监控技术论文十篇

监控技术论文篇1

关键词：无线远程监控系统实现方式操作系统选择无线通信网

无线远程监控系统是在传统监测监控系统的基础上，结合当前无线通信技术和信息处理技术而发展起来的新型测控系统。

一般而言，现有的无线远程监控系统，大都符合“控制中心—监测站”的构建模式。控制中心是整个系统运作的核心，负责收集各监测站上传的监测信息，发送各种操作命令以控制监测站的行业。监测站被布放于远离控制中心的各监测点处，负责完成信息的采集和响应控制中心发出的控制命令。控制中心可用普通微机、工作站或工控机实现，软件开发可靠基于现有的Windows或Unix操作系统。监测站的设计实现可根据不同的应用目的和应用环境，采用特定的技术形式，比如单片机、DSP或者IntelX86系列的微处理器等。无线远程监控系统的组网方式也很灵活，可利用现有的无线通信网，如GSM/GPRS网络，CDMA移动网络等，也可单独搭建专门的无线局域网。下面系统地讨论无线远程监控系统设计开发时涉及到的一些核心技术，主要包括三个方面：监测站的设计开发、无线网络的组建和控制中心的软件设计。

1监测站的设计实现

监测站的设计与实现是整个无线远程监控系统研制开发的重点，监测站对信息数据处理的能力和精度将影响整个系统的最终性能。在整个开发过程中，监测站的设计是工作量最大、所需时间最长的一部分。监测站处于工作现场，只完成数据的采集、处理和控制，任务相对单一、固定，无须用詙大的台式机来完成；考虑到节能和布放方便，监测站多为嵌入式系统。根据整个无线远程监控系统所要实现的功能，和对数据处理与对传感器控制能力的要求，监测站设计的复杂程度和采用的具体技术是不一样的。

1.1基于单片机的设计实现方式

采用单片机是大多数嵌入式系统设计时的首选方案。由于在片上集成有丰富的外设，具有良好的控制能力，单片机天生就是为嵌放式系统度身定做的，在嵌入式市场上占据了最大的份额。

基于单片机的设计方案一般适用于对数据处理要求不高，运算量不大的远程监控系统。根据需要，单片机可以选用较为低端的4位机或8位机，如8051等，也可选用功能较强的专用芯片，如MSP430FE42X系列。单片机主要用于监测站端的系统控制。片外存储器一般为RAM、EEPROM和Flash等存储器；I/O设备一般为键盘、LCD等供设计调试用的人机交互接口；传感器一般为话筒、摄像头、扬声器和伺服马达一类的设备。无线通信接口实现相对较为复杂。编解码器是可取舍的，对于低速率数据一般没有必要。根据系统的处理任务和信息的类别，编解码器可选用不同的芯生，如CMX639（用于音频）或LD9320等，也可用编程逻辑器件实现。监测站软件可直接通过C或汇编语言实现，也可在实时操作系统上开发应用软件。对于低档的4位或8位单片机，控制能力较低，系统简单，一般采用直接编写控制程序的方法。对于功能较强大，各设备间交互复杂的系统而言，大多数是利用操作系统来进行任务管理、设备交互，应用软件只是完成上层的数据处理等工作。

1.2基于DSP的设计实现方式

众所周知，DSP的数字处理方面能力较强，技术已经很成熟，能处理各种运算的通用、专用芯片也很多。以DSP为核心设计开发的监测站，可以完成高速率数据处理，保证系统实时性方面的要求。

这类设计方案一般适用于数据处理运算量比较大，实时性要求高而对控制能力要求相对较低的监控系统。与以单片机为基础的监控系统不同的是，DSP除了作控制器以外，还可兼作数据计算、编/解码之用。对于较复杂的编/解码以及压缩解压运算（比如对图像视频数据的处理等）是否仍由DSP完成，须综合考虑。若DSP在系统控制和实现传输协议方面负担太重，则这部分运算需要由专门的处理芯片完成；若系统控制和传输协议较简单，或根本没有到上层协议栈，则这部分复杂的运算可由DSP完成。

1.3基于MCU+DSP的设计实现方式

显然，这种设计方式吸取了单片机和DSP各自的优点：单片机的特点决定其擅长于控制，DSP的内部结构保证较强的数据处理能力。两者的组合可实现一些相当复杂的系统功能，但由于系统中采用了两个处理器，其间的信息交互是设计这类监测站时须着重考虑的问题。只有单片机和DSP之间较好地协同工作，才能充分发挥各自的优点；否则，由于两者间的协调而耗费了大量资源，整体性能未必高于采用单一处理器的系统。实现单片机和DSP间通信协调的常用方法是采用双口RAM。

目前，有些DSP或单片机厂家为了扩大芯片的适用范围，在原有基础上进行扩展，相互间容入了对方的特点，使同一芯片在数据处理和控制方面同时具有较好的性能。比如Microchip公司推出的dsPIC，使客户能方便地将单片机的功能转移到DSP上，目前推出的产品有dsPIC30FXXX系列。由于DSP和MCU两个功能模块在同一芯片内实现，提高了系统的可靠性、降低了监测站的设计难度并节省印制板空间。这类芯片得到广大用户的青睐。

1.4基于MPU的设计实现方式

设计嵌入式产品的另一可选方案是采用基于微处理器的设计方式。与工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高等优点；同时，在该领域技术成熟、产品类型多、选择空间大，满足各种性能需求的处理器比较容易获得。随着采用RISC体系的高性能MPU（比如采用ARM构架的处理器芯片等）的出现，MPU在嵌入式领域中的地位经久不衰；但是，由于在设计监测站时，电路板上必须包括ROM、RAM、Flash、总线接口和各种外设等器件，系统的可靠性将有所下降，技术保密性差，实现难度也较大。

1.5实时操作系统选择和嵌入式实时软件开发

目前已有的实时操作系统（RTOS）种类繁多，软件结构各异，可适用于复杂程度不同的各种环境，包括循环查询系统、前后台系统、实时多任务系统和多处理机系统等。具体实例有VxWorks、pSOS、QNX、PalmOS、WindowsCE、lynxOS和嵌入式Linux等。选择适合监测站乃至整个无线远程监控系统的RTOS的重要性是不言而喻的，它可能关系到整个系统研制的成败。选择过程杂而又需要耐心：要了解各RTOS的特点和适用范围，比较其间的区别，才能找到最为合适的一种。选择比较时，需要考虑的因素主要有：

①RTOS能否支持在项目中使用的语言和微处理器；

②RTOS能否与ICE、编译器、汇编器、连接器及源代码调制器共同工作；

③RTOS是否支持设计中要用到的服务，如消息队列、定时和信号量等；

④RTOS能否达到应用产品的性能需求，比如实时性需求；

⑤能否获得产品开发时必要的组件，比如协议栈、能信服务、实时数据库、Web服务等；

⑥RTOS是否能为公开出售的硬件提供设备驱动程序；

⑦使用RTOS是否免费；

⑧能否获得目标代码；

⑨获得的技术支持有多少；

⑩对于需要授权的RTOS，授权方式是怎样的。

嵌入式实时软件的开发与传统软件的开发有许多相似之处，继承了许多传统软件的开发习惯；但由于嵌入式实时软件的功能和运行环境特殊，决定其与传统软件的开发有所区别。嵌入式实时软件的开发使用交叉开发方式。所谓交叉开发是指，程序代码的实现、编译和连接的环境与对其进行调试和运行的环境不同。前者基于普通微机平台，后者则基于嵌入式系统的硬件平台。调试过程多是在有通信连接的宿主机与目标机的配合下进行的，开发完成后需要进行固化和固化测试。另外，开发过程还需要相应的开发工具，包括交叉编译器、交叉调试器和一些仿真软件。嵌入式应用系统以任务为基本执行单元，用多个并发的任务代替通用软件的多个模块，并定义了应用软件任务间的接口。由于整个无线远程监控系统的实时性能受RTOS和应用软件的影响，所以，在软件的需求分析阶段就充分考虑其实时性要求。再加之嵌入式应用软件对稳定性、可靠性、抗干扰等性能的要求都比较严格，所以嵌入式实时软件的开发难度较大。

2无线通信的设计实现

无线通信的设计相对于监测站而言较简单，有许多现有的产品和通信系统可以利用，重点只是在于从多种实现方式中作出最优的选择。

常用的实现方式有：利用现有的通信网络（GSM/GPRS、CDMA移动网等）和相应的无线通信产品；通过无线收发设备，如无线Modem，无线网桥等专门的无线局域网；利用收发集成芯片在监测站端实现电路板级与监控中心的无线通信。

2.1利用现有网络实现监测站与监控中心的无线通信

现有的通信网络较多，按业务建网是3G以前通信网络的特点，无线网络也不例外。设计无线远程监控系统可以借用的无线网络主要有：全球数字移动电话系统（GSM）、通用分组无线业务（GPRS）、采用码分多址（CDMA）技术的移动网、蜂窝式数字分组数据（CDPD）系统。

GSM（GlobemSystemforMobile）是全球最主要的2G标准，能够在低服务成本、低终端成本条件下提供较高的通信质量。就其业务而言，GSM是一个能够提供多种业务的移动ISDN（IntegratedServicesDigitalNetwork，综合业务数字网络）。

GPRS（GeneralPacketPacketRadioService）在现有的GSM网络基础上增加一些硬件设备和软件升级，形成一个新的网络逻辑实体。它以分组交换技术为基础，采用IP数据网络协议，提高了现有的GSM网的数据业务传输速率，最高可达170kb/s。GPRS把分组交换技术引入现有GSM系统，使得移动通信和数据网络合二为一，具有“极速传送”、“永远在线”、“价格实惠”等特点。

CDMA（CodeDivisionMultipleAccess）网络采用扩展频谱技术，使用多种分集接收方式，使其具有容量大、通信质量好、保密性高和抗干扰能力强等特点。

CDPD（CellularDigitalData）无线移动数据通信基于数字分组数据通信技术，以蜂窝移动通信为组网形式，是数据朎与移动通信的结合物。这种通信方式基于TCP/IP，系统结构为开放式，提供同层网络无缝连接和多协议网络服务。CDPD网络具有速度快、数据安全性高等特点，可与公用有线数据网络互联互通，非常适合传输实时、突发性和在线数据。

对使监控中心与监测站间的无线通信能利用现有的网络，对于特定的无线网需用相应的接入设备。这类设备市面上有现成的产品可供选择。接入GSM网络的通信模块有西门子的SIEMENSTC35i，接入GPRS可用西门子的MC35GPRS模块，接入CDMA网络的有华立H110CDMA模块和AnyDATA公司的CDMAModem(DTS-800/1800)，遵循CDPD方式的无线调制解调器（Modem）有OmniSky和NovatelMinstrel。

利用现有的网络组建无线远程监控系统，网络连接如图1所示。其中无线接入模块产品一般都提供有RS232作为外通信接口，有些天线是内置的。利用现有的网络覆盖面广和可漫游等特点，使监测站和控制中心的位置不受距离的限制；但由于利用公网，安全性会有所降低。

2.2通过专用无线收发设备建立无线局域网

这种设计实现方式结构简单，且无须向网络运营商付费；利用专网，安全性高。无线传输以微波作传输媒体，根据调制方式的不同，可分为扩展频谱方式和窄带调制方式两种。扩展频谱方式系统的抗干扰能力和安全性高，对其它电子设备的干扰小。窄带调制方式占用频带少，频带利用率高；通常选择专用频段，需要申请；相邻频道间影响大，通信质量、通信可靠性无法保障。

采用专用无线收发设备建立无线局域网的拓扑结构如图2所示。无线收发设备包括无线Modem和无线网桥等。无线Modem与监测站和控制中心之间采用RS232通信。若采用网桥为网络组建设备，网络拓扑结构将更为灵活，如图3所示。其中在无线网两端的有线网络是可取舍的，可以是以太网、令牌环网或点对点网络等本地局域网。也可以城域网，甚至是因特网，但使用公网时须考虑安全性和费用问题。

2.3利用收发集成芯片在监测站端实现的无线通信

前两种组网方式的一个特点是采用现有的网络系统和产品，无线通信部分不须专门开发，实现较为容易。但由于所购买的产品均是独立器件，使整个系统特别是监测站一端结构复杂、体积庞大，往往在系统推广时会带来不利，且外购产品会增加系统的成本。若能将外购产品的功能与监测站集成在一起，在电路板级实现，将可以避免上述不利因素；但这会增加系统开发的难度，延长研制周期。须权衡利弊，根据项目组的开发实力和系统生命周期作最有利的选择。

采用此方法设计监测站需要实现的部分只是图1、2和3中的无线通信接口（可参看本文的网络版全文）。这部分的硬件实时框图以及处理器、存储器的关系大致如图4所示。各个子模块都有多种芯片可供选择，比如射频前端可用ML2751和RTF6900，实现调制/解调的有ML2722，扩频、解扩可用LD9002DX2和Stel-2000A等。

3控制中心的设计实现

控制中心的设计相对于监测站的设计开发来讲较为简单，硬件设计少，除了普通微机（或工作站、工控机）外，还需要网络接入设备（若无线通信采用自行设计的模块实现，则须开发专用的无线网卡插入微机主板的预留总线插槽中）。控制中心的设计开发主要集中在应用软件的设计开发上，一般是基于Windows和Unix等常用操作系统的。当前用于此类软件开始、调试的工具较多，且功能强大，给控制中心软件的设计带来便利。

监控技术论文篇2

1.1水利自动化监控系统缺乏资金

由于我国水利建设资金来源于政府与国家的投资，虽然国家所下拨的建设资金足以实现水利工程的建设，但是在实际的水利工程建设中，部分水利工程建设管理人员为了获取高额利润，从国家下拨的资金中套取一部分，导致配套建设资金并没有足额到位。由于水利自动化监控一般是在工程建设的末期才进行，工程建设资金可能已经在前期的工程中消耗过多，造成在工程末期往往会因为资金不足而难以实现如期建设，其投入使用也延期，且质量方面并没有达到要求。此外，国家对水利建设中的自动化监控系统投资政策并没有落实到位，在没有政策作为依据的前提下难以将资金有效的应用在水利自动化监控系统建设中。

1.2系统建设质量难以控制

由于水利工程建设项目的质量受多方面因素的影响，工程质量与施工单位的施工技术、管理能力及监理单位的监理力度等方面有关。由于水利工程在很大程度上受施工人员的技术及施工单位人员流动性较强等因素的直接影响，导致有效的水利自动化监督控制工作难以开展，而施工单位缺乏能力较强的技术人员及监督管理人员，导致水利自动化监控系统建设的质量检测技术仍较为落后。水利自动化监督控制涉及到多方面的知识，要求技术人员必须具备工程管理、自动化管理以及自动化控制等综合性知识，然而这种综合性人才比较缺乏，导致水利自动化监控系统建设的质量难以得到有效保障，技术人员的缺乏在很大程度上制约着我国水利建设的发展。

2无线通信技术在水利自动化监控系统中的应用

在技术不断更新与发展的年代，无线通信技术也在不断发展，水利自动化监控系统在技术的支持下也迅速发展。目前我国无线通信技术正在不断发展与完善，实现了水利监控系统的智能化与自动化。无线通信技术在水利监控系统中的应用越来越广泛，在水利监控系统中，包括水利工控监控系统、水利水情自动化监测系统、水利综合监控系统，而这三大系统中又包括多个子系统，因此水利自动化监控系统具备明显的复杂性。

2.1在水利水情自动化监控系统中的应用

水利水情自动化监测系统将农村的雨水、水利情况等情况作为监测对象，因此监控系统建设一般设置在农村或者深山区。水利水情自动化监控系统包括雨水情自动化监测系统及农田水利自动化监测系统，这两个子系统之间既有联系也有一定的区别。前者主要是根据雨水量及雨水期等相关情况对汛期各时段的水位进行监督控制，从而为防汛工作提供重要的数据资料。雨水情自动化监测系统将监控的相关信息上传到上级防汛指挥部门，通过不同的网络间的数据交换系统。而水利水情自动化监测系统中的农田水利自动化监测系统的监测对象具体包括水流的地理位置、水流速度、风速、土壤的含水量、降水量等，这些监测对象所获取的数据具有一定的集中性与分散性，监控点之间的距离较短。由于农村的条件有限，系统规模一般较小，限制了水利水情自动化监控系统的发展，采用无线通信技术能有效地弥补落后地区系统监测数据量少的缺点，发挥无线通信技术的优势。由于建设条件有限，因此系统建设必须一次性完成，因此可以将无线局域网络通信技术与有线网络通信技术相结合，从而组建出数据通信网络，避免高额建设，减少了监控系统的建设费用。

2.2在水利工控自动化监控系统中的应用

在水利自动化监控系统中，水利工控自动化监控系统与企业的自动化监控系统具有一定的相似性。该系统主要是以实时监控视频的方式以实现对数据的有效监督与控制。由于系统建设的技术对系统数据的传输速度、安全性及信道有较高的要求，因此必须加强对系统的实时监测与控制，建立配电室和中央控制室，采用配置较高的工控机及高清摄像机进行视频监控。建立信息化网络平台是水利信息化建设的重要内容，目前我国部分水利工程的自动化监控系统已经建立了小型局域网络系统，局域网的设计与建设已经正式开展。

2.3在水利综合自动化监控系统中的应用

水利综合自动化监控系统主要是应用于大坝的监控，其中包括了河道综合治理与大中型水库的除险加固这两个方面。近年来，我国加强了对水利的综合治理力度，我国政府也在不断加大对水利综合治理的资金支持与技术支持。我国财政资金对水利监控系统建设的大力支持在很大程度上加强了对水库的建设，进一步加快了我国水利自动化监控系统建设的进度。由于河坝是防洪的关键地段，因此在进行水利工程建设时必须加大监管力度，相关技术人员通过不断总结以往经验，吸取教训。水利综合自动化监控系统的组网方式主要采用光缆作为主要的信道，接着再使用光电转换的形式。此种组网方式具有信道宽、防雷击等外部影响、网络速度快等优点，然而这些系统的施工所需成本较高，且难度较大，导致工程建设的后期维护费用较高，且支出费用超过了预算。在河道的综合性管理中，可以采用有线与无线相结合、局域与广域相融通的组网方式进行，在组网方式的选择方面，可以在每一个河坝的监控终端设置无线局域网络，并根据各个监督控制点来选择合适的组网方式，实现对监测数据的有效传输。可以采用直接铺设的方式布置光缆，能有效地减少雷击等外部影响，但这种方式容易导致土建设置被损害，且信道恢复慢，误码率较高。而采用无线局域网络与有线局域网的组网方式具有较大的优势，与其它组网方式相比，其无线局域网的结构比较简单，且安全性较高等，能有效的减少施工量，降低了系统维护率。无线通信技术在水利综合监控系统中的作用很明显，有利于数据的集中上传，实现其实时有效的监测职能。

3结束语

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1监控范围

利用现代化电子监控技术和安全生产预警系统机制，煤炭企业能够随时动态掌握监控其所有生产管理状态，也就是所其监控范围极为全面详细。人工安全员进行安全检测都只能进行局部点的检测，无法实现全面动态监控掌握，然而煤炭瓦斯泄露爆发也通常都是由点出发，逐步导致事故发生的，人工检测就很难检测出来，也就无法杜绝事故的发生，尤其检测不及时就会错过疏散时间，而利用该监控预警系统就能够对整个作业环境进行实时、有效、详细、全面的自动检测和自动分析，有效实现了眼观四路耳听八方的效能。

2及时通知功能

当前煤矿作业模式都是多个工作面和采煤区连续作业，不同工作面距离很远，甚至部分工作面不同巷道距离也较远，因此如果某个工作面或者巷道发生安全事故就会影响波及到其他巷道和工作面员工，其他工作人员就容易在一无所知的情况下继续工作，届时再进行疏散逃命也就来不及，而煤矿监控预警机制和系统广播功能就能够及时准确通知某个工作面工作异常状态，从而有利于其他工作面作业员工及时洞察安全事故，快速反应疏散，从而减少企业人员伤亡和经济损失。

3自动监控设备的扩展

一般煤矿井下各种电气设备较多，不少设备发生故障也很难立即察觉，有的设备故障发生察觉后进行事后维修也较难，而利用其监控预警系统就能够借助现场总线路来及时监控记录重要设备运行状态信息，有利于及时排除预警故障设备及故障设备点，有利于设备的快速及时有效维修，从而切实保障企业安全稳定高效生产。此外其生产现场总线建立后，就可以利用新的、先进的监测设备来随时升级扩展，如其现场无线广播设备、图像监控系统等等都能够随时接入并升级，能够有效与时俱进，完善企业完善生产管理装备。

4事故分析与防范

由于该安全生产管理监控预警系统能够全程洞察企业生产动态数据，其历史性和实时性的信息数据就能够帮助安全生产管理人员全面掌握事故前后各点工作运行状态和所有相关完整信息，使得安全生产管理人员能够及时有效寻找事故源头和事故发生原因，从而就能够针对性采取抢救措施，也有利于工作人员总结经验，并结合全部矿井全年不同季节、月份、气候下瓦斯活动变化规律，从而科学有效提出事故预防措施和应急机制。此外由于现代工业技术和科学技术的发展，煤矿企业安全生产领域所需的现代电子监控系统和设备成本较低，只需要普通计算机、传感器和现场总线，成本都不高，然而其组成的地面监控系统、安全管理预警机制等所起到的作用却十分巨大，能够有效防范事故发生，从而间接为企业节省了大量的财产资金，也减少了企业人员伤亡损失。

5结束语

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【关键词】Web技术嵌入式系统网络视频监控系统

一、引言

随着现代网络通信技术的飞速发展，越来越多的企业、集团呈现出跨地域式的发展，而在这样的背景下，利用网络实现远程监控，对于降低企业的生产成本，提高劳动生产率，进而提高生产安全是有利无弊；另一方面，随着生产规模的扩大，设备分布的越来越离散，而视频监控以其实时直观的优势迅速被广大用户所接受，结合物理通信技术，能够非常容易的实现基于网络的远程视频监控。但是过去的视频监控网络通常都是采用普通的双绞线或者同轴电缆实现远程传输和监控的，对于具有大流量数据的视频图像而言的视频负载，通常会容易造成网络的拥塞，而且基于这种模式组建的网络视频监控系统后期维护较为繁杂，对系统的更新也比较困难。为此，必须要想方设法实现新技术在远程网络视频监控系统中的应用。

本论文主要结合嵌入式系统的设计特点，详细探讨基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统的设计与应用，以期能够从中找到嵌入式网络视频监控系统的可靠设计与应用方案，并以此和广大同行分享。

二、嵌入式技术在网络远程视频监控中的应用分析

2.1嵌入式技术分析

嵌入式技术是一种以实际应用为中心，结合实际功能对软硬件进行裁剪，从而构建专用计算机系统的一种技术。嵌入式技术的发展为嵌入式网络视频监控系统的发展和应用提供了有利条件和基础平台。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统以及其他应用软件等组成。与PC相比，嵌入式系统具有成本低、耗电少、实时性好、稳定性好以及易于升级扩展等优点，具有良好的应用前景。

随着硬件设备的升级，现在很多基于嵌入式的摄像头都作为前端视频监控设备，这样直接在摄像头内部进行图像视频数据的压缩，通过嵌入式视频服务器的转播，用户用普通的浏览器输入对应的嵌入式网络摄像头的IP地址，就可以实现对远程网络摄像头的视频监控，大大简化了整个系统的硬件构成，同时由于基于嵌入式技术构成的远程网络视频监控系统，用户也无需在PC机上开发专用的视频监控管理软件，只需要用普通的浏览器就能够实现远程视频监控，大幅降低了系统的开发成本。

2.2基于嵌入式技术的网络视频监控系统需求分析

（1）功能需求分析

基于嵌入式技术的网络视频监控系统，主要是实现远程网络视频监控，其具体功能需求主要体现在以下几个方面：

①基于嵌入式的网络摄像头负责前端现场的视频图像的采集，同时在摄像头内部进行视频图像的压缩，以远程网络支持的通信协议传输至网络视频服务器，由服务器向用户提供视频监控画面。

②客户通过浏览器与服务器进行交互，获取远程网络视频监控画面；客户也可以直接通过IP管理访问远程网络摄像头，直接获取远程视频监控画面。

③网络视频服务器负责对远程视频监控画面数据的管理，包括存储、调用和访问，同时通过对客户的权限设计与管理，确保不同权限等级的客户拥有不同权限的远程视频监控画面的管理；另一方面，网络视频服务器还必须要设计必要的安全管理程序，确保视频监控数据在网络中的传输安全。

（2）系统软硬件平台分析

①系统硬件平台

基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统的硬件平台主要由嵌入式系统构成，包括基于嵌入式技术的网络摄像头，网络视频服务器；其中基于嵌入式技术的网络摄像头，主要由嵌入式微处理器，存储器、通信接口等部分构成。嵌入式微处理器的核心部件是ARM内核，该内核能够支持多线程任务的并行开发，并且针对具体的功能对软件进行裁剪，大大简化了网络摄像头的硬件结构和硬件平台成本。

②系统软件平台

系统软件主要是在前端网络摄像头内部实现视频图像数据采集和压缩处理的软件平台，该平台采用嵌入式Linux系统为基础平台进行裁剪和开发。Linux内核能够轻易实现对设备的硬件驱动、I/O数据的读取与存储、进程的调度以及多任务协调等任务，因此，只要提供具体的功能，就能够利用Linux内核实现具体的功能开发。

三、基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统的实现

3.1系统架构

基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统，其整体结构采用了嵌入式+Web网络相结合的方式进行架构，因此整个系统的架构可以分为以下三个层次：

（1）前端嵌入式网络摄像头

作为整个视频监控系统的前端设备，该系统采用了基于嵌入式技术的网络摄像头，该摄像头具备独立的IP通信能力，同时由于内部具有嵌入式微处理器，因此该摄像头支持对视频图像监控功能的专业化裁剪，从而实现网络视频监控功能的一对一通信和管理。另一方面，通过对嵌入式网络摄像头内部程序的裁剪，能够实现对视频图像数据的采集、压缩、存储和传输等多任务的协调，大幅降低了对网络传输的负载压力，从而提升了系统整体的健壮性。

（2）网络传输层

为了实现网络视频监控的远程传输，网络传输层选用数据传输实时性较好的工业以太网作为网络传输介质，选用环形拓扑结构作为网络传输层的物理结构，这样能够有利于提高数据传输的可靠性。

（3）终端视频监控管理层

作为整个嵌入式网络视频监控系统的管理层，主要由网络视频服务器和显示终端两部分构成，网络视频服务器参与对视频监控画面数据的管理和远程调取等访问任务，而显示终端则主要用来完成对远程视频监控画面的访问。

3.2嵌入式视频监控程序的设计

嵌入式操作系统的主要特点之一，就是能够实现多任务的并行处理，尤其是本论文所选取的以Linux作为核心内核，适宜将可移植性很强的uC/OS-II操作系统内核移植到以Linux作为核心的操作系统中去，从而为多任务的并行处理的实现打下了良好的技术基础。

关于具体的利用Linux操作系统和uC/OS-II内核实现多任务的并行处理，可以从以下几个步骤入手实施：

（1）划分任务流程：所有的任务需要实现进行规划处理，将任务的流程规划好，并按照具体的流程执行相应的进程，从而将所有任务的并行处理转变为进程的并行处理；

（2）按优先级顺序处理：按照预先定义的中断优先级顺序处理各个任务进程，当不同的任务进程同时处理时，按照优先级顺序进行处理；当相同优先级的任务进程需要处理时，可以按照任务的范围度实现中断嵌套处理，从而保证了多任务的并行处理；

（3）任务在事件库中被执行：当任务被分解为进程之后，按照优先级的顺序被定时器响应就进入了事件库，在事件库中主要是针对任务的属性和需要完成的目标，对任务的进程进行封装，封装主要包括文件封装和接口封装，封装的目的是为了实现在同时并行处理多个任务的时候，不会因为进程的相似性而发生任务的错误执行的情况。

总之，在嵌入式系统中，多任务的并行处理需要借助于进程处理，并按照优先级的顺序进行处理，当然，也可以借助于Linux内核的事件调度，辅以合适的任务执行策略，即可实现预期的多任务并行处理的机制。

四、结语

基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统，相较于传统的网络远程视频监控系统，具有突出的优势，如适合更远距离的传输，简化了系统结构和开发成本等，因此在近几年，基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统得到了广泛的应用，因此基于Web技术的嵌入式网络视频监控系统已经成为网络远程监控系统的发展必然趋势。本论文结合嵌入式系统详细探讨了网络远程视频监控系统的开发与实现，对于网络远程视频监控技术的研究，无论是从理论研究方面，还是从实际应用方面，都具有较好的指导借鉴意义。当然，本论文所设计的嵌入式网络视频监控系统只是从嵌入式角度对系统进行了开发设计，针对Web技术尚有很多具体的技术问题有待解决，这有待于广大技术人员的共同努力，才能够最终实现基于Web技术的嵌入式网络视频监控技术的飞速发展和应用。

参考文献

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监控技术论文篇5

关键词 协议；DCS；握手

中图分类号TP392 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）45-0207-02

随着科学技术的迅速发展，越来越多的领域采用计算机和单片机技术来改造传统产业，对其生产过程各环节进行监测和控制。生产过程监控主要是指对受控对象的运行状态和运行过程进行监测和控制[1]。国外信息技术发展起步早，计算机和单片机技术应用和信息化管理的水平较国内高，监控技术理论与实践水平较高，监控系统在国外企业中的应用非常普遍；另外，国外监控系统市场非常活跃，但监控系统价格昂贵，维护成本较高，现阶段在我国企业引进国外中小型监控系统难度较大。

在这种背景下，国内掀起了研发中小型监控系统的热潮。国内电子信息技术和计算机技术起步较晚，大多数监控系统研发公司研发水平和技术水平较低，其监控系统在可靠性、实时性、稳定性与高效性等诸多方面存在不足。国内各公司相关研发水平参差不齐，而企业和政府对监控系统的需求正逐年增加（企业大型仓库、种植园、大型体育馆及宾馆客房温度和火警监控等），这对相关项目的研究与开发都提出了新的要求，在现有基础上进行系统研究，制定相关协议与标准是未来技术发展的必然趋势[2]。基于DCS的无线数据传输控制是无线DCS研究的主要内容和关键技术。虽然现有协议和模块种类比较丰富，但对基础协议的研究有利于降低产品的成本和提高系统安全性。在各种环境下，协议的适应程度直接影响着整个监控系统的运行，因此，基于DCS的无线数据传输控制协议设计成为整个项目的关键所在。

1传输类型

传输类型包括：控制传输和数据传输两类。

控制传输采用一对多、码分多址方式。计算机发出的控制信号通过无线模块发送到各监控终端（广播方式），监控终端解调出控制数据送给解码器，解码器根据地址码来判断是否解码。数据传输采用多对一、码分多址加轮询方式[3]。监控终端实时采集现场数据，并将其存于临时数据缓冲区，监控中心计算机按上位机监控软件决策要求定时轮询指定监控终端并获取监控终端数据，控制和数据传输模型如图1所示。

2握手机制

下面主要讨论“主从式多机通信”的握手机制。

2.1命令传输过程

主监控器以广播方式发送由监控中心计算机发出的设备地址信息，后启动定时器并处于接收状态，各监控终端以中断方式接收地址信息并与自身器件地址进行匹配，若匹配成功，则返回应答信号，随即进入命令接收状态，主监控器接收到应答信号后发送相应控制命令，后启动定时器并处于接收状态，监控终端接收到控制命令之后返回应答信号，并进行命令解码，执行相应控制动作。地址不匹配的监控终端，不返回应答信号，不进入接收命令状态；未收到控制命令的监控终端，不返回应答信号。主监控器在定时器定时时间范围内没接收到应答信号，则此次通信失败，连续n次失败，则主监控器通知上位机系统做出警示（命令发送失败）。传输过程如图2所示：

2.2命令格式

2.3数据传输过程

监控终端实时或按上位机命令采集现场数据，并将其存于临时数据缓冲区，主监控器以广播方式发送由监控中心计算机发出的设备地址信息，后启动定时器并处于接收状态，各监控终端以中断方式接收地址信息并与自身器件地址进行匹配，若匹配成功，则返回应答信号，接着连续发送临时数据缓冲区中若干字节监控数据，主监控器连续接收监控数据直到接收到结束标记；若没有与之匹配的监控终端地址，主监控器在定时器定时时间范围内没接收到应答信号，则此次轮询失败，进行下次轮询，连续n次轮询都失败，则主监控器通知上位机系统做出警示（数据监控失败）。

2.4数据格式

数据格式如图5所示。

参考文献

[1]黄志强，田太徐，邹建华，王磊.嵌入式家庭远程监控系统设计.微计算机信息，2005.

[2]于立娟，于海业，张志平.基于GSM的远程环境监控系统.仪表技术与传感器，2007，3：30-60.

监控技术论文篇6

关键词：电力系统 自动化技术 发展趋势

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0202-01

电力系统自动化技术不仅能够准确的判断电力故障，还能够对负荷、线损、电能质量的好坏进行有效的分析，保证电力系统的正常运行。随着电力系统自动化的要求越来越高，电气新技术得到了更广泛的应用，从而促进了电力系统自动化的发展。

1 电力系统自动化技术概况

首先从概念、组成要素和智能技术三个方面进行说明电力系统自动化技术的重要作用。

1.1 电力系统自动化技术的概念

电力系统自动化技术是指使用各种具有自动检测功能和决策控制功能的装置，通过数据传输系统和信号系统将电力系统的各个元件、局部系统或者是全系统进行自动监控、协调控制的技术，确保电力系统能够安全稳定可靠的运行。

1.2 电力自动化系统的组成要素

电力系统自动化系统中主要有以下几个要素。

（1）变电站自动化技术；变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。因此变电站自动化技术尤为重要。变电站自动化技术是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等。（2）配电网自动化技术；配电网主要是是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等组成的，在电网中起到分配电能的作用。长期以来，配电网只采取手工操作方法，随着技术的进步，逐渐能够运用自动化技术，配电网自动化技术对于电能的分配和监控十分重要。（3）电力系统调度自动化技术；电力系统调度自动化技术是是当前电力系统中发展最快的技术领域之一，主要功能构成有：电力系统数据采集与监控，电力系统数据采集与监控以及数据通信技术是实现调度自动化的基础和前提；电力系统经济运行与调度、电力市场化运营与可靠行、发电厂运营决策支持等；其功能的强大性能够确保电力系统在运行过程中的准确性、可靠性和经济性。

1.3 电力系统自动化智能技术

随着电力系统的要求越来越高，智能化技术的运用已经成为大势所趋，一些先进的技术也在不断地应用于实际中。

（1）神经网络控制技术；神经网络控制技术为解决复杂的非线性、不确定、不确知系统的控制问题开辟了新途径，同时具有并行处理能力和自学能力，确保数据的准确性和可操作性。（2）专家系统控制技术；这一技术在电力系统中被广泛的应用，它能够实现对于电力系统警告或紧急状态的辨认，提供紧急处理方法，同时还能够实现对故障处的隔离，实现配电系统自动化运行，但是其难以模仿专家的思维的缺点使其技术的应用还存在一定的弊端。（3）线性最优控制技术；该技术是将线性最优理论应用于实际情况的表现，通过该技术，降低了远距离电力运输的损耗，实现了电力的高效利用。

2 电力系统技术的发展趋势

2.1 自动化技术的发展总体趋势

（1）由开环监测为主转移到闭环控制为主。（2）由技术功能单一向多功能全方位的方向发展，例如变电站自动化、配网自动化技术的应用。（3）由单个元件发展向全系统方向发展，例如检测控制与数据采集技术的发展。（4）由高电压等级向低电压等级发展，如从能量管理系统向配电管理系统方向发展。（5）装置的性能向灵活性、技术性、创新性和数字化方向转变，确保供电系统的高效性、智能型和经济性，例如继电保护技术的创新。（6）将电力系统的高效、经济、安全运行和管理的自动化和效率化结合，实现电力运输过程的顺畅，如管理信息系统在整个过程中的应用。

2.2 自动化技术环节的发展趋势

（1）新技术的应用应该实现适应性、协调性、创新性和最优性的完美配合。（2）在技术设计上尽量符合多机系统，以应对可能出现的问题。（3）在监控环节尽量提高技术含量，实现实时监控、分段监控与重点监控相结合的监控模式。（4）培养技术人员的技术含量和技术素养，实现多种技术人才联合作业，在技术理论上实行现论，技术手段上实现自动化控制，将电子技术应用的实际情况中。

3 新技术在电力系统自动化发展中的应用

3.1 dfacts技术和facts技术的应用

（1）facts技术；在电力系统发展过程中，facts技术即柔流输电系统在不断的发展，该技术就是在输电系统的关键部位运用具有单独或综合功能的电子装置，对电压、电抗等输电参数进行控制，确保输电的可靠性和高效性，该技术将微机处理技术、电子技术等高科技应用于输电过程，确保了电力系统的安全可靠，同时能够实现节电的环保效果。（2）dfacts技术；随着社会的发展，用户对于供电质量、可靠性的要求越来越高，因此电力自动化系统中的技术应用越来越受到重视，dfacts技术即配电系统中的灵活交流技术，其应用对于供电的质量和稳定性都有保证。该技术能够对供电过程中的各种质量问题采取相应的和及时的解决办法，在配电网和大量的电力用户的供电端使用新型的电子监控设备，实现对质量问题的全过程监控，保证用户用电的质量。

3.2 高效动态监测系统

监控系统中一种是侧重于监控电磁暂态过程的故障录波仪，它的记录数据较为繁杂，记录的时间也较为短暂，记录仪之间也缺乏通信，忽略了对系统的整体动态分析；一种为侧重于系统稳态运行状况的监视控制与数据采集系统，该系统的数据刷新时间较长，只能对系统的稳态特征进行分析。这两种系统的局限性促使了新型动态监测系统的产生。这种新技术则为基于gps的新一代动态安全监控系统，它是由同步定时系统、中央信号处理系统、通信系统以及动态相量测量系统构成，运用gps实现同步相量测量技术以及光纤通信技术，为相量控制提供了实现的可能性。

4 结语

随着科技的进步，人们对于电力系统的要求也越来越高，电力系统自动化控制技术的应用也成为必然，本文提出的电力系统自动化技术和其发展趋势以及其新技术的应用，能够保证电力系统运行的电能质量、安全性、可靠性以及经济性。

参考文献

[1]杨芳.电力系统自动化控制技术的应用研究.价值工程，2012年10期.

监控技术论文篇7

【关键词】铁路机车；监控装置；数据传输

0.引言

随着我国铁路运输系统的不断提速，铁路机车的安全、可靠运行成为铁路运输的关键问题，如何更好的实现机车运行状态的实时监控是目前铁路运输的核心课题。目前所有机车上都装备列车运行安全防护设备的监控装置，对列车的状态进行实时监控，但监控装置采集的数据需要传输到地面微机处理系统才能进行完整的分析，而铁路的提速使机车运行区间越来越长，监控数据传回地面处理系统时间也越来越滞后，已经很难满足目前铁路机车的运行需要，所以需要采用更好的数据传输方案对监控装置的数据进行处理。通过具体的论述对目前数据传输的方案进行了分析，并对集成WCDMA通信技术、无线网络技术以及GPS定位技术等的数据传输方案进行具体的分析，为铁路机车的安全运行提供了支持。

1.铁路机车监控装置的数据传输方案探析

1.1铁路机车监控系统简介

目前我国所有铁路机车都装有以机车为单元的控制系统，而在机车运行过程中，机车与车站的联系靠语音，对于高速运行的列车来说，地面车站必须准确的获得列车的速度、位置以及状态，才能保证列车安全、高效的运行，所以必须有一套完整的无线数据传输体系保证铁路机车的有效运行。

新型的无线数据传输系统是指通过GPS定位技术确定机车的位置、通过传感器测定机车的实时数据，采用3G WCDMA通信技术和无线网络技术来实现机车监控数据与车站的运程实时传输，同时车站可以将机车所处的状态以及其它相关信息及时传输给机务组，车载监控系统自身携带信息记录装置，可以在出现紧急状况时记录信息，这样可以有效的利用资源，以较低的成本保证机车安全、高效的运行。

1.2铁路机车监控装置的数据传输方案分析

新型的无线数据传输系统包括车载系统、车地传输系统、地面分析系统三部分组成。车载系统主要包括车载监控装置、数据总线、主机以及接口，主要工作是对机车目前运行状态信息进行搜集、对列车的GPS定位信息进行接收、对车-地通信信号进行调制，整体而言是以GPS定位装置为核心，使用传感器对速度进行数据修正，避免出现GPS测速不准或无法接收GPS信号的问题，而机车的各种仪表状态和故障信息记录由监控装置输出，经过数据总线汇总后，传输给主机，由主机进行编码、备份，相比于原来机车将监控装置的数据信息（包括列车运行状况、信号设备状况、乘务人员的操作状况）通过储存介质传递的方法，不仅数据传输更加安全、快捷，而且数据更加全面，具有更好的实时性和准确性。

车地传输系统通常是由两部分组成，一部分是由无线数据传输模块和3G WCDMA模块组成，它们以标准的通信协议和统一的数据格式将大量的监控数据传输到地面信息处理平台，这种传输方案主要在机车运行状态下使用，选用3G WCDMA模块主要是因为此模块的传输协议是公开的，可以很方便的使用和编程；另一部分是采用WLAN无线网络进行数据传输，主要用于列车到段后进行数据下载，通常传输三个方面的内容：机车运行信息、故障报警信息、机车视频信息，其中机车视频信息是指列车前方铁轨方向、列车后方铁轨方向、司机台以及机械间的摄像头的视频录制文件。

地面系统是指对监控系统传输过来的数据进行综合分析，并将分析出的数据通过图表的方式表达出来的系统，其主要功能是电子动态显示所有机车的分布、选定机车所处的地理环境及行车路线、司机控制屏和监控屏的信息显示、列车实时状态的查询、列车动力机辅助系统的在线检测与历史对比、视频监控以及在线统计功能，同时可以提高机车故障、操作历史、能耗以及里程统计等离线分析。在机车出现紧急情况下，可以通过远程控制对机车的司机进行警告、提醒或建议，必要时可以对机车进行远程操作。

现阶段根据我们本段运输情况来讲，运用25台机车，每周将产生监控文件约800个，录音文件约1500段，视频录制文件约12TB，传统转储方式对人员配置、配班要求较高，如果采用新的数据传输方案代替传统的数据转储模式，将大大缩短机务值班员、机车乘务员、各类数据分析员转储相关数据的工作时间，用转储机车监控文件为例，每次将为机车乘务员节省约10分钟时间用于机车整备工作，提高机车运用效率，从另外一个角度讲也大大降低了传统转储数据模式的出错概率，所以采用一个高效、稳定的数据传输系统是十分必要的。

2.结论

通过对铁路机车运行状态的分析，阐明了监控装置系统实时数据传输的必要性，并对综合3G WCDMA通信技术、无线网络技术、传感器技术以及GPS定位技术的机车监控装置的数据传输方案进行了具体分析，进一步论证了实时通信的高效、快捷，为这种数据传输方案在机车中的应用推广提供了有效的技术理论支持。 [科]

【参考文献】

[1]李睿，邱宽民.基于GPS 和GIS 的列车定位系统研究[J].铁道通信信号，2006，12（12）：60-61.

监控技术论文篇8

关键词：心率变化；网球运动；心理特征

一、网球运动的项目特点

（一）技、战术的重要性

网球运动是一项以技、战术对抗为主的速度较快的隔网对抗性项目，具有力量、速度、落点、旋转和弧线等几大要素，他们的不同组合使得网球这项运动变得灵活多样、变幻莫测。虽然网球运动相对于足球、篮球、武术、拳击等运动而言，没有直接的身体对抗，但是打法多变，主要分为上旋球和平击球打法。技术构成分为底线正反手直、网前截击、高压球、发球、削球等。在此基础上，每一名运动员又会根据自己身体素质和领悟技术的能力形成自己独特的打法，这就需要运动员具有很强的适应能力以及临场处理问题的能力才能应付不同技术风格的对手。要想成为高水平的运动员，既要技术全面，没有明显短板，又要突出特长，例如：纳达尔正手上旋球平均转速可达到3200转/分钟，以及罗迪克“大炮式”发球技术等都能让他们在比赛中关键分的处理上更胜一筹，从而取得较好的比赛成绩。

（二）体能的重要性

从训练学的观点来看，网球属于技能主导类的隔网对抗性项目。技能在网球运动员竞技能力中起着决定性作用。矫莉华等人在她的论述中阐述：全面的体能条件（尤其是全面的身体素质）是专项身体素质的基础，而专项身体素质又是提高专项技战术的必需。也就是说良好的体能能够促进专项技战术水平的提高，反之则会约束、限制专项技战术水平的提高和发展。

（三）心理素质的重要性

网球比赛更是超越单纯的体能与技术本身。它对运动员的时机判断、协调性、决策、速度、注意力和毅力等综合能力有着苛刻的要求。比赛过程中要求高度的专注力，尤其是在赛点、盘点、发球局轮换等时机常常会给运动员很大的心理压力。因此，在网球比赛中，运动员展现出来的竞技状态与能力很大程度上受心理因素的影响。运动员心理能量的发挥水平往往成为决定比赛胜负的重要条件。以大学生参加正规的网球比赛为例，大学生网球运动员参与比赛多以提高技、战术，丰富生活、陶冶情操，促进身心发展为主要目的，他们一般都是进入大学以后才开始网球训练，训练年限较短，基本功不扎实，比赛经验不足，在竞赛中更容易受自身心理因素和外界因素的影响而难以发挥出最佳水平，导致比赛失利。因此应加强对大学生网球运动员心理技能的重视、训练与指导，使他们能够掌握一些有效的临场自我心理调控方法，从而在比赛中能够以更加良好的心态和状态发挥出竞技水平。

二、网球训练和比赛时的监控方法

（一）技、战术监控

网球技战术的监控手段已经逐渐趋于成熟，并广泛应用与运动员的日常训练比赛中，帮助运动员更准确的了解自己在训练和比赛中的技战术的执行情况，也有助于教练员给予运动员更有针对性的指导意见。关于网球技战术的监控中外学者近几年做出了很多研究，随着网球运动在全世界的普及以及经济水平的不断提高，许多学者在研究手段和数据统计方法上也做出了相应的改变。（虞丽娟）等人创新的提出运用数据挖掘等理论与方法，对运动员比赛的技战术特征进行诊断、分析、评估与预测等系统研究。

（二）专项体能监控

目前关于网球运动的专项体能监控有许多研究，主要通过统计运动员的技术动作密度以及测量研究、心率、最大摄氧量以及血乳酸指标来评价运动员的训练和比赛中的运动强度和能量代谢特点。

（三）心理监控

随着网球运动的不断发展和进步，目前高水平运动员的技术水平并无太大差异，现代网球运动不仅是运动员技战术的比拼，更是心里素质的较量，良好的心理状态无疑成为运动员在赛场出色发挥的重要保障。关于网球运动员的比赛心理状态研究也逐渐引起了国内外学者兴趣和重视。但纵观目前国内外的相关研究，主要的研究方法包括问卷调查法、专家访谈法、实验室实验法等景点的心理学方法，帮助我们了解网球运动员的一些基本的心理特点（杨伊里、王慧芳等）。但对于运动员在比赛中的心理状态的监测和调控的手法和手段还是比较局限。（张忠秋）等人采用Observer软件分析系统对跳水运动员高水平竞技表现的比赛行为信息进行分析，并制定了一套高频行为信息表，为充分掌控运动员的临场竞技心理状态提供了重要手段；（张松林）等采用FaceReader4.0面部表情分析系统，以及运动项目项群理论为研究视角，对北京奥运会决赛中的运动员临场比赛时的面部表情进行分析，结合运动项目和运动员的自身特点，分析面部表情背后的心理学意义，来解释高水平运动员在临场发挥时的心理状态。

三、心率监测在网球运动中的应用

网球是一项对心理状态要求较高的项目，在网球比赛中的心理状态的好坏直接会影响比赛中的技战术发挥。高校的网球运动员在训练和比赛中心理状态的差异、比赛中不同阶段心理状态的不同和发球、接发球时心理状态的变化都会直接影响比赛结果。随着测量心率仪器的进步，监测心率不仅可以反映出网球运动员在训练和比赛中体能消情况，更可以突破传统的研究方式通过实时监测心率来对网球运动员的赛中心理状态进行评估。因此实时监测心率变化对运动员的心理特征分析是非常有必要的。

四、心率的测量方法

（一）心电图

心电图室利用心电扫描仪从体表记录心脏运动周期所产生的电活动变化图形的技术，是检测心率最为准确的一种方式。但是心电图在使用过程中需要连接复杂的电极，一般只适用于需要准确的胜利参数的场合，由于运动项目的活动范围和幅度较大，所以用心电图测量心率的方式在竞技运动训练中的应用较少。

（二）心率遥感装置

陈超、邓伟明、孙学川等人通过POLAR表的数据分析软件进行直接测量来评价运动强度。但是由于剧烈运动，以及运动员运动时出汗、女子运动员的生理特点带来的不便，使得传输带的佩戴存在一定的局限性。

（三）新型心率测量工具

现代科学技术的发展使得现代佩带设备越来越先进，其中心率摇杆手环的应用使得测试数据更加准确，更适合监控运动员的运动前后的特别是运动过程中的心率变化情况。

五、总结

目前针对运动员比赛中的心理状态的研究员还是比较少，研究方法和手段还存在一定的局限性，很少有对于运动员训练和比赛过程的的心理变化的直接监测手段，这主要是因为没有找到一个合适的量化指标，而根据阅读，总结相关文献以及借鉴其他反方面的的监控手段，我们发现心率不仅可以用于测量运动员的体能消耗，情绪的唤醒水平也会影响运动员的心率变化，并且已有研究者运用心率来评估一些相对静态的运动项目的运动员训练和比赛时的心理状态。因为网球不同于相对静止运动项目，所以类似于比赛过程中的监测心率来观察其心理变化的实验好少有研究者涉及。随着监控技术和设备的完善以及研究方法的不断进步，心率也可以应用于网球运动员的心理监控。（作者单位：上海体育学院）

参考文献：

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[4] 郑宏伟，朱兴宇.网球比赛中“Choking”现象的影响因素及应对策略研究[J].搏击（体育论坛），2010，10：37-38.

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[10] 王慧芳，周继和.论心率在运动训练监控中的运用――以中国国家女子网球队为例[A].中国体育科学学会.2013年全国竞技体育科学论文报告会论文摘要集[C].中国体育科学学会：，2013：2.

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监控技术论文篇9

【关键词】智能；视频监控；应用

中图分类号：TN948.64文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着我国经济和技术的快速发展，信息技术取得巨大成就，智能监控系统是时展的产物，在很多行业都得到了广泛的应用。智能视频监控技术取代了监控任务中人的大部分工作，是新一代的具有高度智能的监控技术。使得很多人类难以完成的任务成为了可能。

二、视频监控系统的发展

1、在20世纪90年代初及其以前，主要是以模拟设备为主的闭路系统，称为第一代视频监控系统，即模拟视频监控系统。图象信息通过视频电缆，以模拟方式传输，一般传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，监控图象一般只能在控制中心查看。这种系统具有很多局限性，如有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感；无法联网，只能以点对点的方式监控现场，布线工程量大；图象数据存储消耗大量的存储介质(如录像带)，检索内容时十分繁琐。

2、20世纪90年代中期，随着多媒体技术、视频编码压缩技术的飞速发展，以数字技术为核心的视频监控系统迅速崛起。利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理，大大提高了图象质量，增强了视频监控的功能。

该类系统一般在远端有若干个摄像机、各种检测和报警探头与数据设备，获取图象信息通过各自的传输线路汇接到多媒体监控终端上，然后再通过通信网络将这些信息传到一个或多个监控终端。

3、进入二十一世纪后，随着网络带宽增加、计算机处理能力的迅速提高和存储容量的增大，以及各种实用视频信息处理技术的出现，视频监控进入了全数

字化的网络时代．伴随大量的摄像头被应用到监控系统中，被监控的地理区域也不断的拓宽。人们已日益要求视频监控系统的功能不仅是对监控环境的简单记录和简单的报警。而智能视频监控系统将会使监控人员从枯燥重复性的劳动中解放出来。借助计算机强大的计算能力，可以帮助监控人员实时的鉴别场景中异常，实现自动报警。

三、智能视频监控系统的现状

在国内，智能视频监控系统的研究起步较晚，但也已经取得了长足的进步。中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室成立了智能视频监控研究组，开展这方面的研究，研究内容包括基于移动摄像机的智能视觉监控技术，快速准确的运动检测，鲁棒性、实时性的基于三维模型的行人与车辆的定位、识别和跟踪，异常现象的检测、报警和目标的行为预测，事件的机器学习方法，对目标运动情况给出语义解释，目标是实现动态场景集成分析演示系统并最终推向应用。第一届全国智能视觉监控学术会议于2002年在北京成功举行。

目前，国内外对智能视频监控系统的研究与应用正处于蓬勃发展的阶段。由于国外在这方面的研究开展的较早，软件和硬件设备齐全，因此国外的智能视频监控系统在理论和应用平台上都比较成熟、完善。国内起步较晚，理论和技术都有待进一步提高。通过对智能视频监控系统做深入的理论研究，充分利用国内外的先进技术成果，开发具有自主知识产权的智能视频监控系统，对我国监控行业的快速发展具有很大的促进作用。

四、智能监控系统昀基本结构和关键技水

智能视频监控系统工作过程为：视频摄像机输出的信号传输到视频控制中心，进入录像机的同时也进入视频分析服务器。视频分析服务器实时报警并产生视频索引，报警的类型和参数由操作人员自行配置，用户可以通过索引进行视频检索。

从系统的结构上讲，基本智能视频监控系统主要由视频数据采集、视频数据编码、视频数据传输及视频数据分析处理四部分组成。

1、视频数据采集

视频采集主要由安装在监控现场的高分辨率摄像机完成。高分辨率摄像机以一定频率不断地对原始图像数据进行采集，并将模拟视频信号转换为数字视频信号。在视频采集系统中，最重要的是频率达到一定的值才能满足实时监控的需要。研究表明当频率达到25fps时，画面是比较连续的。符合人眼的视觉需要。

2、视频数据压缩编码

从视频采集系统获得的原始视频数据量很大，如果不进行压缩而实时传输将会增加用户在存储介质和传输信道方面的总体拥有成本，而活动视频序列的帧内以及帧与帧之间包含很大的空间冗余和心理视觉冗余，可以通过挖掘这些冗余信息，对图像视频数据进行压缩以适应信道要求，即视频压缩和编码。

3、视频数据传输

目前，在监控系统中用来传输图像信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤。要获得有效的、高质量的传输视频流，除了传输介质外，在视频传输过程中还需要应用层质量控制技术、媒体同步技术等多种技术的支持。应用层质量控制技术主要为了保证视频流在网络中低时延、高质量地传输。包括拥塞控制和差错控制等技术，拥塞控制的目的是避免因为网络拥塞导致包丢失而造成的质量下降。但是拥塞控制只能减少包的丢失，而无法避免包的丢失，在这种情况下就需要差错控制机制。媒体同步机制技术包括流内同步、流间同步和对象问同步三种。媒体同步机制的核心是在媒体内或者媒体间说明时间关系。说明时间关系的方法包括基于间隔的方法、基于轴的方法、基于控制流的方法和基于时间的方法。

4、视频数据分析处理

视频分析主要是应用计算机视觉技术、模式识别、人工智能等技术对摄像头获得的视频数据进行实时分析，获得决策信息。智能视频监控系统中视频分析处理主要包括对图像序列运动目标的检测定位、识别和跟踪，并在此基础上对监视场景中目标行为的理解与描述，从而做到既能完成日常管理又能在异常情况发生的时候及时作出反应。运动目标检测是指通过监控画面识别监控区域的图像变化，从监控场景中将目标提取出来。运动目标检测通常有背景减除、时间差分、光流法、不变矩特征检测法等方法。目标跟踪是结合物体的外表和运动特性，实现对不同形状、不同颜色、不同背景的动态目标进行智能识别的技术。常用的方法有基于3D的跟踪、基于运动估计的跟踪、基于主动轮廓的跟踪和基于特征的跟踪等。

五、智能视频监控的应用

智能视觉监控技术具有广泛的应用前景，可以应用于交通场景，如十字路口、高速公路、停车场、飞机场等监控、军事场景监控、国家重要安全部门，如军事基地、银行等监控、敏感的公共场合，如天安门广场、火车站等等。智能视觉监控技术已经显示了巨大的市场价值。以智能交通系统为例。据Philip Sayeg和Philip Charles预测，到2010年，中国和南亚五国的智能交通系统市场潜力估计在38亿美元左右。特别是美国9．1l恐怖袭击事件以后，各国都高度重视这样一个问题，即如何对国家重要安垒部门和敏感的公凝场合进行全天候、自动的、实时的监控，而智能视觉系统就是解决这一同越的有效手段之一。

除了安全相关类应用之外，智能视频还可以应用剁一些非安全相关类的应用当中。这些脱用主要面向零售、服务等行业。可以被看做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、人群控制、注意力控制和交通流量控制等。

六、结束语

智能监控技术近年来得到了广泛应用，不仅成为安全行业重要的工具。而且在很多服务行业也得到了应用。对智能监控技术的学习有重要的意义，我们应该更加努力的学习智能监控的相关内容，使智能监控技术在我们的生活中得到更好地应用，为我们的生活服务。

参考文献

[1]钟玉琢,王琪,贺玉文.基于对象的多媒体压缩编码国际标准一MPEG4及其校验模型[M]．科学出版社,2000.

[2]张秀玲.视频监控系统研究现状与发展趋势[J].科技信息(学术研究)，2008(12)：341―343.

监控技术论文篇10

【关键词】电气自动化、发电厂、技术革新、管理模式

中图分类号：F407.67文献标识码：A

一、简述电气自动技术的发展

简述电气自动化的历程，其经历了从无到有的电气自动化技术是通过智能控制、电子术、信息网络的飞速发展与信息技术和电子之间紧密结合在一起的一门关于电气工程到应用技术学科直到发展逐渐成熟的发展过程。在20世纪50年代，电机或电力等产品的不断出现从而催生了电气自动化，这样才使“自动化”一词出现。但是，因为继电器和接触器的设定来完成提前安排好的逻辑和判断功能的应用使得用机器就可以按照人的意志来实现工作，这种设计促使了电气自动化的变革与发展。在20世纪60年代，现代控制理学理论开始出现，并随着微型计算机在各种行业中逐步的推广加之微型计算机在相关控制专业上的实际应用，促使生产过程的最优化控制和管理也推动自动化进入到一个全新且自动化的新阶段。可见，电气专业的自动化技术研究的飞速发展推动了其发生质的变化，这也是因为信息处理与自动控制相结合的结果造成的。

电气自动化，是主要涉及电力电子技术，计算机技术，电一体化技术与网络控制技术，机电机电器技术信息等诸多领域。发电厂的电气自动化也是如此。信息技术、计算机技术及网络技术的快速发展，给发电厂电气自动化系统无论在功能上还是在结构上，都开拓了一个供其发展的广阔舞台。发电厂的电气自动化工作在我国新时期，新发展形势的指引下也必须适应我国新的发展需要，促进其更好的发展。当前，发电厂电气自动化系统应该使之成为一个集计算机、通信、控制、电力电子及网络为一体的科学综合的系统。这样的综合系统不但可以完成对单一电厂，还可以更进一步的实现对跨级流域、甚至梯级域的水电厂群的安全监控和安全进行。

二、电气自动化技术发展的影响因素

1.信息技术对电气自动化的决定性影响。

信息技术，是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。一切与信息的获取，加工，表达，交流，管理和评价等有关的技术都可以称之为信息技术。 它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术，包括传感技术、计算机技术和通信技术。信息技术主要是世界范围高速宽带计算机网络、计算机及通讯技术，从广泛上讲，信息技术是指人类开发并利用信息的所有手段的这些技术手段，其目的主要是用来传感、处理、存储和用来显示多种信息等的相关支持技术的统一体。简述信息技术的发展程度，在很大部分上取决于在电气自动化中的众多学科领域间不断的技术创新信息技术，所以其对电气自动化的快速发展具有重要的支配性影响。反言之，信息技术的发展与进步又同时为电气自动化领域的创新技术给予更加科学且先进的工业基础。

2.电气自动化与物理科学理论的联系日益密切。

在20世纪后半叶，对电气工程和发电厂工业的成长起到了的重大的促进作用。另外，因为大规模集成电路制造技的发展术和三极管的发明，促进了电气自动化与物理科学理论间的联系日益密切和交叉，仍然是使日后电气自动化发展的关键，而且将逐步拓宽到生物系统、微机电和光子学系统中。

3.现代技术的飞速发展促进电气自动化技术的发展。

现代技术的飞速发展和相关的分析方法一定会带动着主要依靠现代技术的电气自动化和设计方法的迅速发展起来。现代技术的飞速发展以及先进的分析方法促使着电气自动化的设计方法快速的发展。电气自动化行业已经进入高精尖端的领域，因此，对高级人才的培养也十分重要。科技创新推动着电气自动化技术发展的同时对相应人才的需求也日趋迫切。

三、发电厂电气自动化控制系统的设计方案

1．发电厂的现场总线监控方式

目前，对于现场总线、以太网等的计算机网络技术已被普遍的应用于变电站的综合自动化系统中去，且已初步积累了大量的运行经验，在智能化的电气设备方面也有了较快速的发展。可以见得，发电厂的电气自动化控制系统也可以应用其中。这些都为应用于发电厂的电气系统奠定了必要的基础。对于现场总线监控的方式使发电厂的控制系统的设计更具针对性，另外，针对不同的间隔有不同的功能，这样就可以根据不同的间隔情况进行区别性设计。

2．发电厂采取集中监控的管理方式

这种发电厂监控方式的优点是安全维护和运行方便，对于监控站的防护要求并不高，而且系统设计较容易。但是在这种集中监控的管理方式中也存在着一定的弊端。因为集中式监控的主要特点是将控制系统的各个功能同时集中到同一个处理器中进行处理，这样会使处理器所承受的任务很繁重，使处理的速度会受到影响。因为发电厂的电气设备需进入监控，随之而来就会是电缆数量增加，主机冗余的下降，投资成本加大，对于一些长距离的电缆引入的干扰也有一定可能会影响系统的可靠性，这样从一定程度上讲不利于发电厂的整合监控管理。

3．发电厂的远程监控的管理方式

对于远程监控的管理方式，可以节约大量的电缆、节约材料、节省安装成本、可靠性强、组态较灵活等多方优点。但是，因为发电厂的各种现场总线的通讯速度并不算很高，而发电厂放入电气部分通讯量比较大，所以这种管理方式适合用于小系统的管理监控，而不适应于发电厂整体的电气自动化系统的体系构建。

综上所述，在新时期下，我国的电力企业要想促进其管理方式的不断革新，就要进行电气自动化的技术革新，促进企业更好的可持续发展。电气自动化技术是现代社会先进科技的代表之一，也是现代工业发展取得长足进步的重要标志。凭借科学技术的发展而提升电气自动化的水平，便能更好的服务于现代工业的发展。在新时期下，不论是机电工程企业还是电力企业都必须不断提升自身的能力水平，使得电气自动化技术更好、更快的发展，促使我国自动化技术的革新，为国家的建设作出更大的贡献。

【参考文献】

[1]张军，李楠.《浅谈电气控制系统(ECS)的应用和发展》.[J].自动化博览.2004.

[2]范辉、陆学谦.《电气监控系统纳入DCS的几点体会》.[J].电力自动化设备.2001.

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