智能监控范文
时间：2023-04-09 09:16:39
导语：如何才能写好一篇智能监控，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
【关键词】视频监控；现状；系统设计；发展趋势
一、前言
随着人们对安全需求的不断提升，使得视频监控系统成为维护社会稳定和人员安全的有效手段，随着该项技术的发展，视频监控系统经历了由简单到全面的发展过程。
二、视频监控系统的应用现状
根据视频监控系统构成所表现出的功能差异，将其具体划分为三个阶段。即模拟视频监控、半数字化视频监控以及全数字化视频监控。
截至到目前为止，视频监控系统已经将模拟视频监控淘汰，数字化的视频监控成为时代主流产品。虽然中小企业基于成本考量会选择半数字化视频监控系统，但受到社会发展要素以及需求层面的影响，未来的视频监控市场依旧属于数字化视频监控系统。数字化视频监控系统之所以流行，是因为其自身具备独特优势，符合现阶段的发展要求。数字化的视频监控系统实现视频信号传输的方式主要是基于网络，现阶段局域网络的完善，为其提供了良好的信号传输通道。并且其自身系统性的功能拓展，升级与维护也十分便捷。
同时，在上述优势分析完成之后，其基础优势还包括失真率低、精度较高、传输性能好、抗干扰能力强等。视频监控系统的应用，已经在安防领域取得显著成效，在远程教学、远程通信、可视电话等方面的运用也取得初步成效。严新金（2010）、王维（2012）在研究中分别基于铁路以及学校的数字化视频监控系统的应用进行探究，从数字化视频监控系统的基本原理出发，探索优化措施及应用方法，实现了视频监控系统在铁路与学校领域的运用。
三、视频监控系统设计
1、系统硬件结构
系统所使用的硬件平台为友善之臂的Tiny6410开发板。该开发板的核心芯片为三星的S3C6410处理器，该处理器具有低功率、高性价比、高性能的优点。内部集成有硬件编解码器，支持MPEG4、H.263以及H.264格式的编解码。开发板有3路USBHost的USB口，可以满足本设计所需。摄像头使用罗技的一款C270高清USB摄像头，采集的图片有YUV和MJPEG格式。4G无线网卡使用中兴的一款ME3760V2上网卡模块。系统硬件结构如图1所示。
图1系统结构图
2、系统软件设计
系统采用的操作系统为Linux系统。Linux操作系统具有体积小、系统开源、移植方便的优点，被广泛应用在移动设备上。本设计采用的Linux内核版本为Linux-2.6.38。为了调试方便，测试阶段采用宿主机挂载根文件的形式。宿主机为装有Fedo-ra14的PC机，通过网线、串口和开发板连接。通过裁剪移植完成了针对于开发板工作的最小u-boot、kernel和根文件系统。在裁剪内核时，需要添加对UVC格式的USB摄像头的驱动支持以及4G上网模块的驱动及通信协议支持。
四、网络视频应用性能的关键技术
1、网络视频压缩编码
这一技术是将互联网的应用空间、使用时间以及视觉等占用进行压缩，即对视频图像、移动物体时间、信息编码、图像纹理图案相同或相近特征进行相关性压缩，以便腾出更多的有用空间存储更大的信息。在信息学的理论角度来说，视频压缩分为无损压缩和有损压缩。一般无损压缩都会按照2：1到5：1的范围比例进行不失真的压缩，保持原图像的真实，例如：指纹图像和医学图像等。而有损压缩就会大比例地缩小，使原图与压缩后的图像不一致，只能通过解压缩的手段，恢复图像的本来面貌。比例通常规定为100：1至200：1的范围。
2、网络视频传输
视频技术与网络通信技术是通过高性能视频采集芯片的传输，使视频采集系统的性能变得稳定、可靠，使网络视频传输技术发展得更好。目前比较先进的传输解码器就是太网的嵌入式高清视频编解码器的设计研究，由视频采集模块、视频编码及传输模块等部分组成，调用高性能的主控芯片，运行高清视频编码器的应用程序，制作多线程间链表通信机制，实现视频数据重组，完成图像的解码程序，将浏览器收集到的数据采用嵌入式反馈到Web的页面上，远程控制设备的功能也得到了实现。
3、网络视频服务器
网络视频服务器就是将模拟信号转为IP信号，进行数字、图像视频处理技术，嵌入计算机系统，快速处理来自本地数字信息，图像清晰，达到视频监控系统远程、实时、集中管理的作用。网络视频监控系统将是网络视频服务器未来的发展趋势，智能化技术、高清化技术、集成化技术是视频监控系统的最前沿技术，不但扫清了以往不适宜的网络障碍，而且还拓展了新型技术体现它的未来发展前景。
五、视频监控系统的发展趋势
1、现有视频监控系统弊端
传统的视频监控系统，虽然在数字化技术的支撑下，实现了应用范围的广泛性，但针对普及广度与覆盖面因素，依旧无法满足多用户的需求，造成覆盖范围相对狭窄。在地域覆盖层面，通常仅限于当地的监控；而针对用户群体覆盖层面，则通常集中在政府、交通、银行、公安、电力以及石油等产业，大范围普及并未得以实现。究其根本，主要是受到视频监控系统的成本、实效性、维护等多方面因素的影响。在未来发展中，研究领域应该充分地发挥出理论优势，将研究的范围扩大，为全面普及食品监控奠定基础。
2、倾向于智能化视频监控系统
针对当前视频监控系统的发展趋势进行分析，视频监控系统已经逐渐倾向于智能化视频监控系统方向。计算机技术、信息处理技术、图像技术使得视频监控系统图像自动检测、视频信号分析成为可能，综合运用计算机视觉算法，为视频监控系统提供了良好的发展环境，适应了环境变化的基本要求。现代技术手段的支持，为视频监控系统的指令操作、数据信息以及工作效率的提升奠定基础，一步一步地迈向智能化发展道路。吴炬（2011）结合自动化检测以及诊断技术，分析这两项技术的具体运用，为未来视频监控系统的快速发展埋下伏笔。陆鹏飞（2011）、信师国（2010）将网络作为研究基础，依据网络自身的复杂性以及多样性的特点，在网络平台探索视频监控系统的发展，研究方向更加倾向于智能化的视频监控系统。
3、未来智能视频监控系统难点
徐占武（2013）对视频监控系统应用以及发展中依旧明确指出未来智能化视频监控系统的工作难点与重点。认为智能化视频监控技术的出现，源于对计算机视觉技术的研究，在该基础之上发展智能化视频监控系统，具体难点及要点需要基于以下几个方面进行分析：
（1）对视频监控系统的要求提升，不单单要求自动、连续的工作，还要求保持较高的工作效率。结合视频监控系统的具体实践，监控系统的应用环境十分复杂，应用环境所呈现出的多样性，为视觉技术带来了更高的要求。
（2）视频监控系统针对运动目标，受到目标多样性的影响。在进行运动解析、分类甄别工作方面难度较大。
（3）智能化目标的具体实现，要求不同视频监控系统能够实现连接，需要大范围摄像机之间的协同工作。但如何运用多台视频监控系统对运动目标进行综合解析，在执行与操作环节依旧存在一定的难度。
（4）视频监控数据的存储问题成为智能化实现的一大阻碍，在制定视频监控的过程中会产生大量的数据，视频信息本身占用大量空间的现象十分严重，智能化之后如果覆盖范围得到提升，势必造成海量数据存储出现问题。
六、结束语
综上所述，尽管当前视频监控系统还存在一些问题，带随着信息技术、计算机技术的发展，视频监控系统的智能化将成为发展趋势。
参考文献
篇2
关键词：视频安防监控 周界报警
中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1008-925X(2012)O8-0142-02
1、引言
智能小区的概念是建筑智能技术与现代居住小区相结合而衍生出来的。智能化住宅小区是指通过利用现代通信网络技术、计算机技术、自动控制技术、IC卡技术，通过有效的传输网络，建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息服务系统、物业管理系统以及家居智能化组成的"三位一体"住宅小区服务和管理集成系统，使小区与每个家庭能达到安全、舒适、温馨和便利的生活环境。为给智能住宅小区建立一个多层次、全方位、科学的安全防范系统,一般可构成五道安全防线,以便为小区居民提供安全、舒适、便捷的生活环境。这五道安全防线是:
第一道,由周界防越报警系统构成,以防范翻越围墙和周界进入小区的非法侵入者;
第二道,由小区视频安防监控系统构成,对出入小区和主要通道上的车辆、人员及重要设施进行监控管理;
第三道,由保安电子巡逻系统构成,通过保安人员对小区内可疑人员、事件进行监管,以及夜间电子巡更;
第四道,由联网的楼宇对讲系统构成,可将闲杂人员拒之楼梯外;
第五道,由联网的家庭报警系统构成,当窃贼非法入侵住户家或发生如煤气泄漏、火灾、老人急病等紧急事件时,通过安装在户内的各种自动探测器进行报警,使接警中心很快获得情况,以便迅速派出保安或救护人员赶往住户现场进行处理。
在这里我将主要谈谈第一道和第二道安全防线的基本内容。
2、概述
视频安防监控系统主要采集小区的重要出入口,每个单元门口,停车场出入口,小区周界和各种公共场所等重点区域的视频监控图像,使小区内的值班人员能够实时的监控到整个小区的现场情况;并能够对每路视频图像进行控制,实时纪录、回放检索录像文件,管理中心可通过网络实现远程监控与控制。 视频安防监控系统通过低照度彩色摄像机采集现场的情况,图像信号经视频传输电缆传送到保安中心的硬盘录像机。
3、系统的基本构成
3.1前端设备
前端设备是安装在现场的摄像装置,包括各类摄像机、镜头、防护罩、支架,它的任务是对现场的图像信号转换成电信号,是整个系统的基础。只有在前端采集了良好的图像信号,才有可能在后端进行高质量的回显和存储。前端设备的成像质量要有良好的保证,根据有关标准,该系统的后端成像清晰度不得低于电视线。摄像机根据图像的种类、所适用的照度、摄像器件的种类、适用光谱的范围、摄像机的使用环境和摄像机的用途分成很多种,现场设备进行选型时应充分考虑各种环境因素合理配置选择摄像机。摄像机的安装应充分考虑现场实际情况和按照被保护对象的布防要求进行布置和安装,确保摄像机的有效监视范围,保证无监视盲区。摄像机在安装后正式使用之前或之中,按照不同的环境因素和摄像机的种类进行调试,正确调整摄像机的镜头焦距、聚焦及光圈,还有白平衡的调整、视频增益、同步方式以及电子快门、背景光补偿等项目的调整。使摄像机工作于最佳状态,保证最佳的监视效果。
3.2控制部分
控制部分主要包括视频切换器、云台镜头控制器、操作键盘、各种控制通信接口、电源和与之配套的控制台、监视器柜、系统主机等。在实际的监控工程中我们使用的是日本TOTA的网络化数字监控系统主机,这个系统代替了原有的CCTV监控系统,防止发生因反复使用录像带而产生的画质不清晰、保管繁琐、录像带更换费用昂贵等问题的高技术自主产权的数字监控系统。该系统采用硬件压缩方式,实时采集音视频信号(P扎制或NTSC制)压缩成标准的MPEG-1文件或MPEG-4文件,并可在多个硬盘上实现循环录像。同时可存贮多个通道的音视频信号,并保证音视频的同步。支持LAN、ADSL、DD5、PTSN等网络传输,支持网络互联,构建大型数字视频矩阵。该系统可为操作人员判别现场事态的严重性提供了必要的决策依据。系统可按设定的程序实施自动报警响应,如打开或关闭辅助设备。主机可分别设置每路录像速度、录像质量,在规定时间段中自动录像。可实现定时连续录像、动态报警录像。具有视频动态报警功能,可随意设置视频报警布防区域。数字硬盘录像主机的控制软件中提供有多种模块功能:电子地图模块;视频报警模块。适用于任何现有网络,可扩展多级分控。也可随时打印抓拍的图像,以便备份。屏幕分割:1、4、9、16、24监视模式。按照日期、时间、监控点进行检索。采取密码授权的方式保护系统设置,防止无授权者修改系统可在每路视频上叠加监控点文字信息,方便监看。人机界面友好非常适合现代化安全防范管理的需要。
4、周界报警
在监控安防系统工程当中,常常把周界报警也连接到监控主机上。它是由周界探测器、报警主机和与监控主机的连接部分组成。周界探测器是较特殊的一类探测器。它由若干种能够感知周界被侵入的探测器组成,称之为“电子篱笆”。周界探测器分类方法有很多种,如隐蔽式和可见式,无源被动式和有源主动式,空间式和线式等等。周界探测器可将报警信号传给控制主机,也可以进行现场报警。为了能够更好的为小区的安全得到保证,安装周界对射防盗报警系统是对小区周界实施警戒。报警设备采用四光束红外对射探测器,安装在小区围墙和大门的上方,主动红外对射探测器的发射端和接收端合理放置,防止监控盲区的出现。
5、图像的压缩技术
5.1软压缩DVR卡与硬压缩卡
软压缩卡,也称视频采集卡,该电路板卡主要是由1个或多个视频采集芯片及周边元件、电路组成,电路结构比硬压缩简单,成本也远低于硬压缩。这种卡只负责采集视频,而视频压缩、解压缩及其他视频处理则是由cPL运算实现。硬压缩卡,也称视频采集压缩卡,该电路板卡与软压缩卡不同的是,多了视频压缩与解压缩部分电路结构,视频压缩没有交给电脑cPL去处理,而是交个DSP芯片去处理的。所以硬压缩卡电路更复杂。
5.2软压缩DVR卡与硬压缩卡的优势对比
5.2.1使用寿命
DVR产品更新换代快,变化最快的是压缩算法与软件功能部分,软压缩卡(这里指的是正版软压缩卡)灵活性强,它没有把软件与压缩算法部分固化在芯片里,升级灵活,不容易被淘汰掉,而硬压缩DVR是将压缩算法写入DSP芯片,升级麻烦,使用寿命短。众所周知,前几年的价值高达几千甚至一万元以上的MPEG-1硬压缩卡,使用不到一年就因为无法升级而淘汰了。
5.2.2压缩效率
在视频压缩能力方面,硬压缩优于软压缩。软压缩卡由于利用CPU压缩,消耗电脑资源,合理配置电脑是软压缩DVR长期稳定运行的关键。随市场主流CPU性能与速度加快,软压缩处理能力也随着加强,采用普通的赛扬1.7G就能压缩4-8路(352X 288)实时,一旦不久的将来64位Windo～’s操作系统面市,软压缩卡采用廉价.～MD64位CPU压缩视频,就成了轻轻松松的事情,压缩32路实时将不再是难题了。到了这时软压缩将可能取代硬压缩卡。
5.2.3图像质量
在图像质量方面,主要决定视频采集芯片、电路抗噪、分辨率与压缩算法,其中压缩算法、压缩比决定回放DVR录像的画质。
篇3
【关键词】智能视频监控；智能交通；应用方法
当前，智能视频监控已经被证明是解决交通问题的一个良好方法，通过应用先进的信息技术、数据通信技术、人工智能技术等，将其相互融合，综合的运用到整个交通管理体系中，从而形成高效、精准的交通管理系统，保证城市交通的良好运营。由此可见，智能视频监控越来越受到人们的重视，并在生活中得到了广泛应用。智能视频监控在智能交通中的应用已经充分表现出了相较于传统视频监控的优势，针对这些优势，明确智能视频监控在智能交通中的应用也就更具意义，是本文要解决的关键问题。
1.智能视频监控概述
在传统的视频监控应用中，由于效率低下、监测不准等缺点，人们开始研发新的视频监控技术，并将计算机视觉相关技术引入到了视频监控系统中，从而形成智能视频监控，作为一种新型的视频监控技术，其弥补了传统视频监控效率低下的缺陷，开始推广应用。所谓智能视频监控就是根据计算机视觉技术对监控场景的视频图像进行分析，并根据需求提取场景中的关键信息，形成与事件相关的监控方式。智能监控交通能够实现全天候的可靠监控，改变了以往由安全工作人员监控画面的监控模式，大大提升了报警的准确度和响应速度，最大限度的减少了误报和漏报现象，能够确保在第一时间识别交通事故，同时还能够对事件画面进行智能过滤，仅保留有用信息，从而能够更有效的进行交通违章处理，保证交通违章处理的有效性和直接性。
智能视频监控与智能交通密切相关，近年来，人们生活水平的提升及汽车行业的迅猛发展，使得各类车辆不断增加，城市的交通负荷不断加重，因此，对于智能视频监控的开发和应用也就更加迫在眉睫。通过分析智能视频监控在智能交通中应用表现出的优势，也能够进一步加强智能视频监控研发，确保对城市交通发展的保障作用。
2.智能视频监控在智能交通中的应用
2.1交通监控
通过运用计算机视觉技术、智能分析技术及数字图像处理技术等，对摄像头传输的交通视频信息进行分析，并智能过滤干扰因素，实现信息的智能化提取。视频智能监控技术所覆盖范围内可以自动完成交通事件、道路故障的获取与分析，实现自动报警与呼叫。目前我国视频智能监控技术可以有效完成车辆减超速、车辆逆行、交通堵塞、道路烟雾和火灾等事件的自动监测，并且就车流量、车速、车型、突发事件紧急程度进行预测分析，为道路安全运行与危险情况营救提供必要的数据支持。通过对交通流量情况、车型、车速等信息进行实时采集，并对交通参数进行计算分析，能够准确判断道路交通行为，同时根据交通行为自动生成交通控制方案，下达交通控制命令，从而达到智能控制交通信号的目的。
2.2交通指挥与诱导
智能视频监控应用的一大优势在于能够实时准确的播报交通状况信息，这也是实现交通指挥和诱导的一个前提条件。视频自动监控技术可以借助自身的摄像机成像及录像功能，对于覆盖范围内的路段情况进行图像处理与视频分析，综合各方面的数据信息得出整体性的道路情况播报，自动完成拥堵、畅通等级的划分，交通管理人员针对智能视频监控技术所给出的路况结论采取主动干预，及时获取干预信息，保证道路畅通无阻。主动干预的优势是将潜在的拥堵风险进行有效规避，保障交通系统的正常运行。通过应用智能视频监控技术，能够自动获取准确、详细的交通参数，根据参数分析，可以轻松的检测出交通事故，同时根据事故发生情况自动的生成交通指挥建议和交通诱导方案，并自动相应的交通诱导信息，为交通指挥人员及国王车辆提供相关服务。
2.3辅助驾驶
辅助驾驶主要是指通过传感器技术和机器视觉对驾驶员周围的环境状况进行实时播报，并时刻监控驾驶员的驾驶状况，当驾驶车辆可能发生危险时，会对驾驶员进行警示，促使其采取有效对策，或者由视频监控采取智能化应对措施，及时消除事故隐患。例如在监控交通状况时，可以针对车辆逆行等违规行为进行移动物体报警，也可以针对某个道路段出现的异常事物进行报警。除此之外，还可以针对潜在的风险报警提示，应用比较广泛的案例是公共交通通道的人流提示报警，当某个时间段或者某个路段出现人流量明显增加的情况，智能视频技术根据获取的人流量综合其他因素进行报警提示，这样，当驾驶员驾驶到此地段时，便会根据智能监控提供的数据信息放缓驾驶速度，并针对监控返回的安全隐患采取对应处理策略，保证驾驶安全。根据相关调查显示，通过应用智能视频监控的辅助驾驶系统，能够减少20-30%的事故发生率。
2.4交通违章管理
智能视频监控能够实现对交通场景的智能控制，通过分析交通场景中的智能视频，检测相关的运动车辆，并跟踪测量的行驶轨迹，以判断车辆的交通行为，如是否逆行、是否闯红灯、是否超线、是否超速等，当车辆出现违规情况时，智能监控会自动做出反应，如标记违章车辆的车牌号，智能开罚单等，通过应用此项智能系统，能够有效减轻警力负担，保证交通事故的快速处理。此外，在道路管理中不可避免地存在交通事故，一旦发生交通事故，如何鉴定事故成因及双方过错存在较大难度，尤其是事故现场遭到破坏，处理难度可想而知。智能视频监控技术为道路事故的处理与鉴定提供了录像证据，在多数情况下可以查看监控视频了解事故全程，根据事故发生的连续视频判断事故类型，完成事故鉴定，由此也就大大减轻了交警分析事故发生过程的难度，保证事故判断的准确性。
2.5智能收费
对于智能视频监控的应用，可以通过智能视频技术，自动识别需要收费的车辆车型和车牌号，然后开出相应的收费凭证，实现收费站与车辆之间的数据智能传输。比如完善智能收费系统，开发出与智能视频技术为基础的不停车收费系统，在通过智能视频监控扫描后已经明确车型和车牌号，然后由驾驶员完成电子支付，这样便可以大大提升收费站的车辆通行能力，将对车辆正常运行造成的影响降到最低，而且也避免了现金支付造成的麻烦，减少收费站人员浪费，保证过往车辆的顺利通行。当前，对于智能收费系统的应用还处于尝试阶段，但此种系统的应用势必能够为收费站运营带来变革，也进一步推动智能视频监控在智能交通中的运用。
3.结束语
智能视频监控技术作为一种新兴的交通监控技术，在我国交通管理中发挥着重要的作用。作为一种全新的道路监测技术，其开启了交通道路管理的新模式，我国的交通事业呈现出智能化与便捷化的趋势。在今后的技术应用与研发中，在保留智能视频监控技术基本功能的基础上，进一步拓展服务领域为我国交通事业的发展提供更可靠的技术保障。
【参考文献】
[1]智能视频监控技术的演变与应用[J].电子制作，2009（02）.
[2]郑世宝.智能视频监控技术与应用[J].电视技术，2009（01）.
[3]浅论城市轨道交通建设中安防系统应用新趋势[J].中国安防，2009（04）.
篇4
关键词：运动目标检测；帧差差分；安防监控
中图分类号：TS736+.2 文献标识码：A 文章编号：
一、视频监控的应用与意义
（一）视频监控应用
现代社会是一个人口密集、高度复杂的社会，面临的突发事件和异常事件越来越多，其监控的难度与重要性也越来越突出。随着全球对安防监控的需求日益增加，前端设备和网络设备价格的迅速下滑，人们不断建立起规模越来越大的视频监控系统。近年来，视频监控在各行各业得到广泛的应用，生活中有小区安全控，电讯行业有机站监控，银行系统有柜员机监控，林业部门有火情监控，交通方面有违章和流量监控等等。从功能上讲，视频监控可用于安全防范、信息获取和指挥调度等方面。
（二）视频监控的意义
建设社会治安智能视觉监控分析处理系统，加强监控信息的综合利用，是促进城市治安防控体系可持续发展、建设平安城市和和谐社会的重要举措。研究智能安防视频监控是非常必要的，对我国经济的发展、和谐社会的建设都有着积极的作用。
二、常用的运动检测方法
运动物体的视频监控主要是针对包含运动图像序列进行分析处理， 包括运动检测、目标分类、目标跟踪及行为理解与描述几个过程， 其中， 运动检测、目标分类、目标跟踪属于视觉中的低级和中级处理部分，而行为理解和描述则属于高级处理，涉及到计算机视觉、模式识别和人工智能领域的许多核心课题，是一个具有挑战性的问题。其基本任务是从摄像机摄取的视频图像序列中恢复人体或车辆等运动目标的结构参数， 并对其行为进行识别和判断。
目前，检测运动目标的方法主要有：光流法、连续帧差分法和背景差分法。下面主要对这三种方法进行描述，并分析它们的优缺点。
（一）光流法
所谓光流,是指图像中灰度模式运动的速度;它是景物中可见点的三维速度矢量在成像平面上的投影，表示了景物表面点在图像中位置的瞬时变化;同时光流场携带了有关运动和结构的丰富信息。对于运动目标的检测最直接的想法就是分析图像序列中各点的运动场，即找出由空间运动而引起的像平面上对应点的运动。然而，在图像中可测的仅仅是图像辐照度的变化，由图像辐照度的变化所反映的运动称为表观运动(apparent- motion)，对表观运动的记录称为光流。基于光流场分析进行跟踪的方法，可以很精确的计算出运动目标的速度，但是这种方法采用迭代的方法，计算时间较长，无法进行实时的跟踪，并且该方法受噪声的影响比较大，因此它多适用于图像噪声比较小，目标运动速度不大的情况。
（二） 相邻帧差法
相邻帧差法又称图像序列差分法,帧间差法，当监控场景中出现异常物体运运时，帧与帧之间会出现较为明显的差别"两帧相减"，得到两帧图像亮度差的绝对值，判断它是否大于阈值来分析视频或图像序列的运动特性，确定图像序列中有无物体运动!图像序列逐帧的差分"相当于对图像序列进行了时域上的高通滤波。
这种方法的优点是：
（1）算法实现简单，程序设计复杂度低。
（2）对光线等场景变化不太敏感，能够适应各种动态环境，稳定性较好。
其缺点是：
（1）不能提取出对象的完整区域，只能提取出边界。
（2）依赖于选择的帧间时间间隔，对快速运动的物体，需要选择较小的时间间隔，
（三）背景帧差分法
该方法是用序列中的每一帧与一个固定的静止参考帧（不存在任何运动物体）做图像差。
设表示背景图像，表示当前图像，表示差分图像，则
=-； (1)
这种方法的优点是位置精确、速度快，满足实时处理的要求，因为它只需要获取当前的一幅图像。不足之处是易受环境光线变化的影响，而且自然景物环境是不可能永远静止的，尤其是在现代的监控系统中，例如交通监控系统中，一些垃圾、树叶的出现，而这些扰动部分不应该看作是前景运动目标：此外，一天中不同时间段的光照强度、天气、太阳位置等的改变也容易对检测结果造成影响，所以需要加入背景图像更新机制以适应这些变化，以满足实时性和精确性的要求[22]。
考虑到实时性和有效性的要求和各种方法的优劣比较，文章选择了相邻帧差的方法对运动物体进行检测。
三、系统的软件、硬件组成
（一）硬件组成
本系统硬件部分主要包括天敏千里眼摄像头、视频采集卡及普通PC 机等。其中图像数据是在天敏千里眼摄像头CMOS数字图像传感器上采集得到的，采集得到的图像数据通过10Moons SDK 2000 视频采集卡经PCI总线传送到PC 机上的应用程序上进行编码和处理的。
（二）视频监控的软件实现
视频监控的总流程图如图1所示：
图1 视频监控的总流程图
四、结论
文章对当前视频监控的智能化需求，设计了一个智能安防视频监控系统，实现了对视场内运动目标的检测。当有运动物体出现时，该系统能够自动保存录像，以及实时报警等功能。基本实现了视频监控的智能化，减少了人力资源成本和硬盘存储空间。文章研究了运动物体检测技术，分析了当前比较常用运动目标检测的方法:连续帧间差分法、背景帧差法和光流法，并比较了三者的优缺点。设计了一个智能安防视频监控系统，改系统检测到运动物体之后，能够及时的报警和启动录像功能，并且通过录像可以知道物体进入监控范围的时间，从而避免了无人监控中一直录像占用空间大的难题。
参考文献
崔宇巍.运动目标检测与跟踪中有关问题的研究[D].西北大学,2005.
MA hui.THE EXTRACTION OF MOTION OBJECT INTHE DYNAMICBACKGROUND[D].HeBei: Hebei University of Technology, 2004.
李于剑.Visual C++实践与提高-图形图像编程篇[M].北京:中国铁道出版,2001.
章毓晋，图象工程(下册):图象理解与计算机视觉，2000年，清华大 学 出 版社.
篇5
关键词：电力系统；智能监控系统；监控软件；监控系统
前言
随着电力系统的逐步扩大，单机容量的不断提高，系统的稳定性也要求越来越严格。低频振荡会引起联络线过流跳闸或系统与系统、机组与系统之间的失步而解列，严重威胁着电力系统的稳定。解决低频振荡问题已成为电网安全稳定运行的重要课题。电力智能监控系统是上述建筑设备监控系统的子系统，通过对系统运行中的各种电力参数进行监控，可优化电力系统的运行管理，极大地提高电力系统运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性。
1、电力智能监控系统的结构形式
电力智能监控系统按结构形式可分为集中监控系统模式、区域供电集中监控系统模式和光纤自愈环网集中监控系统模式。集中监控系统模式适用于供电范围集中、监控对象数量不大的电力监控系统。系统采用分层分布式机构，分为间隔层设备、通信层设备、站控层设备。系统间隔层设备采用微机综合保护装置、智能配电仪表以及其他智能电子设备（IED）装置。所有间隔层设备均带有RS-485通信接口，以Modbus通信协议通过屏蔽双绞线接入通信管理机。通信管理机和后台监控主机通过站级以太网连接。系统监控主机可在HMI上显示整个系统的监控画面和实时运行状态。系统监控主机还可以对系统进行常规的控制，并对系统进行维护、修改和配置。
2、电力智能监控系统的具体应用
某特大型商业广场整体供电容量及供电范围很大，共设置两座 10kV高压开关站及9座 10/0.4kV变配电站。若采用传统的管理运行方式，不仅需要投入大量的人力和物力，而且不能及时发现和处理电网运行中可能发生的故障，大大降低了系统运行的可靠性、稳定性和安全性。为优化变配电站的运行管理，设计中采用了电力智能监控系统。
2.1 系统设计
2.1.1 系统共安装58台Ps系列可编程微机保护管理单元，837台QP系列智能配电仪表。各个子站就地安装通信控制箱，然后用串口服务器将RS-485转换成以太网，再采用电转换器转成光纤上传至主站。主站安装一面通信控制屏，采用双机热备的方式监控数据，保证了系统的安全可靠运行。
2.1.2 监控子站内的所有装置由通信管理机进行集中管理。管理机提供RJ-55接口，接人以太网交换机，将数据处理后与监控中心的监控系统进行数据交互。监控子站与监控中心之间通过光纤进行通信，光纤经转换后接人以太网交换机，形成全区光纤以太网络；设计选用的电力智能监控系统的数据更新周期可控制在10S以内，可在小于1S的时间内完成对一级数据的更新处理。
2.1.3 实现了对多种不同厂家设备的接人及通信控制人机界面简单、易操作；与设备配合，实现了遥控、遥测、遥调、SOE信息采集、事件记录、报警记录等电力监控功能。确保了监控系统与间隔层继电保护装置和智能仪表之间的无缝结合。
2.1.4 系统接地采用联合接地方式，控制中心机房内设置等电位联结端子箱，与联合接地系统接地端可靠连接，接地电阻要求不大于1Q。在线路进出建筑物处加装电涌保护装置。
2.2 电力智能监控系统功能特点
2.2.1 极大地提高了现场的工作效率。通过对此电力智能监控系统的设置，工作人员可以在最短的H～f.q内做出正确的判断并进行操作。基于该“透明化”的配电系统，现场人员可以同步了解电能的流量状态，如检查电网运行是否平衡。在全面了解电网状态的情况下，工作人员能及时、准确地处理故障；即使工作人员不在现场，也可以通过系统配置的无线发送模块及时获得故障的信息；根据系统反映的设备实际使用情况，便于工作人员合理地安排相关维护工作。
2.2.2 降低能源成本。使用该电力智能监控系统，可以优化能源成本。系统可作为各区域之间检测反常用电量的基准，跟踪意外的用电量，针对可优化管理的负载，制订简单的用电负荷方案。也能够对由于电力公司传输了质量不合格的电能造成的损耗要求赔偿等。
2.2.3 使资源最优化。通过该监控系统的数据，能够反映出电力资源的实时使用情况，可以对电网或配电盘、配电柜、变压器等设施的后备用量做出精确的评估，便于业主合理调配电力资源和相关决策，以满足配电系统的不断发展变化。
2.2.4 延长设备的使用寿命。系统能够对电气设备的使用情况提供准确的信息，便于对相关设备及时进行维护、保养。系统的谐波监控也会对保证变压器等的使用寿命产生积极的影响。
2.2.5 有效缩短断电时间。系统可以显示整个网络状态的总览图，有助于辨别故障区域；通过无线发送模块，工作人员即使不在现场也可以了解具体的故障信息，远程掌握引起现场设备故障的详细信息，准确、及时地处理故障，有效地帮助缩短断电时间，提高生产力。
2.2.6 有利于改善电能质量。某些负载可能对于劣质的电能非常敏感，通过系统监测电能的质量可以预防此类事件的发生，并使工作人员可以及时处理相关问题。该系统现已通过相关验收，系统运行稳定，并已体现出系统自身的优势，极大地提高了工作人员的效率。操作人员可以实时监控电力系统的可靠性。
3、电力智能监控系统的可拓展性
电力智能监控系统在通信方面的开放性，使它与管理系统（BAS）可以非常可靠地通过以下3种方法进行连接：
提供标准的ModbusRTU协议，直接接入BAS的DDC装置，适用于小规模的BAS。
提供符合 IEC标准的OPCSe～er给BAS，适用于中规模BAS。
直接在Ethernet上通过Web或TCP/IP与BAS互连，适用于大规模BAS。通过上述方法，可将电力智能监控系统集成到BAS系统，以实现系统信息共享及联动控制，提高工作人员的效率，降低建筑物的能耗及运行成本，提升建筑物的硬件标准。
电力智能监控系统是一种智能化、网络化、单元化、组态化的系统，以微机继电保护装置、智能配电仪表、智能电力监控装置、计算机及通信网络、电力监控系统软件为基础，把供配电系统的运行设备和运行状况置于毫秒级、周波级的连续精确的监视保护中，提供变、配电系统详尽的数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、电能质量监视和控制、自动控制、继电保护等功能。并依托网络技术，使工作人员在现场的任何位置都可以接收相关信息，大大地提高了工作效率。电力智能监控系统以较少的投资，能极大地提高供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平。它能够带来减少运行值班人员、故障迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处，使电力的使用更可靠、更安全、更经济、更洁净。
4、结束语
现如今，我国的社会建设飞速的发展，电力企业在网络的输送上也相应的提升了速度，进而对电网有着非常高的要求。在一定意义上，能够将不规范的操作所带来的事故有效预防，能够给予一些真实的依据和决策给指挥中心，为电力安全的管理工作提供非常大的便利。
参考文献：
[1] 张九根，丁玉林.智能建筑工程设计[M]，北京：中国电力出版社，2007
[2] 李成章，智能化UPS供电系统原理与维修[M]，北京：电子工业出版社，1999
篇6
关键词：安防监控；智能建筑；自动化控制
1智能建筑发展情况概述
科技的发展不断改变着人们的生活，在建筑领域也是如此。随着生产力的提高，人们生活水平的持续提升，人们对于建筑的要求也不断提高，更加强调居住工作环境的舒适性和安全性。科技在建筑中的应用使得现代社会产生了智能建筑这一新兴发展方向，并快速应用到人们的生活当中，如居住的住宅小区，学习的校园建筑，办公的高楼大厦等，这些都可以看到智能建筑的身影。并且随着现代化进程的加快，智能建筑在我国建筑中的比重迅速提高。当然对比国外发达国家，我国对于智能建筑的探索道路起步较晚，但在高速推进的智能建筑发展步伐中，已经大大缩小了和发达国家的差距。我国住建部也颁布了智能建筑发展相关政策，推动我国建筑的高科技化、智能化发展。对比传统建筑，智能建筑在安全方面、居住舒适度上都有着明显的优势，同时更加环保、便捷，符合可持续发展战略。智能建筑是应用安防监控技术、自动化技术、互联网技术等，通过多种现代技术的有机结合，发挥各技术的功能，实现智能建筑管理控制的稳定运行。科技在建筑中的应用大大提高了我国建筑的先进性与安全性，推动建筑业的发展，实现建筑的人性化与科学化。在智能建筑中，安防监控系统扮演着安全保护的角色，主要是利用同轴电缆线或光纤实现数据传输与摄像，如此能够远程记录显示监控处的情况，根据这一特性，监控房能够按照一定的需求布控监控任务。这种智能安防系统可以确保监控处的实时监控，为智能建筑的安全防护提供了重要保障。由上可知，智能建筑能够实现自动化控制，对于现代建筑的物业管理工作提供了极大的便利，更易实现建筑管理的人性化，满足业主多方面的居住、办公等需求，智能建筑所具有的安全性高、舒适度高、便捷性强、环保性能优等这些优势赢得了广大建筑业主的认可。在智能建筑所应用的科学技术中，安防监控系统是最为明显也最为重要的环节。而信息技术在智能建筑中的应用便是智能建筑的安防系统部分，其能够为智能建筑提供重要的技术支持，推动现代建筑的高速发展。
2智能建筑与安防监控二者间的关联性
智能建筑中最为典型的一点便是安防系统，而从安防系统的分类上，安防系统是归于智能建筑业的。在现代智能建筑的演示展示中，我们不难发现，安防系统在各个建筑讲解中都是重要的组成部分。虽然安防系统归属于智能建筑，但是安防系统并不局限于智能建筑，如道路的安防监控也是安防监控系统应用的重要部分。智能建筑离不开安防系统，安防系统与智能建筑二者存在紧密的关联性，二者是相互依赖的。在安防领域，视频监控是重要的基础，也是安防领域的主导，一旦脱离了视频监控，要想在智能建筑发挥安防监控作用便相当困难。现代建筑的安防系统，主要涉及火灾报警系统、监控系统、门禁系统、楼宇对讲系统、防盗报警系统、电子巡更系统等。由此可见，智能建筑的安防系统是十分复杂的，对智能建筑有重要的作用，是现代智能监控技术发展的产物，是传统建筑结合了现代技术所形成的为保护人们生命财产安全的系统。智能建筑的产生从根源上来说是为了满足人们的需要。在现代社会，人们需要更安全的建筑环境，需要更便捷的物业管理，传统建筑已然不能满足人们更高的生活需要，为此，将信息技术、互联网技术等应用到建筑领域，通过安装安防监控系统等实现建筑的智能化，有效提升了建筑的价值并简化了物业管理控制工作。正是安防监控在智能建筑中发挥的重要作用赢得了业主与物业工作者的认可，使得智能建筑得到了快速的发展，由此可知安防监控对智能建筑有重要的作用，而智能建筑又依赖于安防监控系统，二者存在着紧密的联系，但又相对独立。安防监控不限于只应用与智能建筑领域，为此智能建筑与安防监控又可以自成一体，具有良好的独立性。
3安防监控对智能建筑的意义
安防监控系统可以根据需要实现远程真实记录，同时具有实时性。因此，可以有效避免传统监控的滞后性。受安防监控影响，不法分子将有所忌惮，因而能够有效降低不良事故、社会危害事件的发生率。具有安防监控系统的智能建筑其安全性将大大提升，安防系统在管控社会不良事件上具有重要意义。
3.1降低违法犯罪率
传统建筑在建造时，由于缺少安防监控技术，缺乏安防监控设备，使得安全性问题十分严峻，人们的生命财产安全面临着抢劫、入室盗窃等威胁，而社会上的不法分子正是利用传统建筑安全性低的缺陷，实施不法行为，导致业主承受了一定的经济损失，甚至付出了生命的代价，对社会稳定的维护、社会的和谐发展十分不利。随着信息技术的发展，互联网技术的应用突破了时间地域的限制，使得人们可以在监控点设置安装监控设备，实现远程监控，有效突破了管理地域、时间限制。通过调研，不难发现，安装了安防监控系统的智能建筑可以有效降低入室盗窃、入室抢劫等不法行为的发生率，保障建筑业主的生命财产安全。智能监控安防系统所发挥的威慑作用，有效提高了智能建筑的安全性，令不法分子无从下手。
3.2控制违法犯罪后果
智能建筑安防系统除了实时监控的优势之外，还具有重要的真实性优势。在传统建筑的违法犯罪现场，狡诈的违法分子会通过毁坏违法现场，伪造不在场证据等行为干扰警方视线，甚至反咬业主，在导致业主财产经济损失外，给业主带来麻烦，同时干预了司法工作者与执法人员的工作。而现代智能建筑若启用完善的安防监控系统，则可以通过违法分子留下的影像证据，使执法工作者迅速侦破案件，及时挽回业主的经济损失，最大限度地降低违法事件带来的不利影响。安防监控系统的影像证据，令不法分子难以下手更改，其记录的真实性、及时性也为安防监控工作提供经验与借鉴，不断完善更新安防监控系统，有效推动智能建筑的发展，保障业主的安全。
3.3增加人们对智能建筑的认可度
若智能建筑脱离安防监控系统，其便难以称之为智能建筑。安防监控系统不仅能够监控安防工作，降低违法事件的发生率，同时还能够快速补救事故，做到事前预防，事中控制，事后补救，降低损失的同时，降低事故的再发生率。因而缺少安防系统的智能建筑，很难令人信服。安防系统可以提供便捷快速的服务，创造更加安全的生活居住环境，有效推动智能建筑的普及。
4安防监控在智能建筑中的应用
当然，现代社会技术的发展并非停滞不前，而是时时都在进步和提升，智能建筑的高速发展也对现代安防监控系统不断提出新要求，需要安防监控系统发展新技术，而除了信息技术以外，生物识别技术（人脸识别技术）、行为识别技术、视频技术等也逐渐在安防监控系统中发挥作用，由此实现更加高清化的视频监控系统。举例而言，人脸识别技术是三维技术识别人面部特征及其轮廓，以高准确性，快速锁定特定人群、特定个体。行为识别技术则是结合了视频分析技术与数据分析技术，整合视频信息，从中提取有效信息以便为监控者分析提供决策参考。上海世博会中便是应用了大量的新兴技术，比如场馆建设中的太阳能技术充分发挥美观节能的功效。而排爆自动机器人、智能人脸识别等的应用，令世博会的安全保护达到了相当高的水平。世博会各出入口安装的“E面通”等人脸识别系统有效排查了可疑人士。高科技安防监控技术应用，改变了过去被动安防监控的局面，特别是集成化的一体化的设备系统，整合了人脸识别、门禁控制、周界报警等高科技，以集成性、智能化、高清化为优势为特点，有效提升安防工作的安全性。集成性优化集合数字高清设备等高科技、高清化提高人脸水平像素，以更准确的图片质量、更精准的信息资源提供数据参考。智能化则减少人工报警，减少安保人力投入的同时，提高报警的准确性。安防监控系统的不断完善是社会化需求的结果，是建筑行业安保需要的产物。
5结语
日新月异的科学技术以及不断提高的居民建筑需要，产生了智能建筑，这是社会进步和适应社会发展需要的必然结果。安防监控作为现代建筑行业的重要应用，是智能建筑的组成部分，是智能化建筑发展的反映。在不断推陈出新的科学技术环境中，安防监控系统必须不断吸收新技术、不断完善、不断发展，才能满足人们对智能建筑不断提高的要求，才能使得智能建筑继续高速地发展，保障人们的生命财产安全，防患于未然。
[参考文献]
[1]孙凯.智能建筑安防监控中摄像系统的优化[J].科技展望，2017（8）：140.
[2]刘毅.安防监控在智能建筑中的应用[J].中国新通信，2017（8）：154.
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【关键词】智能建筑；监控系统；设计
中图分类号： S611文献标识码：A
一、前言
智能建筑是通过计算机技术、通信技术、建筑技术、控制技术等多种技术有机结合，达到对建筑的控制和服务的组合。它能够满足当前社会对安全、舒适、便捷等要求，在很多发达国家广泛应用，具有广阔的发展前景。
二、智能建筑监控系统总体设计
智能建筑的本质就是利用现代科技手段最大程度地减少楼宇运行费用，提高运行效率，及时发现和排除各种故障，为办公和居住提供一个安全、舒适的环境。根据这样的设计思想，现代化建筑物应具有如下的智能化系统。
1、灯光控制
通过控制面板可开启或关闭调光灯，并可在开启时缓慢或瞬间到达预设亮度，关闭时可缓慢或瞬时熄灭。
2、温湿度控制
使室内温湿度处于最适宜的状态，对于耗能大的中央空调采用节能控制方法。
3、门禁控制
住户可以凭卡出入楼宇和房间。但是当发生没有卡撬门而入的情况时，则产生报警信号，提示有人非法进入，从而使保安人员可以迅速做出处理。更为先进的系统可以安装摄像监控系统。
4、入侵报警系统
该系统应能根据建筑物的安全技术防范管理的需要,对设防区域的非法入侵、盗窃、破坏和抢劫等,进行实时有效的探测和报警,并应有报警复核功能。系统通常由探测器、区域报警控制器和报警控制中心三部分组成。
(1)探测器。探测器是探测设防区域的非法入侵,有异常情况发出声光报警,同时向区域报警器发送信息。目前常用的探测器有:人为控制的各种开关、主动式红外对射、被动式立体红外、微波多谱勒原理、超声波原理、玻璃破碎声频等探测器,同时还采用复合型技术的双鉴、三鉴探测器等。
(2)区域报警控制器。区域控制器通常能容纳10路左右的探测器的报警输入信号,经信号处理后分别送至报警控制中心、以实现相关的联动控制。区域控制器一般可独立进行设防和撤防的编程操作。
(3)报警控制中心。报警控制中心通常与区域报警控制器和闭路监视电视系统的矩阵控制器相关联,其功能是通过控制程序菜单查看整个系统的工作情况,突发事件的报警可屏显并记录报警时间和地点,同时启动联动控制功能。
5、监控系统的操作
（1）矩阵控制功能：对智能建筑的监控要求来说，防范的范围很大，防范点的重要性差别也很大，需要监控的地点很多，但并不是所有地点都要求不间断的监看、录像，这样采用矩阵就可以有效的降低成本，但是模拟的矩阵有自己的一套系统，如何融入监控系统更好地发挥作用呢？讯辉完善了监控主机端的矩阵控制功能，第一：使矩阵的设置更简单，改变更方便；第二：使矩阵设备简化，不再需要键盘等部件，降低了成本；第三：使矩阵完整地融入监控系统，增强监控系统的图像处理能力。
（2）电子地图功能：智能建筑系统安防监控由于人员复杂， 范围广泛，对各种突况的快速反应就很重要，电子地图就是让保安部门直观地找到图像画面所对应的实际地点。讯辉的电子地图联动功能，是在电子地图的基础上扩展联动的范围，在发生警情的区域，不但弹出电子地图，而且可以快速查找到相关负责人，若有其联系方式还可以自动通知，尽量提高保安部门的反应速度。
6、多媒体监控系统的构成和特点
在安全防范系统中多媒体监控系统多是通过在IBM或PC硬件平台和Microsoft windows软件平台上加入自研软、硬件系统而构成的主控制器,其不仅包括入侵报警和闭路电视监视系统的所有功能和作用,同时能够达到自动识别、自动跟踪及信息处理的目的,并可根据TCP/IP协议实现经授权的各分控多媒体计算机的远程网络控制。
多媒体监控系统通常是由多媒体计算机,音视频矩阵切换、处理卡和报警输入处理器及系统软件(包括文图数据库)等组成的中心控制系统,其本质是将多元化的事务模块化、网络化和智能化,使之形成一个统一的有机整体。采用多媒体监控技术实现智能建筑的人侵报警系统和闭路电视监视系统的原理结构。以下对主要部分作一简介。
(1)远程通信卡。远程通信卡可提供RS)485通信接口,是用于与远端解码器进行通信的接口。RS)485采用差分输入、输出方式进行传输,通信速度快、抗干扰性强,卡上设有硬件发送和接收缓冲区,可以保证通信线路上数据的可靠性,由于总线上只限于控制指令的传输,因而其本身对线路的要求不高。
(2)视频矩阵切换卡。实现视频信号的分配与切换放大功能。采用差分放大使得视频干扰降低到有限程度,此外,直接采用ISA总线进行控制,其控制速度可达10-7s,标准视频矩切换卡含16@16视频矩阵和扩展接口,通过切换卡之间简单的并联就可以方便地扩展视频输入、输出路数。
(3)音频矩阵切换卡。实现音频信息号的分配与切换放大功能,且始终保证与关联的视频信号进行同步切换,其它功能与视频矩阵切换卡类似。
(4)数字化视频处理卡。可实现视频信号的实时数字化,然后由计算机直接处理。这样,通过相应软件就可以实现对视频信号的显示、静态存储、实时捕捉和视频报警功能。在系统中将视频矩阵切换卡的输出由数字化视频卡处理,从根本上解决了对于每一路视频输入的图像画面激活、显示、存储、捕捉和视频报警的功能。目前已研究出最多可同时处理16路实时视频信号的视频卡。
(5)解码器。解码器的作用是实现前端监控点的所有监控功能,例如电源,云台、镜头的(预置)控制、开关及模拟量的报警输入、输出控制及RS-485通信地址接口等。解码器本身是一个小型智能控制中心,具备自检功能和自控程序,一旦发生报警,将对应启动预定的某个无源或有源触点的变化,产生报警输出控制,而其余各输出量通常受控于主监控计算机。
三、监控系统智能终端设计
1、单片机最小系统
单片机最小系统主要是以 AT89C2051 单片机为核心，采用和上电复位电路，通过各个端口对各部分信号和电路进行响应和控制，当接通电源，在单片机复位端会产生复位信号，使单片机复位；外部晶体振荡电路给单片机产生 12 MHz晶振频率。
2、温度传感器的选择
在能源日益紧张的今天，智能建筑中的节能系统显得非常重要。当前现代化大厦的空调系统，是节能潜力最大的设备。温度测量是构成空调节能技术的重点。温度传感器的选择应满足如下条件：①2.7~5.5V低电压工作；②确保±0.2°的精度；③低功耗，工作电流小于 50 uA；④测量温度范围为 -40~125 ℃。根据以上要求可选用美国 AD 公司产品 TMP36集成温度传感器，TMP36 为模拟量传感器，在实际应用中需加 A/D 转换器。也可以选用数字温度传感器LM75，该芯片自带 A/D 转换器，直接将温度的数字量传到单片机系统。
3、湿度传感器的选择
空气中的湿度是指空气中含有的水蒸气的数量，湿度传感器大都是利用湿度变化引起其电阻或电容量的变化的原理制成，即将湿度变化转化为电量的变化。HUMIREL 公司的 HSII01 湿敏电容元件类湿度传感器，它具有不需校准的完全互换性，高可靠性和长期稳定性，快速响应时间等特点，专利设计的固态聚合物结构，适用于线性电压输出和频率输出两种电路，可测量湿度的范围是 1%~99%RH。
4、其他传感器的选择与设计
在智能终端中需要使用的传感器还有烟雾传感器、红外传感器等。烟雾传感器可选用北京瑞利威尔科技发展有限公司的 JTY LZ-1412 离子感烟器。JTYLZ-1412 是采用了现代工艺技术的离子感烟探测器，为自锁型探测器，当报警锁定后，须通过瞬间中断电源来使其复位。HN911 型热释电红外探测模块可实现对人体的探测，当人进入房间，红外传感器给出信号，从而实现对室内照明灯的控制。HN911 热释电红外探测模块是一个将热释电红外传感器、放大器、信号处理电路、延时电路和高低电平输出电路集成于一体的新器件。它具有灵敏度高、抗干扰能力强、耐低温(-30 ℃)及使用方便等特点。
四、结束语
智能建筑具有高效，安全，舒适和便利等特点，已经成为高科技建筑的发展方向。当前很多国家的专家都在对智能建筑的相关技术进行研究，其必将具有非常广阔的发展空间。
参考文献
[1]王艳英，智能建筑安全防范技术与电视监控系统[J]建筑工程设计，2012
[2]李明，谈智能建筑中监控系统的设计与应用[J]科技信息，2011
篇8
【关键词】超高层；消防给水系统；智能防火
1 工程案例
某项目建设总用地面积：2.4万m3，总建筑面积：20.2万m3。整个项目由一幢超高层办公楼（46层，高179.3m），一幢高层办公楼（26层，高99.80m）及一幢酒店（27层，高99.70m）、四层裙房组成。含地下建筑三层，功能主要为地下停车库及设备用房；其中15层及31层为避难层，避难层内设有机电专业设备用房。建筑等级：特级建筑；建筑类别：一类；耐火等级：一级。本工程消防用水以市政生活给水管网为水源。分别从彩田路、北环大道共引入两路DN200生活给水管，在小区内形成DN200环状管网，供本工程的室内外生活、消防用水。同时，笔者思考如何在超高层楼宇推动智能防火监控系统建设。
2 消防系统方案与措施
通常情况下，超高层建筑的高度均超出普通消防车扑救高度，所以，消防设计更要有“预防为主，防消结合”的理念采取切实可行的消防措施，提高建筑物的自救能力。消防给水系统确定方案时主要是依据《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-95（2005年版）第7.4.6.5条的规定：消火栓栓口的静水压力大于1.00MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，应采取减压措施如下；
（1）本工程室内消火栓给水系统采用区域集中临时高压制，消防泵房位于地下三层。消防水池容积不小于770m3（含空调补水200m3）。消防系统竖向分为3个大区。其中-3～4层为1区；5～25层为2区（高层办公楼为5～26层，酒店为5～27层，）；26～35层为3区；36～46层为4区；各分区保证静水压力不超过1.0MPa，各区栓口出水压力超过0.50MPa的楼层，采用减压稳压消火栓，每个分区室外均设置不少于3套地上多用式消防水泵接合器，并设置明显标志。超高层的地下三层消防水泵房设置二台低区消火栓水泵（双出口泵，一用一备），供应1区和2区消火栓用水。低区消火栓水泵型号：XBD14/40-150D/7（4）Q=30～40～50L/s，H=154～140～125m，N=90Kw Q=30～40～50L/s，H=88～80～72m，N=45Kw。31层避难层消防转输水泵房设置二台高区消火栓水泵（一用一备），供应3区消火栓用水，高区消火栓水泵XBD12/40-150D/6 Q=30～40～50L/s，H=132～120～107m，N=75Kw。地下三层消防水泵房设置三台与喷淋系统共享的转输供水泵（二用一备），与高区消火栓水泵同步运行（联动），在火灾发生时，补充31层避难层之中转消防水箱用水，以确保高区消火栓水泵能持续运行。转输供水泵型号：XBD18/40-150D/9 Q=30～40～50L/s，H=198～180～160m，N=110Kw。屋顶层设置一套增压稳压装置（配二台消火栓增压水泵（一用一备），以满足4区消火栓系统最不利点的水压要求。增压稳压装置型号：ZL-I-XZ-10，水泵25LGW3-10X4 N=1.5Kw。
（2）在消防分区定案时，因为超高层的避难层在15层及31层（标高分别为：56.30、117.50），所以开始打算以避难层作为消防分区的界限。因为消防环管放在避难层的话，超高层分区处管线较少，但是，另外两栋高层分区管线会增多，因为3栋塔楼的层高各不相同，酒店层高较低，走廊里管线较多，有必要尽可能提高酒店的空间利用率；同时，两栋高层只到99.70m，而超高层31层标高是117.50，若以此为分区，就不能充分利用水泵的扬程；而且，超高层的关系基本布置在核心筒里，梁可以做小些，对净高的影响不大；所以，方案比较之后，决定两栋高层的塔楼部分作为一个防火分区，超高层参考他们分区。这样，整个消防系统就会简洁许多。同时，31层消防水箱的高度刚好可以满足1、2区消火栓系统的稳压及火灾初期消防用水。
（3）超高层办公楼屋顶消防水箱间设置18m3不锈钢消防水箱，并设置一套ZL-I-XZ-10自动增压稳压设备，以保证最不利消火栓的压力。自动喷淋系统分区的设置也是充分考虑了3栋塔楼的标高关系而确定的。方案阶段，也曾经考虑过消防系统不设转输水箱，直接用泵接力的给水方式。设置转输水箱，不仅要满足转输水量，还要贮存规范要求的消防储水量，容积比较大，占地面积大，造价高，优点是用电负荷比较小，容易维护，供水安全性较高。直接用泵接力的话，每区只设一个18m3的高位消防水箱就可以了，不用储存转输水量，占地面积小，但是，这种方式下，高区水泵直接从低区水泵的供水管上吸水，由于水泵出水扬程不稳定，超压会叠加，增加了消防员控制水枪的难度，减少了灭火的战斗力，还容易造成管件、阀门等渗漏，严重时可能会爆管，导致系统瘫痪。可以通过多台水泵并联，按流量的大小选择启动几台水泵，并且要尽可能选择特性曲线较平缓的切线泵，同时做好泄压措施。具体到本建筑物，省出避难层水箱间的位置，也没有太好的利用价值，所以，权衡之后，还是采用了设置转输水箱的方案。
3 超高层智能防火监控系统的应用
城市防火应急监控综合系统为现代高层楼宇安全运行提供了保障，随着信息技术和机电一体化技术的发展，激烈的商业竞争，特别是现代楼宇高层化，使楼宇防火监控系统向着高可靠性、功能强大、配合齐备、安装调试方便、操作容易，全面整合其他应急系统功能的方向发展"
（1）传感器多样化、复合化、传感器技术是一种新型多功能。高可靠性的复合技术，该技术将感烟检测、温度和温差检测、可燃气体检测整合到一个传感器，加强对烟、温复合响应的检测，同时与整合电梯，消防联动终端设备安全运行状态传感装，实现联合工作。
（2）应急管理体系更加人性化未来城市应急管理体系将涵盖消防安全与公共设备的众多终端，并在软件功能设计！实时应急救援，远程操作控制、视频监视、设备功能人性化等综合功能。
（3）系统智能化，网络化智能化主要是传感器智能化和控制器智能化。传感器智能化是指可对检测到的信号进行分析和处理，做出恰当的判断，然后决定将哪些数据传给控制器，控制器智能化指的是进一步分析传感器传送过来的数据，依据模糊逻辑或神经网络技术做出更加复杂的推理判断，随着网络技术的发展，未来的楼宇防火监控系统必然是网络化，将各自独立的防火监控系统通过网络进行通信，实现双重管理和监控。
4 结语
目前公认的楼宇智能化系统主要包括三个方面的内容，楼宇设备自动化系统、通信自动化系统、办公自动化系统。针对超高层建筑由于空间跨度大，功能复杂，一旦起火，很难扑救，所以我们要认真总结经验，尽可能选择合理的综合系统、经济的供水方式。
参考文献：
[1]《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005.
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随着我国智能电网建设规模的不断扩大，智能型配变日益增多。同时，配电变压器及其相关设备往往价格昂贵，且多位于较荒僻的户外，做好设备的防盗监控至关重要。本文以配电变压器的防盗为切入点，提出了一种智能型配变防盗监控系统。
2传统配变台区防盗监控技术的发展现状
2.1常见的配变台区防盗技术介绍
2.1.1微波感应探测法微波感应探测法以微波感应器为核心部件，通过微波感应的原理来实现配变台区的防盗，当微波感应器的有效距离内出现移动物体时，微波感应器立即采集到信号，通过处理机对采集到的信号进行分析，一旦发现异常立即通过报警器输出报警信息，提醒配变台区的设备看护人员，可能会出现盗窃电力设备的行为。原理如图1所示。
2.1.2红外感应探测法红外感应探测法使用红外感应的原理来进行盗窃行为探测，正常情况下，配变台区现场的红外辐射量是固定不变的。此外，红外感应探测能够对运动生物和非生物进行有效区别，当有运动生物靠近时，通过非接触的形式采集有效范围内生命物体辐射出的热度信号，并通过热释电红外传感器将之转换为小电压信号，进而输出警报信息。
2.1.3GSM短信监测法GSM短信监测法将计算机信息技术与公共移动网络技术融合起来，构建由监控计算机网络、监控数据库、GSM短信平台构成的监控指挥系统。在配变台区相应的监测点安装传感器和控制器，采集现场信息，当有可疑盗窃信息输出时，与现场联网的GSM短信平台立即向监控中心计算机上报，相关信息实时存入监控数据库，监控中心接到告警信息后进行处理，再通过GSM网络下达相应的控制信息。
2.2传统防盗监控技术存在的问题分析目前，传统的防盗监控技术各有优缺点，微波感应探测法、红外感应探测法造价较高，布线工程量大，配变台区众多，配电网络点多面广，给基层供电单位的管理与维护带来较大困难，同时微波感应与红外感应设施较为灵敏，告警准确率和有效性有待提升；GSM短信监测法依赖于远程监控和数据传输，各站点均不可移动，需要架设专用的传输网络，还存在误码率、传输速率、可靠性等方面的问题。
3智能型配变台区防盗监控的构思与设计
随着铜、铅、铁等金属材料价格的上涨，配电变压器成为很多不法分子觊觎的目标，在智能电网发展的推动下，智能型配电变压器数量不断增多，提升智能型配变台区防盗水平迫在眉睫。基于此本文提出了新型智能型配变台区防盗监控的构思与设计。
3.1系统原理本文设计的智能型配变台区防盗监控系统按约定的数字协议，把电网电力设施的电气与物理状态通过传感、处理、接口技术与移动通信网络及互联网相连接，进行信息交换和通信，最终完成设备自动侦测开关机、系统定时自检、远程诊断、远程维护等高级功能。
3.2系统结构如图2所示为基于物联网技术的智能型配变台区防盗监控系统整体结构图。
3.2.1“管理层”“管理层”为监控主站，由信息管理机和远程维护中心组成，信息管理机主要保存各报警事件信息，并管理“应用层”设备，可自动接收和存储110公安监控电脑和供电公司监控电脑上传的报警数据。主要安装于供电局保卫办公室。远程维护中心全面收集“管理层”、“应用层”、“感知层”的信息，包括被盗信息、维护信息、监控主机操作信息和工作状态信息。
3.2.2“应用层”“应用层”由安装于公安110系统的监控后台、值班接警手机、供电企业值班监控后台组成，是实现“警企联动”功能的关键。“应用层”通过GPRS/GSM网络接收来自“感知层”的报警信息，并做出快速反应，通过电子地图快速定位被盗设备位置，及时通知有关人员处理事故。
3.2.3“感知层”“感知层”主要由智能监控主机、监控分机、线路探测器、配变探测器等组成，各设备之间采用470MHz智能无线自组网，且以某块化构建。每个台区配置1个智能监控主机和1个配变探测器、多个监测分机和线路探测器，可实现多个台区单元的监测，每个台区单元的防盗保护范围从变压器本体至低压出线末端。
3.2.4“远程信道”“远程信道”采用遍及全国乃至全球的GPRS/GSM无线移动通信网络和因特网。GPRS/GSM无线移动通信网络不受时间、地点、气候及地理位置影响，使用方便、灵活，有利于实现多个配变台区单元的远程监控。
3.3系统功能智能型配变台区防盗监控系统主要保护对象为台区及其低压线路，并考虑某些需重点监控的低压出线。根据现场情况灵活布置智能监控主机和分机。图3为系统技术原理图示意图。如图3所示，智能型配变台区防盗监控系统由智能主机、智能分机、配变探测器、线路探测器、智能无线自组网组成。
3.3.1智能主机智能主机由GSM/GPRS模块、无线主模块、电力低压载波模块、智能电网状态识别模块组成，通过GSM/GPRS网络（上行）和无线自组网（下行）收发信息，完成台区范围内的信息采集、处理、控制、交换及远程数据通信，因此，其具备很强的信息识别、决策及控制能力。
3.3.2智能分机智能分机主要由三相四线智能装置识别模块、载波信号接收模块、无线分模块、智能保护电路组成，与主机共同完成台区部分线路的信号识别、跟踪和监控报警。智能主机和分机均可配置声光报警装置，以在必要时给予偷盗者必要的心理震慑。
3.3.3配变探测器配变探测器使用强力磁钢吸附于变压器本体顶部。当正常运行时，其处于休眠状态；当出现异常，如变压器被移动、受强烈机械力冲击或停电时，其将通过无线自组网向主机发出报警信号。
3.3.4线路探测器线路探测器是保护重点线路的单元设备，由导线传感器、接口滤波电路、无线分模块等组成，线路正常运行时，其处于休眠状态；当电力线受损断裂时，固定在电力线上的导线传感器因失去平衡而向主机发出无线报警信息。
4智能型配变台区防盗监控系统与传统防盗监控系统的对比
与传统技术相比，新型智能型配变台区防盗监控优势如下：
4.1能够解决传统防盗技术存在的“跨线方式盗割电线”不报警及传统“人体探测器”易误报警等难题。
4.2应用了“特种智能传感器”、“低压电网运行状态智能识别模块”、“MEMS加速度检测技术”等新型传感技术，极大提高了配电台区数字信道的可靠性和实用性，同时实现了“警企联动”。
4.3依托先进的国际物联网技术和自主创新的特种智能传感器专利技术，不仅可以用于低压系统电力设施防盗报警，还可以应用于其它高压电力设施的全方位安全保护。
5结束语
篇10
关键词：油田油井；智能监控系统；研究；设计
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）19-0210-02
1 油田采油工作中井场监控系统的构建要求分析
中国的大多数油田位于现场交通不便、自然环境十分恶劣的地区，同时又加上盗窃和破坏的问题，使得石油生产和运输安全受到严重威胁。石油开采工作的一个重要组成部分就是做好安全控制工作。井场智能监控系统的建立，首先需要建立在了解控制要求和现场监控系统的功能要求的基础上。从不同角度来说，对于井场监控会有不同的需求。对石油的储层分析后发现，对油井现场的控制包括对钻油压力、套管压力和油气比、含水率、井下温度和压力等数据进行监控分析，加强对油藏管理的可视化。在油田油井的生产中，需要严格的控制井口出油温度等参数，从而对油井到计量点的集属进行合理的技术管理；通过实时监控抽水机示功图能够及时掌握生产情况；通过对电机运行状态的监控确保其正常运行；通过监控井场周围环境以及电网，对现场供电和生产设施的安全进行合理控制。对于井场的监控需求来说，通过远程视频监控，油井智能监控能够对井口的漏油情况及抽油机的工作情况进行实时监控，同时监控井场的作业是否规范的问题，通过视频监控人员就可以看到工作现场情况，一旦出现问题就能够及时停止作业指令，并进行检查，从而有效地防止现场操作错误造成的安全事故。此外，油井智能监控系统还应有电机远程启停、井场数据实时检测、产液自动计量、闯入智能分析、工作状态智能分析等功能。这些功能可以通过系统及智能的操作对油井的情况及时的监测和控制，避免发生油井安全问题。
2 油井的监控分类
2.1 自喷井的监控
自喷井需要收集油压力、套管压力、回压和油温度的数据，如果使用了电可调喷嘴，还需要收集油嘴阀位的数据，并控制油嘴的开口度。
2.2 气举井的监控
气举井是一种在油田开发的中间阶段采用的开采方法，与自喷井不同的是气举井增加注气举气控制。
2.3 电潜泵油井的监控
电潜泵油井是由电潜泵RTU和电潜泵变速驱动器组成的监控系统。由变速驱动器对电潜泵进行控制，这种监控没有远程控制功能，是根据生产的需求，把电潜泵和井下压力传感器和油井底部进行连接，通过电缆和电潜泵连接变频调速驱动，连接好的压力传感器对井底压力进行测量，通过对电潜泵驱动器的控制保持井底压力不变。
2.4 抽油机油井的监控
抽油机监控系统包括变送器、井场RTU以及电机控制柜三部分。电机控制柜主要是对抽油机的电机运行进行控制，并且把电机的电压、电流、运行状态等数据传输给井场RTU。在大部分的油田作业中，抽油机一般用人工举升的方式进行抽油操作。一旦油层的供油能力不抵抽油机设备的抽油能力，会形成泵抽空状态。在这种情况下，游动凡尔在下冲程时会对液体表面进行冲击，增加压力和冲击波，从而会损坏抽油杆、泵以及地面抽油设施。同时，这种状态会降低生产效率，消耗大量能量。因此，对抽油机油井进行自动化远程监控和诊断，能够满足生产要求。
3 智能监控系统的构成
3.1 监控中心
由于数字化抽油机与传统抽油机的组合，推动了油田生产的数字化、智能化向前发展。我国大多数油田油井的数字化抽油机很好的融入了智能监控系统，通过智能监控系统，油田油井现场的信息采集、状态监测和抽油机运行状态的监视都可以实现全程实时监控。大多数智能监控系统包括现场信息采集和联合站监控中心两部分，数字化抽油机通过信息采集软件采集到现场数据，并传输至井场通信协议箱，然后通过网络将信息反映在联合站监控中心，通过系统分析，监控中心评估井场及抽油机的工作状态，从而做出正确的判断。在这样的方式可以及时的反映和处理现场的数据信息，实现智能控制。
3.2 数字化抽油机
在油田油井智能监控系统中，其核心部分是数字化抽油机的智能化监控，对整个系统的工作状态和工作进度都产生影响。油田油井的抽油机的智能化开发，帮助智能监控系统的形成并推动其进一步的发展。数字抽油机有采集和数据传输功能，利用摄像头还可以实现实时监控，通过无线网桥接收信息，然后利用软件分析和处理信息，能够保证智能化操作的有效性和即时性。
4 油田油井智能监控系统软件分析
4.1 智能监控系统的软件组成
油田油井智能监控系统主要包括四层结构，第一层是数据采集，基于数字化抽油机控制软件实时监测油井参数，也可以与智能化视频监控软件相结合，采集油田井场现场生产情况。第二层是数据传输，数据传输层将采集层和监控中心连接起来，快速传输数据。第三层是数据处理，数据处理层是基于智能分析软件，通过及时分析和控制收集并传输过来的数据，控制油井现场设备。第四层是人机界面，人机界面层通过工作人员的操作能够满足查询、分析、监控的需要。智能监控系统中数字化抽油机控制软件、视频监控系统和智能分析软件是最重要的三个软件。
4.1.1 数字化抽油机控制软件
整个监控系统的核心就是数字化抽油机的控制软件。数字化抽油机的控制软件的主要程序包括电机保护程序、最佳冲次判定程序、平衡调整程序、故障自诊断程序，这些程序既能够采集和分析数据，也能利用抽油机的控制功能对最佳状态进行调整，还能对数据进行分析，做出控制决策。它作为一个重要的油井现场数据采集软件，最大的优势是通过软件的组态形式使得对整个系统的控制目标得以实现，并且各模块的基本功能能够集成监控层系统。同时随着网络通信设备的结合以及网络技术的支持，数字化抽油机的控制软件能够集中管理控制，并通过设置人性化的界面，将油田油井现场智能分析软件提供基础数据进行集成分析。
4.1.2 视频监控软件
视频监控软件是数字化抽油机控制软件后第二大主要软件。视频监控软件通过视频硬件级图像分析程序的检测监控视频捕捉到的图像，将实测数据进行了分析，锁定油田油井现场的工作环境以及抽油机运行状态，将拍摄到的视频传输到监控窗口，确保现场工作环境。视频监控软件和智能控制平台相互之间保持联系，监控画面可以通过工作人员对控制平台的操作进行切换，可以随时上传监控视频记录，工作人员可以随时进行查看和取证。
4.1.3 智能分析软件
智能分析软件分析起着重要的分析作用，及时评估和处理油田井场信息，对数据信息进行智能控制。井场数据库中存储的数据信息是智能分析软件的基础。通过对油田井场采集到的抽油机运行参数、油压等数据进行分析比较，智能分析软件可以及时控制油田井场的抽油机和其他情况，并及时处理故障和问题，进行报警，从而保证油田油井现场抽油机的正常运行和工作环境的安全。基于油井计量软件和功图分析软件的智能分析软件，分析软件通过识别和分析，可以自动进行故障诊断，从而达到动态分析的目的。
4.2 智能监控系统在采油中的应用功能
在生产过程中，油田油井智能监控系统发挥着多重功能，它的远程实时监控功能依赖于控制中心，将抽油机的运行状态和现场操作情况通过监控中心系统运行监测，例如故障修井作业、抽油机漏油等情况，并且对发生的特殊情况通过分析系统和控制系统进行智能控制。闯入分析功能能够针对视频监控检测到的车辆和人员出入情况进行分析，遇到可疑情况及时报警，确保现场的安全生产。产液自动计量功能能够及时记录和分析油井的产液量，并及时将数据传送到监控中心。井参实时显示功能主要用于显示和记录抽油机的参数。
5 结束语
我国智能井场监控系统随着智能化和信息系统的开发和应用，将得到越来越广泛的应用，应用将更加符合油田的实际需要。智能井场监控系统能够实现现场无人值守和智能实时监控，同时使油田的采油效率得到有效地提高，促进了油田生产和管理的发展。
参考文献：
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