薛文濤

【摘要】 六安市新安橡膠壩是用高強(qiáng)度合成纖維織物做受力骨架，內(nèi)外涂敷橡膠作保護(hù)層，加工成膠布，再將其錨固于底板上成封閉狀的壩袋，通過(guò)充排管路用水將其充脹形成的袋式擋水壩。壩頂可以溢流，并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)壩高，控制上游水位，以發(fā)揮蓄水、航運(yùn)、防洪、等效益。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是工程正常運(yùn)行管理和安全渡汛的一個(gè)重要保障措施。本系統(tǒng)充分利用了視頻采集技術(shù)、圖像處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高端技術(shù)進(jìn)行橡膠壩的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，大大提升了六安新安橡膠壩的現(xiàn)代化管理水平。

【關(guān)鍵詞】 視頻監(jiān)控 圖像處理 網(wǎng)絡(luò)傳輸

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

1.先進(jìn)性。嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定，結(jié)合具體情況，用最佳設(shè)計(jì)方案，采用先進(jìn)成熟的技術(shù)設(shè)備和材料，既滿足當(dāng)前的需求，又兼顧未來(lái)高速的數(shù)據(jù)傳輸需要，使整個(gè)系統(tǒng)在一段時(shí)期內(nèi)保持先進(jìn)性和良好的擴(kuò)展性，以適應(yīng)未來(lái)信息產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)的發(fā)展和技術(shù)升級(jí)的需要。

2.可靠性。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，直接影響著使用效果、外部形象及投資回報(bào)，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須安全、可靠，本方案已充分考慮采用成熟的技術(shù)和產(chǎn)品，在設(shè)備選型和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用最優(yōu)化的方案。并從線路敷設(shè)、設(shè)備安裝、系統(tǒng)調(diào)試服務(wù)等方面，充分滿足可靠性的要求。

二、系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)的功能

視頻監(jiān)控系統(tǒng)借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，利用圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)在無(wú)操作人員的情況下，實(shí)時(shí)檢測(cè)監(jiān)控場(chǎng)景下的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并對(duì)其分析、定位、識(shí)別、跟蹤和行為理解，需實(shí)現(xiàn)以下功能：

1.監(jiān)視和錄像功能。利用安裝在監(jiān)視目標(biāo)區(qū)域的攝像機(jī)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)行24小時(shí)自動(dòng)錄像，并將監(jiān)視目標(biāo)的動(dòng)態(tài)圖像傳輸?shù)较鹉z壩管理所中控室，中控室也可以對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行控制和錄像。根據(jù)授權(quán)，監(jiān)控人員可以進(jìn)行本地錄像、遠(yuǎn)端錄像或調(diào)用歷史錄像進(jìn)行查看。

2.控制功能。中控室運(yùn)行維護(hù)人員及有關(guān)管理人員或其他系統(tǒng)授權(quán)人員，通過(guò)微機(jī)即可對(duì)監(jiān)控范圍目標(biāo)區(qū)域中的設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視，同時(shí)可以在微機(jī)上對(duì)鏡頭進(jìn)行控制，包括左右、上下、聚焦、變焦、畫(huà)面切換等。不但監(jiān)控中心值班人員能看前端畫(huà)面，而且相關(guān)職能部門、領(lǐng)導(dǎo)也能同時(shí)在自己的微機(jī)上進(jìn)行實(shí)時(shí)察看和控制。

3.回放功能。橡膠壩視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由設(shè)在橡膠壩管理所內(nèi)的視頻服務(wù)器，及安裝在各監(jiān)控點(diǎn)的攝像組件（防護(hù)罩、攝像機(jī)、鏡頭、支架）、相關(guān)線纜等組成。主要完成圖像的采集、編碼、傳輸、攝像機(jī)的控制和報(bào)警的輸入/輸出、本地錄像等工作。具有權(quán)限的操作人員可對(duì)歷史錄像數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索和回放。

4.多畫(huà)面監(jiān)視、畫(huà)面全屏、多畫(huà)面輪巡功能。系統(tǒng)具備在同一客戶終端上同時(shí)監(jiān)視1、4、9、16路前端圖像的功能；具備將單畫(huà)面、四畫(huà)面、九畫(huà)面、十六畫(huà)面全屏放大顯示的功能，單畫(huà)面全屏?xí)r，可通過(guò)鼠標(biāo)移動(dòng)和左右鍵控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)和攝像機(jī)變焦；具備將一個(gè)工作組內(nèi)的所有監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)在特定的時(shí)間間隔內(nèi)按順序輪流切換的功能。

5.其他功能。具備控制優(yōu)先權(quán)機(jī)制及控制權(quán)協(xié)商機(jī)制、系統(tǒng)分組功能、遠(yuǎn)程錄像查詢和回放功能、手動(dòng)抓圖功能、遠(yuǎn)程報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制功能、圖像動(dòng)態(tài)偵測(cè)功能、報(bào)警布防和撤防功能、用戶管理功能、電子地圖功能、語(yǔ)音對(duì)講等功能。

三、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具的選擇

傳統(tǒng)的編程方法使用的是面向過(guò)程，按順序進(jìn)行的機(jī)制，其缺點(diǎn)是程序員始終要關(guān)心什么時(shí)候發(fā)生什么事情，處理Windows環(huán)境下的事件驅(qū)動(dòng)方式工作量太大，所以我們選擇Visual Basic 作為開(kāi)發(fā)工具。

四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用的關(guān)鍵技術(shù)

1.圖像處理技術(shù)。圖像處理技術(shù)就是利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行處理，其本質(zhì)是一種信號(hào)處理過(guò)程。它強(qiáng)調(diào)的是對(duì)給定的圖像進(jìn)行某些變換，從而得到更加清晰圖像的過(guò)程。六安市新安橡膠壩的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中利用到的圖像處理技術(shù)主要涉及兩個(gè)方面：一是經(jīng)過(guò)圖像處理還原出人眼感受不到的，但又真實(shí)存在的原始信息；二是糾正圖像中存在的逆光、弱光、強(qiáng)光、偏色等缺陷，還原真實(shí)信息。

2.網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。新安橡膠壩管理所的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，不僅要求中控室的監(jiān)控人員能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)控畫(huà)面，而且要求可以對(duì)監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行操作，這就涉及到兩方面數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸：一是視頻數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸，二是遠(yuǎn)程指令的傳輸。視頻的傳輸過(guò)程中，主要傳輸?shù)氖橇髅襟w數(shù)據(jù)，流媒體數(shù)據(jù)的特性在于它傳輸是基于連續(xù)性的，所以采用UDP協(xié)議；指令的傳輸要求很好的實(shí)時(shí)性和安全性，所以采用TCP協(xié)議。

五、視頻監(jiān)控系統(tǒng)在新安橡膠壩中的實(shí)現(xiàn)

六安新安橡膠壩視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要解決的是視頻數(shù)據(jù)的傳輸和遠(yuǎn)程指令的傳輸兩個(gè)問(wèn)題。有權(quán)限的人員首先登陸到視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)隨即記錄下操作人員的信息及登陸時(shí)間。工作人員可以查看視頻數(shù)據(jù)并對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]黎洪松 數(shù)字視頻技術(shù)及其應(yīng)用 清華大學(xué)出版社

[2]陸吾華、侯作啟 橡膠壩設(shè)計(jì)與管理 水利水電出版社

[3]魯士文 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和實(shí)現(xiàn)技術(shù) 清華大學(xué)出版社

[4] 楊天怡 圖像通信與監(jiān)控系統(tǒng) 中國(guó)鐵道出版社