【摘要】隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)日益受到越來越多的重視和關(guān)注。視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸從模擬化，數(shù)字化向網(wǎng)絡(luò)化，高清化的方向發(fā)展。本文首先介紹了工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程；其次分析了高清數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成和特點。最后以工程實例介紹了數(shù)字高清工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字；高清；視頻信號

一、數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成及特點

數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以數(shù)字視頻處理技術(shù)為核心，以計算機或嵌入式系統(tǒng)為中心，視頻處理技術(shù)為基礎(chǔ)，利用圖像數(shù)據(jù)壓縮的國際標(biāo)準(zhǔn)和綜合利用光電傳感器、計算機網(wǎng)絡(luò)、自動控制和人工智能等技術(shù)的一種新型監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)字高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)字高清監(jiān)控的技術(shù)優(yōu)勢明顯，是一種將計算機數(shù)字視頻壓縮與傳輸技術(shù)應(yīng)用到圖像監(jiān)控領(lǐng)域的高科技。

1.1數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成

數(shù)字高清監(jiān)控可以分解為五大部分，分別為：前端數(shù)字高清攝像機、存儲設(shè)備、傳輸設(shè)備、高清顯示、控制平臺。

1.2數(shù)字視頻具備以下特點：

（1）提供高質(zhì)量、真色彩、運動圖像。

（2）視頻信號采用視頻編碼器進(jìn)行數(shù)字化以后，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，在監(jiān)控后端通過視頻解碼器或者軟件進(jìn)行解碼，顯示實時圖像。整個傳輸鏈路中的數(shù)據(jù)形式都是數(shù)字化的，視頻信號無論傳輸多遠(yuǎn)都不會失真。

（3）數(shù)字監(jiān)控把視頻編碼技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（TCP/IP）相結(jié)合，利用強大全面的聯(lián)網(wǎng)功能，可在各種網(wǎng)絡(luò)上傳輸視頻、音頻、控制、報警等信息，不再需要單獨鋪設(shè)各種監(jiān)控線路，維護(hù)方便。

（4）完全數(shù)字化的解決方案建立在寬帶網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備有機結(jié)合，共同完成與模擬監(jiān)控系統(tǒng)中視頻切換矩陣相似的功能。硬件提供支持，通過相應(yīng)的視頻監(jiān)控管理軟件來實現(xiàn)設(shè)備管理。

（5）突破模擬監(jiān)控系統(tǒng)局限性，可在計算機局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)范圍內(nèi)傳輸，很輕松地實現(xiàn)實時監(jiān)控遠(yuǎn)程傳輸?shù)囊蟆?/p>

1.3相比傳統(tǒng)模擬監(jiān)控，數(shù)字監(jiān)控具有的優(yōu)點：

（1）便于計算機處理。由于對視頻圖像進(jìn)行了數(shù)字化，所以可以充分利用計算機的快速處理能力，對其進(jìn)行壓縮、分析、存儲和顯示。

（2）適合遠(yuǎn)距離傳輸。數(shù)字信息抗干擾能力強，不易受傳輸線路信號衰減的影響，而且能夠進(jìn)行加密傳輸，因而可以在數(shù)千公里之外實時監(jiān)控現(xiàn)場。

（3）便于查找。在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，利用計算機建立的索引，在幾分鐘內(nèi)就能找到相應(yīng)的現(xiàn)場記錄。

（4）提高了圖像的質(zhì)量與監(jiān)控效率。通過調(diào)整圖像大小，借助顯示器的高分辨率，可以觀看到清晰的高質(zhì)量圖像。

二、數(shù)字高清工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1系統(tǒng)規(guī)模

某工程工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)由兩部分組成，分別為輸油（氣）站場生產(chǎn)場所電視監(jiān)視系統(tǒng)和用于場站周界防范聯(lián)動監(jiān)視的電視監(jiān)控系統(tǒng)。8個站場和某管理處設(shè)數(shù)字高清工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)；其中3個站場設(shè)周界防范數(shù)字高清工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)。

系統(tǒng)主要包括戶外鏡頭、攝像機、云臺、防護(hù)罩、顯視器、視頻管理服務(wù)器、存儲服務(wù)器等。

各工藝站輸油泵棚、計量間和閥組區(qū)采用旋轉(zhuǎn)或固定網(wǎng)絡(luò)高清攝像機在棚柱上安裝，閥組區(qū)監(jiān)視高清攝像機利用照明燈架掛裝或立柱安裝，變電所、機房等室內(nèi)場所網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)視攝像機采用掛墻安裝；利用場站高點設(shè)置全景網(wǎng)絡(luò)高清攝像機。高清視頻通過工業(yè)光以太網(wǎng)交換機匯聚到控制中心的核心交換機上；在綜合辦公樓信息機房內(nèi)，集中配置視頻管理及流媒體服務(wù)器、視頻存儲服務(wù)器，用于電視監(jiān)視系統(tǒng)的監(jiān)控管理。各前端攝像機通過單模光纜或?qū)Ｓ秒娎|將數(shù)字信號傳輸?shù)骄C合辦公樓內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)交換機，同時在綜合辦公樓（控制室）、消防站值班室、保衛(wèi)值班室等地點，設(shè)置電視監(jiān)控終端；每個控制室分別配有彩色顯視器及操作鼠標(biāo)及鍵盤，可對現(xiàn)場前端設(shè)備進(jìn)行控制，并觀看現(xiàn)場圖像；視頻管理及流媒體服務(wù)器、視頻存儲服務(wù)器和監(jiān)控終端接入綜合樓的網(wǎng)絡(luò)交換機。如下

2.2系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

系統(tǒng)設(shè)計要求首選先進(jìn)設(shè)備、應(yīng)用最新技術(shù)、采用模塊化結(jié)構(gòu)、具有可擴展性、在最壞的條件下應(yīng)保證系統(tǒng)能正常工作、系統(tǒng)整體性能保持多年不落后，而且設(shè)計應(yīng)保證在合理功耗下運行。

通過工業(yè)電視系統(tǒng)將各個攝像機拍攝的圖像傳送到站控室，在站控室可以選擇查看一個或多個攝像機圖像，并可以控制攝像機運動以達(dá)到更好的監(jiān)視效果，站控、庫控、周界的視頻監(jiān)視應(yīng)具備互訪互控能力。監(jiān)控功能主要包括：攝像及傳輸；圖像顯示（單個或多個圖像）及存儲；圖像切換；攝像機控制（云臺、鏡頭動作）；夜間監(jiān)視等。

可將本地圖像遠(yuǎn)傳至管線控制中心進(jìn)行監(jiān)視，同時控制中心可發(fā)出指令控制遠(yuǎn)端各站的攝像機鏡頭、云臺等，同時還應(yīng)具備今后實現(xiàn)更上一級調(diào)度中心的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能?，F(xiàn)場高清視頻源應(yīng)支持根據(jù)圖像實際提供不低于1280*720或1920*1080高清視頻至大屏幕。

在設(shè)置自動消防聯(lián)控系統(tǒng)的站場，在現(xiàn)場探測設(shè)備發(fā)出報警信號后，監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速將該區(qū)及附近攝像機同時自動校準(zhǔn)到報警點，供值班人員及時判斷災(zāi)情。對于重點監(jiān)控對象，系統(tǒng)應(yīng)提供預(yù)置位監(jiān)視。

系統(tǒng)應(yīng)具備移動物體感應(yīng)探測并記錄報警的功能，防止意外侵入；系統(tǒng)具備預(yù)留視頻智能分析接口，根據(jù)用戶要求對視頻中人員越界探測、區(qū)域移動探測及遺留物檢測，從而聯(lián)動工業(yè)電視視頻，在聲光提示的同時，進(jìn)行視頻復(fù)核。

2.3系統(tǒng)軟硬件及功能

（1）可對任一路攝像機進(jìn)行控制，實現(xiàn)對攝像機視角、方位、焦距、光圈、景深的調(diào)整：對于球形攝像機或帶預(yù)置位的云臺，操作人員可對預(yù)置位進(jìn)行操作，預(yù)置位可定義。

（2）監(jiān)控系統(tǒng)具有基于權(quán)限概念的分級監(jiān)控功能，高優(yōu)先級權(quán)限的操作員能搶占低優(yōu)先級權(quán)限的控制權(quán)，但不影響后者的瀏覽權(quán)。

（3）可以實現(xiàn)手動錄像、定時錄像，畫面異動錄像等多種錄像方式，錄像時間及錄像方式可自定義。錄像時將告警點信息與圖像后進(jìn)行存放，回放時將顯示上述信息。

結(jié)束語

數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅符合信息產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢，又代表了監(jiān)控行業(yè)的未來發(fā)展方向，蘊藏著巨大的經(jīng)濟效益，成為信息產(chǎn)業(yè)中頗受關(guān)注的數(shù)字化產(chǎn)品。通過工業(yè)視頻系統(tǒng)，極大地提高企業(yè)管理水平，有效防止重大安全事故的發(fā)生，營造了一個安全、有序的工作環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧云至、劉治洪。視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展綜述。兵工自動化，2009，1（28）

[2]劉磊。高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的分析與應(yīng)用。太平洋安防網(wǎng)，2010，9

作者簡介：王春娟，1982年出生，女，漢族，高級工程師，2004年畢業(yè)于西安石油大學(xué)，獲得理學(xué)學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)工作于中石化銷售有限公司華中分公司湖北輸油處，高級工程師，主要從事成品油輸油管線儀表及自控系統(tǒng)的維護(hù)與研究。