（电力系统及其自动化专业论文）遥视系统实现与应用研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 = _ 自； 日_ 目自= 口= 日= ；_ ；= ；= = ；g = 自= 目目。= = _ 1 1 概述 1绪论 随着我国电力工业的不断发展，电力网络规模在不断扩大，网络结构也日趋复杂。 通过多年的电力网络建设，目前全国电力通信网的传输网已基本形成以数字微波、光 纤干线为主网架与电力线载波并存的混合型网络。电力系统的信息化建设是我国各行 业中投入较大，技术较先进的。且前，电力部门网络又面临着新一轮的技术改造，各 变电站要实现少人或无人值守，以提高生产效益。 目前，各局都设立了运行管理值班室及调度部门，但不能及时掌握运行状况和指 挥处理运行障碍。现在对运行监视通常由各专业运行部门采用打电话或其他方式来了 解和判断处理故障。要跟上网络发展步伐，必须在健全和完善电力网络的同时建立电 力监控系统。在电力调度通信中心建立主控中心，能够对各变电站的有关数据、环境 参量、实时图像进行监控和监视，以便能过及时直接地了解和掌握各个变电站的情况， 并对发生的情况作出反应，以适应电力行业信息化的发展需要。以图像监控为主的遥 ，1 视系统正适应了这一需要”“。 1 2 遥视系统在变电站运行中的作用 随着电力系统自动化技术的发展和管理体制的改革，无人值班变电站越来越受到 人们的重视。但是基于“四遥”技术的无人值班变电站不能确保变电站的安全运行， 必须增设遥视系统，实现对变电站的环境状况、设备运行、文明生产等各类情况的监 视和控制，才能放心地实现无人值班变电站【3 j 。 通常，在不同等级的变电站中，遥视系统所起的作用也不尽相同。 1 2 1 在无人值班变电站( 舍l l o k v 变电站及2 2 0 k v 终端站) 的作用 1 ) 监视所有重要的设备。应能提供实时的或一段时间内任意时刻的重要设备运 行状态图像。 - 一一 1 华中科技大学硕士学位论文 = _ 自； 日_ 目自= 口= 日= ；_ ；= ；= = ；g = 自= 目目。= = _ 1 1 概述 1绪论 随着我国电力工业的不断发展，电力网络规模在不断扩大，网络结构也日趋复杂。 通过多年的电力网络建设，目前全国电力通信网的传输网已基本形成以数字微波、光 纤干线为主网架与电力线载波并存的混合型网络。电力系统的信息化建设是我国各行 业中投入较大，技术较先进的。且前，电力部门网络又面临着新一轮的技术改造，各 变电站要实现少人或无人值守，以提高生产效益。 目前，各局都设立了运行管理值班室及调度部门，但不能及时掌握运行状况和指 挥处理运行障碍。现在对运行监视通常由各专业运行部门采用打电话或其他方式来了 解和判断处理故障。要跟上网络发展步伐，必须在健全和完善电力网络的同时建立电 力监控系统。在电力调度通信中心建立主控中心，能够对各变电站的有关数据、环境 参量、实时图像进行监控和监视，以便能过及时直接地了解和掌握各个变电站的情况， 并对发生的情况作出反应，以适应电力行业信息化的发展需要。以图像监控为主的遥 ，1 视系统正适应了这一需要”“。 1 2 遥视系统在变电站运行中的作用 随着电力系统自动化技术的发展和管理体制的改革，无人值班变电站越来越受到 人们的重视。但是基于“四遥”技术的无人值班变电站不能确保变电站的安全运行， 必须增设遥视系统，实现对变电站的环境状况、设备运行、文明生产等各类情况的监 视和控制，才能放心地实现无人值班变电站【3 j 。 通常，在不同等级的变电站中，遥视系统所起的作用也不尽相同。 1 2 1 在无人值班变电站( 舍l l o k v 变电站及2 2 0 k v 终端站) 的作用 1 ) 监视所有重要的设备。应能提供实时的或一段时间内任意时刻的重要设备运 行状态图像。 - 一一 1 华中科技大学硕士学位论文 = = i _ _ _ = = 目j l 目= = ；_ _ 目i l ；i _ t _ ；= = t = = = = = ；目- e = ，_ t j 2 ) 在设备从运行状态转到冷备用状态( 或相反) 时，可从远方判断刀闸( 如l l o k v 线路侧刀闸及主变中性点接地刀闸) 确已断开( 或相反) ，以减轻巡检站人员 来回奔跑。还可监视变压器遥调时有载开关操作过程是否有滑档或喷油等故 障。 3 ) 根据报警设置( 包括设备状态、火灾、外物侵入等报警) ，自动输出报警信号， 自动记录现场图象并给出报警现场图象。 4 ) 可以对消防起辅助的监视作用。 5 ) 可以对变电站的保卫起辅助作用。 6 1 可以使控制中心及巡检站的运行人员、调度人员及企业领导直接了解监控的 变电站运行现场情况、事故处理情况以及检修进行的情况。 1 2 2 在2 2 0 k v 及以上有人值班变电站的作用 非终端变的2 2 0 k v 及以上变电站一般均为有人值班，为了加强其运行管理以保证 变电站的安全运行，采用遥视的措施也是可取的。 在2 2 0 k v 有人值班变电站使用遥视系统其侧重点不同于无人值班变电站，主要是 管理运行人员行为、运行人员的责任心。了解有关人员是否到位，操作是否符合规范， 检修现场以及事故处理现场的情况，等等。如主控室图像可观察运行人员值班纪律， 运行人员是否按安规要求核对模拟屏：对一些重要场点，如主变侧开关，看运行人员 是否走对间隔，是否按规范要求( 唱票、对票、对勾等) 进行倒闸操作。值班人员也 可通过屏幕进一步了解接地闸刀是否断开等。变电部领导可远程遥控镜头，任意调换 场点画面，达到加强管理的目的。 1 3 遥视系统的现状及发展 目前大部分的遥视系统还是通过图像采集卡将模拟摄像机传送过来的模拟视频信 息转换为数字视频信息，因此图像采集卡是基于p c 机的遥视系统中的关键设备，一 块卡往往支持一路到四路视频采集压缩，一台计算机可以插上1 块卡或4 块卡，从而 支持i 路到1 6 路视频采集。采集编码卡的质量和性能的好坏直接影响整个系统的可 靠性和稳定性。基于p c 机的遥视系统采用软件来设计实现摄像机到监视器的视频矩 2 华中科技大学硕士学位论文 = = i _ _ _ = = 目j l 目= = ；_ _ 目i l ；i _ t _ ；= = t = = = = = ；目- e = ，_ t j 2 ) 在设备从运行状态转到冷备用状态( 或相反) 时，可从远方判断刀闸( 如l l o k v 线路侧刀闸及主变中性点接地刀闸) 确已断开( 或相反) ，以减轻巡检站人员 来回奔跑。还可监视变压器遥调时有载开关操作过程是否有滑档或喷油等故 障。 3 ) 根据报警设置( 包括设备状态、火灾、外物侵入等报警) ，自动输出报警信号， 自动记录现场图象并给出报警现场图象。 4 ) 可以对消防起辅助的监视作用。 5 ) 可以对变电站的保卫起辅助作用。 6 1 可以使控制中心及巡检站的运行人员、调度人员及企业领导直接了解监控的 变电站运行现场情况、事故处理情况以及检修进行的情况。 1 2 2 在2 2 0 k v 及以上有人值班变电站的作用 非终端变的2 2 0 k v 及以上变电站一般均为有人值班，为了加强其运行管理以保证 变电站的安全运行，采用遥视的措施也是可取的。 在2 2 0 k v 有人值班变电站使用遥视系统其侧重点不同于无人值班变电站，主要是 管理运行人员行为、运行人员的责任心。了解有关人员是否到位，操作是否符合规范， 检修现场以及事故处理现场的情况，等等。如主控室图像可观察运行人员值班纪律， 运行人员是否按安规要求核对模拟屏：对一些重要场点，如主变侧开关，看运行人员 是否走对间隔，是否按规范要求( 唱票、对票、对勾等) 进行倒闸操作。值班人员也 可通过屏幕进一步了解接地闸刀是否断开等。变电部领导可远程遥控镜头，任意调换 场点画面，达到加强管理的目的。 1 3 遥视系统的现状及发展 目前大部分的遥视系统还是通过图像采集卡将模拟摄像机传送过来的模拟视频信 息转换为数字视频信息，因此图像采集卡是基于p c 机的遥视系统中的关键设备，一 块卡往往支持一路到四路视频采集压缩，一台计算机可以插上1 块卡或4 块卡，从而 支持i 路到1 6 路视频采集。采集编码卡的质量和性能的好坏直接影响整个系统的可 靠性和稳定性。基于p c 机的遥视系统采用软件来设计实现摄像机到监视器的视频矩 2 华中科技大学硕士学位论文 阵切换，录像、云台和镜头的控制以及通过串口连接报警设备的报警信息等。计算机 是遥视系统的核心，配有大屏幕显示器、大容量硬盘，也可再配上光盘刻录机。计算 机往往采用工业控制计算机，以提高系统的可靠性。遥视系统能充分利用计算机的资 源，使遥视系统随计算机的发展而不断进步，同时其开放性的结构特性更可使之与其 它多种系统如e m s 系统等实现互动集成。 1 3 1 遥视系统的系统结构 遥视系统从结构组成上看通常分为4 种方式：点对点方式、点对多点方式、多点 对多点方式以及网络结构方式。这些点被分为从摄像头接收视频图像信息并将其转发 的发送端和接收视频图像信息的接收端。 一般来说，要求一个监控中心能同时监视几个甚至几十个变电站。而使用点对点 传输方式的遥视系统是将同样的视频图像信息重复的发给多个接收端，这样无疑会增 加网络上不必要的负荷。目前总的趋势是从单点对单点方式逐步向多点对多方式甚至 是网络结构方式转变”1 。 1 3 2 视频信息编码方式 r 视频数据的压缩和解压缩是实现遥视系统的关键技术”。目前，用于遥视系统的 图像压缩标准主要是m p e g 1 以及m p e g 2 视频编码标准。其核心技术都是离散余弦 变换及运动补偿算法，主要思想是通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相 关性信息来减少数据量。m p e g 1 的基本编码算法是采用帧间预测( f d ) + 离散余弦 变换( d c t ) + 双向运动补偿+ 可变长编码( v l c ) 。面向1 5 m 数字视频和音频传输以 及存储，在8 0 0 k b p s 一2 m b p s 的传输速率下图像清晰度能达到较好效果；m p e g 一2 则面 向高品质数字视频和音频传输及存储，占用的带宽较大。 这些用于遥视系统的视频编码标准在实际应用中都有一定的局限性：没有充分考 虑遥视系统的实际特点，例如大多数背景图像是静止不动的，传输的信息中仍有大量 的冗余，增大了信息传输流量：适应性差，不能根据网络情况自适应地调节传输帧率， 当网络发生拥塞时性能急剧下降；需要专用视频网络，不能充分利用已有互联网的网 络资源，使得系统建设的成本偏高；不具备较强的用户交互性。 华中科技大学硕士学位论文 1 3 3 遥视系统的安全性 因为视频信息以及遥视系统的控制信息要通过网络传输，这样，就存在着一定的 不安全性。而偏偏安全问题又是遥视系统最容易被忽略的一个环节。对通过网络传输 的信息进行加密可以解决信息传输的安全性问题。 1 3 4 遥视系统的友好程度以及可扩展性 让用户手动输入一些用户不是很清楚而且也不必知道的数掘，从设计上讲就是一 个失误。而当前的遥视系统开发往往注重的是实现了那些功能，这些功能是不是很容 易实现：反而将用户的感受丢在一旁，没有考虑用户操作的方便性，他们忘记了，最 终使用这些软件的是他们的客户，而不是他们自己。这就是典型的程序员思维! 目前的遥视系统大都没有引入数据库系统，而是简单地将数据以文本的方式保存， 这样大大降低了整个系统的数据的一致性，降低了数据的安全性，降低了系统的可移 植性，降低了系统的可扩展性。在今后，遥视系统将不再作为个单独的系统来运行， 而是与其他电力自动化系统接口，相互传递重要信息。使用文本的方式来保存信息， 不知不觉地增加了与其它系统协调处理的难度。 1 4 本文的主要工作及章节安排 本文在对遥视系统的现状进行阐述的同时，提出了现有遥视系统中的一些不足， 并在文中逐一的给出了解决方案。 1 4 1 本文主要工作 1 本系统采用的系统结构 文中的遥视系统采用了多点( 发送端) 对多点( 接收端) 的系统模式，把每个变 电站内的视频转发服务器看作一个发送端的点，而局里的客户机看作是接收端的点。 可以简单的通过组播的方式，将发送端视频信息方便的传输到每一个接收端。这样可 以利用最少的带宽来实现同点对点传输方式同样的效果。 2 基于m p e g - 4 视频稿码标准的编码方式 本系统采用m p e g - 4 的压缩编码方式”，让传输的视频信息可以达到更高的压缩 4 华中科技大学硕士学位论文 1 3 3 遥视系统的安全性 因为视频信息以及遥视系统的控制信息要通过网络传输，这样，就存在着一定的 不安全性。而偏偏安全问题又是遥视系统最容易被忽略的一个环节。对通过网络传输 的信息进行加密可以解决信息传输的安全性问题。 1 3 4 遥视系统的友好程度以及可扩展性 让用户手动输入一些用户不是很清楚而且也不必知道的数掘，从设计上讲就是一 个失误。而当前的遥视系统开发往往注重的是实现了那些功能，这些功能是不是很容 易实现：反而将用户的感受丢在一旁，没有考虑用户操作的方便性，他们忘记了，最 终使用这些软件的是他们的客户，而不是他们自己。这就是典型的程序员思维! 目前的遥视系统大都没有引入数据库系统，而是简单地将数据以文本的方式保存， 这样大大降低了整个系统的数据的一致性，降低了数据的安全性，降低了系统的可移 植性，降低了系统的可扩展性。在今后，遥视系统将不再作为个单独的系统来运行， 而是与其他电力自动化系统接口，相互传递重要信息。使用文本的方式来保存信息， 不知不觉地增加了与其它系统协调处理的难度。 1 4 本文的主要工作及章节安排 本文在对遥视系统的现状进行阐述的同时，提出了现有遥视系统中的一些不足， 并在文中逐一的给出了解决方案。 1 4 1 本文主要工作 1 本系统采用的系统结构 文中的遥视系统采用了多点( 发送端) 对多点( 接收端) 的系统模式，把每个变 电站内的视频转发服务器看作一个发送端的点，而局里的客户机看作是接收端的点。 可以简单的通过组播的方式，将发送端视频信息方便的传输到每一个接收端。这样可 以利用最少的带宽来实现同点对点传输方式同样的效果。 2 基于m p e g - 4 视频稿码标准的编码方式 本系统采用m p e g - 4 的压缩编码方式”，让传输的视频信息可以达到更高的压缩 4 华中科技大学硕士学位论文 比，使用户可以在接收端对画面进行操作和交互，并且增强了遥视系统对网络带宽的 适应能力，使传输的视频图像达到更佳的视觉效果。 3 遥视系统安全 本系统中对不同的用户给予不同的操作权限，由系统管理员进行统一的权限分配、 管理。同时可以设置帐户的有效时间，如账户a 只可使用三天等等。 每一位用户对任何一个摄像头的操作信息都会传递给其他所有人，同时被记录在 数据库当中，这样可以确保操作本系统的都是合法的用户。 系统不再对信息进行明文传输，而是对网络传输中的所有控制信息进行加密传输， 可以有效地保证信息在传输过程中的安全性。 4 易用性与可扩晨性 本系统考虑了用户的实际情况，将所有用户无需关心的技术细节屏蔽起来，由系 统自动处理，展现给用户的用原始友好的界面。使用户无需学习，便可进行操作。 应用了使用方便的编辑器来改变整个系统的信息，使对系统的部分扩展与删除全 部在友好的界面中完成。 本系统将所有的信息存储在数据库之中，使用数据库来保存和处理遥视系统的数 据信息，很容易与其它的系统交互处理信息，大大增加了遥视系统的可移植性和可扩 展性。 1 4 2 章节安捧 本文各章节安排如下： 第一章：首先对遥视系统现状作了一个概括性的阐述，并对遥视系统在应用过程 中可能会出现的问题进行了概括性说明，并且在本系统实现方案中针对上面出现的问 题逐一给出了解决方案。 第二章：对遥视系统的结构及其功能从宏观上加以概述。包括硬件上的组成以及 软件方面的系统结构。 第三章：遥视系统的采集与控制部分是遥视系统与外部硬件之间信息交换的接口。 在本章中，对遥视系统中采集与控制部分的实现进行了具体描述。 第四章：遥视信息传输是遥视系统实现的关键，直接影响了遥视系统的结构，而 且遥视信息在网上传输的同时，也会出现一些其他的问题。本章中具体阐述并实现了 华中科技大学硕士学位论文 遥视信息的网络传输技术。同时指出遥视系统中可能出现的安全性问题，然后再对可 能出现的安全性问题逐一加以剖析，最后分别采用各种安全技术手段对系统中存在的 安全性问题加以解决。 第五章：应用m p e g 一4 视频编码技术，可以满足遥视系统低带宽、高图像质量的 要求，因此m p e g - 4 将成为最近一段时期内遥视系统的主流编码技术。在本章中，阐 述了基于m p e g 4 视频编码标准的遥视系统的设计与实现方法。 第六章：以软件工程设计思想为指导，介绍了遥视系统的设计与实现过程。最后 给出了i n t e m e t 用户通过测览器查看视频信息的鹪决方案。 第七章：对全文进行了总结。 6 华中科技大学硕士学位论文 2 1 概述 2 基于网络的遥视系统的结构与功能 对于以点对点结构方式构成的遥视系统，通常采用单播方式来传输视频信息。遥 视系统工作过程中有大量的视频信息传输( 如：一个监控中心能同时监视几个甚至几 十个变电站) ，而且这些视频信息的传输要具有实时性。大量以点对点方式实现的系 统在有大量用户对同一视频信息进行访问的时候就会给网络增加沉重的负荷。因而， 总的趋势是从单点对单点方式逐步向多点对多点方式甚至是网络结构方式转变，单播 r 1 的方式在遥视系统中的应用正在逐渐减少”1 。 文中的遥视系统采用了多点( 发送端) 对多点( 接收端) 的系统模式，把每个变 电站内的视频转发服务器看作一个发送端的点，而局里的客户机看作是接收端的点。 可以简单的通过组播的方式，把发送端视频信息方便的传输到每一个接收端。这样可 以利用最少的带宽来实现同点对点传输方式一样的效果。 2 2 基于网络的遥视系统的整体结构 2 2 1 遥视系统硬件结构及其功能 遥视系统结构图如图2 1 所示。整个遥视系统主要由摄像头、视频矩阵、视频服 务器、客户端计算机以及一些辅助设备( 如报警控制器、d o 控制板、摄像头前端的 解码器) 等组成。 视频矩阵用来通过内部结构来切换输入通道与输出通道的连接情况。如使用从输 入通道1 进入视频矩阵的视频信息从输出通道2 输出等。视频矩阵在遥视系统中不是 必备的产品，但其可以增加遥视系统控制的灵活性，以及在一定程度上节约整个系统 的硬件成本。 报警设备负责按照要求进行报警检测，如进行运动检测。 摄像头采集视频信息，然后通过视频矩阵传给视频服务器，在同一遥视系统中， 华中科技大学硕士学位论文 2 3 遥视系统的功能 遥视系统实现的功能主要有： ( 1 ) 实时采集视频图像信息，并对其进行实时压缩、编码； 但) 对整个系统进行布防： ( 3 ) 自动报警联动： ( 4 ) 不同级别的控制权限，保证系统更加安全可靠； ( 5 ) 对于摄像头指定位置的预置与轮询： ( 6 ) 报警后自动进行报警录像； ( 7 ) 提供视频服务，供客户端随机、实时访问，实现远程监控： f 8 ) 客户端对视频图像的控制与交互： ( 9 ) 可扩展性，即用户决定添加或减少摄像头时，只需对编辑器进行简单处理便 可改变数据库中变电站的结构。 以上实现的功能，足以满足变电站对遥视系统的要求。 2 4 小结 本章首先对遥视系统的结构进行了简单的该述，接着从硬件组成与软件结构方面 对系统进行了阐述。接着介绍了遥视系统所实现的功能。 1 0 华中科技大学硕士学位论文 = = = = l = = = = 口_ 口= = 口= 口l i _ j _ 目= i l _ _ 目l j i 目= = 目e l = = = = = = = 一 3 遥视信息采集与控制 在遥视系统中，前端采集与控制部分通常包括：快球摄像机、普通摄像机、云台 与云台控制器、报警设备与报警控制器等。 摄像机用来采集视频信息，云台与摄像机配合使用：用来对摄像机进行各种控制； 报警控制器负责采集报警设备发出的报警信息，即将模拟信号转换成数字信号f 9 】。 3 1 遥视信息采集 在遥视系统中，需要采集的信息通常为摄像头采集到的视频信息以及报警控制器 采集的报警信息，下面分别叙述。 3 1 1 视频信息采集 1 视频信息采集简介 视频信息的流程如图3 1 所示，通常，摄像头采集来的是模拟的视频流，这些视 频流通过专用的数据连接线传入视频采集卡。一般来说，视频采集卡是插在计算机的 p c i 插槽上的，通过p c i 总线与计算机系统相连，其作用之一便是将接收到的模拟视 频流转换为数字视频流供遥视系统使用。 p c i 总线视频数据连接线 视罴 焉飘 图3 1视频信息采集流程图 视频采集卡分为硬压缩和软压缩以及软硬解压相结合三种情况。 硬压缩视频采集卡本身带有固化好的视频流压缩芯片，无需占用c p u 资源，对系 统要求不高，犀缩速度快，性能好，但是相对来说价格昂贵，通常是遥视系统中的首 f 选。 软压缩视频采集卡本身没有自带任何有关视频流的压缩芯片，其作用只是对视频 i i 华中科技大学硕士学位论文 = = = = l = = = = 口_ 口= = 口= 口l i _ j _ 目= i l _ _ 目l j i 目= = 目e l = = = = = = = 一 3 遥视信息采集与控制 在遥视系统中，前端采集与控制部分通常包括：快球摄像机、普通摄像机、云台 与云台控制器、报警设备与报警控制器等。 摄像机用来采集视频信息，云台与摄像机配合使用：用来对摄像机进行各种控制； 报警控制器负责采集报警设备发出的报警信息，即将模拟信号转换成数字信号f 9 】。 3 1 遥视信息采集 在遥视系统中，需要采集的信息通常为摄像头采集到的视频信息以及报警控制器 采集的报警信息，下面分别叙述。 3 1 1 视频信息采集 1 视频信息采集简介 视频信息的流程如图3 1 所示，通常，摄像头采集来的是模拟的视频流，这些视 频流通过专用的数据连接线传入视频采集卡。一般来说，视频采集卡是插在计算机的 p c i 插槽上的，通过p c i 总线与计算机系统相连，其作用之一便是将接收到的模拟视 频流转换为数字视频流供遥视系统使用。 p c i 总线视频数据连接线 视罴 焉飘 图3 1视频信息采集流程图 视频采集卡分为硬压缩和软压缩以及软硬解压相结合三种情况。 硬压缩视频采集卡本身带有固化好的视频流压缩芯片，无需占用c p u 资源，对系 统要求不高，犀缩速度快，性能好，但是相对来说价格昂贵，通常是遥视系统中的首 f 选。 软压缩视频采集卡本身没有自带任何有关视频流的压缩芯片，其作用只是对视频 i i 华中科技大学硕士学位论文 流进行了模拟到数字的转换，所有的压缩过程完全由软件来完成，因此要占用大量的 c p u 资源，压缩速度较慢，但价格便宜，在现在的应用中，使用的不多。 软硬相结合的视频采集卡是为了顺应市场需求，由软压缩视频采集卡向硬压缩视 频采集卡转变的过渡产品，其性能以及价格均介于软压缩视频卡与硬压缩视频卡之 间。随着硬压缩采集卡产品技术的成熟，现在，这种软硬相结合的视频采集卡也很少 使用。 2 视频信息采集代码的封装 视频信息采集细节完全被装到a c t i v e x 控件中，而留给应用程序使用的只是简单 的接口函数。关于a c t i v e x 控件内具体的压缩编码实现，将在第五章详细介绍1 。 3 视频信息采集控件的接口一方法 ( 1 ) 初始化和反初始化 b o o l c o n n e c t i o n ( s h o r tc a r d i d ) 该控件工作的第一步，即初始化工作。参数c a r d l d 表示希望该控件与第几路卡连 接，以0 为基数。 号。 v o i dd i s c o n n e c t ( ) 该控件在系统退出时的必要工作，在系统退出时调用。 s h o r tg e t c a r d c o u n t o 查看机器上总共安装了多少路卡。c o n n e c t i o n 方法的c a r d l d 参数必须小于最大卡 s h o r tg c t c a r d l d 0 查看该控件与第几路卡相连接，以0 为基数。如果c o n n e c t i o n 方法尚未被调用 返回1 。 ( 2 ) 录制 b o o l t l l 】2 k p s t a r t c a p t u m ( l p c t s t rs z f i l e n a m e ) 开始产生压缩数据流，存盘文件名为s z f i l e n a m e 。如果s z f i l e n a m e 为n u l l ，则 不产生存盘文件。 1 2 华中科技大学硕士学位论文 l o n gt m 2 k p g e t c a p t u r e s t a t e 0 取得录制的当前状态。0 s t o p i r u n ，2 一p a u s e ( 目前没有实现) b o o l t m e k p s t o p c a p t u r e 0 停止录像。 ( 3 ) 视频直通 b o o l t m 2 k p s t a r t p r e v i e w ( ) 开始视频显示。 v o i dt m 2 k p s t o p p r e v i e w ( ) 停止视频显示。 b o o l t m 2 k p l s p r e v i e w ( ) 查看视频显示是否已经开始。 ( 4 ) 声卡的相关操作 b o o l t m 2 k p s t a r t a u d i o p a s s ( ) 将卡上的音频数据送到声卡回放。由于只允许一块卡的音频回放t 所以其它卡的 音频回放将会被停止。 v o i dt m 2 k p s t o p a u d i o p a s s 0 停止回放音频。 b o o l t m 2 k p i s a u d i o p a s s ( ) 判断该卡的音频回访是否打开。 b o o l t i n 2 k p l s s o u n d c a r d e x i s t ( ) 判断机器上是否有声卡的存在。 华中科技大学硕士学位论文 ( 5 ) 快照 b o o l t i n 2 k p s a v e b m p f i l e ( l p c t s t rp f i l e n a m e ) 保存当前的图象为b m p 文件。 b o o l t m 2 k p s a v e j p e g f i l e ( l p c t s t rp f i l e n a m e ，l o n gd w q u a l i t y ) 保存当前的图象为j p e g 文件，文件名为p f i l e n a m e ，压缩的质量为d w q u a l i t y ( 范 围1 0 - 1 0 0 ) 。 b o o l e d i t c o p y ( ) 将当前的图象拷贝到w i n d o w s 的系统粘贴板中。 ( 6 ) 视频相关信息 b o o l t m 2 k p l s v i d e o s i g n a l l o c k e d ( ) 判断视频源是否有信号输入。 b o o l 咖2 k p i s p a l ( ) 判断当前的是视频源制式是否为p a l 制。t r u e p a l ，f a l s e n t s c 。 ( 7 ) l o g o 的设置 v o i d s e t s h o w l o g o ( b o o lb s h o w , l o n gf o n t w i d t h ，l o n gf o n t h e i g h t ，l o n g f o n t c o l o r , l o n gx , l o n gy l p c t s t rs z l n g o ，l p c t s t rs z f o n t n a m e ) 设置l o g o 文字的显示。 b s h o wt r u e 显示，f a l s e 隐藏 f o n t w i d t h字体的宽 f o n t h e i g h t 字体的高 f o n t c o l o r字体的颜色 x 、y 显示的位置 s z l o g ol o g o 文字 s z f o n t n a m e字体的名称，如”宋体”、”隶书”、”s y s t e m ”等。如果设为n u l l 则 使用默认字体。 4 华中科技大学硕士学位论文 v o i d s e t s h o w d a t e ( b o o lb s h o w , l o n gf o n t w i d 山，l o n gf o n t h e i g h t ，l o n g f o m c o l o r , l o n gx ，l o n gy l p c t s t rs z f o n t n a m e ) 设置日期的显示。 b s h o wt r u b 显示，f a l s e 隐藏 f o n t w i d t h字体的宽 f o n t h e i g h t 字体的高 f o n t c o l o r字体的颜色 x 、y 显示的位置 s z f o n t n a m e字体的名称，如”宋体”、”隶书”、”s y s t e m ”等。如果设为n u l l 则使用默认字体。 v o i d s e t s h o w t i m e ( b o o lb s h o w , l o n gf o n t w i d t h ，l o n gf o n t h e i g h t ，l o n g f o n t c o l o r , l o n gx ，l o n gy ，l p c t s t rs z f o n t n a m e ) 设置时间的显示。 b s h o wt r u e 显示，队l s e 隐藏 f o n t 晰d m字体的宽 f o n t h e i g h t 字体的高 f o n t c o l o r字体的颜色 x 、y 显示的位置 s z f o n t n a m e字体的名称，如”宋体”、”隶书”、”s y s t e m ”等。如果设为n u l l 则使用默认字体。 ( 8 ) 设置、获取图像的颜色 l o n gg e t v i d e o b f i g h t n e s s o b o o l s e t v i d e o b r i g h t n e s s ( 1 0 n gv a l u e ) 亮度：范围0 - 2 5 5 ，默认值1 2 8 l o n go e l v i d e o c o n t r a s t 0 b o o ls e t v i d e o c o n t m s t ( 1 0 n gv a l u e ) 华中科技大学硕士学位论文 对比度：范围0 - - 1 2 7 ，默认值6 4 l o n gg e t v i d e o h u e o b o o ls e t v i d e o h u e ( 1 0 n gv a l u e ) 色度：范围一1 2 8 1 2 7 ，默认值0 l o n gg e t v i d e o s a t u r a t i o n ( ) b o o l s e t v i d e o s a t u r a t i o n ( 1 0 n gv a l u e ) 饱和度：范围0 - - 1 2 7 ，默认值6 4 ( 9 ) 网络传输( 发送端) b o o ls t a r t n e t t r a n s f e r ( l p c t s t ri p a d d r e s s ，l o n gp o r t ) 开始网络传输，只能用于局域网。 i p a d d r e s s 组播地址，范围2 2 4 0 0 0 2 3 9 2 5 5 2 5 5 2 5 5 p o r t端口号 v o i ds t o p n e t t r a n s f e r ( ) 停止网传。 b o o l i s s t a r t n e t t r a n s 0 判断网传是否正在进行。 ( 1 0 ) 动态检测 、 b o o ls t a r t m o t i o n d e t e c t 0 开始动态检测。这之前，必须先调用s e t m o t i o n d e t e c t p a r a m 设置好各项参数。调 用成功后，每当检测区域的图像产生变化时，o n m o t i o n d e t e c t 事件被触发。 v o i ds t o p m o t i o n d e t e e t ( ) 停止动态检测。 b o o li s s t a r t m o t i o n d e t e c t 0 6 华中科技大学硕士学位论文 判断动态检测是否正在进行。 b o o l g e t m o t i o n d e t e c t p a r a m ( s h o r t + i p p r e c i s i o n ，s h o r t + l p y t h r e s h o i d ，s h o r t * l p u v t h r e s h o l d ) 获得当前动态检测使用的各项参数值。 l p p r e c i s i o n指向个p r e c i s i o n 1 6 1 2 】的二维数组。s d k 将视频图像划分为 1 6 x 1 2 个小区域，数组的每个元素与这1 6 x 1 2 个区域一一对应。0 或 1 2 表示该区域不 检测，l 1 2 表示检测的灵敏度( 1 最灵敏) 。 l p y t h r e s h o l d 亮度的阈值，范围o 一“，默认值2 5 。 l p u v t h r e s h o l d 色度的阈值，范围o 一6 4 ，默认值2 5 。当一个像素的亮度变化量 小于y t h r e s h o l d 并且色度变化量小于u v t h r e s h o l d 时，s d k 将认为此像素点没有产 生变化。 b o o l s e t m o t i o n d e t e c t p a r a m ( s h o r t + l p p r e c i s i o n ，s h o r t + l p y t h r e s h o l d ，s h o r t * l p u v t h r e s h o l d ) 设置动态检测的各项参数。 ( 11 ) 读取卡上e e p r o m 中的数据 s h o r tr e a d e e p r o m ( s h o r t p o s ) p o s范围旺1 2 7 4 视频信息采集控件的接口一性 ( 1 ) 视频源 v i d e o s o u r c e ：l - a v 端子，2 一s v i d e o 端子。 ( 2 ) 视频压缩的各项参数： 下列属性同时对存盘文件和网传数据产生影响。设置之后。只有当开始下一次录 像或网传时才真正发生作用。 r a t e c o n t r o l ：1 一c b r ( 固定位率) ，2 一v b r ( 可变位率) 。 f r a m e s i z e ：l - - s i f ， 2 - - q s i f 。 r e c o r d m o d e ：l - l a v e ( 音视频) ，2 一l v e ( 仅仅视频) 。 1 7 华中科技大学硕士学位论文 q u a l i t y ：仅当r a t e c o n t r o l = 2 ( v b r ) 时有效，范围5 一3 l ( 5 为最佳质量) ， 默认值8 。 v i d e o r a t e ：仅当r a t e c o n t r o l = 1 ( c b r ) 时有效，单位为4 0 0 b i t s s 。 范围：s l f ( 0 x 0 2 8 0 0 x 2 8 0 0 ) 、q s i f ( 0 x 0 0 a 0 0 x 1 4 0 0 ) 。 a u d i o r a t e ：范围1 一1 1 。分别表示( 3 2 ，4 8 ，5 6 ，6 4 ，8 0 ，9 6 ，1 1 2 ，1 2 8 ，1 6 0 ，1 9 2 ，2 2 4 ) k b i t s s 。 5 视频信息采集控件的接口一事件 ( 】) o n m o t i o n d e t e c t ( s h o r t + i p p i x e l a r r a y ) 开始动态检测之后，每当检测区域的图像产生变化时，此事件被触发。l p p i x e l a r r a y 指向一个p i x e l a r r a y 1 6 1 2 的二维数组，数组中的每个元素与1 6 x 1 2 个小区域一一对 应，0 表示该区域无变化、l 表示已变化。 3 1 2 报警信息采集 1 报警信息采集简介 全部报警信号采集设备是由报警探测器和报警控制器组成的，其中报警探测器负 责探测报警信息，如有人走动等等。而报警控制器将报警探测器收集来的信息转换为 数字信号，然后通常通过串行总线传送给上位机视频转发服务器软件进行处理。 通常，报警控制器是通过一个4 8 5 接口到2 3 2 接口的转换器与计算机上的串口相连 的。而计算机只需对串口操作便可采集来自报警控制器的报警信息。 2 w i n d o w s 下串行通信概述 与以往d o s 下串行通信程序不同的是，w i n d o w s 不提倡应用程序直接控制硬件， 而是通过w i n d o w s 操作系统提供的设备驱动程序来进行数据传递。串行口在w i n3 2 中是作为文件来进行处理的，而不是直接对端口进行操作，对于串行通信，w i n3 2 提 供了相应的文件i o 函数与通信函数，通过这些函数的使用，可以编制出符合不同需 要的通信程序。与通信设备相关的结构有c o m m c o n f i g ，c o m m p r o p ， c o m m t m e o u t s ，c o m st f 盯，d c b ，m o d e m d e v c a p s ，m o d e m s e t t i n g s 共 7 个，与通信有关的w i n d o w sa p i 函数共有2 6 个。 3 对a p i 函数进行封装 将所有的函数实现封装到类库中，只留出简单的接口函数，使对报警控制信息的 采集部分维护与使用起来都非常方便。 华中科技大学硕士学位论文 封装的类定义如下： c l a s sc p o r t s 4 8 5 t h r e a d ：p u b l i ct t h r e a d p r i v a t e ： 命令要发向的串口句柄 h a n d l e m _ h c o m m ； 串口端口号 i n tmn c o m m ； 命令类型 e n u me c m d t y p e c t n o n e 2 0 ，c t c a m c t r l ，c t d o c t r l ； e c m d t y p em _ c t c m d t y p e ； ，镜头解码器设备号 b y t e m _ b y d e v n o ； 命令的操作码，间作d o 控制板的控制字 b y t e m _ b y o p t c o d e ； ，云台动作时间( 云台一旦开始动作，要接受停止命令才会停止) i n tm n s p a c e t i m e ； ，报警控制器回传的两个字节m _ b y c t r l l o w ：低位m _ _ b y c t r l h i g h ：高位 b y t e m _ b y a l a r m s t a t e ； ，错误代码 a n s i s t f i n gm _ s t r e r r o r c o d e ； h 帅l e i n h e v e n t ； p u b l i c ： ，报警控制器总数 i n tmn a c s u m ； ，指向报警控制器的指针 s a l a r m c t r l e r + m _ p a c ； p r o t e c t e d ： 1 9 华中科技大学硕士学位论文 b o o lf a s t c m ll o c k ( ) ； v o i df a s t c a l lu n l o c k o ； v o i df a s t c a l le x e c u t e ( ) ； v o i df a s t c m ls h o w e r r m e s s a g e 0 ； b o o lf a s t c a l li n i t p o r t o ； v o i df a s t c a l lr e s e t p o r t 0 ； b o o lf a s t c m lr e a d a l a r m c t r l e “i n ti l n d e x ) ； b o o lf a s t c m le x e c a l a r m c o m r n a n d ( i n ti l n d e x ) ； 执行镜头调节命令 b o o l _ _ f a s t c a l lo n s t a r t c a m c o m m a n d 0 ； b o o lf a s t c a l lo n s t o p c a m c o m m a n d 0 ； b o o lf a s t c m le x e c c a m c o m m a n d o ； d o 控制板 b o o lf a s t c a l le x e c d o c o m m a n d o ； v o i df a s t c a l lr e a d w f i t e p o r t s 0 ； p u b l i c ： f a s t c a uc