《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于嵌入式Web服務(wù)器的視頻監(jiān)控系統(tǒng)

2008-12-05
作者:姜鳳利 樸在林

??? 隨著變電站自動(dòng)化程度的提高,,對實(shí)現(xiàn)變電站無人值守的要求日益迫切。雖然一般的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以通過“四遙”來獲取變電站的各種電氣參數(shù),,遙控各個(gè)電動(dòng)開關(guān),,但不能監(jiān)控變電站的其它情況,如防火,、防盜,、變壓器、斷路器,、隔離開關(guān)等重要設(shè)備的表面檢查及表計(jì)監(jiān)視,,甚至檢修人員是否走錯(cuò)間隔等。因此,,有必要為變電站配置一套完整的視頻監(jiān)控系統(tǒng)" title="監(jiān)控系統(tǒng)">監(jiān)控系統(tǒng),。

??? 而隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,視頻在前端進(jìn)行數(shù)字化,、網(wǎng)絡(luò)化,,采用嵌入式Web服務(wù)器技術(shù),通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,,采用分布式存儲系統(tǒng),、模塊化結(jié)構(gòu)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)" title="視頻監(jiān)控系統(tǒng)">視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種發(fā)展方向。

1 嵌入式Web視頻服務(wù)器簡介

??? 本系統(tǒng)采用的是韓國生產(chǎn)的CQ Guard3041網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器,,內(nèi)置一個(gè)嵌入式Web服務(wù)器,,采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng),可外接四個(gè)攝像機(jī)(4路視頻通道),,4路音頻輸入,,可實(shí)現(xiàn)音視頻同步;1路音頻輸出,,可實(shí)現(xiàn)語音雙向傳輸,;1個(gè)RS232,1個(gè)RS485接口,。RS232接口常用于連接報(bào)警控制器 ;RS485常用來連接攝像機(jī)的云臺" title="云臺">云臺,;4個(gè)報(bào)警輸入開關(guān),,如紅外報(bào)警、煙感報(bào)警等,;2個(gè)報(bào)警輸出開關(guān),,如警笛等,;1個(gè)以太網(wǎng)接口。

???? 視頻服務(wù)器的工作原理:攝像機(jī)送來的模擬視頻信號經(jīng)過數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮,,通過內(nèi)部總線送到內(nèi)置的Web服務(wù)器并通過網(wǎng)絡(luò)接口傳送到監(jiān)控中心 ,;其可接收報(bào)警信號將信息以數(shù)字方式傳送到監(jiān)控中心。在監(jiān)控現(xiàn)場,,攝像機(jī)解碼器,、云臺解碼器、報(bào)警控制器都由一條RS485總線連接,,所有的信息傳遞都可由它來實(shí)現(xiàn),。

2 系統(tǒng)組成

??? 如圖1所示,系統(tǒng)主要由三個(gè)互相銜接的部分組成:現(xiàn)場攝像機(jī),、報(bào)警器等及嵌入式Web 服務(wù)器 ——傳輸網(wǎng)絡(luò)——監(jiān)控終端,。基于嵌入式Web服務(wù)器的變電站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)" title="遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)">遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理是:攝像機(jī)采集視頻圖像,,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮,,再通過Web服務(wù)器發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上,監(jiān)控中心可通過監(jiān)控軟件或?yàn)g覽器進(jìn)行相應(yīng)操作,;對于控制命令來說,,瀏覽器接受用戶提供的控制命令,然后形成相應(yīng)的命令禎格式,,發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上,,Web服務(wù)器對接收到的控制命令進(jìn)行分析解釋,并通過控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)攝像機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的命令(如云臺變向,、鏡頭變焦),。

3 系統(tǒng)特點(diǎn)

??? 嵌入式Web服務(wù)器是指將Web服務(wù)器引入到現(xiàn)場測試和控制設(shè)備" title="控制設(shè)備">控制設(shè)備中,在相應(yīng)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)的支持下,,使傳統(tǒng)的測試和控制設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆淞艘訲CP/IP為底層通信協(xié)議,,Web技術(shù)為核心的基于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)測試和控制設(shè)備。

??? 基于嵌入式視頻Web服務(wù)器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)與其它監(jiān)控系統(tǒng)相比,,具有如下優(yōu)點(diǎn):

  • 布控區(qū)域廣闊,。嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)的Web服務(wù)器直接接入網(wǎng)絡(luò),沒有線纜長度和信號衰減的限制,,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)是沒有距離概念的,,徹底拋棄了地域的概念,擴(kuò)展布控區(qū)域,。
  • 系統(tǒng)具有無限的無縫擴(kuò)展能力,。所有設(shè)備都以IP地址進(jìn)行標(biāo)識,增加設(shè)備只是意味著IP地址的擴(kuò)充,。
  • 可組成非常復(fù)雜的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),?;诰W(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的監(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(yuǎn)程視頻傳輸,。
  • 性能穩(wěn)定可靠,無需專人管理,。視頻壓縮Web功能集中到一個(gè)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(shí)時(shí)性,、穩(wěn)定性、可靠性大大提高,,無需專人管理,,適合無人值守變電站。

4 系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)與軟件的實(shí)現(xiàn)

??? 系統(tǒng)客戶端應(yīng)用軟件的開發(fā)平臺,,采用面向?qū)ο蟮目梢暬幊陶Z言Visual C++ 6.0,,后臺數(shù)據(jù)庫采用Access。

4.1 監(jiān)控系統(tǒng)的程序執(zhí)行流程圖

??? 系統(tǒng)的程序執(zhí)行流程圖如圖2所示,。為了軟件升級和測試的方便,,系統(tǒng)各個(gè)功能實(shí)現(xiàn)都做成模塊的形式。

4.2 系統(tǒng)的錄像模塊流程圖

??? 系統(tǒng)功能模塊中比較典型的是錄像控制模塊,,見圖3的模塊流程圖,。

4.3 系統(tǒng)主界面

??? 如圖4所示,主界面分為視頻顯示區(qū)和功能控制區(qū)?,F(xiàn)以主界面來介紹一下系統(tǒng)功能:

??? 監(jiān)控中心可以通過輸入已分配給視頻服務(wù)器的IP地址選擇相應(yīng)的監(jiān)控站點(diǎn)及通道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,、錄像、檢索回放,、抓拍,,可通過廠家提供的網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的參數(shù)設(shè)置,包括基本設(shè)置,、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)置,、用戶名/時(shí)間設(shè)置、云臺設(shè)置,、傳感器參數(shù)設(shè)置等,。

??? 監(jiān)控中心可通過調(diào)整圖像的亮度、對比度參數(shù)來改善圖像質(zhì)量。

??? 對于管理員登錄,、報(bào)警、錄像等工作,,監(jiān)控系統(tǒng)都隨時(shí)做日志記錄管理,,以備查詢。日志記錄具備打印功能,。

監(jiān)控中心通過監(jiān)控軟件,,能夠控制遠(yuǎn)端攝像機(jī)鏡頭和云臺的轉(zhuǎn)動(dòng),支持Panasonic,、Philips等多種云臺解碼協(xié)議,。對于異常報(bào)警,網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器能夠控制相應(yīng)的云臺,,調(diào)整與云臺連接的攝像機(jī)的角度,,監(jiān)控到出現(xiàn)異常的關(guān)鍵點(diǎn)。

5 結(jié)束語

??? 按照上述的軟件設(shè)計(jì),,我們實(shí)現(xiàn)了基于Web視頻服務(wù)器的監(jiān)控系統(tǒng),,實(shí)際運(yùn)行效果良好?;赪eb服務(wù)器的視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能完善,,安裝簡單,具有無限擴(kuò)展性,,可以預(yù)計(jì)這種視頻監(jiān)控方式將會隨著Internet水平的提高而逐漸占主導(dǎo)地位,。

參考文獻(xiàn):

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