【毕业学位论文】（Word原稿）基于3G平台的视频传输系统及其在电力系统中的应用研究-电气工程

学号 _3400209320037 华中科技大学本科毕业论文 基于 3G 平台的视频传输系统及其在电力系统中的应用研究 院（系）名 称：华中科技大学 专 业 名 称 ：电气工程 学 生 姓 名 ： 指 导 教 师 ：任老师 二一 二 年一月 I 摘要 近年来随着国民经济的持续快速发展， 在工业、民用等诸多领域，视频信息无线传输的需求在口益增长。在电力系统中，随着输电电压等级的不断提高，电网的分布也越来越广，实时远程视频传输成为必要。本文结合指导教师的研究课题，在对图像识别和 3G 网络大量研究的基础上提出了一套无线视频传输系统架构，该系统基于 3G 传输网进行了视频采集，视频传输的硬件电路和软件程序的设计，使得通过摄像头采集的视频数据能够从局域网传到客户机上，实现了实时的视频监控。为 3G 网络应用于电力系统及其他领域的远程无线视频监控 奠定了基础。 (措词不当 ) 关键词： 3G 视频 系统应用 录 第 1 章 绪论 . 1 题的背景 . 1 频监控系统的发展历程 . 1 动通信技术的发展 . 3 题的研究目的与意义 . 3 文的主要内容 . 4 第 2 章 3G 网络及视频传输的研究与介绍 . 5 三代移动通信技术 . 5 三代移动通信技术网 . 5 G 网提供的业务 . 6 频压缩与图像压缩 . 9 像压缩基本方法 . 10 频压缩标准 . 11 第 3 章 基于 3G 平台的视频监控技术 . 15 G 技术应用的新层面 . 15 电力铁塔，杆塔的监控中的应用 . 15 电力抢修调度监控系统中的应用 . 16 配电变压器远程监控系统中的应用 . 16 G 信息平台在配电管理上的应用 . 16 统的框架设计 . 17 常检测系统流程 . 18 字图像识别 . 18 输部分框架 . 20 时传输 . 21 现视频监控的关键技术 . 23 频监控涉及的主要技术 . 23 智能视频监控的结构与功能 . 24 能视频监控关键技术 . 24 第 4 章 系统总体设计与应用研究 . 26 统设计的基本要求 . 26 统的设计原则 . 26 统设计模块 . 27 统功能分析 . 28 时监测功能 . 28 志报表管理 . 29 缆监测 . 29 统应用研究 . 30 于 3G 视频监控在变电站中的应用 . 30 于 3G 视频监控系统在调度运行中的应用 . 31 第 5 章 总结与展望 . 33 统工作总结 . 33 作改进方向 . 33 望 . 34 参考文献 . 35 致谢 . 37 1 第 1 章 绪论 题的背景 近年来随着国民经济的持续快速发展，输电电压等级不断提高，电网的分布也越来越广，电力安全问题也表现得尤为突出。输电线路具有分散性大、距离长、难以维护等特点，逐年来事故逐年上升，传统的巡视方式已不能满足现有的安全需求。因此，急需一种有力的监控、监测手段对输电线路上的重要设备和 周边状况进行全天候监测，使输电线路运行于可视可控之中。 频监控系统的发展历程 视频监控系统的发展大致经历了 3 个阶段 1。 在 20 世纪 90 年代初以前，主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，称为第 1 代模拟监控系统。 20 世纪 90 年代中期，随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展，人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理，利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示，从而大大提高了图像质量。这种基于 的多媒体主控台系统称为第 2 代数字化本地视频监控系统。 20 世纪 90年代末，随着网络带宽、 计算机处理能力和存储容量的快速提高，以及各种实用视频处理技术的出现，视频监控步入了全数字化的网络时代，称为第 3 代远程视频监控系统。第 3 代视频监控系统以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心，以智能实用的图像分析为特色，引发了视频监控行业的技术革命，这种系统称为基于嵌入式技术的网络数字监控系统。 第一，本地模拟视频监控 从摄像机、电视机出现的那天起，原始的视频监控系统就己诞生。它已被广泛应用于保安、生产管理等场合。本地视频监控系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等组成，由视频线、控制线缆等 连接。本地视频监控系统一般采用模拟方式传输，采用视频电缆 (少数采用光纤 )，传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，如大楼监控等。监控降 像一般只能在控制中心查看。目模拟视频监控系统有很大的缺陷 : （ 1）监控的范围很有限。由于模拟线路不可能很长，所以信号传输距离有限且无法连网，仅局限于同一建筑物或工厂内； （ 2）模拟信号占用通讯线路较大，开放性较差； 2 （ 3）监控质量不高。由于模拟信号很容易受干扰，所以监控图像质量不好； （ 4）维护管理复杂。没有良好的用户操作界面，非专业人员无法正常操作； （ 5）成本较高。 对于每个监控中心都需要配置一套监控设备，信息的存储方式是利用录像带、磁带等设备，这些存储设备成本较高。 由于存在以上的缺点，所以传统的拟视频监控系统己远远不能满足越来越高的生产和管理监控的需求。 第二，基于 视频监控系统 90 年代中后期，计算机网络开始普及并得到迅猛发展，视频技术的发展也口新月异，这些技术的发展特别是视频压缩技术的出现和发展，使数字视频的存储和传输成为可能。计算机技术的日益成熟，微机的普及化，也为基于 视频监控创造了条件。 基于 视频监控系统是先将摄像头采集的模拟视频 信号转化为数字信号，利用专用压缩卡对数字信号进行压缩处理后，通过网络传输给作为监控终端的 ，监控终端 利用专用解压卡对数据进行解压后，就能够重现远端的图像。数字信号的传输可靠性较高，且数字化的视频流数据可以通过各种方式被连接在网络上的计算机共享。所以与模拟视频监控相比基于 视频监控系统具有 :传送距离远、图像质量好、数据的保存成本低等特点。监控人员无需在现场就可以对监控现场进行实时监控，大大提高了监控工作的效率和灵活性。因此基于 视频系统，自出现后，得到广泛的应用，占据了监控系统的主要市场并正 在逐步取代模拟监控系统。但是基于 视频监控系统还存在很多问题 :（ 1）体积大、功耗高。由于需要利用专用压缩 /解压卡对视频信号进行压缩和解 压缩处理，所以使监控系统体积较大，功耗较高； （ 2）监控现场需要专人值守，维护繁琐； （ 3）实时性不高和稳定性较差； （ 4）成本较高； （ 5）可扩展性差，采用专用的压缩卡和解压缩卡对视频数据进行压缩和解压缩，只能支持一种编码格式，无法提供对其他编码方式的支持。 第三，基于嵌入式技术的网络化视频监控系统 目前虽然 基于 视频远程监控系统仍然占据监控系统的主要市场，但是它具有 :结构复杂，稳定性、可靠性不高，价格高昂、操作烦琐等缺陷。特别是3 很多场合需要在一个监控现场安装多个摄像头，并需要在监控端同时对多个监控现场进行实时监控。对于这种需求，如果仍然采用基于 远程监控技术，利用专用的压缩 /解压卡来实现视频数据的压缩和解压，就需要大量的压缩 /解压卡，使整个系统更加复杂，稳定性和可靠性更低，整个系统的成本也变得更加昂贵。近两年随着远程监控系统被越来越多的应用于各个领域，对视频监控系统的要求也越来越高 : 操作简单、实时可 靠、多功能、数字化、经济实用的视频监控系统的开发和设计正越来越多地受到人们的瞩目。基于嵌入式技术的网络化视频监控系统应运而生。 动通信技术的发展 “3G” （英语 3 “ 三代 ” 是第三代移动通信技术的简称，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。 3G 服务能够同时传送声音 (通话 )及数据信息 (电子邮件、即时通信等 )。代表特征是提供高速数据业务。 3G 与 2能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式， 提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度 。 3G 业务的最基本特征如下： (1)具有丰富的多媒体业务应用； (2)提供高速率的数据承载：广域范围可达 384s，室内环境下可高达2s； (3)业务提供方式灵活：同时提供电路域和分组域、话音和数据业务，支持承载类业务，支持可变的比特率，支持不对称业务，并且在一个连接上可同时进行多种业务； (4)提供 业务的 量保证。 题的研究目的与意义 随着用电量的猛增，变电站的数量在不断增加，其分布范围广、距离远，又多处于野外，传统的人工值班看守的管理方法已无法适应时代的需要，采用远程图像监控系统却能实现变电站真正意义上的无人值守。该系统能根据用户设定的时间间隔自动记录原始数据和现场的运动声像，用户可在有网络的地方随时查看变电站的现场状况及历史资料，现场出现事故时系统还会通过多种报警手段通知4 值班人员及时处理问题。实践证明远程图像监控系统是实现变电站现代化管理的一种行之有效的手段。 近年来 随着国民经济的持续快速发展，输电电压等级不断提高，电网的分布也越来越广，电力安全问题也表现得尤为突出。输电线路具有分散性大、距离长、难以维护等特点，逐年来事故逐年上升，传统的巡视方式已不能满足现有的安全需求。因此，急需一种有力的监控、监测手段对输电线路上的重要设备和周边状况进行全天候监测，使输电线路运行于可视可控之中。 数字视频监控系统是指能接收在远程现场采集到的数字视频信号，实时传送到监控中心，在监控中心对现场进行远程监视，控制远程摄像机动作，并能根据需要对采集到的数字视频图像进行分析、处理和识别的系统。 它由远程数字视频监控和数字图像识别两部分组成。视频监控系统在电力、通信、交通等领域及银行、工厂、博物馆、宾馆中得到了广泛应用，实现了生产过程监控、调度、防盗、防火等功能，在监控过程中可利用声、光、电进行综合报警。图像识别技术在文字识别、指纹识别、人脸识别、产品检测、军事侦察、气象分析、病理分析、自然灾害预测等方面也得到了应用川。 而在电网 3G 信息网络平台的基础上，能够实时掌握整个电网负荷分布与变化情况，对于数字化电网的整治与规划都提供了详尽的数据信息。同时，将电网3G 信息网络平台运用到城市配电电网用 户管理系统中来，能够实时地收集千千万万用户的用电信息，并将这些信息全部传送至服务器中，这样就能实时掌握用户用电情况，极大地提高工作效率。 随着计算机等网络硬件设备处理能力的提升，寻求传输技术上的突破成为提高视频监控功能与应用能力的新方向。本次论文主要介绍视频监控系统的现状，3G 网络架构和特点， 3G 系统应用于电力系统的前景。介绍系统的总体设计，接口要求和功能描述。 文的主要内容 本次论文主要研究了基于 3G 技术的视频监控系统在电力系统中的应用问题。包括 数据采集，数据压缩，数据传输和系统可视化显示的部分 ；以及如何设计一个良好的 应用系统的问题。并对数字图像识别技术在电力系统中的具体实现做了详细分析。完成了设计一个可行的视频监控系统所需的理论研究。5 第 2 章 3G 网络及视频传输的研究与介绍 本章着重对 3G 网络进行介绍，包括构建一个无线视频监控所需要的视频压缩和视频传输技术。另外将结合 3G 的业务特征对采用 3G 网络传输视频监控数据的优点作进一步的说明。 三代移动通信技术 三代移动通信技术网 为了满足更多业务应用，更高服务速率以及更高频谱效率的要求，同时减小目前世界上存在的各大移动通信系统网 络之间的不兼容性，第三代移动通信系统应运而生。 3G 网络系统以全球统一频谱、统一标准，全球无缝覆盖为目标；具有支持从话音到分组数据的多媒体业务、特别 务的能力 :能提供高的服务质量、保密性能和足够的系统容量；能适应多种环境，速度最高 2s，其中车速环境 144s，步行环境 384s，室内环境 2s；易于 2G 系统的过渡和演进，频谱效率更高，建设成本更低。 3G 系统是以 2G 络为基础，平滑过渡演进的系统，采用快速功率控制、多用户信号检测、智能天线、软 件无线电等先进的新技术。 表 2G G 对照表 (1)系统构成 1996 年第三代移动通信系统正式更名为国际移动通信即 端侧包括用户识别模块 移动终端 络侧设备分为两个网，即无线接入网 核心网 (2)技术标准 经过各国标准化组织的多次融合和 多次会议的讨论以及 6 织的协调，制定了 5 种 3G 技术标准。其中，三种主要的标准为 :欧洲 日本出的 国 出的 及我国 出的 术是由中国独立提出，得到国际组织的接纳并且成为国际移动通信主流的技术标准。 心网基于 络的演进。信号带宽 1. 23波间隔为 片速率为 线传输方案是 种基本传输技术的灵活结合应用。此外还应用了空分多址 (术，使系统降低了小区间的干扰。由于采用 式，频谱利用率远远高于采用 G 技术。在提供上 下行非对称的高速数据方面有很大的优势。可提供分组交换的非对称业务，具有多时隙、非对称的分组数据交换业务，面向有连接和无连接的混合业务。是一个不管对称还是非对称业务都能显示出最佳性能的系统 2。 G 网提供的业务 3G 系统提供的业务大致可以分成 6 大类： （ 1）基本电信业务 :包括语音业务、紧急呼叫业务、短消息业务。这些都是无线运营商最基本的业务，按照很多咨询商的估测和参考国外已投入运营的 3G 网络的业务数据，未来运营商的 3G 业务收入的绝对主体依然会来自以话音业务为核心的基本电信业务。 （ 2）补充业务 :包括呼叫转移、主加号码显示等，这些补充业务与 （ 3）智能网 务 :移动智能网业务是结合移动通信网和智能网业务平台提供给用户的各种补充业务，包括预付费业务、移动虚拟专用网业务、被叫集中付费业务、通用个人通信业务、无线广告业务、分时分区计费业务、统一接人号码业务和号码可携带性业务等。 （ 4） 载业务；面向数据服务的承载业务包括基于电路交换的承载业务和基于分组交换的承载业务，承载业务带宽的增加和 保障是 3G 一个显著特点。 （ 5）位置业务 :主要包括分时 /分区的计费业务，移动位置黄页、紧急定位、以及其他很多基于位置的应用等。 （ 6）多媒体业务 (增值业务 ):包括以可视电话为代表的电路型实时多媒体业务 :以可以看在线新闻、在线体育转播等应用为代表的基于流媒体的分组型实时多媒7 体业务；支持多媒体文件下载播放或转发的非实时存储转发型多媒体消息业务等3。 以上 3G 系统提供的业务有如下特征 : 基于 业务是从 2G 或 承而来的，在 399 为基础的体系结构下，又产生了一些新的业务能力，总体上有如下的一些特征： （ 1）由于承载层带宽的增加，多媒体业务的引入，商业价值链更加复杂，例如一个在线实时节目播放，牵 节目内容的版权问题，广告收入问题等，而这些在以往的 值业务中都没有涉及。 （ 2） 3G 网络所支持的业务从基本话音业务到多媒体类业务，与 2G 相比业务特性也有很大的差异。 （ 3）相对于 务， 3G 的分组域业务普遍有 要求，这也是 3G 计费的一个标准计费要素。 （ 4） 3G 的网络向下兼容 网络所提供 的所有业务。 （ 5）作为 3G 的一个标志性特征，由于数据承载带宽的增加的概念。 G 中的多媒体业务 多媒体业务是同时综合两种或多种媒体 (例如、声音、音频、数据、视频、图像 )的业务。一般多媒体业务可以分为交互式和分发式两种。交互式的多媒体业务又可以分为对话式、多媒体消息和查询业务等 3 种。 对话式业务是一种实时的业务，在业务双方同时进行，对时延要求高 (通常10000 小时。 (7)完善性。具有强大的数据和告警的采控和处理功能，当发生报警时，能把报警信息以短信、彩信、 形式发送到指定管理者。与数据监控系统的无缝结合，实现告警时灯光、警笛联动并录像。功能完善的录像管理体系。系统可选用手动、告警、定时录像三种录像方式；提供指定周期的滚动删除功能，有效防止存储空间耗尽。系统具备完善的控制功能，系统设权限管理，对不同级别的用户给予不同的权限，有效防止越权操作 。被授权的网上任一操作人员可对任一摄像点进行控制，实现对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整。进行云台的预置和控制。有专为电力系统监控设计的红外测温和门禁管理功能接口。 (8)可扩展性。为了适宜未来系统扩展的要求，系统要在满足现有功能的基础上预留足够的接口以便系统扩充之用。系统中控制部件 (软、硬件 )采用模块式结构、模组式交换矩阵、内部总线化等技术措施，可以方便灵活地进行扩充，充分保证系统在将来的适应性。灵活的组网方式，可以方便地增加被监控变电站的数量。几个视频监控系统可以作为子系统组成更大的视频监控系统 ，可按多级 (至少三级 )组网的方式，形成大规模的监控网络，高一级监控中心能管理和监控低一级监控中心的运行。 (9)良好的硬件平台。系统硬件平台为机架式设计，实现高度一体化、高度工程化，便于施工、安装、调试。 (10)良好的软件平台。系统的软件操作应简便，采用模块化结构，应构建于务器，不使用 作系统 17, 18。 统设计模块 （ 1）图像采集模块 图像采集模块负责采集前端视频采集模块获得的数据。前端视频采集使用的是数字摄像头，免去了将模拟视频信号转为 数字的的过程，提高了工作效率，节省了成本。采集到的视频数据以文件的形式存于缓冲区内，供其他模块使用。获取视频的流程一般包括 :启动设备、获取设备及图像信息、设备图像格式化、关闭设备。 28 （ 2）图像压缩模块 像头获取的视频信号必须经过压缩编码以后才适合在无线网络上进行传输。本系统图像进行压缩编码采用 准。 供高压缩率，采用分层可扩展性编码，可以根据不同的带宽调整质量，根据需要进行模块的添加，支持多种多媒体应用。 供的码率控制技术符合无线信道带宽窄且不停变化的特性 。 （ 3）数据传输模块 输难以支持实时传输和 问题。为实现视频压缩数据在 要对数据进行 包。 供端到端的服务，支持在单目标广播和多目标广播网络中传输实时数据。 身不能保证数据传输的次序、及时性和服务质量，要与 起使用。在 话期间，发端周期性的向收端发送 来监视服务质量。视频数据封装在 息包中，每个包封装在息段中，然后封装在 据包中进行传输。 （ 4）远程监控模块 远程监控端系统模块采用多 线程方式以进行合理分配资源。监控中心服务器拥有一个固定 址 端采集模块启动后就自动请求与监控中心 立连接。服务器实时监听经由无线网络传来的数据，选择性的接受连接请求，并分配接收数据和解码线程。服务器通过共享端口向各个监控客户端发送数据。 统功能分析 时监测功能 （ 1）遥测、遥信功能。采集各种被测设备、被测电源及被测机房的主要电平、电压和温度等信号 (模拟量 )；采集各种被测设备、被测电源的告警信号及机房烟雾、防盗等告警信号 (状态量 )；在同一张画面上显示被 监测站电源全部模拟量曲线或站内某台设备上的所有模拟量曲线。 （ 2）遥控功能。对被测电路、站内被测设备及风机、空调、主备电源等辅助设备、监测系统主备通道、端站图像监测系统的启闭等进行遥控操作 (控制量 )；提供图像化遥控界面，将同一端站或同一方向的遥控量放在同一界面，便于直观地对多个量进行遥控操作和确认；将遥控操作的时间、控制对象、确认时间、操作人员信息存入工作日志。 29 （ 3）告警处理功能。告警显示的画面可以缩小或放大，大幅画面可以滚动显示也可以通过窗口设定在屏幕上直接滚动刷新当前 N 项状态量告警、模拟量越限告警。 （ 4）远动通道管理功能。为了准确判断远动信号故障的原因，方便通信自动化专业技术人员快速处理，该系统应具备远动通道管理功能。 （ 5）实时监测功能 :每天 24 h 告警监视。告警内容 :电平、频率、越限、包络消失、占空比。 （ 6） 告警功能 :告警自动上送，查询详细告警项目，屏蔽、告警项目。 （ 7）跟踪分析功能 :实现对远动通道电平、频率跟踪测试，实现对远动通道高速波形采集。 采集内容 :电平、频率、包络、波形。 分析功能 :包络分析，定点高速采样，并显示电平包络，分析断续情况。 波形分析 :10 S 间 隔超高速采样显示波形；分析信号失真。 通过对远动通道两端测试点的实时监测定位通道的故障，通过对远动通道两端测试点跟踪分析确定通道故障的性质 19。 志报表管理 该系统提供通信调度值班人员以日志管理为基础的应用和维护平台，系统日志生成可自动填写，进行交接班管理，日志归档和统计报表。日志的生成及内容：当前告警、当前故障、系统综述、当日告警、故障统计、重要参量的定点报表、调度指令、上级指令记录、天气、环境等数据。该模块还应提供一套完整的对通信设备和网络进行维护管理的体系。所有过程中 都可实现电子流转，实现无纸化运行。 报表功能主要包括 :报表的生成、修改；报表制作工具；报表数据的统计、计算；报表定时打印、远程召唤打印。根据采集到的各类报表数据，生成各种汇总表以及排名表，并以各种灵活的图形、表格方式呈现、保存，并能按指定时间段、报表类型进行数据查询、导出和打印。 缆监测 集电缆测试、告警、信息处理、业务管理于一体的综合维护系统，包括电缆监测、线路管理、线路维护、告警管理和远程访问等功能。 能远程实时地监测线路运行状况，包括点名测试、异常测试、障碍告警测 试和定期测试等，并结合历史数据进行自动的测试及分析与判断，及时发现线路故30 障隐患。当被监测线路发生故障时，能发出告警信息并迅速、准确地确定故障点的位置。 统应用研究 数字视频监控系统利用最新的图像数字处理技术使得调度中心通过网络管理多个集控站，实现对整个地区电网进行图像监控，有利于及时进行设备维护和故障排除，能够提高电力系统运行的安全性与可靠性。图像监视系统具有小型化、自动化和网络化等优点，同时数字视频服务系统具有比模拟监控系统更低的造价，必将在图像监控工程中完全取代传统的模拟监控模式，在电力系统有 广阔的应用前景 20。 于 3G 视频监控在变电站中的应用 变电站视频监控对于提高变电站的自动化运行水平和安全等方面有重要作用21。 （ 1）实时监视。监控主控室控制屏的显示数据和仪表读数；对开关室内的设备运行情况进行监控；对一、二号主变压器和各主变风扇的运行情况进行监视；对电容器室进行监视；对大门口和主要的出入口进行监控；周界报警系统；室内报警系统；大门门禁系统；其他报警信息输入，如变压器油位和火警报警；环境监控系统，温度、湿度采集、空调机启停、瓦斯泄漏检测等。 实现对变电站区域内场景情况 的远程监视、监听； 监视变电站内变压器、断路器等重要运行设备的外观状态； 辅助监视变电站内 警监控系统。避雷器和瓷绝缘子等高压设备及其它充油、易燃设备的外观状态； 辅助监视变电站内隔离开关的分合状态； 监视变电站内主要室内环境 (主控室、高压室、电容器室、独立通信室等 )情况； 实现变电站防盗自动监控，可进行周界、室内、门禁的报警及安全布控，并与站内消防系统实现报警联动； 变电站端图像监控系统可与变电站综合自动化系统或 联，获取远动报警信息，同时，集控中心端图像监控系统可与调度 统互通，实现电网调度和维护的可视化； （ 2）事故追忆。在以往的变电站保护、监控系统中，故障录波是作为事故发生后进行事故追忆的手段。随着视频监视技术的发展，它也可以作为进行事故追忆的31 一种辅助手段，用于帮助技术人员查看事故发生时变电站的状况，从而尽可能地找出事故发生的原因。 （ 3）现场操作指示。变电站的各种操作比较繁琐，因此必须结合相应的保证措施，将误操作的可能性降低到最小。目前，一般都采用系统的“五防”闭锁结合，操作人员使用“五防”钥匙的方法来达到这一目的。在视频监视系统出现后，可以利用监视系统的远 程实时监视功能，由调度中心的值班人员对远方变电站操作人员所进行的操作进行指导，如果发现不正确的操作，可以及时提醒操作人员，从而确保操作的万无一失。另外，也可以发现一些在地面上不容易观察、发现的遗留工作物品，这些遗留物品在地面上是看不到的，这时可以利用高空的摄像机来发现它们，从而消除一些安全隐患。 （ 4）安全防范。指防火、防盗。在视频监视系统中，通过使用各种传感器，如烟感传感器外微波探头、门禁传感器等，利用分布在变电站各个角落的各种传感器，在收到报警信号时及时将报警信号传给调度中心，以做出相应处理 22。 于 3G 视频监控系统在调度运行中的应用 (1)实时图像监视。在值班室的值班员可以实时地监视各个变电站、开闭所的图像。分布在变电站、开闭所的各个摄像机不停地将现场的情况传给值班员，只要摄像机布置合理，完全可以实现变电站、开闭所的无人值班。 (2)报警及报警联动。通过设置在现场的各种探头，监视现场的各种情况。当发生报警时，系统自动将相应的摄像机切换到监视器和计算机上，并控制相应的输出设备动作。另外，也可以接受保护当地监控系统的报警信息，并指定相应摄像机进行录像，以备进行事故调查。 (3)人工或自动布 防 /撤防。系统可以人工进行当地或远程布防 /撤防，也可以事先确定布防策略，可按照制定的策略自动进行布防 /撤防，也可以通过电子地图进行布防或者撤防。 (4)全天候监视 (辅助灯光 )。系统中所配的摄像器材能够满足全天候监视的需要，夜间可以使用射灯加摄像机或者使用红外夜视摄像机来进行监视，使视频监视不中断，为值班人员提供所需的画面。 (5)远程控制。云台 /摄像机不仅可以在本地进行控制，还可以由值班员通过网络实行远程控制，以巡视变电站不同地点、不同区域，从而实现对整个变电站完全监视。 32 (6)用户管理。本系统将监视、控制 权利划分为多种情况，按照用户的不同，将不同的权利组合赋给用户，并且对用户所进行的操作进行记录，以备日后查询。 (7) 览。用户可以通过网络来访问与之相连的视频图像服务器，也可以通过远程拨号来访问视频图像服务器得到用户想要的画面。这样不管用户在哪里，都可以提供访问视频图像服务器的方法，即使用户在家或者出差在外也可以浏览图像。 (8)字符叠加。用户可以在监视画面中叠加摄像机的名称以区分不同变电站或同一变电站中的不同摄像机。这样当变电站和摄像机数目较多时，仍可以清楚知道所监控的每个摄像机。 (9)电子地图 。可以通过电子地图对站内的监视区域进行显示，并可在电子地图上进行报警显示。分级电子地图的第一级是总的系统图，在其上可方便地寻找各变电站，点击变电站图标即可进入该站电子地图；第二级是各变电站的电子地图，具体显示变电站内摄像机和报警探头的位置。在电子地图上可设置各设备的参数，比如摄像机预置位，报警设置等。通过点击电子地图上的摄像机和报警设备，可以方便地切换到相应摄像机画面和设置相应报警设备的布防 /撤防。 (10)系统工况图。通过工况图分级显示，用户可以查看在线设备工作情况，可以进行放大 /缩小处理，可以选择显示的 级别。用户可以通过工况图进行设备运行情况的自检 23。 33 第 5 章 总结与展望 统工作总结 经过半年的查找资料，学习数据采集，数据压缩，数据传输和系统可视化显示的基础知识，通过研究国外已有类似软件，对整个系统的设计和实现有了一定的了解，主要完成了以下的基本内容： （ 1）对 3G 网络的发展也 3G 业务进行了深入了解，分析了为何在未来的电力系统远程监控中，基于 3G 平台的视频传输会得到广泛的应用。 （ 2）对一个完整的视频监控系统的设计给出了理论模型，包括现场视频采集方式， 对采集的数据采用一定的压缩算法进行压缩，通过 行数据传输涉及的一些问题，系统监控终端数据解压和显示的模式，包括设计操作系统应该满足的要求。 （ 3）分析了几种基本图像压缩算法，通过比较 6 种视频压缩标准选定 过介绍几类电力系统常见的监控对象的识别方法，说明了现场视频监控如何完成图像识别功能；对传输部分的设计给出了基本框架，并详细分析了在 3G 网络上的视频传输结构，并对如何更好的实现数据实时传输介绍了基于 频实时传输的实现作为参考。 （ 4）给出 了一个良好的视频监控系统应满足的基本性能要求，并对该系统应该实现的功能进行了分类。 （ 5）通过查阅大量资料论证了系统在电