葉宇

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局，廣東 惠州516000）

1 方案簡介

本方案利用變電站高壓室現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)，利用軟件對監(jiān)控視頻加以采集和處理，進而實現(xiàn)對高壓室防小動物的智能化監(jiān)控。并且變電站現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)配置都滿足該軟件的運行環(huán)境要求。要求如下：

1.1 計算機硬件要求。選用高檔微機或?qū)Ｓ梅?wù)器，其中：CPU: Pentium II/266 或以上；內(nèi)存（RAM）：＞=64M；硬盤：500G以上*2（備份）；顯示器：15"高分辨率彩顯，網(wǎng)卡：NE2000 或PCI 網(wǎng)卡；CD-ROM：24 速或以上；軟驅(qū)1.44MB+鍵盤/鼠標(biāo)；臺灣586 工控機；專用通信電源。

1.2 計算機軟件要求。采用LabVIEW軟件以及相關(guān)圖像處理數(shù)據(jù)包，在WindowsXP/7 上運行即可。

本方案是基于LabVIEW的智能監(jiān)控軟件，總共有6 大模塊，他們分別是：登陸模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊、危險報警模塊、錄像回放模塊、智能保存模塊。圖像采集模塊是通過變電站監(jiān)控系統(tǒng)本身所采集的RGB圖像；圖像處理模塊是對采集到的原始圖像進行一系列預(yù)處理，運用光流算法對視頻圖像進行處理，主要是對移動目標(biāo)進行檢測分析處理；危險報警模塊對進入到高壓室危險區(qū)域的目標(biāo)進行相應(yīng)的報警提醒功能；錄像回放模塊滿足錄像的回放檢索；智能保存模塊是對攝像頭采集到的錄像進行智能的分段保存，并可以實時上傳到云端以方便運維人員以及檢查節(jié)省計算機的硬盤儲存空間。

2 方案設(shè)計

本方案因直接使用變電站現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)，硬件部分已經(jīng)完備。主要介紹軟件部分的方案設(shè)計。

2.1 軟件系統(tǒng)框架圖。智能監(jiān)控系統(tǒng)主要由六個模塊構(gòu)成。其框架圖如圖1 所示。

圖1

2.2 系統(tǒng)總流程圖（圖2）

圖2

當(dāng)軟件啟動之后，系統(tǒng)開始采集高壓室攝像頭的圖像，圖像采集完成以后進入圖像識別處理模塊，對高壓室的視頻圖像進行分析處理。若有小動物進入高壓室就必然在視頻中產(chǎn)生移動目標(biāo)，本監(jiān)控系統(tǒng)就會檢測出相應(yīng)的移動目標(biāo)區(qū)域，并觸發(fā)錄像開始保存并發(fā)出報警信號。移動目標(biāo)在攝像范圍消失五分鐘后錄像的保存也會智能關(guān)閉，大大節(jié)省硬盤的保存空間。

3 方案實施

3.1 圖像處理模塊。為了實現(xiàn)對高壓室中小動物產(chǎn)生移動目標(biāo)的檢測功能，本方案利用LabVIEW的光流算法算子對采集到的圖像進行識別處理。對圖像進行灰度處理等一系列的處理，可以智能分辨出圖像中的移動目標(biāo)，并形成一個能夠包圍移動目標(biāo)整體的坐標(biāo)框，坐標(biāo)框還會對移動目標(biāo)進行實時的跟蹤，便于監(jiān)控觀察。

其流程圖如圖3 所示。

圖3

本方案采用LabVIEW軟件編程算法設(shè)計，使用最多的是邏輯結(jié)構(gòu)的循環(huán)語句，還有順序結(jié)構(gòu)，條件結(jié)構(gòu)，還有當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)等等。本方案的算法簡單，方便操作，容易上手，方便操作工人的操作。

3.2 危險報警模塊。危險報警模塊就是在移動目標(biāo)的基礎(chǔ)上對移動目標(biāo)進一步處理。高壓室監(jiān)控范圍內(nèi)是禁止小動物進入的。在攝像頭采集到的圖像中的相應(yīng)位置，可以在光流算子中加入危險區(qū)域的設(shè)置IOS?？梢宰杂稍O(shè)置IOS的坐標(biāo)，一般根據(jù)小動物最可能經(jīng)過的過道區(qū)域來設(shè)置或者將整個監(jiān)控范圍作為IOS 的設(shè)置范圍。編寫程序使得移動目標(biāo)進入設(shè)置好的IOS危險區(qū)域范圍內(nèi)時發(fā)出報警信號。其流程圖：如圖4 所示。

圖4

3.3 智能保存模塊?，F(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)基本是對所有攝像頭的監(jiān)控錄像進行保存，對存儲性能要求較高或者不能夠儲存太多的錄像。對于錄像的回放查看也是必須依靠手動搜尋相應(yīng)視頻文件并手動拉動進度條到相應(yīng)時間點查看錄像，比較常規(guī)化，不夠智能便捷。所以本方案設(shè)計了智能保存模塊，在監(jiān)控中出現(xiàn)移動目標(biāo)時開始保存相應(yīng)的錄像，并在移動目標(biāo)消失后5 分鐘關(guān)閉錄像的保存。智能排除多余無用錄像，大大節(jié)省硬盤空間。對保存的錄像也采取分段保存的方法，按照規(guī)范統(tǒng)一的文件命名，可以非常準(zhǔn)確而便利的查看需要的錄像。

其流程圖：如圖5 所示。

圖5

4 結(jié)論

本方案設(shè)計的這套軟件系統(tǒng)，采用G 語言編程，技術(shù)成熟，穩(wěn)定可靠，成本低廉。利用原有的監(jiān)控系統(tǒng)作為高壓室監(jiān)控圖像來源，進行相應(yīng)的圖像識別處理后智能檢測出小動物進入高壓室后產(chǎn)生的移動目標(biāo)，發(fā)出告警并對該段錄像進行智能儲存。軟件只需進行相應(yīng)的安裝，各變電站的運維人員或是安保人員便可使用。以往的無人值班變電站對小動物是否進入到高壓室范圍的實時監(jiān)視還是一片空白，而圖像識別的應(yīng)用很好地填補了這一空白。該系統(tǒng)的報警功能可以很好地起到及時提醒的功能；智能儲存模塊更是便于運維人員對相應(yīng)錄像進行檢查回放，從而加強完善相應(yīng)區(qū)域的防小動物工作，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運行提供更好的保障。