圖像模糊識別技術(shù)在高壓輸電線路智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的研究

1、黃羊山等旅游規(guī)劃，福建人民出版社，1999年版；或沈祖祥等旅游策劃學(xué)，福建人民出版社，2000年版李寶山主編管理經(jīng)濟學(xué)，中國人民大學(xué)出版社2000年版周三多著管理學(xué)：原理與方法（第三版），復(fù)旦大學(xué)出版社，2000 年版 陳 鋼主編旅游經(jīng)濟學(xué)，杭州大學(xué)出版社，1998年版羅佳明主編旅游經(jīng)濟管理概論，復(fù)旦大學(xué)出版社，1999年版郭國慶主編市場營銷學(xué)通論，中國人民大學(xué)出版社， 2000 年版 注：可參閱近年出版的同類教材和學(xué)術(shù)專著120403教育經(jīng)濟與管理（教育科學(xué)學(xué)院）王道俊、王汗瀾主編教育學(xué)（新編本），人民教育出版社李秉德主編教學(xué)論，人民教育出版社葉項目名稱：圖像模糊識別技術(shù)在高壓輸電線路智能化

2、視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的研究申請單位：起止時間：瀾著教育概論，人民教育出版社 施良方著課程理論，教育科學(xué)出版社 目的和意義班 華主編現(xiàn)代德育論（第二版），安徽人民出版社隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴大，高壓遠距離架空輸電線路日益增多。高壓輸電線路由于分布范圍廣，穿越地區(qū)地形復(fù)雜、氣候條件多變，傳輸距離遠，造成人力巡檢不能及時有效的巡視和監(jiān)控，國內(nèi)外都發(fā)生過由于高壓輸電線路或桿塔被盜而誘發(fā)的電力系統(tǒng)瓦解事故。另外，處在荒郊野外的桿塔線路極易受到環(huán)境外力的破壞，由此引起的線路跳閘事故逐年增加。如何有效的，快速的建立高壓輸電線路安全防范機制，從而減少輸電線路設(shè)施受自然災(zāi)害和人為被盜已成為了保障電力系統(tǒng)正常運行的當(dāng)

3、務(wù)之急。陳孝彬教育管理學(xué)，北京師范大學(xué)出版社現(xiàn)有的解決辦法是安裝視頻攝像頭，拍下圖片，由工作人員對比原始圖片人工分析是否被盜或受災(zāi)。這種方法起到了一些作用，但仍然不能及時有效的監(jiān)控線路，發(fā)現(xiàn)問題。張濟正等主編教育行政學(xué)通論，華東師范大學(xué)出版社我們擬研制的高壓輸電線路智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在原有視頻技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用蕭宗六著學(xué)校管理學(xué)，人民教育出版社嵌入式視頻技術(shù)對監(jiān)測對象自動分析報警，從而實現(xiàn)對輸電線路的課程教學(xué)論科學(xué)教育（基礎(chǔ)教育課程研究中心）實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)被盜和受災(zāi)區(qū)域，看到具體破壞的位置，為搶修線路節(jié)約時間和人力成本。該系統(tǒng)的研制和應(yīng)用能夠從技術(shù)上保證電網(wǎng)的安全運行，也方便了電力行業(yè)的

4、管理，同時提高了管理效率。具有巨大的社會和經(jīng)濟效益。 四川大學(xué)編高等數(shù)學(xué)第一、第二冊國內(nèi)外研究水平綜述視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展了短短二十幾年時間，從最早模擬監(jiān)控到前些年數(shù)字監(jiān)控，再到現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，發(fā)生了翻天覆地變化。從技術(shù)角度出發(fā)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展劃分為第一代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV彭齡聃主編普通心理學(xué)，北京師范大學(xué)出版社“ PC 多媒體卡1、你來我網(wǎng)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR，到第三代完全基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS。1、模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展較早，主要由攝像機、視頻矩陣、監(jiān)視器、錄像機等組成，通過視頻矩陣主機可以將來自攝像機的視頻圖像顯示在監(jiān)視器，并能用鍵盤進行切

5、換和控制或?qū)D像信息錄像到磁帶；遠距離圖像傳輸采用模擬光纖，利用光端機進行視頻的傳輸。由于系統(tǒng)視頻信號的采集、傳輸、存儲均為模擬形式，因此圖像信號不受損失。模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)缺點：（1）圖像信息采用視頻電纜以模擬方式傳輸；（2）主要應(yīng)用于小范圍內(nèi)的監(jiān)控；3）監(jiān)控圖像一般只能在控制中心查看； （全國各高校的歷年招生目錄可在圖書館二樓工具書庫找到。 ） （4）有線模擬視頻監(jiān)控?zé)o法聯(lián)網(wǎng)，只能以點對點的方式監(jiān)視現(xiàn)場，使得布線工程量極大；（5）無法形成有效的報警聯(lián)動；（6）系統(tǒng)的擴展性較差。2、基于“PC多媒體卡”數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR基于“PC多媒體卡”數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以高性能的多媒體工控機為核心

6、，采用模塊化結(jié)構(gòu)，將主控端的全部設(shè)備集成與一體，該系統(tǒng)還具有友好的人機交互界面和基于網(wǎng)絡(luò)的多級分控能力，每一級都有自我管理和控制的功能，并可以受上一級的控制?；凇癙C多媒體卡”數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)缺點：（1）由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和視頻壓縮技術(shù)的滯后，無法組建大型監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控信息局限于本地；（2）要實現(xiàn)遠距離視頻傳輸需鋪設(shè)光纜、在光纜兩端安裝視頻光端機設(shè)備；（3）模擬傳輸數(shù)字化存儲；（4）數(shù)字化程度不夠，遠程觀看、管理、資料交流功能有限；（5）施工規(guī)模仍較大；（6）擴展性受限、穩(wěn)定性不足；（7）系統(tǒng)建設(shè)成本高；（8）不易維護、且維護費用較大。3、完全基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS完全基于IP網(wǎng)絡(luò)視

7、頻監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS 也稱嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)。以網(wǎng)絡(luò)為依托，以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲和播放為核心，系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號數(shù)字化，以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，以智能實用的圖像理解和分析為特色。實現(xiàn)了視頻/音頻的數(shù)字化、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用的多媒體化以及管理的智能化。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)今最先進、技術(shù)含量最高的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。它可解決當(dāng)前平安社會、平安電力系統(tǒng)幾乎所有各類遠程、分散處所與設(shè)備的視頻監(jiān)控問題；可以克服電源不便、通信不便等關(guān)鍵性問題。嵌入式視頻從局域網(wǎng)絡(luò)到廣域網(wǎng)絡(luò)，從一個城市到另一個城市，從一個國家到另一個國家，都能完成在現(xiàn)場所能完成的一切任務(wù)。是技術(shù)發(fā)展和社會進步的一次巨

8、大飛躍，具有深遠的現(xiàn)實意義。 嵌入式視頻Web服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)與其它監(jiān)控系統(tǒng)的比較：（1）布控區(qū)域廣闊嵌入式視頻Web服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)的Web服務(wù)器直接連入網(wǎng)絡(luò)，沒有線纜長度和信號衰減的限制，同時網(wǎng)絡(luò)是沒有距離概念的，徹底拋棄了地域的概念，擴展布控區(qū)域。（2）系統(tǒng)具有幾乎無限的無縫擴展能力所有設(shè)備都以IP地址進行標(biāo)識，增加設(shè)備只是意味著IP地址的擴充。（3）可組成非常復(fù)雜的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用基于嵌入式Web服務(wù)器為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，在組網(wǎng)方式上與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控和基于PC平臺的監(jiān)控方式有極大的不同，由于Web服務(wù)器輸出已完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換并壓縮，采用統(tǒng)一的協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，支持跨網(wǎng)關(guān)、跨路由器的遠程視頻傳

9、輸。（4）性能穩(wěn)定可靠，無需專人管理嵌入式Web服務(wù)器實際上基于嵌入式電腦技術(shù)，采用嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，又由于視頻壓縮和Web功能集中到一個體積很小的設(shè)備內(nèi)，直接連入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，即插即看，系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性、可靠性大大提高，也無需專人管理，非常適合于無人值守的環(huán)境。三、 項目的理論和實踐依據(jù)1、工作原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)擬研制的輸電線路智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)^緣子串、導(dǎo)線（導(dǎo)線金具、導(dǎo)線弧垂）、地線（地線金具、地線羊角）、桿塔（塔身、塔基及對面桿塔）等進行全方位無盲點監(jiān)視，并且可以監(jiān)測到輸電絕緣子閃絡(luò)弧光情況。以高靈敏度的紅外報警啟動即時拍攝監(jiān)控現(xiàn)場視頻錄象以及啟動即時抓拍檢測現(xiàn)場圖片，

10、將遠程無人值守或觀測人員無法到達的現(xiàn)場情況的高清晰圖文信息數(shù)據(jù)以及其它現(xiàn)場輔助信息數(shù)據(jù)，后通過3G/GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)即時傳送至監(jiān)控中心監(jiān)測人員，實現(xiàn)現(xiàn)場即時圖片信息數(shù)據(jù)的采集、通信、分析、處理和應(yīng)用的一體化。（1）系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由攝像機、前置控制機和后臺服務(wù)器三部分組成。攝像機完成對輸電線路的監(jiān)視，將圖像送到前置控制機進行圖像的采集、轉(zhuǎn)換以及告警，并將圖像上傳到后臺服務(wù)器進行全面的監(jiān)視和分析。這種結(jié)構(gòu)不僅使整套系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常清晰和簡潔，也使得各子系統(tǒng)功能完整獨立。采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口規(guī)范，大大提高了系統(tǒng)的兼容性和可擴展性。（2）在線監(jiān)視的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。前置控制機通過先進的視頻

11、數(shù)字提取、將視頻圖像轉(zhuǎn)換成計算機可以識別的數(shù)字視頻，采用了先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)之間傳遞數(shù)字化信息，避免了模擬小信號的距離傳輸，這是本項目實現(xiàn)高精確性和高可靠性測量的另一保證。2關(guān)鍵技術(shù)分析2.1嵌入式視頻技術(shù)嵌入式視頻技術(shù)實現(xiàn)可以分解為三個方面：嵌入式裝置技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)通信技術(shù)、后臺集中與分散結(jié)合的管理技術(shù)。2.1.1嵌入式裝置技術(shù)嵌入式裝置技術(shù)又可分為嵌入式硬件技術(shù)、嵌入式軟件技術(shù)和智能應(yīng)用技術(shù)；還要妥善解決供電問題和通信自適應(yīng)不同環(huán)境問題。（1）嵌入式裝置硬件技術(shù)要能解決以下問題 體積小、重量輕，能在輸電線路和鐵塔現(xiàn)場方便安裝； 能抵抗高壓大電流現(xiàn)場強力電磁場干擾； 裝置硬件的處理速度和

12、存儲容量要能適應(yīng)自監(jiān)視、自檢測、自處理、自收自發(fā)自通信等眾多工作量要求； 由于現(xiàn)場電能匱乏，硬件還要盡量節(jié)省電能。（2）嵌入式裝置軟件技術(shù)著重要解決裝置的智能問題常規(guī)軟件包括嵌入式操作系統(tǒng)，含有與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器等，嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實時高效性、硬件的相關(guān)依靠性、軟件固態(tài)化及應(yīng)用的專用性等方面具有非常突出的特點。2.1.2 嵌入式系統(tǒng)通信技術(shù)有線通信技術(shù)采用無線3G/GPRS/CDMA通信，只要有GPRS、CDMA通訊網(wǎng)絡(luò)的地方均可使用、不用自建、維護通訊網(wǎng)絡(luò)，通訊距離不受限制。2.1.3后臺集中與分散結(jié)合的管理方式后臺集中管理

13、服務(wù)器內(nèi)嵌入Web服務(wù)器，采用實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。使網(wǎng)絡(luò)上用戶可以直接用瀏覽器觀看Web服務(wù)器上的攝像機圖像，授權(quán)用戶還可以控制攝像機、云臺、鏡頭的動作或?qū)ο到y(tǒng)配置進行操作。 集中管理：接收所有輸電線路現(xiàn)場嵌入式裝置的圖像、短信及數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)集中統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)等功能。 分散管理：對于緊急報警類信息和圖片即時轉(zhuǎn)發(fā)到相關(guān)線路責(zé)任人，使其可即時掌握、及時到現(xiàn)場進行必要的處理。2.2圖像模糊識別技術(shù)圖像模糊識別首先對背景建立統(tǒng)計模型，然后將當(dāng)前需識別的圖像與背景圖像模型做位處理，提取出活動性前景圖像再予以識別。2.2.1 背景圖像建模建模方法選?。菏褂米赃m應(yīng)基密爾估計法建立背景模型，可以取得較

14、好的檢測效果，但需要較多的存儲空間而且運算復(fù)雜，實時性差；W4算法以雙峰分布描述單像素的概率分布，采用最大值、最小值及與最大幀之間的變化建立背景模型，可使運算速度加快，但其只利用圖像的灰度信息，在應(yīng)用中有局限性；采用混合高斯模型（MOG）作為背景的統(tǒng)計模型，對每個高斯分布的參數(shù)不斷進行更新以適應(yīng)背景的逐漸變化；該方法對于非完全靜止的時變背景有較好的適應(yīng)能力；但MOG的缺點在于，當(dāng)圖像邊緣紋理、顏色變化很明顯的情況下，識別前景對象仍不是很準(zhǔn)確；本研究采用改進的混合高斯模型，在一定邊框范圍內(nèi)，利用像素局部鄰域之間的相關(guān)性，采用每一個像素點及其鄰域組成的集合作為特征矢量來描述圖像。為了更加充分地利用

15、邊緣空間背景，本研究擴大圖像背景分割建模，以從重復(fù)變化的背景中提取出活動目標(biāo)。（1）圖像的混合高斯分布表示利用像素鄰域之間的相關(guān)性，采用每一個像素點及其鄰域組成的集合作為特征矢量來描述圖像。例如，對像素x55采用其55鄰域像素構(gòu)成特征向量，即x55(x11, x15, x21, x25, x31, x35, x41, x45 x51, x55T。為使白天、黑夜獲得同樣的識別效果，本系統(tǒng)使用灰度圖像序列。對集合元素采用55鄰域內(nèi)s像素的特征向量表示，則集合可以表示為。在任意t時刻，像素的混合高斯分布表示為 （1）其中表示為t時刻像素的第k個高斯分布的權(quán)值，為相應(yīng)高斯分布的均值和協(xié)方差陣，為多元高

16、斯概率密度函數(shù) （2）其中協(xié)方差陣為其中，I為2525的單位矩陣。對于前景或背景， 55矩形區(qū)域內(nèi)的像素，即特征矢量內(nèi)的25個元素具有較強的相關(guān)性，因此認(rèn)為它們具有相同的方差是合理的。*（2）混合高斯分布參數(shù)的更新為了適應(yīng)光線亮度與背景中動態(tài)因素的變化，混合高斯分布參數(shù)隨著新圖像的到來要不斷更新。本研究對不同處理階段采用不同的方法，兩個階段的具體方法如下：初始學(xué)習(xí)建立背景模型階段在該階段，混合高斯分布參數(shù)的更新采用最大期望（EM）算法的在線K均值近似方法。 前景檢測階段設(shè)聯(lián)合圖像分割與背景建模提取的運動前景二值模板為F2，基于灰度的背景建模檢測的運動前景二值模板為F1。若（x,y）位置F2（x

17、,y）F1（x,y）。說明最終檢測的結(jié)果與基于灰度的背景建模檢測的結(jié)果相同，該像素為前景點或是背景點，這種情況仍然按照學(xué)習(xí)建立初始背景模型階段中的更新方法進行更新。若F1（x,y）F2（x,y），進一步分為兩種情況處理：F2（x,y）0, F1（x,y）1,即最終檢測該像素點為背景點，而背景建模檢測為前景點，則將匹配的高斯分布的權(quán)值降低；F2（x,y）1, F1（x,y）0, 即最終檢測該像素點為前景點，而背景建模檢測為背景點，則將權(quán)值最高的高斯分布的權(quán)值升高。（3）前景圖像識別 本研究對混合高斯分布中的各高斯分布設(shè)置相同的閥值，若，則此高斯分布屬于背景分布之一，由此得到背景模型為 （4）式中

18、，角標(biāo)b表示為背景。是s分量K個高斯分布中屬于背景模型的個數(shù)。前景的檢測即檢測新的像素點所對應(yīng)的特征矢量是否屬于中的某個高斯分布，屬于為背景點，否則為前景點。2.2.2 背景建模中的幾個特征（1）基于像素亮度的特征像素亮度特征是背景建模中常用的一個特征。在一個完全靜止的場景中，一個像素在一段時間內(nèi)的亮度變化服從高斯分布N（，）。如果場景變化緩慢，那么只要用基本的高斯模型就可以適應(yīng)這種變化。在模型需要更新時，可以使用各種濾波器來實現(xiàn)。在現(xiàn)實中，完全靜止的場景是不存在的。嚴(yán)格地說，在每一種情況下，像素都會呈現(xiàn)出不同的亮度值，具有不同的分布。因此，只用單個的高斯分布來模擬像素亮度的概率密度函數(shù)是不充

19、分的。使用混合高斯分布（MOG）是建模時一種比較好的方法。把每個像素在一段時間內(nèi)的值作為一個“像素過程”，場景中每個像素最近觀察值的分布用一個混合高斯分布來表示。每個新的像素值可以由混合模型的主要組成之一來表示。這種方法通過緩慢改變高斯分布值來處理光照的漸變問題，同時還可以處理陰影、攝像頭抖動問題，可有效地實現(xiàn)圖像監(jiān)控系統(tǒng)活動對象識別功能。再加上利用像素亮度的亮度特征，通過非參數(shù)核密度估計對背景建模。其模型保留圖像中每個像素亮度值的樣本，然后用這個樣本來估計像素亮度分布的密度函數(shù)。這個模型可以估計任何新觀察像素值的概率，達到處理背景比較凌亂、背景與前景同色的問題，同時減少由于攝像頭的抖動而引起

20、的誤識。為了解決像素的亮度隨著光照的變化而改變，又引入Markov模型。（2）基于塊的特征背景建模的過程也用到基于塊特征的方法。在背景學(xué)習(xí)的過程中用每一個塊的中值模板和塊標(biāo)準(zhǔn)偏移來代替第一塊。在每一個新幀，每一塊與它的模板對應(yīng)。如果某塊相對于標(biāo)準(zhǔn)偏移量的偏移程度很大，就認(rèn)為它是前景區(qū)域。（3）背景建模的保持背景建模的保持是背景算法的一個難點。一個理想的背景保持系統(tǒng)應(yīng)該綜合考慮以下的一些問題： 背景對象可以移動，這種情況可能會被檢測為前景； 自然光照的漸亮變化； 光照的突變，例如閃電等天氣的突然變化； 擺動的樹枝和草葉，這種情況使背景像素值頻繁改變，且像素值之間的關(guān)系不是很清晰；云彩或塔身投入的

21、陰影；活動對象停在場景中；背景模型的保持?jǐn)M從多種空間尺度來處理，例如結(jié)合圖像像素、區(qū)域、幀的特征，從像素級、區(qū)域級、幀級綜合進行運算，是自上而下的階梯式處理方法。像素級只用到孤立像素點的信息，將前景和背景進行第一次分離。像素級能處理一些問題，例如可動背景、光照的漸變和擺動樹枝等。區(qū)域級是一個整合過程。在區(qū)域級結(jié)合像素之間的關(guān)系，對像素級粗分的結(jié)果進行細分。在區(qū)域級還可以解決前景的空洞問題，同時還能處理進入場景中的對象停在場景中和原來屬于場景中的對象開始移動。幀級處理則對付光照的突變。*在背景保持更新時，結(jié)合采用長期更新與短期更新。利用短期更新來處理因為光照的漸變使背景的亮度而輕微變化時的情況。

22、通過長期更新的方法來得到新的頻變背景。應(yīng)用雙背景和長期背景來解決背景靜止到運動的轉(zhuǎn)變以及光照變化的問題。短期背景考慮背景的快速變更以此來更新背景模型。*2.2.3 聯(lián)合背景建模與運動圖像分割以識別運動目標(biāo)裝置充分利用整幅圖像的空間信息，對當(dāng)前圖像It+1進行運動分割。本系統(tǒng)增加投影方法，將圖像識別和運動檢測結(jié)合起來。投影運算就是對圖像識別后的每個一致性區(qū)域進行判斷：如果該區(qū)域大部分面積經(jīng)背景建模法檢測都屬于運動區(qū)域，那么該區(qū)域?qū)儆谶\動目標(biāo)，否則，該區(qū)域?qū)儆诒尘?，不屬于活動對象。將面積小于一定閥值的區(qū)域去除達到消除干擾，較為準(zhǔn)確地識別活動對象。四、 項目研究內(nèi)容和實施方案1系統(tǒng)構(gòu)成設(shè)計系統(tǒng)構(gòu)成圖

23、整個系統(tǒng)由視頻監(jiān)控裝置（包括監(jiān)測攝像機、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、太陽能板、充電控制器、電池）、通信傳輸網(wǎng)絡(luò)（包括無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、手機卡、接收基站）、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（包括服務(wù)器、后臺軟件）構(gòu)成。 通訊方式：采用3G/GPRS/CDMA無線通信方式傳輸數(shù)據(jù)。 供電方式：太陽能供電方式。電源部分包括太陽能電池組件、鋰電電池、充放電控制器。有陽光時，系統(tǒng)由太陽能供電并對蓄電池充電，鋰電電池?zé)o陽光使用的供電時間在30天以上，蓄電池使用壽命為5年以上。 運行方式：系統(tǒng)可采用自動采集方式或者受控采集方式。(1 工作原理系統(tǒng)由三部分組成，分別是現(xiàn)場視頻采集監(jiān)控終端，后臺視頻監(jiān)控服務(wù)器和管理人員客戶端。 現(xiàn)場視頻采集監(jiān)控

24、終端是一臺高性能的嵌入式智能設(shè)備，它部署在視頻監(jiān)控的現(xiàn)場，將實時采集到的現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)進行壓縮編碼，利用3G無線通信方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控服務(wù)器。(2 工作過程遠程視頻采集監(jiān)控終端有兩種工作模式，一種是自動（報警）工作模式，它根據(jù)預(yù)先設(shè)定報警工作模式進行現(xiàn)場視頻拍攝，然后自動將視頻數(shù)據(jù)上傳到視頻監(jiān)控服務(wù)器上，客戶端可以連接上服務(wù)器下載監(jiān)控視頻；另一種工作模式是受控工作模式，這種工作模式下，遠程視頻采集監(jiān)控終端一直等待客戶端發(fā)送采集視頻的命令或者其它控制命令，只有接收到控制命令，它才會進行相應(yīng)的動作，這種模式可用于客戶即時獲取現(xiàn)場視頻和實時設(shè)置工作狀態(tài)。1.1視頻監(jiān)控裝置（1）采用最先進H.264壓

25、縮方式，超低碼流，高保真畫質(zhì)；（2）設(shè)備內(nèi)置OS系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧；（3）集視頻信號、視頻壓縮、轉(zhuǎn)換數(shù)字信號為一體；（4）設(shè)備采用休眠、待機、定時傳輸相結(jié)合的低功耗模式設(shè)計；（5）數(shù)據(jù)采集前端采用多層屏蔽、抗干擾、抗雷擊技術(shù)、確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠；（6）具有適當(dāng)?shù)慕涌?，供本地調(diào)試；（7）只要有GPRS、CDMA通訊網(wǎng)絡(luò)的地方均可使用、不用自建、維護通訊網(wǎng)絡(luò)，通訊距離不受限制；1.2數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（1）本系統(tǒng)軟件平臺能夠同時在B/S及C/S方式下工作；（2）多方式遠程監(jiān)控：遠程WEB、客戶端系統(tǒng)控制；（3）支持其他標(biāo)準(zhǔn)IP設(shè)備無縫接入；（4）可以從其它MIS系統(tǒng)進行接口；2系統(tǒng)功能設(shè)

26、計2.1設(shè)計目標(biāo)：（1）實時監(jiān)測輸電線路的運行現(xiàn)場情況；（2）具有后臺顯示和分析功能，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的分析對比；（3）通過現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)完成對在線監(jiān)測單元的管理和控制；（4）可實現(xiàn)遠程對設(shè)備的實時監(jiān)測、狀態(tài)診斷和優(yōu)化決策；（5）能夠及時發(fā)現(xiàn)輸電線路運行故障，并且報警、提示；（6）能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備管理自動化、科學(xué)化和智能化。2.2視頻監(jiān)測裝置功能設(shè)計（1）加電自啟動或定時啟動監(jiān)控系統(tǒng)功能；（2）在線自診斷功能；（3）實時、即時或定時采集現(xiàn)場視頻功能；（4）實時視頻圖像抓拍功能；（5）攝像機預(yù)置位功能；（6）紅外夜視功能。視頻監(jiān)測采集器通過紅外夜視裝置可實現(xiàn)夜間圖像拍攝。（7）遠程調(diào)焦、自動聚焦、自動對準(zhǔn)拍攝

27、目標(biāo)功能；（8）終端設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測功能；（9）自動識別，主動跟蹤，智能報警功能；（10）時間同步功能2.3數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)功能設(shè)計（1）實時、定時自動接收監(jiān)控裝置采集的視頻數(shù)據(jù)功能；（2）實時視頻圖像抓拍功能；（3）綜合管理圖片和數(shù)據(jù)信息功能；（4）歷史視頻回放功能；（5）遠程設(shè)置視頻數(shù)據(jù)采集密度功能；（6）遠程設(shè)置視頻數(shù)據(jù)采集方式功能(自控或受控方式；（7）自動采集時間，并能向監(jiān)控裝置發(fā)送對時命令功能；（8）終端設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測功能。被監(jiān)視的參數(shù)有：蓄電池電壓（或供電電源電壓）、太陽能電池板電壓、云臺偏轉(zhuǎn)方向等；（9）遠程修改視頻監(jiān)控裝置的IP地址和端口號功能；（10）自動識別，主動跟蹤，智能報警功能；（11）設(shè)備管理功能和存儲服務(wù)功能；（12）無限擴展功能；電力公司可設(shè)輸電線路運行監(jiān)控中心，安裝圖像監(jiān)控服務(wù)器，則在該服務(wù)器上可管理成百上千個監(jiān)視裝置，服務(wù)器上可進行全網(wǎng)輸電線路生產(chǎn)安全集中管理和有關(guān)事件統(tǒng)計分析；五、 預(yù)期目標(biāo)和成果形式研制一套適合電力系統(tǒng)使用的輸電線路智能化視