计算法处理的总帧数，跟踪成功帧数以及跟踪失败帧数，跟踪准确度测试结果，如表2所示。从表2中可以看出跟踪算法的准确度是受多种条件影响的，由于实际系统运行追踪目标的算法受目标大小、运动速度和环境情况等因素影响，本次的测试所反映的是基于一般情况下的整体系统性能。具体分析，在正常模式下也即光照充足，无大量异常背景影响下，追踪算法的准确度能够达到96%以上，出现跟踪失败的情况多数位于视频监控的边缘部分，由于追踪目标即将消失导致漏检，实际效果良好，基本上能够满足系统在日常监控运用中的需求。对于异常环境下，测试中的低曝光条件，会影响整体的检测效果，导致目标的检测灵敏度下降，特征匹配的准确度降低，容易导致丢失目标，所以在测试中，异常环境对追踪算法的影响是最大的，导致准确率最低。对于具有一定速度的目标追踪检测，可以发现由于快速形变导致的运动特征变化，由于算法模块设计的学习模块为了满足实时性的要求并不是每一帧进行运算，导致特征的更新并不及时，会导致一些偏差。这方面测试结果说明，在追踪算法平衡实时性和准确性方面还需要仔细平衡和优化。综合考虑，整体系统的追踪准确率能够达到80%以上，系统的准确性和实时性相对来说还是能够满足基本的系统需求，对正常环境下的监控还是具有良好的监控效果，具有良好的工程实用性。

5总结

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关键词：CCTV；DVR；IPVS；土建工程；移动视频监控系统；电信运营商

中图分类号TP2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）66-0180-02

0 引言

视频监控系统被广泛应用在保安、生产管理等场合，其特点是直观、方便、信息内容详实，本文结合视频监控系统的技术特点和土建工程的现实需求，阐述了如何在施工现场建立一个完善的视频监控系统，以及视频监控信号可采用何种承载网络传送至各类客户端，从而使电信运营商从中获得收益。

1 视频监控系统概述

摄像系统、传输系统、控制系统、显示系统、记录系统五大系统组成了视频监控系统。摄像系统通过同轴视频电缆或超五类线将视频图像传送到控制系统，控制系统再将视频信号分配到各显示系统和记录系统，需要传输的语音信号可同步录入到记录系统内。控制系统可发出操作指令，对摄像系统进行动作控制及对镜头进行调焦变倍的操作或云台上、下、左、右的运动操作，并可通过控制系统对多路摄像机及云台实现随意切换。利用记录系统，可对监控画面进行回放、处理、录入等操作，使图像效果达到预期要求。

视频监控系统作为一种防范能力较强的综合系统，以其及时、准确、直观、和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。最近几年，伴随图像处理、传输技术、计算机技术及其网络的飞速发展，视频监控技术也有了跨越式的发展。

2 视频监控系统的发展

视频监控系统经过了三个阶段的发展，分别是：第一代：模拟视频监控系统（CCTV）；第二代：数字视频监控系统（DVR）；第三代： IP网络视频监控系统（IPVS）。

2.1 第一代视频监控系统

传统模拟闭路视频监控系统（CCTV）作为第一代视频监控系统， 由摄像机、监视器、录像机和线缆等专用设备组成。模拟CCTV系统具有以下局限性：

1）监控能力有限,只能完成本地监控，特别是受模拟视频信号对传输距离和缆线放大器的限制，使此系统只能支持一定范围内的视频监控；

2）一般会受到图像分割器、切换器和矩阵输入容量的限制，使此系统扩展能力有限；

3）CCTV系统的监控画面必须经录像机存入录像带中，录像带容量较小需要频繁更换，且录像带易于丢失、被盗、损坏，致使此系统记录能力有限。

2.2 第二代视频监控系统

当前“模拟-数字”监控系统(DVR)作为第二代视频监控系统，是“半模拟-半数字”的以数字硬盘录像机为核心的系统，硬盘录像机与摄像机之间仍采用同轴电缆传送图像信号，硬盘录像机除具有录像和回放的基本功能外，还可以支持受限制条件下的IP网络访问，由于这一代系统是非标准封闭系统，因此市场上在售的DVR品种繁多，标准也不统一。第二代DVR系统仍存在较多局限,具体有以下几点：

1）第二代DVR系统方案需要在每个摄像机与DVR之间布放单独的视频缆线，这导致了布线的复杂性；

2）第二代DVR系统的有限扩展性，限制了此系统最多一次只能扩展16个摄像机；

3）第二代DVR系统控制多个监控点或硬盘录像机,需要配备相应的管理软件和专业的外部服务器才能实现，这体现了其可管理性有限；

4）第二代DVR系统只能通过DVR间接访问摄像机，不能从任意客户机访问任意摄像机，这就限制了其远程监视/控制能力；

5）第二代DVR系统的记录单元与RAID冗余和磁带相比，DVR的磁盘有发生故障的风险，记录资料没有备份。

2.3 第三代视频监控系统

IP网络视频监控系统IPVS作为第三代视频监控系统，与上两代系统相比具有明显优势。该系统特点是将Web服务器内嵌于摄像机上，同时在摄像机上配备以太网端口。这类摄像机不是生成连续模拟视频信号形式的图像，而是生成JPEG或MPEG4格式的数据文件，并通过网络共享，供授权客户机访问、监视、记录并打印，且不受地点和时间的限制。IPVS具有的优势有以下几点：

1）简单性：可以利用现有局域网基础设施，通过有线或无线方式传送摄像机输出的图像，同时可以发送各种控制命令；

2）强大可控性：运行整个监控系统只需要一套控制管理软件和一台工业标准服务器；

3）易升级、易可扩展性：监控服务器能够方便升级到更大带宽、更大容量、更快处理，使系统能够轻松添加更多摄像机；

4）全面远程监视：客户终端经授权既可以通过中央服务器访问监视图像，也可以直接访问任意摄像机；

5）存储可靠：为了永久保护监视图像不受硬盘驱动器故障影响，系统应用了SCSI、RAID以及磁带备份存储技术。

3 视频监控系统在土建工程中的应用

3.1 视频监控系统应用在土建工程中的意义

土建工程项目是一个庞杂的施工及管理过程，其中，土建工程现场管理是整个项目实施中极为重要的环节，土建工程施工现场管理质量的好坏直接关系到工程项目主体的建设质量、建设安全以及工程成本的高低。因此，将视频监控系统布置在施工现场，并在此基础上优化管理方案，从而提高土建工程现场管理的水平，将能够降低工程造价、减少施工过程中因疏忽造成工程成本的增加，提高了项目的经济效益，进而促进社会经济的全面协调可持续发展，这在实践与理论两方面都具有较高的意义。

土建工程中管理者可以通过视频监控系统对整个施工过程进行远程监控，同时现场施工技术人员也可以通过监控系统的音频和视频与监控终端前的管理者进行“身临其境”般的沟通，而且管理者还可以通过视频监控系统截取有价值的影像资料，这对以后“竣工验收”、“生产使用”、“改建扩建”、“总结经验”都有重要意义。

3.2 移动视频监控系统与土建工程完美组合

随着互联网业务逐步从以个人电脑为中心向以手机等移动终端为中心转变，视频监控行业也伴随着一系列的产品更新和系统升级，基于移动网络和智能终端发展的移动视频监控系统也将作为本行业新的前沿领域。

移动视频监控系统是基于无线网络进行动态前端采集，并结合传统监控平台系统和可移动监控终端形成的监控系统。移动视频监控系统通过无线网络将前端视频采集图像传输给手机、PDA、MP4、笔记本电脑等多种形态的移动终端，从而实现了远程实时监控。在此系统中，监控前端和监控终端主要是以无线局域网（WLAN）、中国移动的TD-SCDMA网络或中国电信的CDMA1X网络作为接入环境，对于其他的无线网络环境此系统也能接入。

移动视频监控系统摆脱了有线的限制，发挥了无线环境特有的优势，使监控终端的位置以及使用范围不再受地理环境的限制。针对土建工程现场管理的要求和特点，将这种无线环境下的监控系统布置在土建工程现场，较之以前的传统监控系统，有着无可比拟的优点。

3.3 电信运营商在土建工程中的收益分析

近十年来，中国全社会的土建工程量成倍增长，房地产行业始终是国家的支柱产业，2011年全国房地产开发总投资约61 740亿元，可以看到房地产行业中蕴育巨大的商机，而视频监控系统在土建工程现场管理中的重要作用越来越显著，这决定它的需求将与日俱增，作为无线网络建设者和移动产品技术提供者的电信运营商在此领域有这巨大的便利优势，投入较少的成本，就会获得较高的收益。

4 结论

移动视频监控系统虽然在土建工程中大有可为之势，然而无线网络的建设将直接影响其未来发展。目前，3G网络是移动视频监控系统应用的主要网络，虽然3G网络还存在传输不稳定、带宽受限、延时、丢包、运行费用高等问题，但面向商用的刚性需求，电信运营商们也在加快3G网络的发展步伐并不断创新，且提出了更高层次的LTE、4G等网络。可以看到，随着未来移动网络的发展，网络QoS的提高，移动视频监控系统将会在土建工程中有更广泛地应用。

参考文献

[1]罗世伟.视频监控系统原理及维护[M].电子工业出版社，2007.

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Zeng Yuan

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

摘要： 本文论述了基于IP网络视频监控系统的设计，提出系统设计方案，分析系统功能及其应用，重点论述了系统架构。

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.

关键词： IP 网络视频监控 设计与构思 系统架构 系统应用

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

中图分类号：TP315 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）14-0183-01

0引言

近年来，随着视频监控系统的大量普及安装，监控系统所获取并存储的视频数据容量正以惊人的速度增长。从理想角度看，这些视频包含了现实世界中的大量信息，应该为我们的管理及安保工作带来巨大的价值。但是从现实角度看，依靠人工处理包含数以万计的视频数据集，并从中获取信息，是非常困难、甚至是不可能的。因此，监控系统所获取并存储的绝大部分视频数据成了存储在硬盘中无人使用的数据，使我们陷入了一个数据爆炸却信息匮乏的困境。视频数据之所以无法成为我们能够直接使用的信息，是因为两者之间存在着“语义鸿沟”，即计算机所理解的低层次图像特征与人类所理解的高层次语义信息之间的差异。举例来说，人类在观看一段监控视频时，可以迅速结合先验知识判断出视频中奔跑的行人、交谈的人群、甚至行人之间的相互关系及情绪等更加细节的信息，而计算机只能获取图像色块、区域纹理或者运动方向等图像特征。

利用数字化网络技术和网络化实验装置，设计一种以IP视频监控技术为主要支撑的实验管理系统，可用于远程指导和规范管理，全面提高管理水平，极大的节省了人力资源，提高了实验设备的利用率和安全使用率。

1系统方案的设计与构思

IP数字化监控系统方案是由前端、中心平台、后端三部分组成的系统。前端由IP摄像机（或摄像机+视频编解码设备）、报警开关组成；中心平台由主机控制设备和监控软件组成；后端由存储器、显示设备、分控点设备组成；中心管理平台具有业务平台的管理功能，对传送过来的图像进行转发、分发或存储，对报警进行联动处理；在后端用户可在网络的任何一个接入点，无论是监控现场、监控中心，或者是远端，只要通过IE浏览器或客户端软件，在通过用户认证后可任意观看视频，可控制摄像机的角度、拉近拉远镜头、控制远端设备，并可接收报警信息。

2系统架构

IP网络视频监控系统分成四个部份：前端、网络视频服务器、中心视频服务器、监控工作站四个部份。

2.1 前端包括：摄像机、云台、解码器、电源、同轴电缆、信号线等。为求得最佳效果，每个实验室（占地面积约为150-300平方米）配置四台室内智能球机，一台固定摄像机。室内智能球机配置：一只22倍光学变焦高解度彩色摄像机，采用1／4″CCD，480线，1Lux／F1.2，22倍光学变焦，f=3.9～85.8MM，球形云台：水平355°连续，垂直90°旋转，内置解码器。固定摄像机：采用：AV-C621C彩色高解析度摄像机摄像机、定焦镜头、国产室内铝合金防尘防罩。AV-C621C彩色高解析度摄像机，其主要技术指标及性能参数如下：图象传感器：1/3"SONY CCD；水平线数：420线；最低照度：1.LUX；视频输出：1Vp-p75Ω；信噪比：>48dB；工作电压：DC12V；日本原装精工镜头COMPUTAR TG2A3514，变焦范围：3.5-8mm。

2.2 传输网络采用校园网络传输，只要有足够的带宽，就可以支撑整个系统的运行。为保证系统的正常稳定的运行，可以通过划分VLAN实现系统在IP网络上的传输。每路视频至少提供800K的带宽。

2.3 网络视频服务器采用网络视频服务器AV1320E-T系列，网络视频服务器，完成对前端摄像机及云台的控制，对前端输入的视频、音频进行数字压缩处理，接入监控中心视频服务器。

2.4 监控中心视频服务器配置一台普通服务器（配置要求P4、1GM内存、两块250G高速SATA硬盘、WINDOWS2003服务器）。安装分布式网络视频监控系统（服务器端软件），完成监控视频系统的处理、视频的硬盘录制、对客户端的监控响应等。

2.5 监控工作站（客户端）监控工作站（客户端）设备是普通PC电脑（配置要求P2以上），安装客户端软件，只需接入内部LAN，即可实施对前端的视频监控。通过IE访问中心服务器，就能进行实时的远程监控，并能与现场进行对讲，方便进行实验的交流、指导、教学。

2.6 系统结构组成前端监控点摄像机的视频信号通过视频服务器直接与网络连接，实现真正意义上的数字化视频传输系统。监控中心仅需一台计算机作为服务器（服务器根据录像需求配置相应数量的硬盘），可配置一台监控工作站作为系统管理和设置使用。系统服务器安装在监控中心，在网络上的任何一台电脑只需安装了客户端软件均可作为监控工作站（客户端），与传统监控相比具有明显的优势，前端监控点扩展方便，只要有网络的地方均可设置监控点。

2.7 网络环境运行由于本系统是基于IP网络（局域网/城域网）建设的，所有要求提供基于IP的网络环境，基本要求如下：①为每个监控点提供RJ45网络接口和220VAC电源；②达到实时高质量图像监控（每秒钟传输25帧PAL视频）目的每个监控点提供的网络带宽不能少于800Kbps；③为每台视频服务器提供固定的IP地址；④服务器：Windows 2000Pro/2000Server/XP系统；⑤客户端：Windows 2000Pro/XP；

3系统应用范围

主要应用在专业的安全系统中，可通过网络从远程监看现场的实时画面。网络摄像机可轻易地被整合在复杂的大型系统中，但是同时又可以在一个较单纯的监控环境中当作一个独立的系统来使用。网络摄像机非常易于连接到现有的IP网络上，并且可以通过网络提供各地实时且高画质的视频。对于一些敏感区域，如计算机机房、银行柜台或其它远程场所，都可通过局域网或因特网，用最经济最简单的方式来密切监看。网络摄像机不但可强化连锁店面的监控，确保一切安然无恙，并且也对办公室安全提供高度的防护，如接待处、会议室等，当有意外发生时，可搜索有哪些人曾进入计算机机房，以做出适当的处理。网络摄像机对制造业厂商也是一个相当好用的工具，主管在办公室或家里，就可以监控工厂的自动化生产设备、其它机器及生产线等等。此外，若具有PTZ（Pan/Tilt/Zoom）功能的网络球机，还可以做更复杂多变的监控，有如亲临现场。

参考文献：

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本项目主要完成了以联合站为调度中心，实现了在中控画面上对全厂工艺流程数据实时采集、控制与管理；单井功图量油系统实现站外100余口油井生产状态监控；视频监控系统实现厂区及重点设备的视频监控，降低了安全风险。

关键词：自动化 功图量油技术 视频监控 数据监控

一、论文背景

将自动化技术应用到生产和经营管理过程，在技术上可实现生产过程全面监控，数据采集齐全准确；在管理上可实现管理自动化、网络化、保证运行组织迅捷高效；在安全上可实现安全防范灵敏可靠，避免安全事故的发生，从而改变生产现状、提高生产效率、提升管理水平、加强安全防范，由此可见三塘湖采油厂自动化系统建设的重要性。

三塘湖采油厂管辖着牛圈湖、牛东、西峡沟、北小湖4个区块油田，牛圈湖联合站、牛东接转站、三塘湖至哈密原油外输管道及各类生产设备。可将三塘湖采油厂的管辖范围分为站内和站外。三塘湖采油厂的自动化现状：一是站外油井，大都分布在戈壁滩上，单井信号未采集，工况无法监测，不利于油井的管理与维护，不能及时发现并处理工况异常的油井； 二是站外配水间仅有就地流量显示，无法准确调整配注量；三是站内仅有联合站一套DCS自控系统，只能满足自身需求，牛东接转站未实施自控系统；四是厂区及重点设备无视频监控。由此可见，三塘湖采油厂自动化系统不能满足生产与安全需要，急需扩建与完善。

二、建设内容及原则

1.建设内容

针对三塘湖采油厂自动化系统现状，我们提出如下建设方案：

一是扩建自控系统：完成牛东接转站PLC系统建设，实现联合站和牛东接转站站内实时数据的监测与控制，保障站内设备安全运行。

二是应用功图量油系统：实时监测站外油井参数，实现生产井液量查询、工况诊断及数据展示。

三是实施视频监控系统：实现厂区、周界重点设备以及重点生产生活场所的远程监控。

2.建设原则

三塘湖采油厂自动化系统建设遵循以下原则：

一是数据传输可靠：选用可靠性高，实用性强的远传仪表及设备。

二是设备监控到位：实时、准确地监测站内重点设备、重点部位场区的运行状况，确保图像清晰与监控质量。

三是控制系统稳定：根据自动化前沿技术，选用成熟、可靠、稳定、可扩展的自控系统。

四是产品实用先进：选用口碑好，具有实力的公司的产品。

三、关键技术及创新点

1.关键技术

1.1扩建自控系统

PLC双机热备技术保证数据传输的高效性；交换机冗余保证系统安全；两台上位服务器热备与同步实现主从服务器的同步、实时检测和无扰切换，实现了自控系统的冗余，保证了系统的稳定。如图1：自控冗余系统。

1.2单井功图量油系统

该系统采用北京雅丹的YD-2功图量油系统，主要由工况监控子系统、计量分析优化系统、网络浏览子系统三个部分组成。工况监控系统实现数据采集和远程控制，数据通过计量分析优化系统的分析子系统和模块进行分析后，最后通过网络浏览子系统将数据进行。

其中数据采集与通讯是依靠现场采用的无线传感器采集油井载荷、示功图等工艺变量值。采集的数据经油井智能控制终端（RTU）整理后，通过无线GPRS网络将其传送到中心监控室，在单井自动化服务器上实现数据展示。

1.3视频监控系统

为了避免视频线缆信号受强弱电信号干扰，保证视频图像清晰可靠，除中控室及门厅的监控摄像机外，其余监控点的传输部分均采用光缆传输。

在联合站中控室设立一个监控中心，运用欧亚2.0视频监控软件实现本地及企业局域网内图像的浏览、控制及录像调用；通过VGA画面分割器可将操作台的8台计算机中任意一台的显示内容同步显示到65寸液晶电视上。

四、实施效果

1.实现生产实时数据集中监控

通过对牛东PLC自控系统的扩建，实现了牛圈湖联合站、牛东接转站生产实时数据的集中统一监视、控制和管理，累计增加159个模拟量、480个数字量及30副主体流程图。两套系统都进行WEB，只要在油田公司局域网范围内就能通过IE浏览实时了解生产工艺参数。

2.实现7套单体设备统一管理

通过modbus数据传输方式，实现了联合站2套称重计量器，2套加热炉，1套过滤器，2套牛东接转站加热炉共计7套单体设备在中控室画面的集中监控。

3.实现单井功图量油

采用RTU通讯技术，实现采油厂所有抽油井油压、套压、载荷、冲程、冲次等变量自动采集和远程传输，通过“油水井远程监控液量自动计量及分析优化系统”进行产液量的计算和抽油机工况分析，自动生成相应生产报表及分析结果。

4.视频监控系统

三塘湖采油厂工业电视监控系统实现了联合站11套，牛东接转站6套，管道首站3套共计17个监控点的监控，实现了重点生产区域和要害岗位视频监控，确保了采油厂安全生产。

五、效益及结论

1.效益

通过三塘湖采油厂自动化系统扩建与实施，带来了以下效益：

一是为基层：根据工艺参数实时监控，给操作人员带来便利，最大程度的降低了安全操作风险，提高了生产效率。

二是为管理：齐全准确的采集数据与WEB，通过网络即可全面监控生产各个过程，从而实现了三塘湖采油厂自动化管理的网络化。

三是为安全：工业电视的实施，使得监控图像清晰可靠，网上同步传送，加强了安全防范的可靠性。

2.结论

一是联合站自控系统采用罗克韦尔的产品，在吐哈实现了首例冗余系统。

二是应用web卡件实现web，它为油田的不同自控系统提供了一种思路。

三是吐哈油田首次采用功图量油技术，且数据传输采用GPRS通信方式，这种传输方式，相比电台传输，不受天气影响，故障率低，不受频段限制，可在其他油田推广应用。

篇8

【关键词】远程视频监控H.264无人值守网络编码器信道组播

随着水利信息化建设的深入，水电站的“无人值班、少人值守”的管理方式已经成为发展的趋势。但发电站具有地域分布较宽、运行设备较多等特点，普通的视频监控系统因为其传输距离的限制，应用到水电站中并不合适。因此使用远程视频监控系统实现对水电站运行情况的全方位监控管理将是一个较好的选择。

一、总体思路及功能要求

水电站远程视频监控系统是基于远程监控、高度集中的管理的需求来规划和设计的。它通过网络为传输通道，以视频压缩、流媒体等计算机技术为核心，打破了传统的工业电视系统的监控方式和结构，是数字化的视频图像监控系统，将监控系统的概念从广度和深度上进行了极大的延伸，系统将实现一下功能：

（1）视频管理功能：画面显示、视频文件回放、视频储存。

（2）实时控制功能：摄像机控制、图像编码器控制。

（3）安全监视功能：对重点建筑物及重要管理部位的安全监视功能；监视各闸门运行状态、结构异常情况、渠道水位、工况；通信机房设备的安全监视等。

（4）网络浏览功能：在局域网内可实现图像远程实时预览、远程调用检索、网络视听功能，通过相关软件远程调用监控分中心的数字硬盘录像机的视频文件来实现。

二、远程视频监控系统中的关键技术

2.1视频压缩编码方式

远程视频监控系统主要是通过网络对监控点的采集的视频、音频等信号进行传输。视频流在传输的过程中由于受到网络环境的各种客观限制，所以图像必须经过压缩处理。压缩方式很大程度上决定了视频图像的质量、压缩比、传输效率等性能，它是评价视频监控系统优良的重要环节。随着多媒体的发展，相继推出了很多视频压缩编码的标准，目前主流的编码标准为H.264。H.264与其它现有的视频编码标准相比，在相同的带宽下提供更加优秀的图象质量、更强的容错能力、更优秀的网络适应能力。H.264优越的性能主要的得益于其统一的VLC符号编码，高精度、多模式的位移估计，基于4×4块的整数变换，分层的编码语法、帧内预测、面向IP和无线环境等编码特点。H.264是目前远程监控系统视频压缩编码的最佳选择。

2.2流媒体传输技术

视频压缩编码以后，如何在网络中有效的传输，是另外一个需要考虑的重要问题，因此流媒体的网络传输技术同样也是远程视频监控系统的关键技术。

首先流媒体技术是一种连续的实时的媒体传输技术，就像它的名字一样。如果把媒体信息比喻做水，原来我们的技术好比从井里打水，打满一桶用一桶，而使用流媒体技术后好比我们装了自来水，不必等待打开水龙头就能够用水了。这也就是流媒体技术的实时性、高吞吐量的体现。流媒体技术中又包括了流媒体协议、流媒体格式等内容。概况的说流媒体技术就是基于一系列支持流媒体实时传输和服务质量控制的协议比如RTP、RSVP、RTCP等，将音频、视频等媒体文件压缩后通过网络流式传输到用户计算机的技术，用户不需要下载所有文件，只是通过短暂的缓冲便可以边下载边观看。

三、系统的组成

在水电站的重要部位设置摄像机、云台等，通过摄像机采集到的图像信息经网络视频服务器数字压缩后通过公网传输远端的分管中心、管理处并通过自建光纤传输到本站的管理站，同一管理层级的任一管理单位只要获得相应的权限，都可以通过视频监视软件随时监控各地任一摄像机的图像，也可以固定监视重要画面或按一定的程序对各个摄像机的画面进行轮流显示，同时能灵活控制云台转动和摄像机镜头调焦。

前端摄像机采集到的模拟视频信号通过视频服务器压缩并传送到网络上，在网络的任意位置即可实时监视；同时通过报警联动，自动把需要的视频内容储存到水电站管理站的存储设备上，在需要的时候回放。并使用相应的视频软件控制前端的摄像机、云台动作，达到想要的视频效果。通过网络视频软件系统启动报警录像、录像查询、图像轮询等众多功能。

远程视频监控系统主要由现地、传输、控制、显示记录四个部分组成。现地部分包括一台或多台摄像机以及与之配套的镜头、云台、防护罩、解码器，视频服务器等；传输部分包括视频电缆、网络交换机、传输光缆；控制部分包括视频切换器、云台镜头控制器、各类通信接口、电源和控制台、监视器等；显示记录设备主要包括监视器等。实现现地的视频信息通过适合的传输方式送达各个管理部门。

3.1组网方式

系统中现地的视频监控点主要监视水电站重要部位的实时状态，并要将信息实时反馈回水库现地管理站、分中心站、巴管处。

其中，水电站管理站租用公网线路接入SDH网络，实现与分中心站的通信。分中心站再与管理处之间一般有已建的通信链路。在保证图像信息清晰流畅的前提下，为节省通信链路带宽资源，设计视频监视采用H.264（MPEG-4 PART10）视频编码压缩标准，每路视频为384K，以保证每路视频达到20帧以上的图像效果。

水电站现地与现地管理站间通讯线路都采用自建光纤方式。

现地视频摄像机，通过视频信号电缆和控制信号电缆与视频服务器相连，通过RJ45接口接入网络交换机，通过光纤链路送到管理站。

3.2视频采集

摄像装置是收集被摄物体的光信号并将其转换为电视信号的设备，它是视频监视系统的核心部分，其中包括可控变焦镜头、摄像机、防护罩及云台等部件。根据被摄对象及摄像环境的不同，摄像装置的具体配置也有所不同。同时，为适应夜间监视的需求，除采用远红外摄像设备外，往往还需要配置必要的照明设备，保证重要建筑物的远程监视。

视频服务器是视频监视系统实现数字化处理的重要设备，它将前端摄像机的模拟图像/音频信号处理成高清晰的实时声像数字，完成模拟视频监视信号的数字采集、影像压缩、监控数据处理、报警信号的采集等功能。

解码器主要负责接收、处理管理调度中心发来的控制指令，以调整和控制云台和摄像镜头的动作，满足视频监视系统对监视对象高清晰监视的需要。

3.3视频传输

单路图像传输带宽约需384KBit，对于多路图像的传输可采用轮循的方式，以减小传输链路的带宽。传输协议拟采用标准的TCP/IP协议，以便通过计算机局域网或者广域网进行传输。根据水电站远程监控系统的特点，视频监视图像拟通过语音、数据、图像三网合一的网络系统进行传输。

3.4远程控制

视频监控系统采用Brower/Sever结构，在水电站机房或其他水电站管理场地设视频监控服务器，配备视频图像监控软件系统，主要完成现场图像的接收、处理、存储、检索、回放、备份、恢复，以及对现场各摄像镜头和云台的远程控制，并实现用户登录管理，优先权限分配，控制信号协调，图像实时监控等功能。

在各级管理单位设置视频监视计算机，可远程控制各个视频监视点的工作状态展示现地视频监视点的水情、工情、闸门图像信息。

在闸房的视频服务器上，均配备以太网口接入网络交换机，视频工作站可通过交换机完成对水库各摄像机的控制和图像监视。

3.5存储能力

视频服务器采用MPEG4/H.264的压缩技术，它本身的动态范围相当大，因此存储容量需要依据码流统计各个通道每小时生成文件大小的估值。水电站如果设置3镜摄象机，按常规单路视频每小时压缩存储容量约为200M计算，视频存储一个月容量为=3*24H*200M*30D=432G。如需存放更长时间，依次类推。

四、系统主要特点

采用远程网络视频监控系统具有以下的特点：

（1）技术先进采用多种视频处理技术，图像清晰度高，图像实时性好。

（2）高可靠性系统设备通过严格的防雷、电磁辐射、抗干扰测试，确保系统稳定运行。

（3）良好的维护性系统监控点设备采用高度的模块化设计，可靠性高，大大降低维护工作。

（4）安全性有一定的防病毒和网络安全应对能力。监控系统设立用户权限，操作人员只有获得相应的监控权限后才能进行相应的监控管理操作。同时系统有操作人员登陆和退出记录。具有一定的自愈能力，不因用户误操作等原因使系统出错、退出或死司机。

（5）良好的可扩展性监控点图像监控数目可以方便增加。

（6）良好的兼容性系统严格遵守现行主要的监控规范和标准。

五、结束语

正值水利信息化系统发展大潮的来临之际，利用摇视、遥控计算机网络通信技术为一体的视频远程监控系统，为工程的现代化管理提供了重要手段。远程网络视频监控系统在水电站的应用，可辅助安全生产，降低生产管理成本，提高工作效率，成为水电站集中管理必不可少的一部分。

参考文献

[1]穆站松，黄挚雄.基于H.264的远程数字视频监控系统[J].计算机与数字工程，2006，4（3）：136-139.

[2]何小海，腾奇志.图像通信[M].西安电子科技大学出版社，2005：327-353.

篇9

关键词：视频监控系统；彩转黑摄像机；红外线

中图分类号：TP23

1 红外线及红外摄像技术

光是一种电子磁波，其波长范围为1纳米（1nm=10-9m）至1毫米（1mm=10-3m），人眼可以看见的光称为可见光。可见光的波长范围为380nm-780nm，可见光波长由长至短可分成红、橙、黄、绿、青、兰、紫七种，波长比紫光短的看不见的光称为紫外光，波长比红光长的看不见的光称为红外光。

红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术两种。被动红外摄像技术是利用所有物体在绝对零度以上都有红外光发射的原理。由于人体和发热体发出的红外光较强，其它非发热物体发出的红光很微弱，因此，利用特殊的红外摄像机就可以实现夜间监控。被动红外摄像技术由于设备造价高且环境摄像效果差，在一般企业级应用不多。

主动红外摄像技术是利用半导体固体发光（LED）或红外线灯或热辐射红外灯人为产生红外辐射，发出人眼看不见的红外光去照射景物和环境，利用普通低照度CCD去感受周围环境反射回来的红外光，从而实现夜视功能

2 红外线和黑白CCD

在实际应用中，我们发现黑白摄像机比彩色摄像机具有更高的灵敏度，可以在较暗的环境里获得不错的图像，特别在有红外光源配合使用时更是可以做到0LUX（可见光）。

由于黑白CCD图像传感器具有很宽的感光光谱范围，其感光光谱不但包括可见光区域，还延长到红外区域，利用此特性，可以在夜间无可见光照明的情况下，用辅助红外光源照明也可使CCD图像传感器清晰地成像。而普通彩色摄像机为了能传输彩色信号，从CCD器件的输出信号中分离出绿蓝红三种基信号，然后合成彩色电视信号，其感光光谱只在可见光区域。

普通CCD黑白摄像机可以感受光的光谱特性如图3所示。

由图可见，黑白CCD它不仅能感受可见光，而且可感受波长大于760nm至400μm红外光。这就是利用普通CCD黑白摄像机、配合红外灯可以比较经济地实现夜视的基本原理。

3 红外灯的分类及产品特点

红外灯按红外光辐射机理分为半导体固体发光（LED）和红外线灯或热辐射红外灯两类。

3.1 热辐射红外灯的原理与特点。物体在温度较低时产生的热辐射都是红外光。当加热到500℃以上时，才会产生暗红色的可见光，随着温度的上升，光变得更亮更白。在热辐射光源中，通过加热灯丝来保证辐射不断的进行。辐射体在不同温度时，辐射出的峰值波长是不同的，其光谱能量的分布也是不同的。根据上述原理，热辐射红外灯，其红外光成分可达92%。功率可达到375W，使用寿命可达2000-5000d小时，辐射角可达60-80°。红外灯发射的红外光谱范围很宽，波长在800-2500nm之间，这与普通黑白摄像机感受的宽光谱范围相一致。

3.2 LED红外灯的特点。光谱功率分布比较集中的窄带分布，其中心波长为830-950nm，半峰带宽约为40nm，满足一般CCD黑白摄像机可感受范围。它的最大优点是可以完全无“红暴”。LED红外灯因其成本造价低，成为目前使用最多的红外产品，其使用寿命一般为6000小时。

4 监控摄像头加装红外灯的技术方案

红外灯的选择最重要的问题是红外灯与摄像机、镜头、防护罩，供电电源等成套性。

考虑系统设备的成套性时要特别注意以下几个问题：

4.1 加装对象必须是黑白摄像机或日夜两用型摄像机。黑白摄像机采用的CCD传感器有很宽的感光光谱范围，利用辅助红外灯照明就可在CCD传感器上清晰的成像，日夜两用型摄像机采用两个CCD进行切换或者采用一个CCD传感器，利用数字电路的切换也可以实现红外灯泡照射摄像。

4.2 要求红外灯与摄像机CCD尺寸规格要协调。目前市场上的CCD摄像机规格有1/2，1/3，1/4，如果红外灯标称的有效距离是在1/2摄像机条件下试验的，这时如使用1/3摄像机或1/4摄像机有效距离就一定受影响，因为l/3摄像机的光通量只有1/2摄像机光通量的44%。因此针对不同CCD尺寸建议选配相应有效距离的红外灯。

4.3 电源供电。红外灯对工作电流影响非常敏感，在距离较远的多个红外灯同时采用DC12V集中供电时，由于电路衰减可造成各红外灯供电电压高低不一致，影响发射功率，导致红外分布不均匀红外成像质量不高，因此在条件许可的情况下，尽量采用AC220V供电为宜。

5 红外灯的安装调试

5.1 摄像机设置为自动电子快门、自动增益控制等参数，以适应昼夜照度的变化。

5.2 应尽量避免红外摄像机视场内有全黑色物体、空旷处、水等容易吸收红外光线的物体，如果红外线光被吸收或减弱，将会大大削弱红外线的反射与摄像机的效果。

5.3 考虑被摄像景物的反光程度。红外线具有与可见光相同的反射、折射等特性，故在目标景物周围没有良好的反光环境（如建筑物、围墙、标牌）时应考虑一定的距离余量。

5.4 红外线灯不可直接面对摄像机，摄像机所见的红外光线如同人类看到的日光一样，会使影像出现反白现象。

5.5 红外线灯不一定与摄像机安装在同一位置，若摄像机离被照物体远可考虑将红外线灯安装在两者之间。同位置安装最佳方式是红外线灯与摄像机上下重叠架设。

5.6 红外线灯安装高度不应超过4米，太高会影响光线的反射率。角度应由上向下俯角20度为佳，仰角过大反射率降低。

5.7 必须保障红外线灯的工作指标，红外线灯的供电电源功率必须高于红外灯本身的工作功率

6 总结

随着经济的飞速发展，视频监控技术在工作生活中应用越来越广泛，视频监控也由原来的事后追朔朝着事前防范的功能转变。

本文结合目前企业监控系统的现状，提出了基于黑白摄像机或日夜两用型摄像机加装红外灯改造方案，最大化的利用了原有的监控设备进行了技术改造升级，实现全天候的视频监控。

参考文献：

[1]梁笃国.网络视频监控技术及应用[M].北京：人民邮电出版社，2009.

[2]汪光华.视频监控全面解析与实例分析[M].北京：机械工业出版社，2012.

[3]田芊，廖延彪，孙利群.工程光学[M].北京：清华大学出版社，2007.

篇10

【关键词】概述；功能分析；传输技术；轨道交通

中图分类号： U45 文献标识码： A 文章编号：

引言

伴随着我国现代化经济与科技的不断发展与进步，我国的城市轨道交通在人们的出行中占据着重要作用。然而城市轨道交通通信系统是一个庞大的系统性工程，它直接为轨道的运营管理服务，是轨道交通的信息传递器和神经系统。作为城市轨道交通的一个综合性系统结构，主要由以下几个方面组成：传输系统、电话系统、视频系统、广播系统等。本论文主要对传输系统做深入剖析。轨道交通通信系统主要完成三个方面的任务：一是【确保】（必须保证）轨道交通指挥和调度有效进行；二是为广大旅客传输各种信息服务；三是维护设备和运营管理的服务。通过这三种任务和能力的完成，才能确保整个轨道交通通信系统的正常运转。

【通信系统包括专用通信系统、公安通信系统和民用通信系统三部分。】

1、通信传输系统概述

通信系统的传输子系统作为城市轨道交通通信网络的重要组成部分和信息传输载体，主要用于承载数据、语音、图像等运营管理信息。数据类信息主要包括通信系统各子系统的监控信息、时钟及网络同步信号、列车自动监控( ATS) 信息、门禁系统( ACS) 信息、自动售检票系统( AFC) 信息、计算机网络系统( EMIS) 信息、电力监控系统( SCADA) 信息、火灾报警系统( FAS)信息、环控信号( BAS) 信息、综合监控信息、乘客信息显示系统( PIDS) 信息等，语音类信息主要包括有线调度信息、无线调度信息、公务电话信息、站间行车电话信息、广播音频信息等，图像类信息主要包括视频监控信息、视频会议信息、乘客信息显示系统车载视频监视信息。

传输的运营管理信息包括语音、数据及图像三类，各类信息的内容如下：

语音信息：专用无线系统、公务电话、专用电话、站间电话、宽带广播；

数据信息：通信系统各子系统的监控信息、时钟及网络同步信号、列车控制（ATS）信息、综合监控系统（ISCS）信息（含机电设备监控（BAS）、电力监控系统( SCADA)信息）、火灾报警系统( FAS)信息、自动售检票（AFC）信息、门禁系统( ACS)、计算机网络( EMIS)信息等；

图像信息：CCTV视频监控信息，乘客信息系统，视频会议

随着通信技术的不断发展，传统的 TDM ( time division multiplex) 业务逐渐被 IP( Internet protocol) 数据业务取代，语音信息向数字化方向发展。同时，随着人们对视频图像的要求越来越高，标清视频、高清视频技术得到快速发展，传统的模拟视频监控系统逐渐被数字视频监控系统取代，城市轨道交通通信网络也呈现数字化、IP 化的发展趋势。通信业务的数字化，对通信网络提出了更高的要求，需要传输系统具有更强大、更灵活的数据处理能力，对传输带宽的要求更为迫切。

2、通信传输系统的功能分析

作为整个城市轨道交通通信系统的“神经”，各种信息都会通过这个“神经”系统的传输。在日常工作中，各种调度信息、电话语音信息、视频信息、自动检票信息等数据的传递都通过传输系统进行。而这些信息都是轨道交通正常运行的必要条件，如果一些信息的传输出现中断就会影响到轨道交通的安全。

当前，国内外所采用的传输技术一般用 SDH、OTN 等技术，可以兼顾技术的安全稳定性和先进性。这种性能的传输网络还应当具备以下几个方面的特点。第一，先进性。构成该网络的 IP 技术和 SDH 技术以及综合端口技术都处于国内外领先水平；第二，容量大。要满足整个城市轨道交通的通信系统畅通无阻必须才有 SDH 光纤技术。第三，网络自愈。在传输过程中一旦某个环节出现故障，该系统必须能够通过自身自愈功能消除故障和安全隐患。

3、传输系统的关键技术分析

当前，国内外主要传输系统有六种：OTN、SDH、ATM、宽带 IP、IPoverSDH 与 IPoverWDM、以太网技术。这六种技术的特点分别介绍如下。

1）OTN 技术。该技术是开放、传输、网络英文首字母的缩写，意为开放的传输网络。因此 OTN 技术的特点主要为：首先，能够合理利用接口模块处理各种物理接口和各种复杂环境中的通信协议。采用光纤技术，传输距离没有限制；其次对于数据、语音和视频传输具有很多优势；再次，该系统的适应性非常强，能够不断扩展适应各种标准端口的发展。

OTN系统是西门子公司依照标准的通信协议自主开发的传输网络，其特点是设备简单，网络可靠、组网灵活、扩容升级方便等。但OTN是一种企业内部规范，是一种非标准的系统，传输制式非国际标准化，很难在公网中得以广泛应用，但特别适合专网的应用，特别是城市轨道交通这样封闭网络。

2）SDH 技术。该技术是同步、数字和体系的英文缩写，意为同步数字体系。该系统广受青睐，是目前世界各国普遍采用的技术。SDH 技术除了核心网应用以外，还可以灵活的提供需要的 2Mbit/s 通道。它有非常成熟的标准和产品，安全性、适用性和可用性都非常强，是世界各国电信传输的基础，其兼容 TM、REG、DXC 等技术模式，并可以在各种模式之间灵活转换。

3）ATM 技术。该技术是异步、传输和模式的英文缩写，意为异步传输模式，该模式可以实现不同信息系统之间的传递和转换，例如电话、视频、IP 数据等。该技术可以承载各种不同业务和流量之间的划分，并对其分析，实现数据的集成处理。

4）IP 技术。IP 技术是互联网迅速普及的后果，当前比较先进的 IP 承载系统有 SDH、ATM 和宽带 IP, 其中又以宽带 IP 为最优。由于轨道通信系网络并非专业地 IP 业务，其不适合在骨干网络中传输。但是宽带 IP 将成为未来传输系统的发展趋势。

5）IPoverSDH 与 IPoverWDM。以 IP 业务为主的数据业务是当前信息传输发展的主要技术标志。目前，ATM 和SDH 均能支持 IP，分别称为 IPoverATM 和 IPoverSDH，两者各有千秋。IPoverATM 利用 ATM 的速度快、多业务支持能力的优点以及 IP 的简单、灵活、易扩充和统一性的特点，可以达到优势互补的目的。

6）以太网技术。该技术也是一个重要承载技术，但是与媒体无关，可以透明地将电缆和各种光纤对接。该技术比较适宜处理突发的 IP 数据流，采用了异步工作方式，具有很好的扩展性能，其速率可以扩展至 10Gbit/s。其最大的特点是可以在光线上以最大速度传输，减少网管开支，提高网络结构。