遥视警戒在电力调度的运用构想范文

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近年来随着计算机技术、多媒体技术及通讯技术的发展，已成熟地实现了图像、声音信号的数字化，以及对音像信号的处理和远距离传送。我们完全可以将这一技术引入到铁路电力调度自动化中，增加其“遥视”功能。“遥视”不仅可以在调度中心看到生产现场的实景，而且还能警戒，甚至必要时启动安全设施，如启动消防系统、排水系统、以音响警告非法闯人者等。采用由摄像机获取的图像经数字化处理，在电脑中用软件通过对图像数据的判断，就能很准确地对摄像机覆盖的全部空间进行警戒、报警，取代通过不同原理的传感器(例如红外探测器、超声探测器、微波探测器、烟感探测器等)发出报警信号的常规警戒系统，从而克服传感器的探测面较小的缺点。

1系统组成

一个通用的多媒体遥视警戒管理系统主要包括监控站及调度中心的一台多媒体电脑、图像接口电路、调制解调器、摄像机、镜头和云台、多路视频切换器及图像传输介质等。其中图像传输介质可用电话网，也可用微波、光纤等通道。为了提高图像的传输速度，多数采用光缆，每个被监控站通过光缆与调度中心互联。多媒体电脑除常规电脑的基本部件外，尚有视频处理卡、调制解调器及相应的图像处理、压缩、解压、警戒等软件。来自摄像机的视频信号通过视频处理卡转换为数字信号，然后进行压缩处理，以提高图像传送速度。任意两个被控站之间或是某个被控站与调度中心之间只要拨通电话，就可完成两者之间的图像传送。调度中心没有摄取图像的摄像机，它只获取被控站的图像信息，不提供图像，但被控站之间则可以交换图像信息。这一功能在被监控对象较分散时是有特别意义的，因为摄像机到多媒体电脑的视频电缆的长度只能300m左右，否则图像信号将发生不能容忍的衰耗和畸变。因此就必需采取将半径约300m范围内的被监控点的若干台摄像机连接到一台多媒体电脑上，然后将数字化了的图像信号经调制解调器送上光缆，从而使图像传输距离得以大大延伸。这样在一个线路供电分区就可能设置若干台多媒体电脑，它们都连接在光缆中，我们可根据需要将其中的一台电脑定义为监控中心，分区各处的图像信息通过该分西铁科技区的各台多媒体电脑传给监控中心的电脑，再将图像信息发往调度中心。当然，这并不排斥调度中心直接向某供电分区的多媒体电脑提取图像。

2工作原理

多媒体遥视警戒系统采用纯数字技术，通过多媒体电脑方便地对图像进行任意处理、加工、和传送。所以系统功能的扩展和改进完全是通过软件进行。初期投人的硬件设备将有很长的生命周期，不会出现工业电视监控系统设备因功能不能满足新的技术要求而被淘汰的现象。

2.1主要部件的功能

2.1.1摄像机的功能

摄像机是一个CCD传感器，通过镜头将景物转换为视频信号(模拟量)，经多路视频切换器传送到多媒体电脑中进行数字化。云台用于调节摄像机上下、左右的方位。

2.1‘2受控站多媒体电脑的功能

(l)将各摄像机的视频信号数字化，并进行压缩处理以便提高远传图像的速度。(2)使用键盘、鼠标给解码控制器对各摄像机的云台和镜头进行控制，以获得最佳的目标图像效果。(3)在所选定各摄像机定格的画面上进行所需形状边界的布防，界内区域图像的任意变化将引起向调度中心报警，并立即进行录像，同时将图像发往调度中心。报警的阂值由软件预先设定。(4)接收来自接人各解码控制器的传感器发来的报警信号，除可实现事件时刻及动作顺序的记录外，同时可启动相应的安全设备，并将事故现场的图像进行存盘及发往调度中心。(5)接收并转发来自调度中心对相应摄像机的控制命令。(6)除报警时自动进行录像外，还可人工启动录像和回放。(7)可对图像的任意部位进行放大并打印。(8)具有收发传真功能。(9)报警时除自动向调度中心拨号传送图像外，还能自动寻呼有关人员的寻呼机或手机，显示事故发生地点的信息。

2.1.3调度中心多媒体电脑的功能

调度中心的多媒体电脑在硬件配置_[较被监控站简单，通过调制解调器将接收到的图像信号进行解调及解压，然后在监视器上重现。(l)接收来自各被监控站的图像。(2)遥控各被监控站的摄像机。(3)预置摄像机的目标参数。(4)接收来自被监控站的报警信号。(5)启动图像存盘或打印。(6)向上级调度转发图像信号。(7)遥控各被控站的消防及警戒设备。

2.1.4解码控制器的功能

解码控制器安装在摄像机旁，用于将多媒体电脑传送来的控制编码转换为对镜头和云台的控制，还可就地接人与该摄像机监视范围内的有关报警传感器的报警信号，并可控制启动消防和报警设备。

2.2.戒功能的实现

被监控站的每一个摄像机都可选择两种工作方式.即正常监视方式和警戒方式，前者没有报警功能，后者则根据需要布防。

2.2.1全域布防这种方式适用于完全无可动物体的场合(例如全部人员撤离现场后)，进人这种状态后，只要摄像机所定格的画面上出现了变化，就进行报警。这实际上通过软件不断检测相邻两帧画面数据是否有变化，如果出现变化就表明有非法闯人者、或是有火警、汽、水泄漏等

2.2.2局部布防

这种方式适用于在摄像机所定格的画面上还存在着可动物体，只有部分区域需要警戒，当在这几个区域内出现画面变化时才进行报警。这实质上是利用鼠标或光笔在画面上进行地区任意边界、任意数量的布防。此外，还可通过安装在被监控现场的各种传感器又红外、超声、温度、烟气等)进一步加大警戒范围。不论何种方式警戒，都是由多媒体电脑进行监视和判断的，而且安全设备的启动是通过解码控制器进行的，借助通讯功能，在调度中心能及时获取报警图像，并可通过存盘(即录像)保留全过程。

2.3系统配置要点

2.3.1受控站摄像机的选择

西铁科技(l)对进行大面积监视的场合，宜采用不可调的广角镜摄像机。(2)对需监视设备具体细节，但无需频繁控制的场合，宜采用三台、镜头可遥控的摄像机。(3)对要求监视设备较多的细节，且要求频繁控制的场合，宜采用程控快速一体化球型摄像机。

2.3.2受控站摄像机至多媒体电脑视频电缆的选择

由于视频电缆对摄像机的视频信号会产生衰耗，因此距离一般控制在ZO0m以内，如果延伸距离可考虑以下措施:(l)在途中增设一个或多个视频放大器。(2)采用线径较粗的视频电缆。(3)将摄像机的视频信号线经射频调制器调制后传送至多媒体电脑再解调。(4)用小功率无线发射机发射视频信号，调度中心经接收机转换为视频信号后进人多媒体电脑。此项措施要占用无线电频点。

2.3.3图像传送速度与图像质且的关系

由于图像信号数字化后产生的数据量很大，而传送又是用串行逐位发送方式进行。显然，要传送一帧图像到调度中心是要花费一定的时间的。通道的频带愈宽，图像传送的速度愈快。为了加速传送速度，一般对图像数据要进行压缩处理，以减少传送的数据量。当然，这样会带来图像质量的下降。所以人们在通道频带宽度已确定的情况下，需要在速度和质量上作符合实际的取舍。应该指出，除传输的第一帧图像需要占用较长时间外，以后的各帧图像只是传送变动部分的数据。如果监视不动的设备，则图像的传输速度在正常情况下就不存在快或慢的问题。就是说用电话线来传送图像完全可以满足这种情况的要求。系统，我们可以实现真正的“无人值班”，并且可在被监控站消防报警启动后，立即调出已启动传感器的相关预置画面并传送到调度中』合，根据传来的现场实景判断传感器是否误报，从而确定是否立即遥控启动消防设备，避免因经常发生烟气、温度等传感器误动作而导致不必要的损失。所以，电力系统调度自动化只有补充监视警戒功能，才能实现真正意义上的完全无人值班。