正文内容
智能化监控技术
来源:文库
作者:开心麻花
2025-09-19
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智能化监控技术(精选12篇)

智能化监控技术 第1篇

在当今科技迅猛发展的今天, 我们需要不断的完善科技创新给社会经济带来的各种影响。对于日常生活我们需要更加努力的改进科技, 从而提高人们对日常生活水平的不断要求。在我们的生活中, 关于对电的使用是人们日常生活中最为重要的一部分, 所以, 我们对电网智能化安防监控技术的深入研究将会是当下社会经济发展和社会生活改善的重要途径。为了能够不断的加速人们对日常生活水平的要求, 社会经济和社会科技都在不断的通过改进来完善当下人们对生活质量的要求, 我们无时无刻不在关注着电网智能化安防监控技术的发展, 这不仅仅意味着电力发展给人们生活带来的改变, 更重要的是通过科技创新的手段来加速社会经济事业的发展前景和方向。

2 电网智能化技术的发展前景

对于电网智能化科技的发展, 我们需要清楚的认识到当下社会科技发展对其的重大影响。电网智能化安防监控技术是在社会科技的不断创新中稳步前行的一项重要前提, 我们通过不断的创新科技, 改进对电网智能技术的要求, 完善安防监控技术的科技力量, 从而加速电网智能化安防监控技术对整个社会经济发展的作用。这不仅是电力在社会生活的发展方向, 更是我们国家社会经济建设的发展前景。对于电网智能化技术的发展, 我们需要通过不同的手段来实现电网智能化技术发展的手段。首先, 对于电网智能化技术我们需要通过合理性的手段对其进行发展。关于电网智能化技术发展的合理性手段, 我们需要通过不断的加速对电网科技的合理性改进和完善, 通过合理的方式对电网智能化技术进行不断的创新。加速电网智能化发展的方向和前景, 将合理性的电网智能化技术充分的应用的社会经济建设和人们的日常生活中来, 这将是电网智能化技术发展的合理性在整个社会经济建设中的重要体现。其次, 对于电网智能化技术我们还需要通过合目的性的手段进行开展。关于电网智能化技术发展的合目的性手段, 我们需要通过对电网智能化技术在整个电网程序中的不断运用加以体现, 这不仅要求每一位对电网智能化技术的工作人员认知熟识的掌握电网智能化技术的合目的性原理, 更重要的是要将电网智能化技术充分的运用到社会经济建设中, 充分的发挥出电网智能化技术在整个社会发展中的合目的性的作用, 通过社会经济建设的改进和发展, 不断的改进当下电力建设在整个社会建设中的前景。对于我们国家电网智能化技术的发展前景, 我们不得不加速对科技的创新, 以此来提升我们国家社会经济的稳步发展。

为了发展电网智能化安防监控技术的不断创新改进, 我们需要不断的完善国家社会经济建设在整个社会事业中的作用。通过不断的发展科技来推进社会进步, 加速社会经济的发展, 不断的完善电网智能化安防监控技术的创新。这将是发展社会主义市场经济的重要方向和战略。纵观全国的社会经济发展, 我们能够清醒的认识到科技给社会经济带来的重要进步。只有不断的发展科技, 加速科技创新在整个社会经济建设中的作用, 对于我们国家的社会经济建设才能不断的完善, 对于社会主义市场经济的发展才能更加健全。我们国家始终坚持以经济建设为中心, 坚持建设社会主义市场经济, 坚持走社会主义道路, 这将是我们国家长久以来始终坚持的方向。所以加速科技创新的发展, 提速科技给整个社会经济产业的影响, 将是现今社会发展的重要方略。为了能够不断的完善科技创新, 研发科技成果, 给社会经济以稳定的发展空间, 我们需要不断的加速电网智能化安防监控技术的改进, 力求将电网智能化安防监控技术手段充分的运用到社会经济发展中, 以此来加速国家经济的发展和社会经济的稳步提升。对于社会经济建设我们最能把控的就是科技创新给社会经济带来的稳步提升, 这将是我们国家社会经济发展的最终方向和最有利的目标。为了能够不间断的创新当下科技的发展, 稳步现今社会经济的前进方向, 我们需要始终将电网智能化安防监控技术的创新和发展作为社会经济建设的重中之重, 将科技的进步推向社会经济发展中来, 以此来加速我国科技在社会经济建设中的作用, 改善科技创新中的不足, 推动社会科技的稳步发展。

3 电网智能化安防的监控技术的创新

近年来, 对电网化安防的监控技术越来越重视, 不仅将电网智能化安防技术的创新和发展逐步的应用到社会经济建设中, 更是将电网智能化安防监控技术的发展成功的为我国电力系统行业的发展实现了引导作用。对于现今社会发展的主流趋势, 电网智能化安防的监控技术创新需要通过不断的改进视频监控技术, 通过对社会科学技术的不断创新和实践, 将电网智能化安防监控技术在电力行业中充分的应用。这不再是很早就能得到的电力科技知识, 更是为了更加方便的应用电网智能化安防的监控技术手段。电网智能化安防的监控技术不仅在科技上需要对技术进步的高度要求, 更需要在经济建设中对市场经济的完善改进。所以对于电网智能化安防监控技术的创新, 需要我们通过对社会生活中的多方面进行改进, 我们需要不断的完善现今社会经济领域在整个社会发展中的作用, 更重要的是需要将社会主义市场经济前进的脚步不断的放到科学技术创新上来, 加速科技对整个社会经济的影响, 提高国家社会经济的发展和方向。

为了能够加速电网智能化安防监控的技术, 我们需要不断的改进当下社会科技的进步, 但是在早期的传统电网智能化安防监控技术系统只是为了录制视频和图像, 简单的改进和安装电网智能化安防监控。随着社会科技的不断进步, 人们对社会生活更加完善, 我们需要不断的通过人工浏览和查看图像, 来加速电网智能化安防的监控技术的发展, 以科技创新来改进当下社会发展的不断发展。对于电网智能化安防的监控技术中的工作人员, 我们不仅需要对其进行不断的培训, 更重要的是需要将电网智能化安防的监控技术不断的改进, 力求在电力工程中24小时目不转睛地对电网智能化安防监控技术的显示。为了不让电网智能化技术中的工作人员出现疏忽, 造成被监测的电网项目有所遗漏, 这就要求当下社会科技不断发展和创新, 通过对电网智能化安防监控技术的不断创新发展, 将当下电力设备的改进和生产再次投入到社会科技发展中, 是我们国家实现社会主义市场经济建设的重要途径。

对于电网智能化安防监控技术的发展, 我们不能单单的以视觉与模式进行识别, 更为重要的是要以科技创新作为电网智能化安防监控技术发展的基础, 通过对传统视频监控下的创新改进手段, 加速电网智能化安防监控技术的改进和运用。将电网智能化安防监控技术的基础建设不断的运用到电力系统中, 以此来加速电网智能化安防监控技术的发展。为了能够更加快速的提取图像, 对电网智能化安防监控急速进行自动的处理和妥善的分析, 我们需要不断地完成以下电网智能化安防监控技术创新的功能, 通过对检测输电线路杆塔附近的特定区域, 对特定区域内是否有大型机械或者技术人员的活动, 以此来防止行人对杆塔进行攀爬, 运用电网智能化安防监控技术的创新手段, 来加大电力产业的发展。对于电网智能化安防监控技术发展中的检测变电站的设施, 我们需要不断的完善建设流程, 掌握当下社会科技的重要途径和手段, 通过对电网智能化安防监控技术的操作人员进行约束, 从而防止因对电网的盗窃或者对电力设施的破坏而导致的事故的发生。这将是当下电力工程发展中最为重要的环节, 我们需要通过不断的改进技术手段来加速电网智能化安防监控技术的操作手段, 适当的改进现今社会科技中发展手段的不足, 提速经济的不断进步, 稳固社会经济事业的不断发展和前景。

4 结束语

为了实现电网智能化安防监控技术在整个社会生活中的广泛应用, 我们需要不断的加速国家社会科技创新, 通过科学技术的不断改进, 来加速电网智能化安防监控技术的发展。对于我们国家而言, 国家的发展始终是以坚持社会主义市场经济为发展方向, 坚持以经济建设和生活改变为重要发展目标。这不仅是我们国家建设终将完成的道路, 更是社会主义市场经济发展下的重要方略。我们国家将始终坚持以社会经济建设为核心, 坚持社会科技创新发展为动力, 坚持国家建设为第一发展方向。为了能够更加完善电网智能化安防的监控技术和手段, 我们在科技创新的道路上不断的发展和壮大, 希望能够通过科技的手段来不断的加速社会经济发展的进步。

参考文献

[1]周宗思.基于全方位视觉传感器的智能安防装置的设计[J].安防科技, 2016 (09) :31.

[2]刘家兵.电力架空线路覆冰厚度测量[J].电网技术, 2014 (08) :52.

[3]陈海波.特高压输电线路在线监测技术[J].电力自动化设备, 2015 (02) :26

[4]王月琴.基于灰度图像的阴影监测算法[J].高电压技术.2013 (10) :18.

[5]王凌峰.相量测量技术和装置的概述[J].可持续电力系统的控制, 2013 (07) :36.

[6]马静.电力系统三道防线[J].智能电网层次化保护, 2016 (01) :19.

智能化监控技术 第2篇

概述

石油作为人类生产生活的主要能源,具有不可替代的地位。油田在国家经济及其所在的地方经济中承担着重要角色,保障石油开采、油气运输、生产炼化、石油化工等各个环节相关设备的正常运转成为石化企业的重要工作之一。

随着油田信息化建设的推进,油田企业内部管理从粗放型向集约型过渡,加强了对油田生产过程的集中管理,建立了包括油井远程视频监控、集输站库自动化监控等多系统的监控平台,以充分利用监控系统保证原油采集、输送安全。

如何将现有油田打造成高度智能化的数字油田已成为众多厂商的当务之急,海康威视作为领先的安防产品及行业解决方案提供商,对数字油田提出了部分智能化应用方案,在胜利油田、广东省石油加油站等已经广泛应用。

行业现状

目前,部分油田已经安装了模拟视频监控系统,但大多数监控是独立运行的,没有联网监控,也没有智能分析,油田监控中心无法对前端油田的视频进行查看,如出现设备被盗、各种事故等很难进行事后跟踪查询,存在很大的安全隐患;如需查看现场图像,也不能在中心进行查看,需要到达油田现场才能查看,带来很大的不便;同时监控中心运行人员不可能24小时实时盯着视频画面查看,智能分析人员跟踪就成了监控中心必不可少的功能;另外,即使部分油田已经联网,可在监控中心查看前端图像,但是图像不够清晰,不能看清现场细节。因此,在所有油田安装高清智能视频监控系统就成了当前工作的重中之重。

方案具体设计

1.设计思路

该方案设计时以实际应用为出发点,主要遵循以下原则:可靠性、兼容性、先进性、扩展性、易管理性、易维护性、安全性。该方案采用了海康威视视频智能分析技术的应用,配套了iVMS-8800石油石化综合监控平台软件,智能分析功能强大,可根据石油系统自身管理要求和监控现状做进一步的定制开发,充分体现监控安全防范管理的效率。

2.设计目标

针对油田的系统现状,该方案采用了iVMS-8800平台视频监控软件,建立了一套适应油田安全生产的现代化综合智能监控系统,对前端的运行、业务、设备等进行管理,并满足上级平台集中管理、分层查看、分级监督的需求,实现油田高清智能视频监控。

3.系统整体组网拓扑

数字油田视频联网监控系统为分层、分区的分布,油田视频联网监控系统主要由油田中心调度平台、转油站平台构成,配合传输网络组成一个完整的多级联网系统。

根据上述拓扑图可以看出,前端系统对站内的视频监控系统进行了整合,主要负责对油田视频信息进行采集、编码、存储及上传,并根据制定的规则进行自动化联动。数字油田视频联网监控系统的网络承载于传输网络综合数据网,用于前端与平台、平台之间的通信,所有前端高清摄像机通过千兆光纤网络上传至转油站,转油站和总控中心采用千兆网络实现所有视频的传输。

由于系统功能及需求众多,本文仅针对最前端油田采油井的智能应用进行简单阐述。

4.采油井智能监控应用

采油井智能分析监控系统主要由视频监控系统和光缆振动报警系统组成,实现对油田现场的视频图像采集和周界防范。当光缆振动探测报警系统发生报警时,将报警信号传输给视频监控系统,实现球机自动调用到预置位,对报警区域进行图像查看,自动跟踪布防区域内出现非法入侵的人员或车辆,能够直观的将现场情况反馈到监控中心。

油田采油工区各个采油点之间相距几百米,有的则相距数公里,分布比较散,各地的井场甚至没有保安人员,因此,采油机和井场的油气储存设备等均是安全防范的重点对象。部分采油点存在偷窃石油,盗取天然气现象,对井场设备进行破坏或者盗窃,给国家财产带来损失的同时也给现场人员安全带来隐患。

现场采油机较为集中状态下,需要针对每台设备进行定点监控,如果采用人工的方式通过远程视频监控对偷油盗气行为进行监控,会存在诸多问题:人工长期监控会引起疲劳,难以24小时不间断对采油点现场情况进行监控;人工发现采油点现场出现疑似偷油盗气现象时,需要手动操作监控设备来确认现场人员身份,工作效率低;监控中心不能将所有采油点的视频同时呈现在监控大屏上,造成大多数采油点没有被安保人员实时监控等。

综合上述因素,海康威视提供一整套智能视频监控解决方案来对井场实现24小时全天候监控,无需人工干预,对现场出现的人员或者车辆靠近采油/气设备行为进行检测,具体实现功能如下:

当发现疑似盗窃或破坏行为时通过安装在监控中心的扬声器发出语音或者声音报警,语音报警可以播报现场矿井编号等内容或自定义(如在井场安装扬声器,可在现场发出报警);

在触发报警瞬间抓拍现场图片作为举证依据;

对触发报警的事件进行录像作为现场历史信息记录;

可利用一个球机对现场多个采油机进行轮流监控;

对正常设备维护工作人员进入井场引起误报情况进行“暂时撤防”处理,以最大程度减少误报;

5.采油井智能监控系统功能特点

对采油机附近出现偷油盗气行为进行检测

对于采油井附近出现的各种行为进行智能分析处理,不需要对监控场景绘制规则,采用全屏检测即可实现。

该智能分析功能可实现“区域入侵”报警功能,即当监控画面中出现可疑人员或车辆时,对其进行跟踪监控识别,并生成绿色识别框,如图3-5-1所示;若该人员或车辆长时间在该区域内进行徘徊、逗留时(持续时间可设置)触发报警,并通知调控中心对现场情况进行核实,若该人员或车辆为正常行为,则人工消除报警信息;若该人员或车辆为非法闯入,则可联动报警并可通过前端智能球机的报警输出到扬声器进行警告。

智能的自学习功能

采油井现场工作的采油机采用往复运动,对于前端的智能分析球机来说,属于其动态监测范围,容易引起误报,给中心工作人员造成较大的工作负担。为此,该公司开发了智能的自学习功能,无需人工干预,系统对视频中的各种运动轨迹进行自学习,判断运动物体属性。

当智能分析球机停止运动时,系统会通过自学习功能判断并屏蔽抽油机引起的运动,从而避免由于抽油机往复运动引起的误报。自学习过程需要一定时间,根据采油机驴头运动的频率耗时在1~2分钟左右;自学习无需人工触发,系统自动完成;自学习期间不会报警;若采油机由静止状态转变为运动状态,系统会重新学习,但学习期间可能存在误报。

如果智能分析球机有两个场景需要切换,对同一个场景不需要学习两次,第二次切换到某场景时,可以利用之前的学习结果。

自学习之前和自学习之后对比如图3-5-2,红色框表示抽油机往复运动引起的误报。

单球机实现对多采油机监控功能

油田的采油井在同一个区域内有时存在多个采油机,那么为了减少项目投资,增加智能分析球机的利用率,该公司在此基础上提供了基于多台采油机之间架设一台智能球机的解决方案,该智能球机可以对周围多个采油机实现轮流监控。

按照上述的需求,对智能分析球机设置多个预置位(球机在某角度和焦距的状态可以设置为一个预置位,一台球机最多可以设置十个预置位,即可对十台抽油机进行轮流监控),球机每隔若干时间更换预置位,对不同抽油机环境进行检测,间隔时间可设置。演示见图3-5-3。球机只在静止状态时开始对视频进行分析并报警,球机运动过程中不会报警。

球机在非预置位时,如果若干时间内无操作,球机将自动回到上一个预置位。这样可以预防如下情况发生:当球机被人为转动但操作人员忘记将球机返回预置位,球机将不对井场视频进行智能分析,此时出现盗窃行为时将造成漏报。

现场盗窃行为取证

油田的采油井区域内采用智能跟踪球机实现智能监控,智能跟踪球机具备全自动跟踪功能,当发现现场出现疑似盗窃者会自动拉伸焦距对疑似人员进行跟踪,看清其面部和体型特征。在触发规则时截图、在镜头拉伸过程中拍摄视频,这些图片和视频可以作为证据供日后参考、举证。球机可以设置跟踪范围,通过球机限位功能来实现,限制球机上下左右的跟踪范围。

若采用普通球机则需要配合后端分析仪的方案,当发生偷盗事件时只能对现场情况进行全局录像、截图,不能对疑犯进行跟踪并看清面部、特性特征。

现场正常工作人员引起大量误报的消除措施

由于井场设备需要日常维护,所以正常工作人员会出现在井场内对设备进行检修和维护,智能视频监控系统无法区分井场中的人员是在对设备进行检修还是在盗窃油气,所以往往出现误报情况。

针对此类问题,该公司采用iVMS-8800平台软件配合,设置布防和撤防,在监控中心软件操作界面上增加“暂时撤防”按钮,当现场出现疑似犯罪行为报警,监控室工作人员如果发现是正常工作人员在现场作业,可以点击暂时撤防按钮,之后的若干分钟内系统将不再报警,若干时间后智能分析将再次启动,重新对现场进行智能检测,屏蔽报警的时间可设置。这样做可以最大程度简化系统硬件建设,增加系统稳定性的同时最大程度减少误报。

6.优势分析

智能分析技术应用于数字油田监控,可对油田的周界防范起到明显作用,警戒线穿越、警戒区域入侵、进入/离开警戒区域、翻越围栏、区域徘徊、人员聚集、物品遗留/拿取等不同行为的检测及报警功能。

智能自动跟踪功能,可对区域内出现的移动物体进行自动跟踪识别,具备行为分析、人脸抓拍等功能,跟踪时自动完成对人或非人跟踪目标的检测,并完成躯体分析,始终保证人体头部在跟踪过程中清晰可见,有效避免了跟踪人时无法看到人脸的问题。

智能监控系统平台中的智能分析部分能提供多种不同的实用功能,并可按照用户的不同需求进行定制,适用于各类监控系统中,减少设备的误报率,提供工作效率等,可广泛应用于油田的各种复杂工作场景。

结语

该公司主研发的高清智能分析球机及配套的iVMS-8800平台软件,对油田进行安全防护。自动跟踪球机能够实现区域入侵、穿越警戒面等行为的自动分析识别,对嫌疑行为进行自动放大跟踪,实现对油田油机加强防护的作用,达到24小时自动防护的目的,较大幅度减少工作人员的工作负担,提高了工作效率。

高速公路智能监控通信技术 第3篇

高速公路承载着我国交流运输的任务,而且我国的交流运输流量非常大,气候条件复杂,长途车辆也较多。这些问题都给高速公路通行能力提出了非常大的考验。为了能够更好地确保高速公路的正常运营,可以通过智能监控通信技术来实现对高速公路智能化的全程监控。不仅提升了高速公路服务质量,同时还能够降低高速公路的运营成本。

高速公路智能监控系统

视频监控系统介绍。对于视频监控系统而言,主要是通过数字处理程序,针对高速公路收费,路况信息等进行收集与传输。通过视频监控系统,能够对整条高速公路的运营情况进行实时监控,同时对于突发事件可以得到及时处理。视频监控系统可以划分为两种,即收费监控与道路监控两种系统。所谓收费视频监控系统主是收费站、收费车道等方面的监控。道路监控系统主要针对的是高架桥、特殊路段等进行实时监控的系统。通过利用视频监控系统,可以让高速公路运营管理部门,能够对整条高速公路的路况、车流量、气候等进行实际监控。一旦发生突发事件,可以在最短时间内进行处理,确保整条高速公路的运营。

交通监控系统介绍。这里提到的交通监控系统,主要是针对高速公路中的交通运行信息进行收集,并将其信息通过信息传输,实时地反映在地图中进行显示。可以为高速公路道路管理、运行信息、突发事件进行信息與数据传送。并能够通过交通监控系统,对高速公路气候、事故等情况进行实时记录。其系统所记录的数据,可以为事故处理,提供一定的参考依据,并通过交通监控系统实现调度自动化。此外,交通监控系统还具有向固定指标牌、广告牌等发布信息的功能,根据高速公路的道路状况、车流信息进行信息指引,让车辆能够在第一时间内接收有效的信息,确保高速公路的通畅。

数据收集系统介绍。数据收集系统主要功能是针对不同系统所收集到的各种数据进行汇总与整理。还能够根据以往数据信息量来设置合理的信息采集周期,通过对不同智能监控设备所采集到的数据进行实时数据处理,让其能够为高速公路的安全运营提供支持。有了数据收集系统的支持,管理人员可以更好地进行高速公路车辆的指挥与调度,并有效计算出每天的车流量,为车辆在高速公路上的违规行为提供信息服务。

利用高速公路智能监控通信技术进行交通流信息采集

高速公路交通流需要及时地通过数据采集的方式来计算,在进行实时数据采集时,可以利用车辆检测器来完成数据采集。当前最为主流的车辆检测器为环形线圈车辆检测器、视频车辆检测器以及微线圈车辆检测器等多个形式。不同路道所设置的车辆检测器,能够根据线圈所产生的数据变化来完成对车辆信息的采集。然后再通过传感器信号发送到相邻的微处理器中进行计算,可以有效地计算出不同时段的车流量、车辆经过时的车速、车道使用率等等信息。通过对数据的处理,再由检测控制器的通讯端口将其数据信息传送到高速公路监控中心通信计算机上进行数据处理,并将其数据载入到高速公路智能监控系统主机数据库中。通过这种通信技术,车辆检测器还能够通过其检测器所在的高速公路桩号、方向、时间等参数,反映出车辆行驶过程中的最低速度,从监控中心数据分析来了解到各个路段的车辆通行状况,并准确地判断出其路段的拥挤以及阻塞程度。结合所反映回来的路段拥挤程度,控制中心可以向各个信息牌发布相应的车辆引导信息,对该路段通行的车辆进行,确保控制好其车辆的行驶速度,有效地完成了对该路段的交通指挥。

利用高速公路智能监控通信技术实现信息发布

高速公路智能监控通信技术,可以利用其交通控制系统中所具备的信息发布功能,向主要路段发布可变限速标志等信息。这种可变限速标志主要是分布到高速公路道路两侧,可以根据当天的天气情况以及车流量情况做出合理的预测。发布信息的主要依据是通过各个路段所设置的数据采集信息作为参考,可以从其数据信息中计算出不同路段车辆行驶速度以及异常天气下的最佳行车速度。此信息的发布,能够缓解不同路段所出现的交通阻塞的情况。还可以对行驶车辆进行提醒,让其按照提示信息进行安全行驶。尤其是在异常天气状况下,这种信息通信技术可以更好地为行驶车辆提供准确的预告,让其能够保持高度警惕的状态进行行驶,确保车辆的行驶安全。此外,当高速公路进行施工维护、出现车祸、大雾的突发状况时,同样可以进行提示,让通行车辆能够及时了解当前路段的通行状况,可以更加合理地选择车辆行驶路线,有效缓解了此路段的交通阻塞情况,也能够减少交通事故的发生。

低压监控和保护电器智能化技术研究 第4篇

关键词:低压控制,保护电器,智能化技术

智能控制与保护电器是一种多功能电器, 其同时具备了控制与保护的功能, 该种电器的特点主要表现为同时将断路器、热继电器、隔离器等的控制功能和保护功能集成于一体。该种电器在使用过程中可频繁地进行分断或者接通电路的操作, 并当负载处于非正常运行状态下, 其还具有保护功能, 尤其是当短路故障发生时, 该种电器可及时地将电路断开, 对电器进行良好的保护。该种电器集成了诸多功能, 因此其成为适应智能电网发展的一种重要电器。

1低压监控和保护电器智能化技术分析

1.1电弧故障短路智能化检测技术

随着社会经济发展速度的不断加快, 经济发展及人们生活所应用的电量均在不断增加, 因此在用电安全上提出了更高的技术要求。传统使用的保护系统无法对电弧故障具有良好的的预防功能, 存在发生火灾的风险。所以, 电器中具有的智能检测技术受到人们的高度重视。在家用配电系统中, 电弧故障通常可分为两种, 分别为串联故障和并联故障。串联电弧故障的发生通常是由于接头出现松动, 并联故障的发生通常是因为导线间存在绝缘作为失效。串联故障所产生的电流较小, 其电流的大小通常由回路抗阻来决定, 而并联故障所产生的电流较大, 其电流的大小通常主要由电源侧的阻抗来决定。智能化电弧故障检测技术需要安装可能发生的电弧特性, 并通过对噪音信号进行充分利用来实现对电弧具体故障及信号的正常情况进行有效区分。

1.2接触器智能化技术

新型智能化接触器在实际生活中的应用范围不断扩大, 其在应用过程中主要是通过对电流反馈的充分利用, 主要通过脉冲方式来实现供电, 进而使电器的使用寿命得到有效提高。德国为最先研制出该种接触器的国家, 该种接触器在实际应用过程中主要通过对电压反馈方式的充分利用来实现在电压发生波动时依旧可对恒定电流进行有效控制。但是该种接触器的应用还存在一定不足。例如, 在在信号的获取上还存在较大的难度, 且在使用过程中电流会产生较大的波动等。与该种技术相比较, 电流反馈技术的应用表现跟家独特的优势。美国部分公式通过对该项技术的利用有效促进电寿命得到提高, 其最大可为200次。随着科学技术的不断发展, 智能化接触器在应用过程中综合性能不断得到改进和提高。接触器的使用成本较低, 但是其在应用过程中一旦出现故障便会导致所有电力设备均停止运行。因此, 故障发生时会给企业造成严重的经济损失。所以智能化接触器的质量及故障检测技能必须得到保证, 并保证其在实际应用过程中具有良好的稳定性。

1.3智能化配电电器的新技术

该项技术指的是通过对灭弧系统弧室所具有的结构进行相应的改造和利用塑料产气来实现吹弧。与传统应用的弧室相比较, 新技术改造的弧室所表现出来的优势主要表现如下:通过新技术进行改造后的弧室可分别从上方、下方、后方三个不同的方位喷出电弧, 而且安装在灭弧室内的不锈钢金属罩具有过滤作用, 其作用主要是对这个过程中所释放出来的大量能量进行充分吸收, 从而有效避免后续装置遭受污染。塑料产气装置可在电器的运行停止之后对金属相电弧进行转换, 使其转换成为气相电弧。该种转换的实现可促进电器在实际应用过程中的安全性得到大大提升。

1.4智能化控制的新技术

智能控制新技术的研发可促进设备运转过程中的自动化程度得到有效提升。智能技术的应用可大大节省人力资源。此外, 在应用智能技术的过程中大大降低了人与机器发生直接接触的几率, 因此还可大大降低触电的发生率, 保证用户人生安全。智能化控制技术在实际应用过程中的具体操作表现如下:转变操作方式, 以直流电源所具有的相关特性作为根据, 对电路实施智能化直流操作, 促进能源应用得到有效降低;对正常工作电压的范围进行有效控制, 当电压发生异常变动时系统会立即停止运行;直流操作智能技术的应用可大大叔降低接触器震动所导致的磨损, 进而实现运行成本的降低。

2低压监控和保护电器智能化具有的发展机遇

首先, 随着智能化电网发展速度的不断加快, 其对低压电器智能化提出了新的要求。在智能电网中, 低压电器为终端用户的核心部分, 其发挥着控制和保护作用。所以, 在对安全稳定的电网进行构建的过程中, 必须首先要促进低压电器的职能化得到实现。由此可见, 低压电器智能化已经成为智能电网实现不断发展的重要基础。其次, 随着职能电网发展速度的不断加快, 各种新能源在生产生活中的应用不断得到推广, 传统的能源消费模式在不断发生变化, 根据用户的实际需求, 通过管理系统来进行能源的优化配置才能更好的符合国家新能源推广应用及节能减排的相关要求。而这些均需要智能化技术作为支撑才能得以有效实现。具有智能统计功能和精确计量功能的智能化低压电器系统的应用可促进低压电器实现网络化。此外, 智能电网的应用已经逐步实现标准的统一化, 这也为智能低压电器的应用带来新的机遇。具有统一性标准可大大提高智能电网运行的稳定性和可靠性, 为低压电器的进一步研发和推广奠定良好的基础。同时, 工业化发展进程的不断深入也为低压控制和保护电器提供更加广阔的市场需求, 为其研发创造更好的条件。低压控制和保护电器其自身存在清洁能源、磨损微小、环保、自动化控制等诸多优点, 其凭借这些优点在激烈的市场竞争中具有独特的优势, 势必使其得到良好的发展。

3结束语

智能化技术为低压监控和保护电器应用得到发展的技术支撑, 同时也是低压电器得以发展的重要趋势。因此, 不断加强对低压监控和保护电器智能化技术进行深入研究具有重要意义。

参考文献

[1]孔莉.低压电器智能化技术发展趋势研究[J].中国高新技术企业, 2014, 12 (33) :19-20.

[2]赵继城.论电器智能化技术在配电网自动化中的应用[J].电子制作, 2013, 20 (24) :307-308.

智能化监控技术 第5篇

造行业错峰限电中的应用

淮亚利

安科瑞电气股份有限公司 上海 嘉定 201801

一、行业用户用电特性分析

通用及专用设备制造业按国民生产行业可细分为:锅炉及原动机制造、金属加工机械制造、起重运输设备制造、泵阀门压缩机及类似机械的制造、轴承齿轮传动和驱动部件的制造、烘炉熔炉及电炉制造、风机衡器包装设备等通用设备制造、金属铸锻加工制造;矿山冶金建筑专用设备制造、化工木材非金属加工专用设备制造、食品饮料烟草及饲料生产专用设备制造、印刷制药日化生产专用设备制造、纺织服装和皮革工业专用设备制造、电子和电工机械专用设备制造、农林牧渔专用机械制造、医疗仪器设备及器械制造、环保社会公共安全及其他专用设备制造等制造行业。

通用及专用设备制造业的范围特别广泛,基本都属于非连续性生产单位。通用及专用设备制造业的用户数目众多,负荷大小从几十千瓦到几千千瓦都有,个别企业甚至还超过一万千瓦。

该行业用户生产时间为8:00~21:00,也有24小时连续生产的。早峰时间段是全天的生产高峰和用电高峰;深夜产量最小是用电低谷。用电峰谷差率特别大,日负荷曲线属于典型的“中间高、两头低”形态。少部分连续生产的通用及专用设备制造业用户其负荷曲线相对较平稳,约有20%左右的波动。

在高温或严寒季节,随着温度的变化,该类企业的用电需求也随着空调的使用有显著上升。从全年来看,该类企业年用电曲线呈现夏、冬季负荷高,春、秋季负荷小的特点。其中,夏季出现全年最高负荷的概率最大。

通用及专用设备制造行业用户设备分类表

类别

主要设备

办公照明、电脑传真打印等办公用电器具、分体及中央空调、非生产性负荷

食堂蒸饭车、鼓风机、厂区道路照明、电开水炉

生产设备空调、风机、生产设备空调、冷却用泵、风机、通风辅助生产负荷

机、热处理炉、溶化炉、高频炉、铸机、电焊机、拉丝机、熔化炉、主要生产性负荷

车床、铣床、刨床、冲床、钻床、空锤机、空压机、切割机、剪板机、喷漆机、烘干机、电镀机、数控机床、鼓风机、锅炉、较重要 一般 一般 备注

水泵、行吊、镀锌机、生产流水线、组装线等

安全保障负荷

数控机床,车间照明、消防及治安用电设备

重要

(四)通用及专用设备制造业的限电能力

由通用及专用设备制造业用户的主要用电设备可看出,该类用户的绝大部分用电设备都是可以中断用电的,可限负荷比例为80~90%。

二、行业用户参与错峰限电能力分析

1.为保障人民群众生活及电网的安全运行,在电网出现缺口时,可以对通用及专用设备制造业用户进行错峰限电。

2.由通用及专用设备制造业用户可中断生产的负荷特性及通用及专用设备制造业用户数量众多的特点决定,通用及专用设备制造业用户是除钢铁、水泥、高能耗企业以外错避峰的重点行业。

3.通用及专用设备制造业用户只要提前通知(15~30分钟),措施得当,完全可以充当错峰限电的主力。

4.通用及专用设备制造业用户参与错峰限电有利方面: 1)限电只减少产量,而不会造成人员和设备的损伤与损坏。

2)限电比例可很大,春、秋、冬季最大可按实时用电负荷的80%~90%进行限电。3)错峰负荷可 “快上快下”。

5.通用及专用设备制造业用户参与错峰限电不利方面:

1)由于每户负荷不大,限电效果不明显,要想限下一定数量的负荷需动用相当多的用户参加。

2)因每户负荷不大,调日作息时间与调休息日错峰效果不明显,但影响人数众多,组织交通、女工上下班安全问题多。

3)该行业人均用电负荷低,每限1万千瓦负荷会造成3000~5000工人没活干,若限电时间长、周期频繁易出事。

4)气温高于32℃时限电,在厂房内需留有部分通风与降温负荷。6.行业用户错峰的方法

对于通用及专用设备制造业来讲,大部分用电设备都可以参与错峰限电,错峰的主要办法有:

1)将空调温度设定在26℃~28℃; 2)减少部分照明、办公空调的负荷等;

3)调整上下班时间,避免高峰时段限电后没电用的状况; 4)将用电大设备安排在负荷高峰时段进行检修;

5)安排放假或轮休(生产一周、停产一周;也可执行开三停四); 6)关停部分用电设备。

三、行业用户参与错峰限电技术方案

(一)缺口等级IV级参与方案 1.阶段性错峰:

在执行错峰指令、完成错峰指标的前提下,留用基本保安负荷的同时,结合自身生产工艺流程可有选择地在不同时段释放部分设备负荷。

2.紧急错峰

接到错峰指令后需快速投入可限负荷,然后根据指令逐步释放负荷恢复正常生产。本级可停的用电设备有:电开水炉、厂区道路照明、食堂、宿舍、办公空调、办公照明、办公楼电梯、厂房照明、厂房空调、车床、铣床、刨床、冲床、钻床、喷漆机、空锤机、空压机、切割机、剪板机、烘干机、电镀机、行吊、电焊机、拉丝机、镀锌机、鼓风机等。

(二)缺口等级III级参与方案 1.阶段性错峰:

1)在错峰时段内首先投入错峰可限负荷高,响应时间快的可限负荷设备;同时逐步投入响应时间慢的可限负荷,保证所有可限负荷全部参与错峰;

2)在执行错峰指令、完成错峰指标的前提下,留用基本保安负荷的同时,结合自身生产工艺流程可有选择地在不同时段释放部分设备负荷。

2.紧急错峰

接到错峰指令后需快速投入可限负荷,然后根据指令逐步释放负荷恢复正常生产。本级可停的用电设备有:热处理、溶化炉、高频炉、喷漆机、烘干机、电镀机、车床、铣床、刨床、冲床、钻床、空锤机、空压机、切割机、剪板机、电开水炉、厂区道路照明、食堂、宿舍、办公空调、办公照明、办公楼电梯、厂房照明、厂房空调、鼓风机、锅炉、水泵、行吊、电焊机、拉丝机、镀锌机等。

(三)缺口等级II级参与方案 1.阶段性错峰:

1)除留用基本保安负荷外,全时段投入所有可参与错峰负荷;

2)对于响应时间慢的设备需提前做好参与错峰准备,保证所有可限负荷全额全时段参与错峰。

2.紧急错峰

接到错峰指令后需快速投入可限负荷,然后根据指令逐步释放负荷恢复正常生产。本级可停的用电设备有:热处理、溶化炉、高频炉、喷漆机、烘干机、电镀机、车床、铣床、刨床、冲床、钻床、空锤机、空压机、切割机、剪板机、厂区道路照明、办公空调、办公照明、办公楼电梯、厂房照明、厂房空调、鼓风机、锅炉、水泵、行吊、食堂、宿舍、电开水炉、电焊机、拉丝机、镀锌机、数控机床、生产流水线、组装线等。

(四)缺口等级I级参与方案 1.阶段性错峰: 缺口等级I级时通用及专用设备制造业应通过每周“开三停四”的方法、“生产一周停产一周”的方法、以及“将生产班次全部调到夜间生产”的方法实现错峰限电。

2.紧急错峰:

在15~30分钟内停除保安外的一切用电设备与所有生产线。

四、行业用户参与错峰限电风险及注意事项

1.遇到突然停电,会使工作中的行车失去平衡,可能产生倾斜、脱落,机体本身可能损坏、报废地面的设施,作业人员也可能被砸伤,造成损害和人员伤亡。

2.一些在高精密数控设备上进行的设备设施,突然停电会造成系统数据丢失,产品报废,设备严重损伤,恢复正常生产需要较长时间,产生重大经济损伤。

3.溶化炉、高频炉、锅炉等设备如遇突然停电,会使炉膛报废,溶炼的金属溶液报废,且存在发生火灾的隐患。

因此,该行业用户参与错峰时,企业应根据自身的实际情况,科学、合理地编制内部应急预案,主动配合错峰实施,杜绝恶性事故发生,主动承担社会责任同时将损失降到最低。

五、智能电力监控的功能与应用

5.1项目概况

武汉重型机床集团有限公司(原武汉重型机床厂,简称武重)是国内生产重型、超重型机床规格最大、品种最全的大型骨干企业。重型机床产品全部实现数控化。大部分产品达到国际九十年代水平,超重型数控立式车床、超重型卧式车床、超重型数控龙门移动镗铣床达到当代国际先进水平。也是世界唯一能生产多品种超重型机床产品的厂家。

安科瑞电气股份有限公司承接武汉重型机床集团远程自动抄表系统项目的设计与实施。采用Acrel-3000型电力监控系统,本监控系统的监控范围:威泰立车公司、数控镗床公司、数控铣床公司、武汉善福公司、武重铸锻公司、大件加工厂、中小件加工厂、办公大楼8个单位13个配电室的电力仪表。

按照武汉重型机床集团的实际需求和智能元器件的功能,完成系统的设计,主要功能为:一次主接线图界面显示;电参量遥测及电参量越限报警;事件记录,系统运行异常监测;故障报警及操作记录;电能报表查询与打印;系统负荷、谐波的实时、历史曲线,用户权限管理等主要功能,实际细化功能卖方可以根据买方的使用习惯和需求做可行性修改。

整个系统采用网络分布式结构,监控主机位于10KV监控室内,系统采用开放的通讯协议,通过现场总线连接到通讯服务器MOXA NPort5430.13个配电室通过光纤组网与低压配电系统等相连,实现数据通讯功能。

5.2系统的结构 本系统采用分层分布式计算机网络结构即间隔层、通讯层和站控层如下图所示:

间隔层主要的设备为:多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内,这些装置均采用RS485通讯接口,通过现场MODBUS总线组网通讯,实现数据现场采集。

中间层主要为:通讯服务器,其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集,同时远传至站控层,完成现场层和站控层之间的数据交互。

站控层:设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、音响等设备。监控系统安装在计算机上,集中采集显示现场设备运行状况,以人机交互的形式显示给用户。

以上网络仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议,RS485采用屏蔽线传输。5.3系统的主要功能

①数据采集与处理

数据采集是配电监控的基础,数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成,实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括:三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Ep、远程设备运行状态等数据。

数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户,达到配电监控的自动化化和智能化要求,同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。

②人机交互

系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面,CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图,显示配电系统设备状态及相应实时运行参数;画面实时动态刷新;模拟量显示;开关量显示;报警记录显示等。

③故障报警及事故追忆

在配电系统发生运行故障时,会及时发出声报警提示用户及时响应故障回路,同时自动记录事件发生的时间地点,以被用户查询,追忆故障原因。

④数据库建立与查询

主要完成遥测量和遥信量定时采集,并且建立数据库,定期生成报表,以供用户查询打印。

⑤电能成本管理

自动进行日、月、年的电能统计,可以进行尖、峰、平、谷时段设定,实现具有电能分时计费功能,同时生成日、月、年报表,电流曲线图等。

⑥用户权限管理

可根据买方要求添加和删除软件的用户数量和设置用户的权限。针对不同级别的用户,设置不同的权限组,防止因人为误操作给生产,生活带来的损失,实现配电系统的安全,可靠运行。

六、主要监控产品

(1)高压回路或低压进线回路选ACR330ELH仪表

该表为电能质量分析仪表,主要功能有:LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限电能计量、复费率电能统计;THDu,THDi、2-31次各次谐波分量;电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压与电流不平衡度计算;电网电压电流正、负、零序分量(含负序电流)测量;4DI+3DO(DO3做过压、欠压、过流、不平衡报警);RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T645规约。外形尺寸:120×120mm,开孔尺寸:108×108mm。适用于高压重要回路或低压进线柜。

(2)低压联络或出线回路选ACR220EL电力仪表

该表主要功能有:LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F);四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计;4DI+2DO;RS485通讯接口、Modbus协议。外形尺寸:96×96mm,开孔尺寸:88×88mm。适用于低压联络柜、出线柜。(3)低压出线柜选ARD系列

该表测量三相电流、定值查询、定值整定、过载、断相(不平衡)、堵转、欠载、外部故障、阻塞、欠压等保护功能、8DI+4DO、电能管理、漏电保护、SOE记录、多种起动模式、RS485通讯接口、MODbus协议/Profibus-DP协议可选。(4)节能产品可选导轨表或APF有源滤波装置 照明箱DDSF1352电表主要功能:电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸:76×89×74mm,4模数。适用于照明箱的电流、电压测量;单相电能计量。ARD DTSF1352导轨式电表主要功能:电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸:126×89×74mm,7模数。适用于照明箱的三相电能计量。

DTSD1352导轨式电表主要功能:LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计;电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸:126×89×74mm,7模数。适用于动力柜。

ANAPF系列有源电力滤波装置,以并联方式接入电网,通过实时检测负载的谐波和无功分量,采用PWM变流技术,从变流器中产生一个和当前谐波分量和无功分量对应的反向分量并实时注入电力系统,从而实现谐波治理和无功补偿。

七、设备清单

序号 1 名称 电力仪表 ACR220EL

型号、规格

单位

数量

备注

安科瑞

网络仪表

开口式电流

互感器 监控中心值2 班室

操作台 AKH-0.66系列 只 88 安科瑞

YT-341 IPC-610L/769VG/E5300/2G/500G/DVD/88小键+鼠

套 1 香河

工作站主机

标(原装整机标配)2个串口

显示器

UPS电源

打印机

系统软件

工业网络交L197WA C1K/1KVA HP 1108 A4幅面

正版微软WINDOWS XP/SP3 D-LINK 16口

台 1 研华

台 台 台 套 台 1 1 1 1

联想 SANTAK 惠普 甲供 微软 甲供 D-LINK 换机 工业串口服

务器 工业开关电

源 电能管理软

件 电能管理软

件 电能管理软

件 电能管理软

光电转换器 3 工程材料 单模光电转换HTB-1100S(25km)

单模4芯光纤

屏蔽双绞线RVVSP 2*0.75 BVR 1.5mm 拖线板、转换线、线管、标牌等 每个变电所内配置1台共需4台。含熔接、尾纤、法兰、跳线等

千米 千米 千米 套 只 套 0.2 4 1 4 4

起帆

设备驱动软件Acrel-Driver

安科瑞 电能管理软件Acrel-EnerSys

安科瑞 数据存储软件Acrel-dbSQL

安科瑞 系统组态软件Acrel-3000V6

安科瑞 KDYA-DG30-24K

华力 NPORT5232I RS485接口×2 带光隔

MOXA

通讯线缆

通讯线缆

通讯线缆

工程辅材

计量箱

光纤附件

工程施工及4 调试 通讯线缆铺

综合调试

设备运输费

培训费用

施工改造费

米 2200

人/天 25

项 1

项 项 1

参考文献:

[1]安科瑞电气股份有限公司系统解决方案.2013.1版.[2]通用及专用设备制造行业错峰限电技术指导.作者简介:

智能化监控技术 第6篇

【摘 要】随着越来越多的监控视频设备应用在交通系统中,交通管理人员对道路交通的状况的掌握越来越直接有效,可以随时根据采集到的视频信息对交通状况做出及时有效的判断。但是随着视频设备的增多,也为监控人员带来了很多麻烦,其中最大的问题就是工作量的增大,有时往往力不从心。本文就是在运动目标检测和跟踪的基础上,进一步研究目标的行为状态和方式,同时对道路交通异常情况的预警技术进行初步的探讨。【关键词】智能交通,监控,预警

【中图分类号】TP273 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)03-0136-01

对于运动中的物体,我们最为感兴趣的信息就是它们的速度和运动方向。所以这一节我们主要研究如何获得目标的速度和方向。

1运动速度的获取

在交通监控视频中,速度是交通运输工具的一个最重要的特征,提取交通工具的速度,对分析其行为至关重要,同时也是分析交通异常情况的一个重要参考数据。由于监控视频监控的范围有限,运动目标从进入视频到消失的时间比较短,在这么短时间的范围内,运动目标的速度一般不会产生很大的变化,近似于匀速运动。所以本文将目标的加速度假定为零,而只计算运动目标的平均速度。图1 视频中运动目标的速度

2运动方向的获取

目标在运动过程中肯定有方向,这是运动中的物体的另一个重要特征。获取目标的运动方向,也是本文研究的一个重点。在交通监控视频中,监控的对象主要是交通工具和人,而这两者的运动都受到交通规则的限制,具有一定的方向性,不能随意改变运动方向。通过跟踪链表L中记录的运动目标在每一帧图像中的位置信息,我们可以画出每一个运动目标的运动轨迹,如图2所示:通过观察目标的运动轨迹,可以发现在正常行驶中的交通工具,它们都会沿着大致的前进方向前行,不会有很大的改变。它们行驶的轨迹近似一条直线,即使其中有些弯路行驶,但将其运动轨迹分段,每一段我们仍然可以看成一条直线段。本文利用这一特点,采用最小二乘法对运动目标的行驶轨迹进行分段直线拟合,并求出分线段的斜率,利用所求斜率计算目标的行驶方向。图2目标的运动轨迹

最小二乘法是将一组符合Y=kX+b关系的测量数据,用计算的方法求出最佳的参数k和b,其中k表示直线的斜率,b表示截距[886]。

通常我们可以通过测量得到一系列的关于(x,y)的成对数据(x1,y1;x2,y2;…;xn,yn),每对(x,y)可以当作一个点投影到x-y坐标系中,如果它们均匀的分布在一条直线附近,满足线性关系,我们就可以利用这些测量数据求出最佳的k和b。设这个直线方程为:

y=kx+b (4)

对满足线性关系的一组等精度测量数据(xi,yi),这里假定自变量xi的误差可以忽略不计,而测量点yi受到一定误差的干扰,与直线上的点kxi+b的偏差di可以表示为:

d1=y1-kx1-b

d2=y2-kx2-b (5)

dn=yn-kxn-b

显然最理想的结果就是d1= d2=…= dn =0,这样x,y的测量数据就完全满足方程,即它们是一条直线。但受到测量误差的干扰,这些测量点不可能都在直线上,我们只有折中取d1、d2、…、dn为最小时,计算得到的k和b最理想。如何保证d1、d2、…、dn最小,换个思维也就是考虑图4目标在不同时刻的运动方向

参考文献

[1] 单勇.复杂条件下视频运动目标检测和跟踪. 国防科学技术大学博士学位论文. 2006:1-15 页

[2] 刘泉,胡家忠.图象处理技术在交通监控中的应用. 武汉工业大学学报. 1999(02):39-41页

智能化监控技术 第7篇

(一) 模拟视频监控系统。

我国最开始的视频监控系统是以摄像机、监视器共同组成的完全模拟视频监控系统, 也就是为大众所熟悉的闭路监视系统。在此基础上, 我国科研人员又研发了视频切换设备、摄像机云台以及报警联动等数字控制设备, 使模拟视频监控系统加入了数字化的元素, 被称为第一代视频监控系统[1]。

(二) 数字视频监控系统。

科学技术的不断推进, 数字视频监控系统推出, 极大提升了用户对于录像信息的处理功能。数字视频监控系统是指用户根据模拟出的视频信号进行数字化处理最后存储在硬盘上。同时, 这种监控系统还能够实现移动侦测功能, 让信息搜索变得简单。

(三) 网络视频监控系统。

现如今, 视频监控系统也进入了网络化时代, 实现了全数字化视频监控技术。全数字化视频监控能够全天24小时实施智能监视, 并自动分析出所捕捉到的图像数据, 及时传递给保卫人员, 极大的减少了违法犯罪行为的产生。全数字视频监控系统是目前应用最为广泛的监视系统。

二、智能视频监控技术的优势

(一) 可以全天候实行监控。

智能视频监控技术, 从根本上改变了传统模式下需要工作人员对监控画面进行密切注意的局面, 而是根据嵌入在数字摄像机或视频服务器等前端设备中的视频模块来对监控画面进行智能地分析处理[2]。智能监控技术, 可以对所发生的异常事件主动来进行编码并保存, 及时传递给保卫人员, 以实现报警的及时和事后查询的便利。

(二) 提高报警的精确度。

智能监控技术具有非常强大的图像处理功能, 可以根据高级化算法, 让用户可以在最短的时间内就反映出所面临的威胁事件的主要特征, 从而降低了误报的情况发生, 提高了报警的精确度。

(三) 拓展了视频资源的用途。

智能视频监控技术还可以应用在非安全的领域当中, 比如说将此技术应用于商场的监视系统当中, 以实现自动识别重要客户的作用。在实际的应用中, 一旦有重要客户进入商场, 智能监控技术可以自动识别人脸, 并传输个商场中的客服部门, 及时部署做好服务工作。同时, 商场中如果顾客出现困难的状况, 智能监控技术可以通知商场工作人员提供帮助。这些做法都大大拓展了视频资源的用途, 而不是局限于安全领域当中。

(四) 提高响应速度。

智能监控技术的另一个优势在于提高了相应的速度, 一旦发生了某种威胁, 监控系统就会提醒工作人员做好准备并采取行动, 并由监控系统自身的功能, 提供出处理步骤, 有效提高了响应速度, 避免造成人为因素上的延误。

三、智能视频监控系统的应用

(一) 安全领域相关应用。

安全领域当中的应用, 是目前智能视频监控系统的最主要应用方向, 尤其是在国际中发生了多起恐怖事件后, 人们对于安全的需求越来越大。安全领域中的智能视频监控系统的主要作用是帮助政府部门或者其他组织中的安全部门来提高公共环境当中的安全保护措施[3]。这种应用主要包含了:视频移动侦测、物体追踪、人脸识别、车辆识别以及非法滞留物识别等具体内容。

(二) 非安全领域相关应用。

非安全领域当中的智能视频监控系统的应用主要是指在零售服务、医疗活动以及大型的聚会活动当中的应用, 在这种应用中, 智能视频监控系统主要是管理和服务当中的辅助工具, 帮助提高服务水平的实现。在这类应用中, 主要包含了人数统计、人群控制、交通流量控制等具体内容。无论是安全领域相关应用还是费安全领域中的相关应用, 智能视频监控技术都发挥出自身巨大的作用, 为社会的安定以及经济的发展做出了突出的贡献。

结论

综上所述, 智能监控技术是视频监控系统当中的重要组成部分, 随着其作用的突出体现, 智能监控技术受到了越来越高的关注, 需求量也在不断提升。即使在应用的过程中, 视频监控系统中还存在着诸如图像质量、安全监测等问题, 但随着科技的进步, 这些问题都会迎刃而解, 智能视频监控技术会得到更加广泛的应用和发展。

摘要:伴随着我国科学技术的不断发展进步, 视觉信息在人类的日常生活中逐渐占据着越来越重要的位置, 在这样的环境下, 智能视频监控系统应运而生。智能视频监控技术是我国今后视频监控发展的主要趋势, 为信息化社会的发展将会做出更大的贡献。本文将深入分析视频监控系统以及智能视频监控技术的主要内容, 总结出其在技术领域中存在的主要问题和应用方向。

关键词:视频监控系统,智能视频监控技术,数控技术

参考文献

[1]朱守刚.智能视频监控技术研究及应用[J].数字技术与应用, 2012, 11 (01) :26-28.

智能化监控技术 第8篇

关键词:监控系统,智能视频,监控技术

智能视频应用范围极为广泛, 主要包括军事、交通、银行以及商业等部门。视频监控技术在21世纪得到迅猛发展, 这与硬件技术、计算机技术以及通讯技术的发展有密切的联系。运动目标检测与跟踪是智能视频监控系统中令人印象最为深刻的部分。其有利于对监控视频中的内容进行数据分析, 分析结果可靠性更高。

1 视频监控系统的基本应用概述

随着社会发展的提速, 传统的监控技术已经无法满足人们对监控的严格需求。所以在目前我国的视频监控技术发展进程中, 视频监控系统的应用也开始朝着高科技化进军。利用远程监控技术, 可以更为便捷地进行信息的攫取, 更有利于公共场所的监管, 提升公共场所监管的安全性。比如在日常生活中, 我们常常可以看见一些重要的交通枢纽如:机场、火车站、汽车站等人流多的区域进行监控设置, 这些监控设备的配置是为了更好的对公共场所进行监控管理, 通过视频监控的模式进行社会公共秩序的维护。

2 智能视频监控技术研究现状

2.1 视频监控由传统向现代转变

传统的视频监控基本上是模数与模拟交叉使用进行监控的, 支持D1、CIF格式的图像分辨率, 而现在正在普及的现代化视频监控大都是智能化、全数字化的, 分辨率正在向数字电视中的高分辨率格式发展。我们现在社会出现了越来越多的高清视频监控, 这一趋势是不可阻挡的。视频监控原本是警方在案件发生后用作取证的, 而现在更多的具有预警功能。目前越来越多高速上的移动、无线传输方式也被智能监控应用。综合观之, 安防行业视频监控系统融合无线、高清、智能以及IP等技术已经成为一种趋势。

2.2 视频监控技术的发展经历了几个阶段

目前视频技术的发展已经进入到以pc端多媒体监控时代, 也就是我们常说的嵌入式视频服务器监控时代, 又被称为是智能视频监控。在这一代的监控技术发展的进程中, 主要是借助一些电缆、光缆以及摄像头、摄像机等技术来进行视频的录制。这种监控主要适用于短时间、小范围内的视频监控开展。随着社会的进步和发展, 监控技术的发展进入到硬盘录像机时代。这一阶段的视频监控将计算机技术融入其中, 从而促使监控技术增加了人性化的特色。而今我们所使用的监控技术也就是前面所提到的智能化监控技术。这种技术不受时间、地点、空间的限制, 是通过数字信号技术进行视频监控的智能化监控技术。

3 智能视频监控技术新发展

3.1 向网络化、数字化、智能化发展

随着科学技术的发展视频监控在短短的几年内也得到迅猛发展, 目前发生质的飞跃, 向着网络化、数字化、智能化方向发展。监控系统功能日趋得到完善, 结构也变得庞大而复杂。系统复杂, 表面上看似功能已经得到满足, 实际上在实践中存在许多问题。即使各种数字、模拟、视频、服务器、信令以及非标的异构的子系统已经实现了重叠、堆积, 各个必备软件已经齐全, 但有关图像调用、保存、维护等需求仍不能得到好的满足, 这与建立监控系统的原始目的是相悖的。系统规模越大, 问题就会越突出, 最终有可能导致整个系统不受控制。监督系统的网络化、数字化、智能化发展能够恰当的解决此类问题, 监控系统智能化有利于结合其他传感器、安防手段, 促进联合多方位监控。互联网已经渗透到生活的各个部门, 监控系统也是如此, 监控系统的网络化、数字化已经成为时代发展的要求。

3.2 高端控制工作台与显示大屏投入应用

大型监控网络的监控点多, 其必须保证使用者能够随时查看想要提取的录像, 保障图像高清, 实现重点监控。因此监控网络所支持的收敛比要高, 就是将多个监控点的录像在一个或者多个屏幕上层叠放映。传统的监控网络所提供的实时监控码流是基于UDP的, 这种情况下在高收敛比的影响下实时流被反复利用, 图片清晰度会严重下降, 同时也可能会出现延迟, 实时性差, 不能满足现实需要。所以在实时性与高质量高收敛比之间很难达成平衡, 所以最好能够在让监控终端实现只需一次编码便可实现全网使用的实时流, 并且其图像质量并不会受到高收敛的影响而有所降低。高端先进的大屏显示对于应急指挥系统以及大型监控中心来讲是必不可少的, 同时也需要高端的控制工作台。

4 智能视频监控技术

4.1 监控视频压缩技术

通常认为, 监控视频档的数据信息十分庞大。所以这就需要监控人员要定期的对监控系统的视频信息进行整理和保存。但是由于视频信息本身的数据量十分巨大, 在进行传输的过程中势必要浪费大量的人力、物力资源。为更好的缩减开支, 在进行监控的过程中实现视频压缩, 推出了JVT视频压缩技术标准。该标准是由ISO/IEC MPEG和ITU-TVCEG共同组建的联合视频工作组, 其主要职责就是更好的进行视频数字压缩技术标准的制定。该标准具有高效的压缩性, 能够更好的降低视频监控录像的比特性。同时在延时约束方面, 该标准也有着很强的韧性。此外不同一般的压缩技术, 该技术标准有可以伸缩的编码, 对视频可以进行全部细节的译码。所以该技术标准无论是从容错能力、还是应用效果方面都十分可靠。

4.2 监控视频网络传导技术

任何事物都存在不足的地方。对视频监控技术来说也是一样。目前的视频传导过程中, 必不可免的会存在一些问题:比如在进行传导时视频信息的保密性, 以及传导过程中可能出现的延迟性以及视频数据的数据包排序、传导视频的音视频同步等等。此外为保证视频传导的高效快捷, 还需要引入其他的技术使用。所以在进行整个视频监控的过程中, 监控视频网络传导技术占据十分重要的位置。其也是决定整个视频监控效果的关键环节。

4.3 监控视频保存和搜索技术

视频监控的目的是为了更好的留取信息。所以在进行视频监控的过程中, 如何更好的进行大量视频监控数据的保存就显得十分必要了。在进行视频监控的过程中, 要想实现更好的监控视频保存, 就必须依赖于强大的数据平台进行监控数据的汇总和保存。同时还应该有自动搜索的功能, 以满足用户对不同时期视频进行搜索查阅的需求。

4.4 空间运动检测技术

监控空间的整体形象被监控系统记忆, 但是监控的焦点并非监控区域的整体空间, 而是其中出现的一些陌生的信息。所以运用空间运动检测技术的目的在于更好的对陌生信息进行识别和记录, 以更好实现视频监控的目的达成。

4.5 空间中物体的识别与跟踪技术

在进行监控的过程中, 对既定空间中增加的陌生物体和事物进行仔细的甄别也十分重要。通过空间物体识别与跟踪技术, 能够让视频监控自动锁定陌生事物, 并对其信息进行全面细致的记录。其中人脸识别技术就是该技术应用最典范的代表。

5 智能视频监控技术发展前景

虽然我国在视频监控技术发展方面已经取得了一些成绩。但事实上, 整个视频监控技术未来的发展空间仍然十分巨大。本文的研究仅仅是对当前视频监控的一些基本问题进行了阐述, 在未来的技术研究过程中, 视频监控方面仍然还有许多的课题需要我们去解决与突破:

首先是对空间运动物体测算方面的技术延伸。比如算法的深入研究, 空间物体细节的辨识技术研发等。其次是视频监控技术的空间性。视频监控技术的使用不应该被局限在某个空间内, 移动监控是未来监控技术发展的重要方向之一。

参考文献

[1]陈敏, 时学伟, 李春春.视频监控技术业务的发展趋势[J].哈尔滨铁道科技, 2010 (3) :86.

[2]尹毅.基于DM6437的嵌入式网络视频监控系统的研究与实现[D].成都:电子科技大学, 2011.

智能视频监控技术及应用 第9篇

智能视频监控是近年来国内刚刚兴起的新型安防技术, 是对视频画面进行实时跟踪的分析。虽然在国内才刚刚展露, 但是未来应用前景广阔。

1 如何实现智能视频监控

众所周知, 视频监控系统的发展曾经经历了第一代的全模拟系统、第二代的半数字化的系统、第三代的全数字化的系统 (网络摄像机和视频服务器) 三个阶段的发展演变, 而现在整个行业正在酝酿视频监控新的革命智能视频监控。

智能视频监控 (IVS Intelligent Video Surveillance) 能使用户轻松利用安全摄像机监测各区域的安全状况, 同时提高工作生产效率。

智能视频监控技术起源于计算机视觉 (CV, Computer Vision) 技术, 它对视频信号进行分析, 提取信息、发现感兴趣事件, 从而可以在某些场合替代人为监控或者协助人为监控。

视频压缩技术的发展促进了视频监控系统的数字化, 节约了大量的存储空间。计算机网络的普及和带宽的增加使得城域网视频监控成为现实。而经过科研人员40多年的不懈努力, 计算机视觉已经进入突破式发展阶段。得益于计算机视觉的研究成果, 智能视频监控系统开始得到产业化应用。

智能视频监控的核心内容之一是对特定目标的自动跟踪。目标跟踪可分为5个步骤, 包括运动检测、目标分类、目标 (类型) 跟踪、行为分析和目标 (个体) 跟踪。例如对人体的跟踪:首先从实时图像序列 (即视频) 中检测出运动物体, 再判定运动物体中的人体, 然后跟踪人体的运动轨迹, 并分析和选定有异常行为的人, 如在车站, 机场等遗留包裹的人, 最后对行为异常的人进行持续跟踪。

所谓运动检测, 是从图像序列中将变化区域从背景图像中提取出来。运动区域的有效分割将大大减少后继过程的运算量。然而, 背景图像的不稳定性, 如阴影、光照、慢移动 (如蜗牛的爬行) 、静移动 (树叶的摆动) 等等, 也使得运动检测非常困难。

目标分类的目的是从检测到的运动区域中, 将特定类型物体的运动区域提取出来。根据利用的信息的不同, 目标分类可以分为基于运动特性的分类和基于形状信息的分类两种方法。基于运动特性的识别利用目标运动的周期性进行识别, 受颜色、光照的影响较小。基于形状信息的识别利用检测出的运动区域的形状特征与模板或者统计量进行匹配。

目标跟踪是在连续的图像帧间创建基于位置、速度、形状、纹理、色彩等有关特征的对应匹配。依据不同的跟踪方法可分为基于模型的跟踪、基于区域的跟踪、基于活动轮廓的跟踪、基于特征的跟踪等。联合目标跟踪与分类 (JTC) 技术是信息融合领域新兴的一个研究方向。其基本思想是, 通过在目标跟踪器和目标分类器之间进行双向信息交互, 来同时有效地提高目标的跟踪精度和分类性能。

2 智能视频分析技术

作为闭路电视监控系统的下一波浪潮, 数字录像系统的到来, 无疑标志着全天候监控系统进入了更加高效的新纪元。然而当前仍然存在着一些严重的问题, 接连数小时盯着通常显示着静止墙壁和护栏的多个监视器, 即使是最为训练有素的安保人员也会为此而面临注意力极限的挑战。再加上黑暗或恶劣的天气情况等客观条件, 这一问题变得更加复杂。随着数字监控网络中部署的摄像机和闭路电视监视器不断增多, 安保人员有效审视网络上所有各点图像的能力实际上却由于信息过载而有所下降。显而易见, 保安人员迫切需要一款更加智能化的系统来发挥自动“电子眼”的作用。

智能视频分析技术就是使用计算机图像视觉分析系统, 通过将场景中背景和目标分离进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标。用户可以根据视频内容分析的功能, 通过在不同摄像机的场景中预设不同的报警规则, 一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为, 系统会自动发出报警, 监控工作站自动弹出报警信息并发出警示音, 用户可以通过点击报警信息, 实现报警的场景重组并采取相关措施。

计算机图像视觉分析系统是最关键的组成部分, 它目前有两种架构方式, 即嵌入式视频分析和纯软件视频分析, 两者各有优缺点。嵌入式视频分析可以在前端直接对视频信息进行处理, 减少了视频信息上传的网络带宽压力, 并且安装简单易于系统集成。但是这种架构开发复杂, 灵活性差, 扩容与升级比较困难。纯软件视频分析是在视频监控系统的后端, 由专门的视频处理服务器来实现的, 这种模式功能比较强大, 并且容易扩容。但是它需要视频监控系统前端将所有的视频信息都上传到服务器, 这对网络带宽的压力是非常大的。

目前, 嵌入式视频分析架构占据一定的优势, 因为嵌入式视频分析软件同样可以完成包括目标检测、跟踪、分类及规则定义等所有功能, 并且选择嵌入式视频分析架构将现有的传统视频监控系统升级为智能视频监控系统, 是一种成本低且易于改造的方案。

智能监控软件的核心是由各种算法组成的, 不同的算法应用在不同的场景之中, 比如面部识别算法、车牌识别算法、超分辨率图像增强算法及去雾算法等, 而且各种应用场景的需求会随着具体环境的改变而改变。这表明, 智能视频软件开发的难点在于投入应用后, 面临着根据实际情况的改变而设置参数的情形, 这就需要智能视频分析系统具有开放度高、兼容性好及操作方便等特性。

视频智能分析技术和产品目前已经在高端安防监控市场有了多年的应用。在机场、监狱、军事基地和其他大型基础设施的监控中均有成功案例。在“重要基础设施”市场中, 视频分析技术中最常用的功能就是“入侵探测”。大型基础设施, 例如, 机场, 它的周界太过分散, 一个人或者多个人都无法完全监控到所有周界。这种情况下, 带有视频分析功能的摄像机/视频编码器就可以充分展示它的才能了, 它能够自动探测在某些特定场所或特定时间内进入或离开某一区域的可疑物体。

近年来, 智能视频分析技术得到了迅速发展。智能视频分析技术以及其市场正在慢慢的渗透到各个行业中。视频智能分析技术和产品目前已经在高端安防监控市场有了多年的应用。在机场、监狱、军事基地和其他大型基础设施的监控中均有成功案例。视频分析技术现在已经离我们越来越近, 它的广泛使用只是时间问题。

3 Think Smart监控系统

中国南京新奕天科技有限公司 (Topsky) 与香港大学合作开发出一款核心基于ADI (Analog Devices, Inc.) 公司的Blackfin BF561的智能视频监控设备, 称为Think Smart, 能简单而有效地检测威胁或闲杂访客。

Think Smart V1是一款智能、自主的视频分析设备, 通过监控现场视频数据, 对目标进行检测、跟踪、分类, 并分析目标的行为, 实时发送预警信息。当存在威胁或检测到异常活动以及某种特定行为时, 会即时发出预警。Think Smart V1能在各种环境以及存在不同干扰的情况下连续工作, 也便于安装, 还能与现有的安全和监视系统实现无缝联合工作。同时它可以集成到其他设备中, 如DVR等。

通过已获得专利的算法检查视频中的每一个像素, 并识别所有像素的变化, 如果在一个区域有很多像素发生变化, 该软件就认为这是一种移动。根据预定的策略和预警信息, 对实时视频和记录视频中的移动或变化的检测会触发多种警报接口, 并转发到蜂鸣或语音报警器、电邮或SMS信息, 屏幕报警, 或其他行为以警示相关部门。

无论在室内还是室外, 甚至在光线很暗的情况下, Think Smart V1先进的视频移动检测功能能够每天24小时连续不断的精确检测出多个移动目标。它还能检测目标速度、方向, 以及大小。例如, Think Smart V1可用于对出入一座建筑物的人群计数, 分析动作并判别异常行为, 或寻找拥挤和空当区域以帮助实现人群控制。它还可用于普通的交通管理中, 进行车辆统计、超速与违规停车捡测等。

该算法还可定制以满足特定的安全需求。例如, Think Smart V1能够保护博物馆的馆藏, 检测目标何时丢失、改变位置、或违反规定的监视规则, 如禁区、入侵检测系统等。它还可以监控目标何时在何地停留了多长时间, 这对在机场、火车站、地铁站找出潜在的恐怖装置尤为重要。Think Smart V1在检测起火和烟雾方面也十分有用。因为该产品只需要较少的人力查看视频, 即可检测出大量可能的威胁, 这意味着减少了人工成本并提高了生产效率。

4 智能视频的应用

智能视频的应用大体上可以分为安全相关应用和非安全相关应用两大类。安全类相关的应用是目前市场上存在的主要智能视频应用。安全领域的应用主要是协助政府或其他机构的安全部门提高室外大地域公共环境的安全防护。主要包括:高级视频移动侦测 (Advanced VMD) 、物体追踪 (Motion Tracking) 、人物面部识别 (Facial Detection) 、车辆识别 (Vehicle Identification) 和非法滞留 (Object Persistence) 等。非安全的应用主要面向零售、服务等行业, 可以被看作管理和服务的辅助工具, 用以提高服务水平和营业额。此类应用主要包括:人数统计 (People Counting) 、人群控制 (Flow Control) 、注意力控制 (Attention Control) 和交通流量控制 (Traffic Flow) 等。

4.1 机场安检

机场安全防范体系通常由多套系统组成, 他们功能各异, 用途不同, 也往往来自不同厂家。因此, 一套强大的综合管理系统能将各种安防系统集中控制与管理, 将会发挥他们的最大优势, 取长补短, 才能做到安全防范系统的效益最大化, 效益大大超过他们单一功能的总和, 达到“1+1>2”的目的。

机场其地域大、飞行区大、候机楼大、客货流动量大、飞机起降量大, 尤其对于一个大型国际航空枢纽机场来说, 如果仅仅只靠人来管理, 其空防安全和地面安全运行会因各种各样的人为因素而顾此失彼大受影响, 也包括非法入侵者和犯罪分子的作案技能随着科学技术的发展而提高的因素, 这样会因重复管理而造成人力、物力的重复浪费, 还防不胜防。因此, 今天的机场安全防范只能走人机结合的唯一道路, 充分发挥技术防范的优势, 努力把不安全因素尽可能早的消灭在萌芽状态, 以弥补人的不足。

4.2 交通监控

根据现在交通监控的实际需要, 一般都会在交通路口、车站、商业区、高速公路收费口等重点部位安装可控摄像机或固定摄像机。而且很多地方原来已有模拟监控系统, 采用视频电缆或光缆传输视频信号, 在分中心采用模拟矩阵系统进行监控, 利用智能交通监控系统 (见图1) , 可以方便地实现网络平台的全网视频监控。建立视频图像监控系统目的是及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等, 为指挥人员提供迅速直观的信息从而对交通事故和交通堵塞作出准确判断并及时响应。

4.3 监狱监控

视频监控系统在监狱监控中的应用见图2。

在众多的设计方案中, vikor智能监控解决方案实现了视频监控的数字化、网络化、智能化, 具有系统架构简单、操控使用简单、管理维护简单、应用增值简单等特点。vikor智能视频监控, 基于IP的交换、视频、存储、信令控制等多维度技术融合, 实现监控系统在规划、部署、管理、维护、扩展、应用等环节中全流程、端到端的简化。IP网络技术能够与原有的监控系统充分融合, 发挥技术统一、架构合理、扩展性强等诸多优势, 为该监狱数字化监控系统建设提供切实可行的融合手段, 实现了视频监控系统全面覆盖各个监管区域。监狱相关负责人评价, vikor智能监控系统中应用了最新的专业图像技术, 使得该监狱实现了高清晰视频监控, 尤其是在动态监控方面表现出色, 能够为安全事件的事后取证提供有力支持, 满足监狱对视频监控的要求。

同时, 解决方案将IP网管及业务控制平台的技术应用至IP监控系统, 彻底改变传统监控只能依靠人工进行系统管理和维护的局面, 实现编解码、存储、网络传输和业务软件 (服务器) 四大平台的统一管理。在图像存储管理方面, 系统可实时监视所有网络存储ipsan设备工作状态, 动态分配存储空间, 禁止非法篡改以保证数据安全, 还可以控制访问权限, 日志保留所有访问记录, 确保图像隐私不被非法获取。

对于设备故障, 系统能及时发现故障并告警 (告警灯、声音、E-mail、短信) , 进行故障识别、定位, 并且自动修复, 为监狱安全防范设置了一道无形屏障。

4.4 家庭监控

家庭监控的需求多种多样, 包括简单的安防以及儿童和保姆的全面监控等。考虑到多种视频输入的QOS (服务质量) 要求, 基于IP的家庭监控系统趋向于采用专门的互联网络, 但最终会采用大众化的家庭网络技术。系统可以通过各种介质来联网, 最常用的是以太网或者无线技术。

基本家庭监控系统包括一组摄像头、监视器和中央存储单元 (DVR) , DVR在存储之前对视频输入进行多路复用。具备嵌入式DVR的PC能够驱动基本分析功能, 也可以完成监视和存储功能。基本家庭监控系统的分析和报警功能通常只限于简单的移动探测和时间/日期标记等。HMI (人机接口) 受限于DVR设备, 与PC联网后, 控制和监视功能会大幅度提高。

更高级的监控系统增加了音频监视 (如婴儿哭泣、打碎玻璃等) 、更多的视频输入、远程控制和监视互联网链接、CD刻录以及全面的报警和呼叫等功能。

家庭监控的未来发展空间非常大。随着技术的进步, 管理将更容易, 能够吸引更多的普通用户, 还可以与其它家用系统集成。

5 智能视频监控的益处

5.1 全天候可靠监控

智能视频监控的优势就在于它可以一天24小时不间断地对视频进行监控和分析的模式, 使安保人员从“死盯”监视器的工作中解脱出来;通过嵌入在前端设备 (网络摄像机或视频服务器) 中的智能视频模块对所监控的画面进行不间断分析。当计算机发现问题时候, 产生报警, 此时安保人员进行响应。相对于人为监控来说, 智能化监控可靠性更高, 成本更加低廉。

5.2 提高报警精确度

智能视频监控系统能够有效提高报警精确度, 大大降低误报和漏报现象的发生。智能视频监控系统的前端设备 (网络摄像机和视频服务器) 集成了强大的图像处理能力, 并运行高级智能算法, 使用户可以更加精确地定义安全威胁的特征, 有效降低误报和漏报现象, 减少无用数据量。

5.3 提高响应速度

智能视频系统拥有比普通网络视频监控系统更加强大的智能特性, 它能够识别可疑活动 (例如有人在公共场所遗留了可疑物体, 或者有人在敏感区域停留的时间过长) , 因此在安全威胁发生之前就能够提示安全人员关注相关监控画面, 使安全部门有足够的时间为潜在的威胁做好准备工作。智能视频系统还可以使用户更加确切的定义在特定的安全威胁出现时应当采取的动作, 并由监控系统本身来确保危机处理步骤能够按照预定的计划精确执行, 有效防止在混乱中由于人为因素而造成的延误。

5.4 视频资源扩展用途

无论是传统的视频监控系统还是网络视频监控系统, 其所监控到的视频画面都只能应用在安全监视领域, 而在智能视频系统中, 这些视频资源还可以有更多的用途, 应用到非安全领域。如利用商场大堂的监视系统自动识别VIP用户的特征, 并通知客服人员及时做好服务工作;发现人群中有人不慎跌倒时, 及时通知附近的商场工作人员提供帮助。智能视频系统还可以帮助零售店的老板统计当天光顾的客户数量, 用以分析销售情况等。

智能视频监控系统关键技术 第10篇

近年来,我国政府投入大量资金用于交通基础建设,这使铁路枢纽及沿线、民航枢纽、高速公路沿线及城市快速轨道交通等行业对视频监控的需求全面、大幅度上升。

由于监控摄像机数目远远超过操作人员所能监视的能力范围,单纯依靠人力分析、理解采集到的海量视频数据越来越难,视频智能监控系统开发面临前所未有的机遇和挑战。目前,智能视频监控系统主要有以下几个方面的应用。

(1)对公跨铁区段轨面进行昼夜监控,对落物等危害情况进行报警。

(2)对隧道进出口和重点路段线路昼夜全程监控,对非法入侵、落物等危害情况进行报警。

(3)对防洪、防灾控制点进行昼夜监控,对自然灾害进行报警。

(4)对站台等公共场所的异常行为进行检测,并及时向工作人员报警。

(5)对候车室等公共场所人流密度进行估计,并及时向工作人员汇报情况。

(6)对监控视频质量进行分析,使工作人员及时掌控摄像头的工作状况。

2 视频处理模块分析

智能视频监控技术就是利用计算机,通过数字图像处理、数字视频处理、模式识别等算法对监控视频进行处理,自动监测所需监控的场景和事件。其算法流程(见图1)一般分为以下几个关键模块。

预处理:对输入视频流进行消除抖动、滤除噪声等预处理,为更加有效地监控夜视视频,还需对其进行图像增强。

背景建模:背景建模是视频分析的基础,其鲁棒性和质量直接影响后续模块的处理效果。

运动目标检测:从图像序列中检测运动物体,并将其从背景中分割出来。检测到的对象形状越精确,后续对象识别、跟踪等就越精确。

对象跟踪:为实现更高层次的视频分析,例如异常行为分析等,需对运动目标进行跟踪。跟踪实质上是一个数据关联的过程,在连续的图像帧间创建对象的基于位置、速度、形状、纹理、色彩等有关特征的对应匹配。

3 视频分析的关键技术

3.1 夜视图像增强

目前应用的视频分析算法大多是针对白天视频,而夜晚视频的智能分析同样非常重要,这就需要对夜视图像进行增强(见图2)。

传统的对比度增强方法有gamma校正、直方图均衡化、色调映射等,通过提升低对比度图像或压缩高动态范围图像,使结果图像接近真实场景。当图像缺乏光照信息时,效果并不好。于是利用红外线摄像机来获得高对比度图像,但这种图像不包含颜色信息。为此,又提出一些方法合并颜色信息,运用图像融合技术将不同时刻拍摄的图像信息进行联合,保持图像的重要信息。

3.2 常用背景模型

由于受到环境光照变化、摆动树叶等的影响,建立一个鲁棒的背景模型成为一个重要而具挑战性的研究课题。目前,主要有以下几种典型的背景建模方法。

(1)混合高斯模型。该方法是将每个像素点看成互相独立的随机变量,并认为每个像素点历史出现的亮度值可用K个高斯分布的混合形式来模拟。对于新来的数据,首先检查它是否与K个高斯分布中的某一个匹配,然后只更新此高斯分布的参数(均值和方差)及对应的权重;若没有找到匹配的高斯分布,则把权重最小的高斯分布用以新来数据为均值的高斯分布替代,同时判断此像素点为前景像素。

(2)基于码书的前景检测算法。该方法由Kim等人提出,主要思想是采用量化聚类方法,从长时间观察序列中建立背景模型;在检测时,同时度量测试像素和背景像素在颜色和强度上的距离。它能在有限内存情况下建立一个自适应、压缩的背景模型,并捕捉结构化的背景运动;能处理全局和局部光照变化;训练和检测速度都较快。

3.3 运动目标检测

目前常用的运动目标检测方法有以下几类。

(1)背景减除。背景减除(见图3)是前景检测中最常用的一种方法,它将当前帧图像与背景图像相减,得到的差值绝对值若大于某个阈值,则认为该像素是前景像素。它一般能够提供较完全的特征数据,但对于动态场景变化,如摆动的树叶等特别敏感。目前,较多研究人员都致力于建立对光照和动态场景具有较强鲁棒性的背景模型。

(2)帧差法。时间差分是在连续的图像序列中将两个或三个相邻帧进行基于像素的差分,得到的结果阈值化,从而提取出运动区域。VSAM等人开发了一种自适应背景减除与三帧差分相结合的混合算法。时间差分运动检测方法对于动态环境具有较强的自适应性,并且计算开销很小,但对同一对象中外观类似的区域,帧差法常常得不到完整的前景区域,会出现空洞。

(3)光流法。光流法基于相邻图像亮度不变性假设,认为前后两帧图像像素点在微小运动后仍保持相同强度,根据该假设计算各像素点的运动。其优点是在摄像机运动时也能检测出独立的运动目标。然而,大多数光流计算方法相当复杂,且抗噪性能差,如果没有特别的硬件装置很难应用于全帧视频流的实时处理。

3.4 对象跟踪

入侵检测、异常行为分析等较高层次上的视频分析都需要在跟踪的基础上完成,跟踪需要克服遮挡、拥挤、对象身份识别等难点,因此也是一个极具挑战的研究领域。目前,主要的跟踪方法有:

(1)点跟踪。这种方法将对象用点表示,常用的数学模型有卡尔曼滤波和粒子滤波。卡尔曼滤波利用递归方法对对象的状态量进行最优估计,它假设系统是线性的,且状态量服从高斯分布。粒子滤波可用于非高斯分布的情况,并使用粒子组表示条件状态密度进行状态的预测。

(2)核跟踪。对象使用一个几何区域表示,跟踪常通过计算对象的运动进行。常用的方法有模板匹配、Meanshift等。模板匹配是一种暴力搜索方法,图像中与模板距离最小的区域即认为是匹配区域,它计算量很大,不适合实时处理。Meanshift是在特征空间中搜寻某分布函数点最密集的位置。

(3)轮廓跟踪。轮廓跟踪为跟踪对象提供了精确的形状描述。这种方法可分为形状匹配和轮廓进化。

4 典型应用举例

4.1 异常行为检测

作为智能视频监控系统中的高层处理,异常行为检测(见图4)的研究和发展一直是亟待解决的关键问题。常见的异常行为包括非法入侵、逗留、徘徊、打架、逆行等。图4是两个异常行为检测示例。

要对行为进行分析,首先要建立相应模型来表示某种特定行为。一般认为对象的运动轨迹具有较强的区分性,能用来区别不同的行为和事件。

异常行为检测作为智能监控系统的重要高层处理,一般分为以下步骤:背景建模、运动分割、对象分类、跟踪、更高层处理(行为理解和描述)。

4.2 人流密度估计

基于计算机视觉的人群密度估计方法比传统方法更加高效、客观。目前,主要的人群密度估计方法可分为:

(1)基于对象检测的方法。该方法试图从每一帧图像中找到某对象的所有位置,通过该对象出现的个数得到人数的估计值。常见的检测对象有人脸、头部、头肩轮廓、躯干、人体的一部分或者整个人体,适用于估计低密度人群的人数。

(2)基于特征点轨迹线的方法。从一段视频或者连续的图像序列中获得轨迹线,对每一帧图像进行特征点检测,常见的特征点包括角点、边缘点等。将每一帧图像中的特征点连成一条轨迹线。

(3)基于全局特征回归的方法。这类方法首先对输入图像进行降维处理或变换,然后计算出一个或几个全局特征参数,进行回归计算。常用的回归方法包括线性回归、分段线性回归、高斯回归、支持向量机、自组织映射和神经网络等。

4.3 遗留物检测

随着人们对公共安全的日益关注,需要通过更多的监控视频来检测候车室、站台等处的遗留物(见图5)及检测铁轨、高速公路、隧道口的危险落物。

智能化监控技术 第11篇

关键词:WSN;TinyOS;节点;低功耗;农业生产;智能温室

中图分类号:TP277.2;S126 文献标志码:A

文章编号:1002-1302(2014)08-0408-03

我国是一个农业大国,提高农作物产量对我国经济发展尤为重要。温室种植是我国现代化农业生产的重要手段之一,也是信息化農业生产的重要组成部分。利用先进的信息技术可以不受自然环境、季节等因素的制约而生产出高质量、反季节的新鲜水果与蔬菜,从而满足人们的需求,创造出更多的利润。传统的温室监控系统在温室内放置大量的传感器,对温室的光、空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度等信息进行采集,而且传感器多采用有线的形式,需要铺设大量的线路,维护难度大。本系统设计的基于无线传感网络(wireless sensor network,WSN)与TinyOS技术的智能温室监控系统,在无线传感器节点设计上采用多传感融合技术采集光、空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度等信息,并通过无线的形式将信息传送到监控终端[1]。系统设计结构见图1。

1 总体技术架构设计

本系统结合农业实际生产需求,利用设计的无线传感器节点将温室内的光、温度、湿度、二氧化碳等信息进行集中采集,再将信息发送给路由节点。路由节点在这个网络中起到中继的作用,将信息经过多次转发传送给Sink节点[2]。Sink节点会对信息进行汇总,可以通过3G网络或者Internet网络将信息发送给监控终端。监控终端对前端采集的信息能够进行实时监控,同时监控终端平台配置一台智能分析服务器和数据库服务器。智能分析服务器会对信息进行智能分析,以指导对前端温室环境的控制[3]。数据库服务器对数据进行储存和管理,可以对指定的传感器进行查询与分析。系统总体技术架构见图2。

同时,系统能够实现这些功能:(1)系统能够对前端采集的数据进行实时监控;(2)系统支持数据查询功能,即当监控人员要求对具体区域的节点进行查询时,能供监控人员使用;(3)系统支持故障检测功能,即当前端某个节点发生损坏时,能够通过节点编号查到节点的具体位置,维护人员可以根据提供的信息快速准确找到损坏节点的位置并更换节点,从而

遥感(remote sensing,RS)是通过某种传感器装置在远距离、不直接接触研究对象的情况下,对目标进行测量、分析并判定目标性质的一门科学和技术[1]。利用遥感技术获取的数据具有实时性高、覆盖范围广、信息丰富客观等优点,因而被广泛应用于航空、航天、军事侦察、灾害预报、环境监测、资源勘探、土地规划与利用、灾害动态监测、农作物估产、气象预报等诸多军事及民用领域。农业遥感始于1971年美国开展的大面积农作物估产试验,目前在农作物遥感监测、产量估算、长势评估等方面都取得了较好的进展。近年来,我国的农业遥感技术主要体现在农业资源的监测与保护、农作物长势监测和大面积估产、农业气象灾害监测与预测和作物遥感模型等几个方面[2]

基于过程的作物生长模拟模型能够定量描述作物生长发育及产量品质形成过程,已经成为现代农业发展的一个重要领域。美国的CERES和荷兰“de Wit”系列模型是作物生长模型的典型代表,并且国内外已经研制了一批作物生长模拟与决策支持系统,同时实现了作物生长各阶段长势的模拟预测和决策支持[3]。但是,已有的作物生长模型通常是基于单株作物生长发育及产量品质形成过程的模拟,而对于多株或一定范围内作物的生长发育状况的研究相对较少。与此相关的主要体现在宏观上,利用遥感影像实现大面积作物的监测、评估[4]。实际上,由于影像分辨率、真实地况差异、相关算法效率、人工误差等诸多因素的存在,大面积作物长势分析、种植面积估算等研究具有很大的不确定性和不可靠性,而近年来普及的遥感技术和日益丰富的影像数据为上述问题的解决提供了便利。利用高、中、低等不同层次分辨率的遥感影像可以实现大到区域级、小到单株作物级的监测和评估,为作物长势分析、产量估算及其真实生长模型监控等提供必要的途径。

本研究拟构建一个基于农作物生长发育不同阶段的特征显著的模板数据库,实现农作物从播种到收获各阶段的过程模拟化和模型数据化。通过选取高、中分辨率遥感影像建立不同尺度级别作物的分析、对比、评估,可以满足一定区域内作物估产、作物长势分析、灾害预警等应用需要,实现遥感信息定性、定量、定位一体化快速处理,从而推动数字农业、精细化农业的快速发展。

1 作物长势模板数据库分析

1.1 需求分析

遥感影像是通过安装在遥感平台上的设备对目标物表面摄影或扫描获得的影像。遥感影像具有多平台、多传感器、多波段、多比例尺、多时相等优点,能提供丰富的信息,其特征能够反映地理环境或目标物的质、量和动态信息[5]。波谱特性、空间特性、时间特性是遥感影像的基本属性。其中,波谱特性指物体发射、反射的电磁波强度,在遥感影像中通常表现为颜色、亮度、阴影等特征信息。空间特性包括成像信息的空间分辨率和投影性质分析,涉及影像空间位置、空间布局以及地物的形状、纹理、图案等特征信息。该特征为从形态学方面识别地物、绘制地图、目标解译以及对图像进行几何纠正、增强处理等提供了重要的依据。时间特性是以一定的周期对地面重复成像,获取多时相遥感影像进行对比分析。遥感影像的多时相性主要表现在地理环境的自然变换过程和地物的节律性变化。由于不同时期太阳辐射、气候、植被等环境因素的变化,不同季节或日期的地物在同波段影像上色调存在差异。

农业生产是人类社会最基本和最重要的生产活动之一,是人类社会生存和发展的基本条件。农作物长势监测能够提供全面、客观、精准的基础数据,尽早对粮食市场进行监控和预测,为农业政策的制定和粮食安全、粮食贸易提供决策依据。利用遥感技术可以实现农作物长势的全程监控,包括作物的苗情、生长状况、变化规律以及自然灾害等情况,也为农作物产量估测、灾害预警等其他研究提供了必要的前提[6]。目前,农作物长势监测的方法主要包括直接检测方法、同期对比方法、诊断模型以及作物生长过程监测、生长模型方法等。这些方法在一定条件下能够实现特定农作物的长势监测,但也都存在一定的局限性,如物候差异问题、长势与最后产量预测脱节、缺乏定量监测等。

农作物长势模板数据库就是通过分析农作物生长发育各阶段的显著特点和不同阶段关注的核心问题,选取合适尺度的遥感影像并提取重要特征参数,建立长势模板数据库,并根据遥感监测结果进行动态更新,从而为作物长势分析、产量估测、灾害预警提供可靠的数据基础和高效的分析方法。

1.2 构建流程

农作物长势模板数据库构建主要包括RS影像选取、图像特征提取、数据存储、数据更新4个阶段(图1)。

4 总结

农作物长势监测是农业遥感监测和估产的核心部分,其本质是根据作物生长发育各阶段监控作物种植和粮食培育过程中的问题,实时动态地了解作物生长状况,确保作物丰收增产,从而保证国家的粮食安全。本研究提出利用高、中、低分辨率遥感影像建立区域性作物生长发育数据库,结合已有农业数据和历年遥感影像历史数据实现对当前作物种植、长势、估产等若干问题的监控和管理,为农业信息化的实现提供了很好的参考模式。随着遥感技术的发展,大量厘米级分辨率的高分辨遥感影像不断出现并快速更新,可以实现田块级别、单株级别作物长势状况分析,从而为精细化农业发展提供了必要的基础。

参考文献:

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智能视频监控技术与应用 第12篇

近30年来, 视频监控系统经历了从第一代100%的模拟系统 (VCR) , 到第二代部分数字化的系统 (DVR NVR) , 再到第三代完全数字化的系统 (数字网络视频服务器) 三个阶段的发展演变。在此过程中, 视频监控系统与设备虽然在功能和性能上得到极大提高, 但仍受到一些固有因素的限制, 其中既包含人类作为监控者自身在生理上的弱点, 也包含视频监控系统配置及视频监控设备在功能和性能上的局限性。这些限制因素使各类视频监控系统均不同程度存在报警不及时和精确度差、误报和漏报现象多、报警响应时间长、录像数据分析困难等缺陷, 从而导致整个系统在安全性和实用性上的降低。

近年来, 随着网络带宽、计算机处理能力、集成电路速度和存储容量的迅速提高, 以及各种视频信息处理技术的出现, 全程数字化、网络化的视频监控系统优势愈发明显, 其高度的开放性、集成性和灵活性为视频监控系统和设备的整体性能提升创造了必要的条件, 智能视频监控技术应运而生, 成为提升视频监控系统效能的主要发展方向和产品竞争热点。

2 传统视频监控系统存在的主要问题

传统视频监控, 包括模拟监控和数字监控, 因缺乏智能, 均被称之为“被动监控”, 其主要作用在两个方面:1) 为重大事件现场提供远程实时监视和控制的保障手段, 即实时视频监控;2) 为事后取证提供重要的录像资料依据, 即历史视频查看。实时监控作用的发挥主要依靠监控室的值机人员实时观看监控画面 (监视屏或电视墙) , 对画面出现的异常事件作出判断, 实现报警联动指挥。这里人的作用是最大的。历史视频查看作用的发挥主要依靠工作人员人工调用DVR录像码流和视频回放, 仍然需要人对感兴趣目标的判读, 并确定其为证据。这里仍然是以人为主。

在上述“以人为主”的监控系统中, 随着监控探头和DVR录像数据增长到一定数量后, 其效率会大大下降, 要从海量的监控录像数据中快速查找需要的证据, 也是很难的。在“被动监控”系统, 还带来其他问题, 例如, 大量的视频海量数据的传输和存储, 造成资源浪费和信息污染。为了减轻对通信网络带宽的压力或减少存储容量, 数字视频监控系统将不得不采用高度的数字压缩技术, 而这些压缩技术往往都是有损的, 从而又带来另一个问题, 即“看不清”。应用部门为了解决此问题, 采取了很多工程化措施:为了看的清, 尽量采用无压缩或视觉无损压缩的光纤专网传送实时监控画面;为了查找的历史视频资料能作为“证据”, 采用双流压缩存储技术, 其中一路高压缩存储流, 主要用于人工查找录像, 另一路无损压缩流, 主要用于证据回放。

环境对于监控系统视频质量的影响以及目标信息的辨别也会造成很大的影响。具有环境自适应的编码技术、图像增强预/后处理技术有很大的需求。

对于重点目标的多视角立体监控、连续目标的跟踪监控对现有的监控系统提出了挑战。因此, 智能视频监控技术是发展方向。

3 智能视频监控的优势

智能视频 (Intelligent Video, IV) 源自计算机视觉 (Computer Vision, CV) 技术。视频监控中所提到的智能视频技术主要指的是:自动地分析和抽取视频源中的关键信息。智能视频技术借助计算机或计算器强大的数据处理功能, 对视频画面中的海量数据进行高速分析, 过滤掉用户不关心的信息, 仅仅为监控者提供有用的关键信息。

智能视频监控系统能够识别不同的物体, 发现监控画面中的异常情况, 并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息提示, 从而能够更加有效地协助安全人员及时发现和处理危机事件, 并最大限度地降低误报和漏报现象。

智能视频监控的优势主要有:

1) 247全天候可靠监控

彻底改变以往完全由安全工作人员对监控画面进行“目不转睛”的监视模式和主观的分析判断模式, 通过嵌入在前端设备 (数字摄像机或视频服务器) 中的智能视频模块对所监控的画面进行不间断分析, 实现对异常事件和疑似威胁的主动式编码、报警和保存, 以克服现有的被动式编码、保存和人工发现后报警及事后查询的缺陷。

2) 提高报警精确度

前端设备 (数字摄像机和视频服务器) 集成强大的图像处理能力, 并运行高级智能算法, 使用户可以更加精确的定义安全威胁的特征, 有效捕捉异常报警事件或及时发现威胁, 降低误报和漏报现象, 减少大量无用视频数据的传输和存储。

3) 提高响应速度

识别可疑活动 (例如有人在公共场所遗留了可疑物体, 或者有人在敏感区域停留的时间过长) , 在安全威胁发生之前就能够提示监控值班人员关注相关监控画面以提前做好准备。还可以使用户更加确切地定义在特定的安全威胁出现时应当采取的动作, 驱动预案的生成和执行, 并由监控系统本身来确保危机处理步骤能够按照预定的计划精确执行, 有效防止在混乱中由于人为因素而造成的延误。

4) 有效扩展视频资源的用途

将视频资源应用到非安全领域, 如利用商场大堂的监视系统自动识别VIP用户的特征, 并通知客服人员及时做好服务工作;发现人群中有人不慎跌倒时, 及时通知附近的商场工作人员提供帮助。此外, 智能视频系统还可以帮助零售店的老板统计当天光顾的客户数量, 用以分析销售情况等, 也可以提供对大型活动人流和人数的统计。

4 智能视频监控的主要潜在应用

智能视频的应用大体上可以分为安全相关应用和非安全相关应用两大类。安全相关的应用是目前市场上存在的主要智能视频应用, 特别是在911恐怖袭击、马德里爆炸案以及伦敦爆炸案发生之后, 市场上对于此类应用的需求不断增长。这些应用主要作用是协助政府或其他机构的安全部门提高室外大区域公共环境的安全防护。此类应用主要包括:高级视频移动侦测 (Advanced VMD) 、物体追踪 (Motion Tracking) 、人物面部识别 (Facial Detection) 、车辆识别 (Vehicle Identification) 和非法滞留物监测 (Object Persistence) 等。

非安全相关类的应用主要面向零售、服务、医保及大型聚会活动等领域, 可被看作管理和服务的辅助工具, 用以提高服务水平和营业额。此类应用主要包括:人数统计 (People Counting) 、人群控制 (Flow Control) 、注意力控制 (Attention Control) 和交通流量控制 (Traffic Flow) 等。

5 智能视频监控应用系统

这里主要介绍以下6种应用系统:

1) 智能视频分析前端系统:运用电脑视频分析技术详细辨认摄像机拍摄到的视频图像, 分析其人或车的动作, 过滤掉海面水波及潮汐、风摇树影与光线照明的变化等自然现象干扰, 避免错报与误报。当发生违反预设的安全规则时立即能通过网络发布报警信息到移动电话、PDA、电子邮件或监控中心。系统主要由双通道智能型视频处理单元 (采集、辨认、分析、跟踪、记录图像) 、管理服务器 (记录详细动态报告) 、监控目标设定工具箱及监控报警台组成。

2) 三维全景多视监控系统:将多个摄像头所摄取的监控图像嵌入三维模型, 对于监控区内的重点目标进行报警和跟踪。通过提高画面的覆盖率、识别盲点让用户能够观看任意地点的完整的、连贯的图像, 而且可以及时无缝隙地移动视野在监控区域内进行“环绕巡航监视”。系统主要由内核 (提供核心视频捕捉、制作视频流和建筑透视图等功能) 、GUI (图形用户接口, 提供预先视角控制、画中画、视频矩阵显示和全景画面显示功能) 、快速回放等基本功能模块和基于地图的报警显示、基于地图的报警综合模型、外部报警输入模型、摄像机的安装与定位工具等扩展功能模块。系统主要应用于重点区域突发事件、复杂场合整体区域监控、高级别演习及回放等。

3) 视频警戒系统:通过移动目标监测、周界/区域阻截和嫌疑目标监测, 及时发现跨越用户预设的、无形警戒边界的目标, 完成对可疑目标的智能报警和自动记录。系统的主要功能包括周界警戒 (智能发现跨越用户预设警戒边界的目标并自动报警记录) 、运动目标监测 (智能发现用户预设警戒区域内的运动目标并报警记录) 、遗留物体监测 (智能发现所监测区域内的遗留物体并报警记录) 、徘徊目标监测 (智能发现监测区域内逗留时间长的目标并报警记录) 。系统主要应用于银行、机场、仓库、监所、港口、桥梁、隧道、重要公共场所等重点保护区域。

4) 视频图像甄别处理系统:利用视频图像甄别处理技术将摇曳不清的、低质量的原始视频信号转换成稳定清晰及更加完整的图像信息, 以适应对侦察目标的确认及可疑点的证据提取。系统的主要功能包括图像稳定 (将晃动、摇曳不定的视频图像实时转换成稳定的图像) 、实时全景图像拼接 (将视频图像帧序列逐个拼接形成画面展开的全景图) 、视频融合 (红外图像与可见光图像从不同的角度表现物体互为补充) 、视频跟踪 (使用运动分析和跟踪技术对场景中的真实运动和人为运动进行模拟和恢复) 。系统主要应用于对侦察目标的确认及可疑点的证据提取、技侦实验室常规分析以及实时现场侦察的手段。

5) 高空瞭望监控系统:基于视频监控、GIS和视频智能检测技术采用一体化超远望低照度高精度可编程高速云台摄像机在制高点设立监测嘹望点实现大范围的图像精确监控, 既兼顾大场面又实现具体目标特写拍摄的视频监控功能。系统的主要功能包括固定重点监控位置快速定位、任意位置监控定位、监控目标地图定位、定轨迹寻检、随意轨迹寻检、监控目标跟踪监控、监控位置坐标定位等。系统主要应用于城市消防监控、城市重点目标监控、城市治安监控、森林消防监控、机场周界监控、城市环保监控、防空安全监控、边境防卫监控、小区防卫监控、厂区监控等。

6) 时间连续的监控点接力跟踪监视和目标事件关联性分析与检索系统:基于网络化监控, 并利用GIS, GPS导航系统, 对目标事件进行事件连续的接力跟踪监视和行为分析。

6 总结

数字化、网络化和智能化是视频监控发展的必然趋势, 智能视频监控是这一趋势的高级阶段。

与国外相比, 国内的智能视频市场还有很大的差距, 目前基本上还处于空白状态。一般在监控系统中提到的“智能视频监控”实际上还停留在普通的网络视频监控 (IP监控、数字化监控) 的概念上。但随着市场上开始出现了与国外类似的智能视频应用需求, 已经有些国内厂商开始着手引进国外知名厂商的智能视频软硬件产品和技术, 计划采用OEM的形式在国内推出。

近年来国内的大学等研究机构已经将注意力集中到智能视频监控的研究中, 在一些基础理论和关键技术方面, 已经具有一定的基础, 如果政府能够予以科技支撑方面的支持, 加上应用部门的强烈需求, 国产监控企业的逐步发展壮大, 预计在未来的5~10年, 将是我国全面转入智能监控产业的大好时机。

摘要:智能视频监控技术是今后视频监控发展的方向。简要介绍了智能视频监控技术的概念, 分析了视频监控技术领域存在的科学难题、市场需求和主要系统。

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