2009年第28卷第8期传感器与微系统(T ransducer andM icrosystem T echno l og ies)
基于传感器网络的智能环境监控系统的实现
王健伟,宋执环
(浙江大学工业控制研究所工业控制技术国家重点实验室,浙江杭州310027)
摘要:针对传统监控系统构架的弊端,提出了基于无线传感器网络的分布式智能环境监控系统的方案和实现。监控节点除了与中心节点通信外,各监控节点之间也可进行通信,并设计了通信协议,实现了无线传感器网络的路由算法)低功耗自适应聚类路由(LE A C H)协议和门限敏感的高效能传感器网络(TEEN)协议。同时,在通信失效的情况下,监控节点能启动智能自处理机制,使异常情况的灾难损失达到最小。实验证明:本系统相比传统监控系统具有更好的灵活性与稳定性。
关键词:无线传感器网络;分布式;环境监控;智能自处理机制
中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1000-9787(2009)08-0063-04
I mple m entation of distributed environ m entalmonitoring
syste m based on sensor net works
WANG Jian-w e,i SONG Zh-i huan
(S tate K ey L aboratory of Industr i al Contro l T echnology,Institu te of Industr i al P rocess Con tro,l
Zh ejiang Un iver sity,H angzhou310027,Ch ina)
Ab stract:The traditi ona l m onito ri ng syste m has m any defects,so a distributed mon it o ri ng syste m based on w ireless sensor ne t w orks i s dev eloped.T he ne w developed mon it o ri ng syste m i s net w ork-based confi gura tion,and nodes can comm un i cate w i th each o t her.N e w comm un i cation protoco l and rou ti ng proto co l(LEAC H&TEEN)a re ach ieved i n the nodes,so the syste m is mo re robust and sca lab l e.A no t her high light is its h i gh trans m ission fau lt-to lerant desi gn.Even i n t he i nterrupti on of communicati ons,i nte lli gent se lf handli ng can m i n i m ize d i saster l o sses.
Experi m ent demonstrates t he feasi b ility and robust ness of t he sy stem.
K ey w ords:w i re l ess sensor net works(W S N s);d istri buted;env iron m enta lm onito ri ng;intelligent se lf hand li ng
0引言
传统的环境监控系统有如下特点:1)多采用星型结构(即一个中心节点,多个监控节点),监控节点只与中心节点通信,而监控节点之间不交换信息;2)监控节点只具有数据采集和传送功能,不具智能性;3)一般采用有线通信方式。中心节点通信失效时,这样的系统几近瘫痪,鲁棒性和可扩展性相对欠缺。同时,有线通信的节点布置不是很灵活,在某些环境恶劣或不易布线的应用场合也不易安装。
本文提出的监控系统实现了下述要求:1)监控节点除了与中心节点通信外,各节点之间也可进行通信;2)监控节点能在通信失效的情况下启动智能自处理机制;3)采用无线通信。
基于网络型(而非传统星型)构架,系统稳定性明显增强,并可通过转发机制实现更大的监控覆盖范围和传输距离,同时,增强了系统的灵活性。在通信网络中断的情况下,监控节点能针对突发事件启动智能自处理机制,减少灾难损失。这些改进比传统监控系统更具鲁棒性。
1系统结构
整个系统结构如图1
所示。
图1系统结构框图
F ig1Structure d i agram o f s y ste m
系统能对各种场合的环境参量(如,温度、湿度、入侵、烟火等)进行检测,并通过无线通信传送到基站,基站通过
收稿日期:2009-03-03
63
传感器与微系统 第28卷网络到达总控室的监控上位机,并能在发生突发事件时作相应指示和报警。稳定的网络型(而非传统的星型)双向无线通信,保证上位监控机能对下位节点所在地进行有效监控和管理,强大的监控软件可实现组态和故障诊断等功能。即使在通信失效的情况下,具有智能的下位节点可自行启动最优算法,使突发事件的损失最小。模块化设计使得用户可根据实际需要选用相应模块,扩展方便。由于节点都有智能性,节点能通过与其他智能设备和监控室配合组成智能群路无线系统。
节点的软硬件结构如图2,节点的核心处理器基于51内核,拥有8路A /D 接口、16路I/O 接口,可根据需要连接各种不同的传感器。无线通信采用通用集成无线收发模块。可选配的液晶人机接口,支持现场对节点进行参数配
置和操作。
图2 节点结构框图F ig 2 Structure di agram of node
节点的软件包括数据采集与处理、通信、智能处理、人机界面等部分。智能处理部分在系统通信失效时使用,它能根据检测到的数据采取相应措施。如检测到入侵,打开灯光并现场报警;温度过高,打开降温设备。
基站与节点的内核基本相同,只是减少环境参量检测模块,增加与上位用户监控PC 的通信模块。
监控软件能实现监控区域实时状态显示与历史记录查询,远程对节点或基站进行各种配置,远程控制节点针对异常情况执行相关操作等。2 节点组网与实现
2.1 无线传感器网络与路由算法理论
基于H einzel m an W 等人提出的模型[1,2],采用层次聚类方案,考虑图3所示的局部网络结构。每一簇有一个簇首,它汇集簇成员的数据,数据融合后发送到基站或更上级的簇首。例如:节点2.1.1,2.1.2和2.1形成簇,且簇首为节点2.1。同样,存在着其他诸如2.2等簇首。这些簇首,反过来形成一簇,且节点2为它们的簇首。因此,节点2也成为第二级簇首。这种格局是反复地形成一个簇等级层次,最高等级簇首直接向基站传输。基站形成等级层次的根结点,监控整个网络。
低功耗自适应聚类路由(LEACH )协议[1]是第一个在无线传感器网络中提出的层次式路由协议。其后的大部分层次路由协议都是在它的基础上发展而来的。LEA C H 协议每一轮由初始化和稳定工作2个阶段组成。在初始
化阶
图3 无线传感器网络结构F i g 3 Structure d i agram o fW SNs
段,随机选择节点为簇首,其他节点根据接收到簇首广播信息的强度来选择它所要加入的簇,并告知相应的簇首。在稳定工作阶段,节点持续采集监测数据,传送到簇首,由簇首对数据进行必要的融合处理之后,发送到终端节点。下一轮工作周期重新选择簇首。
门限敏感的高效能传感器网络(TEEN )协议[2]是对LEACH 协议的改进,应用于只针对传感属性值高于给定阈值的数据,及时监测突发事件的反应网络。TEEN 协议核心操作过程描述如下:在簇首选举以后,簇首会把绝对阈值和相对值2个参数广播给其他成员。传感器节点持续地采集数据。当采集的数据第一次大于绝对阈值,节点把数据记录下来,同时,发送给簇首;在这个簇首周期的以后时间内,
这个节点只有满足采集的数据大于绝对阈值,而且,与前一次记录结果之差大于相对阈值时,才对数据进行记录,并发送给簇首。
TEEN 协议与LEACH 协议相比较有2个好处:1)对于突发事件能够及时响应;2)对于持续的突发事件,相邻两次数据之差在不大于阈值时,无需不断地发送数据,有效地减少通信流量。但TEEN 协议不适合应用在用户需要定期得到数据的场合。
LEACH 协议比较适用于定时环境采样的场合,TEEN 协议则适用于监控突发事件的场合。这些协议可适当简化,并在监控节点中实现。
2.2 实际应用的几点讨论
实际应用中,由于很多方面可以人为进行一些预考虑,所以,可以简化一些在传感器网络中的相关协议与算法。
1)节点的布置:文献[3~5]中,大量假设在监控地点随机散布大量的节点。在工业或民用的一些场合是不必要的,进行一些预布置能减少成本和网络算法的复杂度。
2)数据中心型:传感器网络理论并不强调节点的ID [3]。在很多应用场合,节点其实只用少量布置,使用I D 并不会增加多少数据传输量。同时,也减少了节点定位和路由算法的复杂度。
3)多跳:在传感器网络中,多跳增加了很大的灵活性[3,5]。但与单跳相比,多跳出错的几率相当高,应用时尽量避免使用跳数较多的多跳。
2.3 节点组网和应用实现
以仓库的环境监控为例,具体叙述系统的实现。由于
64
第8期 王健伟,等:基于传感器网络的智能环境监控系统的实现 仓库有特定的应用,所以,节点可预布置,并且,在设计和应用中,不会出现太多的多跳(假设最大只有两跳或三跳)。
基站是一个信号汇集的特殊节点,接入外部网络。基站的初始位置可预先安排,以方便汇集信息。可以安排在监控区域的中心,也可有多个基站放在监控区域的边缘。不失一般性,以一个簇采用一个基站为例。
网络的建立过程如下:
1)首先在应用场所(如仓库)布置节点与基站。节点布置密度和安装地点可根据应用人为处理。基站可有多个,并且,布置地点有利于信号采集。
2)对单个节点供电并初始化设置,包括节点系统时间、检测参数设置、检测时间间隔、是否支持现场报警等。当然可使用默认设置,同时,这些设置可在运行后通过上位机监控软件改变。
3)节点全部进入自动运行状态。基站开始广播Inv 信息,节点接收到基站发出的Inv 信息后基于竞争信道回复确认,这些节点可直接单跳到基站。基站收到回复确认后,根据节点数量和监控时间间隔广播TDM A 表,每个节点收到TDMA 表后回复确认,并根据自己分得的时间段与其下一级节点交换信息,并发送信息给基站。如图4,这样就可以避免信息在同时发送造成的冲突,避免协议中过长的头文件,避免接收不是发给自
己的文件。
图4 节点通信T DMA 表F i g 4 T DMA s heet
由于在应用前已经进行预考虑,所以,节点的层次不会太多,上述的基于调度的方式是可行的。
4)一级节点与基站交换信息后,一级节点与其他没有成为一级节点的节点交换信息。这时,一级节点就相当于基站,与下级节点交换信息与步骤(3)相似。
临近的一级节点也可能收到某一级节点的Inv 信息,
但不加入这一级节点的二级节点。但加入临近节点列表。
图5 节点拓扑层次结构Fig 5 Topo l ogy struct ure o f node
5)初始化结束后,进入监控阶段。节点根据自己的TDMA 时间段与周围节点交换信息(包括监控状态信息和基站发回的命令)。
例如:图5的拓扑结构经过初始化后,得到层次结构。节点A 为基站,节点B ,C ,D 为一级节点,节点E 为节点B 的下一级节点,且节点B 的临近节点有C ,节点C 的临近节点有B ,D 。若这些节点原先均在各自的覆盖范围之内,在信息监控阶段,信息传输过程如图6。当由于电能不足或干扰等因素造成传输覆盖范围变小时,覆盖半径由原来的R B 1变成R B2。此时,B 已经不能直接与A 通信。但此时B 可从临近节点列表中得知C ,其可以通过C 转发到达基站,如图6(b)。相应的时间段如图7
。
图6 节点通信路由变换F i g 6 R outi ng transfor
m
图7 节点通信路由变换对应的时间段
F i g 7 TDMA s heet corresponding to routi ng trans for m
这样,就可使用小的传输功率而扩展网络覆盖范围,并且,可以在网络的特性发生变化时而不影响网络的使用,从而增加了网络的稳定性。当通信恢复正常时,节点可以不用人为干预恢复到失效前的网络。
2.4 监控节点算法与流程
监控节点在网络中采集环境参量信息,并传送到基站,其稳定性直接影响到整个网络的稳定性。这里,必须考虑由于外部环境影响导致某条路径中断或节点传输距离变短的情况。在2.3节已叙述出现这种情况的应对措施,单个节点必须实现这些机制。单个节点简要流程如图8。
2.5 基站节点算法与流程
基站节点的主要功能为汇集传感器网络的信息并传输到监控上位机。这样,基站必须与监控节点无线通信,与监
控上位机网络通信。无线通信部分与监控节点配合使用,实现LEACH 协议与TEEN 协议。与监控上位机或监控软件的有线通信,技术较为成熟,不再冗述。
2.6 传感器网络通信协议
为了实现传感器网络通信,必须设定相应的通信协
65
传感器与微系统第28
卷
图8节点程序流程图
F ig8F l ow chart of node program
议。虽说有些公司的传感器节点提供相应的协议栈。但这些协议栈比较复杂,同时,不能应用于该公司以外的其他节点。所以,本系统自定义通信协议。由于系统一个簇的复杂度不大,故该协议也相应较简单。但实验表明:该通信协议还是可行的,能保证网络的稳定性,同时,也易于修改与扩展。
3实验
1)可变路径对网络连通性的影响
在仓库中布置如图3的节点拓扑结构,11个节点,1个基站。网络的连通性以节点状态能传递到监控软件来衡量。在正常情况下连通的网络,由于发送功率或干扰等因素会导致无线覆盖范围变化,进而影响系统连通性。网络连通率定义为:在一定发送功率下,能与监控软件交换信息的节点数与网络中所有节点数之比。
发送供电电压与单节点覆盖范围有密切关系。图9列出了无线覆盖范围变化时,传统监控系统固定路径与基于网络结构可变路径的网络连通率的对比。当供电电压波动30%时(由12V变为8.4V),传统固定路径的监控系统的连通率跌至约50%,而基于网络结构可变路径的系统仍能保证80%以上的连通率。由此可见,实现可变路径可有效保证网络连的通性和监控。由于大多情况下,拓扑结构不会有大的变化,路径是固定的。可变路径只是在原固定路径失效时才使用。所以,一般情况并不会造成系统信息的延时。
2)网络失效对监控参量的影响
拓扑结构与网络连通性实验相同,只研究其中某节点监控的仓库温度。
由图10可见,当环境温度变化时,远程控制具有最
好
图9系统网络连通率测试
F ig9Syste m connecti v ity test
的特性,它能及时处理,保证环境温度的稳定性。当网络中断并关闭应急智能处理时,环境温度在无处理状态下急剧变化。当网络中断但启用智能处理时,虽与远程控制相比有一定的延时,但仍能保
证环境温度的稳定性。
图10不同处理机制的温度调节
F i g10Te m perature m onitoring test
4结论
网络连通性实验和不同处理机制的温度调节实验充分说明了本文设计的监控系统具有高通信容错性和易于扩展监控覆盖范围等特点,相比传统监控系统具有更好的灵活性和稳定性。
参考文献:
[1]H ei nzel m an W,Chand rakasan A,Balakris hn an H.En ergy-effi ci ent
comm unicati on protocol s for w ireless m i crosen s or net w ork s[C]M
Proceed i ngs of H aw aii an International Conference on Syste m s
Science,2000:1-10.
[2]A ratiM an jeshw ar,Agra w alD P.TEEN:A rou ti ng protocol for en-
hanced effi ciency i n w ireless sensor net w orks[C]M Proceed i ngs
15th I n tern ati on al Parallel and D i stri bu ted Processi ng Sy m po-
s i um,2001:2009-2015.
[3]H ol ger Kar,l A nd reas W illi g.Protocols and arch it ectures f or w i re-
l ess sen s or net w orks[M].John W iley&Sons Ltd,2005.
[4]任丰原,黄海宁,林闯.无线传感器网络[J].软件学报,
2003,14(7):1282-1291.
[5]Aky il d i z I F,Su W eilian,Yoges h Sankaras ub ra m an ia m,et a.l A
survey on sensor net work s[J].I EEE Co mm un ications M agazi n e,
2002(8):102-114.
作者简介:
王健伟(1984-),男,山东高青人,硕士研究生,研究方向为嵌入式控制系统与无线传感器网络。
66
智能实时监控管理系统 中国电力公司王峰 摘要：随着网络技术的发展，网络速度的加快，远程控制技术支持将逐渐占据技术支持的主流。本文研究智能实时监控系统主要围绕“数据钻取”这个核心开展研究，通过研究目前电网公司各类信息系统，建立数据中心平台，实现信息共享、工作过程可视化、智能告警、辅助决策等告警智能应用的智能实时监控系统。基于Windows而开发的远程控制程序，用到了WinSock的API技术。对远程控制涉及的技术和方法等进行了函数原型级的详细解释，可以很容易的理解。 关键词：；智能监控；数据钻取；winsock 1 引言 远程控制是在网络上由一台电脑（主控端Remote/客户端）远距离去控制另一台电脑（被控端Host/服务器端）的技术，这里的远程不是字面意思的远距离，一般指通过网络控制远端电脑，不过，大多数时候我们所说的远程控制往往指在局域网中的远程控制而言[1]。当操作者使用主控端电脑控制被控端电脑时，就如同坐在被控端电脑的屏幕前一样，可以启动被控端电脑的应用程序，可以使用被控端电脑的文件资料，甚至可以利用被控端电脑的外部打印设备（打印机）和通信设备（调制解调器或者专线等）来进行打印和访问互联网，就像你利用遥控器遥控电视的音量、变换频道或者开关电视机一样。 2 系统研究目标 从设备、人员、电网综合管理角度出发，梳理输电运行管理内容和需求，建立一个基于生产实时数据集成和钻取的输电智能实时监控管理系统。具备输电运行辅助决策分析功能的输电运行智能化管理和监控平台。 项目研究拟通过对输电线路生产实时数据的集成与钻取，解决各类设备数据采集、传输、转化、交互等技术问题，通过集成统一的数据服务平台为全景窗提供全面的、高质量的业务数据，研究数据集成与钻取功能需求和人机界面等[2]。 建立以线路为核心的输电运行管理规则，通过采集各个信息系统的数据，全面整合至数据中心平台，通过指标与评价体系，全面实时监控输电线路及现场作业的状态，从而提高输电运行水平。 研究各类评价、指标等各类体系，运用新技术、新的管理模式，以构建更为安全可靠的线路为目标，以降低人员工作强度为目的，建立评价模型，科学固化评价标准和评价周期，以人工智能管理评价系统取代传统人工评价方式，使输电工作迈向智能化。钻取与挖掘线路各类数据，智能分析出线路趋势，进行辅助领导决策[3]。 实现输电线路运行全景数据数字化的实时采集和集成共享，全面解决全站线路状态在线监测，多视窗多维度的检测，为线路管理提供“一站式”、智能化的输电运行辅助分析及监控管理平台[4]。 研究输电线路静态及历史动态数据，建立设备全生命周期评估体系。基于从第三方系统获取的静态输电线路数据或通过本系统导入的输电线路静态属性及历史动态属性，及实时的输电线路运行动态数据，根据输电线路等不同设备的特性及运行状态，建立输电线路等不同设备的全生命周期评估体系。 3系统功能分析
《传感器与物联网技 术》 综合报告 题目：智能环境与物联网技术 专业： 学号： 姓名： 提交日期：二О一六年六月 摘要
环境与所有人的日常生活都息息相关，而物联网技术也随着计算机技术，信息技术，以及智能技术的发展越来越多的开始被应用到我们的日常生活中来。本文主要针对物联网技术应用到环境监测中的相关问题进行了分析与探讨。 智能环境利用各种传感器技术，移动计算，信息融合等技术对空气环境，海洋环境,河,湖水质，生态环境，城市环境质量进行全面有效地监控，通过构建全国各地环境质量的检测实现对全国范围内的环境进行实时在线监控和综合分析，建立全国性的污染源信息综合管理系统，为采取环境治理措施和污染预警提供更客观，有效的依据。 关键字：智能环境物联网技术传感器
目录 1引言 (4) 1.1 物联网简介 (4) 1.2智能环境研究的目的和背景 (4) 2需求分析 (4) 2.1智能环境功能需求分析 (5) 2.2各子系统需求分析 (5) 2.2.1大气污染监测子系统需求分析 (5) 2.2.2海洋污染监测子需求分析 (5) 2.2.3水质监测子系统需求分析 (5) 2.2.4生态环境检测子系统需求分析 (5) 2.2.5城市环境检测子系统需求分析 (5) 2.3其他非功能需求分析 (6) 2.3.1可靠性需求 (6) 2.3.2开放性需求 (6) 2.3.3可扩展性需求 (6) 2.3.4安全性需求 (6) 2.3.5应用环境需求 (6) 3详细设计 (6) 3.1各环境监测子系统解决方案 (6) 3.2智能环境监测系统结构图 (5) 3.2.1各子系统环境监测拓扑结构图 (6) 4结论 (12) 参考文献 (13)
供热智能网络监控系统 一、系统概述 CHR-Themal5000是针对区域集中供热所开发的网络智能控制系统。系统以先进的自动化、计算机通讯和网络支持为基础，采用新一代产品、方案及服务，可以显著地提高系统的供热效率、保证系统运行的的稳定性和安全性，系统通过现场总线和网络集成而构成自动控制系统网络，按照公开、规范的道讯协议在智能设备之间、智能设备与远程计算机之间实现数据传输和信息交换，从而实现控制与管理一体化的综含自动控制系统。系统最大的特点是以热源（锅炉）、管网和用户作为整体，采用开故式结构，实现了供热系统的量化控制。达到‘按需取热，按需供热”的目的。 二、系统分类 按照热源及供热模式可分为以下系统控制类型 ·燃气锅炉直／间供控制系统CHR-Thermal5000-C0／C10 ·燃气锅炉直／间供控制系统CHR-Thermal5000-G0／G10 ·燃油锅炉直／间供控制系统CHR-Thermal5000-O0／O10 ·电锅炉直／间供控制系统CHR-Thermal5000-E0／E10 三、系统结构 CHR-Thermal5000分为上位监控系统、通讯系统和现场控制系统。各部分协调工作，监控中心和现场控制系统通过通讯系统形成热网监控系统，监控中心接受并显示各种现场数据信息，也可干涉现场控制系统。现场控制系统既可独立工作，也可接受监控中心指号进行
工作，同时具有信息采集、发送、接受命号、实施自动控制的功能。 四、控制原理 1、管网（用户）控制 根据室外温度变化，通过调节电动阀，使供出热量曲线与设计热量曲线相吻含。对不同的供热系统，可进行修正补偿，如建筑性质，换热器换热效率等，进而达到保证用户温度舒适，同时最大化节能的目的。 2、热源（锅炉）控制 按照选定的控制参数（总出水／回水温度、锅炉出水／回水温度），保证锅炉在最佳工况运行的基础上，通过动志燃烧控制系统，调节燃料耗量，使控制参数与设定的参数相吻合。智能模拟系统根据自适应控制模型（Self - trace control mode)和实际
智能化设计方
案 壹、网络监控系统需求方案 一、项目背景 随着社会发展以及管理水平的逐步提高，人们对管理自动化以及自身安全的关注程度也在逐步加强。本着“以人为本、科学发展”的原则，中心在提高工作人员的素质以及服务意识的同时，通过拥有一套技术先进、高度智能化的视频监控管理系统，实现物防、人防、技术防范三者之间的协调统一，实现中心现代社会管理。 二、系统实现的功能要求： 设计原则： 1、监控效果好、无死角 2、录像保存时间达到-----天 3、统一前台监控软件，具备网络监控功能 4、集中管理/统一控制平台：可集中管理摄像机视频数据，可在监控中心完成如：远程设置、远程控制、远程信息及状态查询等多种管理设置工作。
5、远程监看：通过网络授权，实现远程监看 整个工程的安全性和可靠性；应用产品的可靠性和兼容性；系统具有未来的可扩展性；集中控制、布局合理；施工方便、价格合理、外形美观；架构合理、低成本、低维护量，具体要求如下： ?实时对各楼层进行高清晰视频监控 ?实时对各个楼梯出入口进行高清晰视频监控 ?可录制各点的视频录像以备安防查用 ?调节镜头焦距可以清晰的观测到大厅窗口和工作间的工作具体细 节 ?系统监控中心通过电脑实现高度智能化控制管理，包括前端网络智 能球的云台镜头控制、多画面同屏分割显示、画面分组自动轮巡切 换、图片抓拍、电子地图等功能，提供实时、定时、报警触发、随 时启停等多种录像模式以及对录像资料的智能化快速回放查询； ?系统监控中心要求实时显示所有图像，并且可以任意调用、放大指 定的图像、自动将报警对应的图像切换；视频图像达到四级以上质 量等级； ?系统网内的主控管理电脑和经授权的电脑可以任意调用视频图像 的录像资料； ?远程集中监控：各前段设备的远程视频情况全部集中到监控中心， 动态检测录像会自动集中到中心监控。也可以实现传统视频监控系 统的功能（防盗监控、管理监控）；远程WEB配置管理、使用方
目录 1前言 (2) 2系统的组成 (3) 2.1前端设备 (3) 2.2图像的传输。 (3) 2.3控制中心 (4) 2.3.1图像的控制。 (4) 2.3.2图像的显示设备。 (4) 2.3.3图像的记录设备。 (4) 2.4系统结构图 (5) 3系统功能介绍 (6) 4系统配置 (10) 5费用说明 (11)
远程视频监控系统方案 1前言 当今视频是一个高速发展、日新月异的社会，社会安全生产问题也是日益复杂、多种多样，对安全生产的监管工作也要求与时俱进，采用新技术、新方法、新系统来进行合理有效的监管和指导。现在的建筑工地开工面积大、地域分布广，对监管巡查工作带来很大难度，对生产安全问题不能及时有效的控制。对目前的工作难点和经后工作的长远发展，特采用《远程视频监控系统》对施工工地进行监管。 远程视频监控系统是一门被人们日益重视的新兴专业，就目前发展看，应用普及越来越广，科技含量越来越高。几乎所有高新科技都可促进其发展，尤其是信息时代的来临，更为该专业发展提供新动力。远程视频监控系统可不间断，全方位的对施工工地进行远程监控和记录，可实现无人值守的全天候监控。可让施工工地长期有效的得到监督和指导，同时也可以减少人为因素对监管工作的影响。 远程视频监控系统在国防、公安、消防等众多领域得到广泛应用，也取得了很好的实用效果，对各领域的监管工作起到了很大的促进作用，也对监管工作的高效、创新起较大的推动作用。在工程建筑行业的安全生产监管工作中采用此技术是一个新的创举，也是发展的必然。
2系统的组成 远程视频监控系统由前端设备、图像的传输、控制中心、三部分组成。 2.1前端设备 这部分是系统的前沿部分，是整个系统的"眼睛"。它布置在被监控场所的某一位置上，其视场角能覆盖整个被监控场所。当被监控场所面积较大时，为了节省摄像机的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装电动的(可遥控的)可变焦距(变倍)镜头，使摄像机能观察的距离更远、观察得更清楚;有时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制台的控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度更广、面积更大。总之，摄像机就像整个系统的眼睛一样，它把监控的容变为图像信号，传送到控制中心的监视器上。摄像装置主要包含摄像机、镜头、云台、解码器箱、报警探头、紧急按钮等。 2.2图像的传输。 传输部分就是系统的图像信号通路。一般来说，传输部分指的是传输图像信号。但是，由于某些系统除要求传输图像外，还要求传输声音信号，同时。由于需要在控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输，所以这里所讲的传输部分，通常是指由所有要传输的信号形成的传输系统的总和。传输部分的传输介质主要包括视频电缆、控制信号传输电缆、光缆等。如果采用数字摄像机，则需要利用互联网来传送信号，传输线路就是综合布线系统的双绞线。
中安信可视化智能物流监控系统方案 1 整体分析 中安信要实现质量最优，成本领先，持续创新的战略，需要建立一个拥有符合企业需要 的物流监控系统的现代化物流监控中心，从而实现在物流全过程中以最小的综合成本满足客 户要求，做到高效率、实时化监控，达到规化、科学化管理。 1.1 中安信物流现状分析 通过对案例的梳理，我们对案例中所提到的中安信在监控方面的现状作如下分析： （1）“对货物的全程监控是如何实现的？”董事长提出疑问。 部长细致全面地向大家解释着：“模式是通过AMLS仓储管理公司静态在库收发存管理与联运公司动态在途运输管理实现对资源的全流程监管，此外，还有一些流程操作标准确保全流程监管，例如：上游卖家在平台挂牌的资源必须经仓储管理公司的验证；物资到库后由派驻的监管人员现场验收并录入自主研发的仓储管理系统；监管人员定期对在库物资进行盘点，保证‘账账相符、账实相符’；物资出库前实行统一换单，由监管人员审核是否可出库；运输途中使用GPS定位，每一次的装卸都要经过PDA（Personal Digital Assistant）扫描。” （2）目前，从厂商成品库到监管库的运输主要由厂商自行负责；从监管库到客户的配送，也仅是为一些买家提供了部分服务。此外，由于公司仅仅是一个运输总包平台服务商，无法强制对分包的运输企业进行GPS的安装以及接受联运公司的监管。因此，现阶段还难以对平台交易货物实施有效的在途运输监管。缺乏有效的动态监管手段，运营部对全公司各个网点进行不定期的随机抽查，利用管理信息系统，对成本、运输量、库存等项目进行统计分析，检查各个分公司系统的合理使用情况，并通过呼叫中心的记录核查数据录入的准确性和及时性。 （3）仓储管理公司对于仓库话语权不够 （4）目前各个专场仓库之间并无交集，各自为政。在同一地区，如，不同专场有各自的的交割仓库，相互不能共用。 （5）根据规划，AMLS自有网点今后将纳入斯迪尔“平台+基地”的全流程业务体系中，但目前尚未整合利用。 目前中安信在物流监控方面存在如下主要问题： （1）难以实现车辆货物的实时信息查询，因此无法提供货物实时状态查询服务，无法 依靠精确的信息实现运输作业生成与优化，缺乏运输业务完整数据的采集与分析。 （2）异常情况监控不及时、不准确，因此对于异常情况相应能力低，难以实现异常成 本的严格管理。 （3）物流监控系统还是客户服务、业务级决策支持领域的重要信息来源，目前中安信物 流的监控系统数据收集无法满足精益化管理提供准确全面数据的要求，将成为中安信信息化企业发展过程中的瓶颈。 1.2 中安信物流监控需求的特点 对于中安信而言，其在物流监控方面的需要有如下特点： （1）业务覆盖地域广。斯迪尔平台目前拥有7个品牌现货专场、3个物流园专场和1个现货交易中心。，业务涉及运输、仓储、配送等领域。
智能环境监测系统的设计 Design on the intelligent system of monitoring environment
摘要 系统主要由数据采集端和移动监控终端两部分组成。采用16位单片机SPCE061A为处理核心，在数据采集端，利用两片CD4067BE分别挂接16只DHT11温湿度传感器和16只光照强度传感器；采用10位ADC实现对环境声音的实时录制，加入OV7670摄像头进行实时拍照监控，最后把所采集到的数据帧通过NRF905无线传输模块传送到移动监控终端。在移动监控终端，通过NRF905接收数据，将处理后的环境参数数据进行显示，接收到的语音压缩编码通过10位DAC进行解码播放，通过按键切换进入全屏环境参数显示模式或全屏监控照片显示模式，并将接受到的环境参数、声音、照片存储到SD卡中。本文以SPCE061A超低功耗单片机为核心，设计了通用智能终端和智能温湿度传感器，重点介绍了该终端和传感器的任务、硬件、软件以及控制算法的设计与实现。硬件方面，介绍了系统各个部分的设计思想、原理电路以及，并给出了系统总硬件原理图；另外，为了实现系统的低成本和低功耗，在满足设计要求的前提下，尽可能选用了价格低廉和低功耗的元器件。软件方面，采用了时间触发的混合调度器模式设计，对系统各个任务进行了设计，并给出了系统软件低功耗设计方法。 关键词：SPCE061A；多节点；无线传输；HMI Abstract The system is designed for two parts of data acquisition terminal and mobile monitoring terminal. Its processing core is SPCE061A which is a 16 bits mcu. In the data acquisition terminal, 16 DHT11 of single bus temperature, humidity sensor and 16 light intensity sensor are hung on two CD4067BE. The environmental sound is recorded to coding and compression with 10 bits ADC which is built in the mcu at any time. Add OV7670 which is a camera module to monitor at anytime. ALL collected data is transmitted to the mobile monitoring terminal through NRF905 of wireless transmission module. In the mobile monitoring terminal, the data is received through NRF905.The environmental parameter data is displayed after dealing with and the compression coding of speech is decoded to play with 10 bits DAC.We can switch to full-screen environment parameter display mode or full-screen picture display mode with the keys. At last, the environmental parameter, sound and photos are stored to the SD card.Based on the SPCE061A ultra low power microcontroller as the core, a general intelligent terminal and intelligent temperature and
WORD文档可编辑 智能视频监控系统 1.传统视频监控系统的不足 20多年来，随着计算机技术的发展，视频监控系统经历了3代：以视频矩阵为代表的模拟系统、以硬盘录像机为代表部分数字化的系统和以视频服务器为代表的完全数字化的系统，在这一发展过程中，视频监控系统与设备虽然在功能和性能上得到了极大的提高，但是仍然受到了一些固有因素的限制，从而导致整个系统在安全性和实用性的不高，无法发挥具体的作用。主要包括如下不尽如人意的地方： 1）保安值班人员具有人类自身的弱点，在值班时间内，注意能力不可能一直高度集中，不可能全天24小时进行有效的监视，有时无法察觉安全威胁。 2）图像不能长时间显示，几乎没有一个视频监控系统会按照和摄像机数目相同的模式配置显示设备，在中大型系统中，均采用模拟视频矩阵或者数字视频矩阵采用成组切换或者通用巡视的方式把视频图像切换到显示设备上。在这种情况下，很可能有大量的摄像机采集的视频图像，传输到监控中心以后，值班人员无法看到，而刚好在不显示某路视频图像的时间内就有值得注意的异常现象出现，由于值班人员并未当场发现并处理，这时，只能通过事后回放录像文件才能查找到相应的图像信息。这是由于监控视频图像的海量数据和相对较少的显示设备造成的矛盾。 3）数据分析困难，传统视频监控系统缺乏智能因素，录像数据无法被有效的分类存储，最多只能打上时间标签，或者按照某一通道的外接报警信
号或者简单的视频移动报警触发录像，数据分析工作变得非常耗时，很难获得全部的相关信息。 4）传统视频监控系统是一种“被动监控”，目前的监控系统大部分情况下都仅起到一个“录像”的工作，即将一段时间内的视频图像传输到硬盘录像机进行保存，在发生异常情况或者突发事件后，需要查找录像，找出时间发生时的视频图像，但此时损失和影响已经造成，无法挽回，完全是一种“亡羊补牢”式的“被动监控”。在这种意义上说，传输的视频监控系统还没有入侵报警系统实时性高和实用。 2.智能视频监控系统 个人认为，智能视频监控系统可以定义为第四代视频监控。 智能视频能够在图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计算机能够通过数字图像处理和分析技术来理解视频画面中的内容。视频监控中所说的智能视频技术主要指的是：“自动的分析和抽取视频源中的关键信息”。如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频系统或设备则可以看作人的大脑。智能视频技术借助计算机强大的数据处理能力，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，而仅仅为用户提供有用的关键信息，并依据设定的规则进行判断和报警，是视频监控技术发展的趋势和方向。 智能视频监控技术以常见的网络数字视频监控技术为基础，具备大家熟知的网络视频监控的优势，智能视频监控系统还具有更大的优势： 1）全天候监控：借助智能视频监控系统，可以全天候24小时可靠监控，彻底改变以往完全由值班人员对监控画面进行监视和分析的模式，通过嵌
【摘要】伴随着科学技术的快速发展，大家对于安全的要求也是越来越高，由于视频监控含有实时记录与拍摄的功能，在很多的工程领域具有广泛的应用。本文针对于传统的监控设备具有的问题，特设计出利用无线与互联网络的远程视频监控系统，其具有的特点为灵巧方便、成本低廉、功耗非常的小等优势，具有非常好的应用与市场推广价值。 【关键词】视频监控；应用价值；pc机；嵌入式系统 1.引言 现阶段电子信息技术发展极为迅速，人民的生活水平也在飞速的提高，视频所特有的方便、直观以及其丰富的内容等更是受到更多的人的喜爱，当前严格控制视频的应用也在安防监控、军事、远程视频会议、工业、远程医疗、商业以及金融行业等方面得到广泛应用。在一开始，视频监控所选择的是借助模拟信号传输，之后其便通过以pc卡式数字信号传输为基础的一种嵌入式系统来进行视频监控，以监控系统的第三代嵌入式系统为基础的视频监控是自所有年龄的人来的，其凭借其成本低、灵活性强以及不被限制的传输距离的优势，而受到人们的追捧，以极快的速度占领了市场，采集监控现场图像是其主要的目的，而且其可以对照片进行收集，并进行长时间保存，用来进行之后的查询以及检索环节。 2.系统设计 2.1需求分析 以嵌入式视频监控系统为依据，要求对食品厂生产车间进行安排，我们发现在所有地方的视频进行采集以及传输系统的车间，需要能够随时移动放置的系统，系统在耐久性以及安全性的要求之下，其需要进行标准的封闭盒包装的选择，并将预留摄像头来进行天线接口，在盒子中进行其他电路板以及电源的莫风。以项目的具体需要为依据，来进行以下功能要求的获得： 首先就是视频捕捉功能，第二就是无线数据传输功能，第三就是处理以及恢复图像的功能。 2.2总体方案设计 系统总体设计如图2.1所示： 图2.1系统总体设计框图 3.硬件结构设计 3.1设计方案 本文选用的为基于三星s3c6410核心板作为基础的嵌入式系统开发，在不改变核心板的条件下面对于底板进行整理与设计，添加一些外围的通用接口与两个usb借口。核心板与底
生产实时监控系统 一、产品概述 河北云酷科技生产实时监控系统（SIS）是将各机组控制系统及相关辅助系统和公用系统等连成一体的通讯网络。以实时数据为依据，集过程实时监测、优化控制以及生产过程管理为一体的实时监控系统，通过对电厂设备及系统参数进行实时监测、计算与分析，全面、直观反映机组运行状况，以达到提高机组效率、降低煤耗的目的。 二、产品架构 三、功能简述 ?实时监视功能：通过采集全厂各生产过程控制系统（包括主机、辅机、环保）实时生产数据，建立实时/历史数据库系统，实现实时数据采集、生产过程监视、压缩存储及检索。对采集的生产过程信息进行处理和监视，对各生产流程进行统一的监视和管理。系统的生产模拟图与生产控制系统的监控画面保持一致。 ?趋势分析功能：实现参数历史趋势调用、曲线对比分析功能。显示方式包括流程图、棒图、趋势图、参数列表、图形、曲线功能。 ?监测与报警：实现当前报警、最近报警、历史报警、报警分类查询和报警设置等功能。可以对主要运行参数、越限状态进行报警显示和记录，同时可以查询某一时间段运行参数越限状况等相关功能。 ?事故回放：当机组出现异常时，系统能够提供历史趋势和画面回溯等多种方式回到历史工况，为事故分析体统数据支撑。 ?热工测点监控：实现测点异常报警，诊断，并提供给一线热工人员，为快速定位修复测点提供条件。
?报表管理;?对全厂生产数据进行综合处理、统计分析，灵活方便形成全厂生产报表和曲线，并能监视、查询。报表包括运行抄表、班报表、日报表、月报表等。 ?数据统计：实现对指标计划管控、设备启停记录、电量、自动切投等信息进行统计。 ?机组性能计算：完成机组的各性能指标的实时计算，指导机组安全高效运行。 ?经济指标分析：实现机组经济性分析，按照可控耗差和不可控耗差分别分析结果，并以控制优先度的方式为运行人员提供操作参考，通过建立工况分析模型，实现最佳状态自动寻优功能。 ?热力试验：提供在线试验和离线试验两种，在线试验是采集当前实时数据进行试验计算，离线试验是采集指定的历史时间段内的数据进行试验计算。 ?运行优化操作指导：提供机组运行优化与操作指导、运行参数的优化和系统、设备运行方式的优化。 ?设备状态监测：通过工艺流程图上的状态显示、各设备主要指标的实时计算、主辅机的启停统计、机组负荷曲线分析，多参数的曲线对比等方式，全方位的对系统设备进行监视。 ? ?? 四、应用效果 ? ??生产监控系统（SIS）将原来不可控或不清楚的能量损失全部量化，并帮助进行分析、查找故障，提出节能降耗的优化措施，强化运行和管理人员的经济管理意识，促进观念转变，提高电厂的经济效益和现代化管理水平。
智能安防系统方案 2010年03月
前言 随着社会的发展，人民生活水平的提高，安全防范观念已经从以前的企事业单位，扩展到了家庭用户和小型商铺。越来越多的家庭和商铺安装了门磁、红外、烟感等防火防盗设备。但是，原有的安防系统，大量都是针对企事业单位，存在误报警率高、安装施工麻烦、价格过高等问题，并不适合于家庭和商铺安装使用。21世纪是信息的时代，网络、微电子、光电、通信等高新技术飞速发展，安防系统也随着这个浪潮由原来的模拟产品逐步过渡到数字化、网络化监控产品，智能安防系统，针对原有安防产品的不足，分析了家庭和商铺用户的需求，并且引入了数字化的网络摄像机技术和网络化运营的概念，并加入了多种无线报警模块和新的网络供电技术，使之成为一款全新的针对家庭和商铺的安防解决方案。 智能安防系统主要有四部分构成：视频监控主机、外围无线报警模块（遥控器、门磁、红外、烟雾、瓦斯等）、用户接收终端（手机、客户端播放器、电子邮箱）和系统管理平台。它可以把用户家中或商铺的任何异动(非法闯入、失火、瓦斯泄漏等)，以文字、图片或是视频片段的形式告知用户，并且在报警发生时录制一段视频或一张图片保存在主机SD卡上或发送到平台服务器上保存。用户也可以随时随地通过手机或因特网，实时查看家中或企业的情况。 智能安防系统给用户提供了一种可视、简便、快捷的小区域安防信息获取方式，为传统报警装置经常带来的误报问题提供了一种有效解决办法，是把网络摄像机和报警装置的完美结合，通过系统平台发送实时的报警信息，通过摄像机查看监控区域情况判断合理的处置方
式。对网络的利用和可以接入3G网络，给电信、移动等运营商提供了一项社会效益和经济效益都十分良好的增值业务。同时，该系统还可以与公安系统或保安公司合作，使用户在必要时，将家居的安防托管给公安系统或保安公司，最大程度上确保家居安全。
物流仓库网络智能化监控系统设计说 明
某某仓库网络智能化监控系统设计说明 引言 为了全面推行仓库规范化管理，提升仓库运行管理水平，提升仓库的安全系数，增强对仓库日常工作的监督管理，整合和提升软硬件平台，继续保持仓库管理水平。仓库作为贮存货物或者其它物品的空间，是物资供应体系的一个重要组成部分，是各种物质周转储备的环节，做到数量准确，质量完好，确保安全。这就需要一套完善的综合的监控系统来对仓库的安全做个保障，保障仓库的用电安全、物品安全，及时的提醒外人的闯入、仓库内环境量的变化等。 现今，仓库的监控手段已经从传统的模拟视频监控发展到了高清网络数字视频监控，利用现有的办公网络、企业专网，光纤专网敷设，甚至互联网和无线网络都能够构建仓库的高清网络视频监控系统；与此同时，百万像素网络摄像机的大规模普及也解决了传统模拟视频监控系统清晰度不足的尴尬局面，基于低码率、高清画质、多功能等特性的720P、1080P高清网络摄像机与NVR 网络视频监控管理平台为不同规模仓库提供了多结构、多用途、良好扩展性的新一代高清视频监控解决方案。 项目需求 系统主要满足两大部分的需求，一是仓库公共区域安全防范的需要；二是仓库生产区域监控管理的需求。
1.仓库安全防范 ◆周界视频监控系统：在仓库周界区域部署红外固定高清网络枪 式摄像机，满足全天候24小时监控。 ◆园区监控：在仓库一些制高点安装高清网络云台摄像机，实施 大范围监控。 ◆出入口监控：在库房出入口、园区出入口以及其它重要区域的 出入口安装高清网络摄像机。 ◆仓库内部：在仓库内部部署大范围监控的摄像机，以满足对整 个仓库的全局监控。库区监控：在库房内外部署摄像机，严密监视现场情况。 ◆重要设备监控：在库区一些重要的部位安装高清摄像机，对库 内状态、防盗、防破坏进行监视。 ◆库内活动监视：对于一些操作岗位进行重点监控，记录操作过 程。 2. 其它需求整个系统应该采用模块化、数字化、网络化架构，满足结构简单化和系统可扩展的需求。利用平台管理软件来统一管理前后端物理设备和虚拟软件模块，做到模块化部署、集中化管理的新一代监控功能。视频监控管理平台应能与红外报警系统、消防系统、门禁系统等实现联动，满足协同管理、统一调度。 系统方案 系统分为前端监控资源采集、视频传输、后端平台组建、多系统联动建设等几部分。整个系统采用全网络数字视频监控架
电力井盖远程监控系统标题：井盖远程监控系统方案
一、项目背景 目前市场上有各种式样的防盗井盖，但都大同异，都是从井盖的材料以及防盗设计方面来着手解决井盖被盗现象的。井盖丢失后不能及时的确定被盗位置和及时修补，容易造成安全遗患。 本解决方案结合目前的有线、无线网络高科技手段，并结合利用GSM网络优势能实时对盗窃井盖行为进行报警，并且可以根据内置ID和3DGIS地图及时的上报被盗井盖所处位置，并对被盗井盖施行跟踪。该解决方案弥补了当前防范井盖被盗问题的技术缺陷，使井盖防盗问题在技防方面实现了突破，可以及时的对被盗井盖实施修补，从而快速地解决安全遗患。 二、解决方案 井盖监控系统由井盖监控监测分机和GSM无线接收系统主机及监控中心三大部分组成。 井盖监测分机由无线监控子盖及电子锁两部分组成，采用本方案可以解决人孔井盖管理方面的现存问题。 2.1无线井盖监控 本技术方案分三部分，嵌入井盖中的传感器及无线通信模块及GSM无线接收系统主机和监控中心。 （1）倾角传感器装于井盖中，平时处于常开状态，系统电源断开，无耗电。当井盖被搬动并产生一定倾角时，倾角开关触发电源模块工作，并保持自锁，以确保系统正常工作。嵌入式节点内部有唯一的ID号，按不同区域、道路和所属单位进行编号，井盖被盗后可根据ID号迅速地找到被盗井盖位置和所属单位，以便及时填补。 （2）电源模块采用大容量锂电池，接通后，通过无线通信模块向GSM无线接收系统主机发送报警信息，并由GSM无线接收系统主机通过GSM网络向监控中心发送报警信息。 （3）GSM无线接收系统主机
技术参数 ·可接收最大直径1公里方园内的井盖监控分机信号，并发送系统信号到监控中心。最大可接收128台分机。（可以带干接点接收发射，干接点代替前端主机。）·内置西门子TC35工业级GSM模块（自动双频） ·无线传输：433MC ·接收灵敏度：≤0.1uv ·直流备电：12V/1.3AH ·尺寸：250×170×130 ·报警方式：GSM中文短信方式 ·调制方式：数字调频 ·电网电压：380V±10% ·外观：铝压铸、全密封 ·工作环境：温度－30℃～＋50℃湿度≤85% （4）监控中心接收GSM监控信号并显示电子地图。 （5）成本与性能 由于该系统采用价格低廉的倾角传感器和无线通信模块，因此，安装于井盖
远程实时监控系统在 外向型工厂、多点超市连锁、跨地域办公室等场所中的实际应用 ----------- 柳浪随着国家数字信息化的发展以及人们对安防意识的提高，传统的定点监看及录像的监控方式，已渐渐显出其不足的一面，尤其是在外向型工厂、多点超市连锁、跨地域办公室等场所中应用。远程实时监控系统的议题也渐为人们所常谈。 1、概述 在日趋竞争激烈的市场经济中，良好的公司形象宣传和综合的体系(包括监控)管理是必不可少的。那么，怎样才能让客户更进一步的、直观的了解公司的生产实力、厂容厂貌、员工素质、良好的现场管理和展出的样品呢让客户对公司的信心倍增，使而在激烈的商海中运筹帷幄。我想，最捷径的方式不外乎就是通过互联网传遍千家万户。特别是发展海外客户，以上因素都是客人所急于想知道的，良好的公司形象和高效的管理往往能赢得客人的芳心，好比吃了定心丸一样放心的与之长期友好合作。 同样，也便于公司老总随时查看工厂生产环节是否周密协调，有无浪费不必要的生产成本，真正做到安全、高效、低耗。同时免除公司老总辛劳往返于工厂之间的疲惫，腾出更多的时间一心扑在营销外交工作上，稳步发展壮大实力，创造辉煌成就。 2、远程传输的原理及理论
借助着网络信息业的长足发展，很多地方都能用上网络宽频（比如有线电视网、长城宽带网、电信网络快车/ADSL、小区宽带等各门各类的宽频网络），为远程实时监控提供了外部传输技术的支持。在存储技术上，数字硬盘录像机的诞生，把传统的模拟信号转化为数字信号，从M-JPEG、MPEG1、MPEG2乃至当今的MPEG4技术的不断改进，图像画质越来越清晰，而存储容量越来越小，为远程实时监控提供了内部压缩技术的支持。 、互联网接入方式的选择 现在常用的接入方式中，主要有以下三类较为常用： A类：普通电话拔号方式（PSTN、ISDN）； B类：专线方式（DDN、ATM、xDSL）； C类：局域网转接方式（LAN）； 那么，我们就分别谈谈以上各类接入方式的优缺点： A类：普通电话拔号方式（PSTN、ISDN）； 基本特点是使用简单方便，要求低。只要有电话的地方，再配上 Modem，申请账号就能直接上网，速率可达56K/s 其缺点也是较为明显的： 1．传输速率慢。 PSTN为56k/s(实际上只有7k／s), ISDN为128k/s(实际上只有14k
1.1实时监控管理系统 实时监控管理系统主要通过设备进行实时数据监测，完成用户变压器及线路实时监测、自动化设备监控分析、出线电流及漏电实时数据监测、温度探测及火灾预警、电压采集分析、大数据电量管理等。 图 4-30实时监控管理系统结构图 1.1.1变压器及线路实时监测 专用变台数据实时采集系统，自动取得变压器实时数据。做到了变压器运行数据与可视化管理系统的结合。 图 4-31变压器实体照片 交流模拟量监测，包括电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等统计分析，具有录波功能，并能以曲线或图表方式显示。
图 4-32变压器基本信息及实时数据 用电信息监测，包括变压器负载率和线路负载率、电能计量装置工况、供电电 能质量监测。 图 4-33变压器负载率实时信息 图 4-34线路负载率实时信息 设备运行状态监测，包括配电变压器油温和瓦斯的浓度、进出线开关状态、计量总表运行状况、电容器/滤波器投切状态、智能配变终端运行状况、剩余电流动作保护器运行状态和剩余电流数值的监测。
1.1.2出线电流及漏电实时数据监测 系统整体架构分为四个部分，采集终端、集中器、网路和系统接口，逻辑方面分为采集层、通信层以及主站层三个层次，其中主站层分为数据采集、数据管理、基本功能及扩展功能等。基本功能主要覆盖了电流及漏电电流实时数据采集业务，包括采集点设置、数据采集管理、控制执行、运行管理、辅助功能、查询等，系统还具备线损分析、电压统计、运行监测、决策分析等扩展功能。 通过在出线处采集电流和漏电电流数据，依靠漏电电流集中器通过GPRS方式或RS485接口上行通讯，将采集到的电流数据实时上传到出线电流及漏电实时数据监测分析系统。 漏电电流集中器相关协议按照统一规范的《剩余电流动作保护器通信规约的技术要求》进行开发设计。 图 4-39 系统部署图 通过出线处安装漏电电流采集终端采集漏电电流数据，再通过漏电电流集中器将采集到的信息上传到出线电流及漏电实时数据监测分析系统。通过定点发送、实时召测、超限报警自动发送三种方式，自动发送当前的运行状态、当前漏电及电流值。
10-35kV配电室环境监控系统智能化改造技术方案 电科恒钛智能科技 2020年4月
目录 1 10-35kV配电室环境控制要求 (1) 2 10-35kV配电室辅助设施现状及存在问题 (1) 3 10-35kV配电室辅助设施目标功能 (1) 4 配电室环境监控改造方案 (3) 4.1 配电房综合监控装置 (3) 4.2 传感器采集单元 (4) 4.3 环境控制单元 (4) 4.4 排水单元 (6) 4.5 消防系统接口 (6) 4.6 照明控制单元 (6) 4.7 其它辅助设施 (6) 5典型10kV配电室改造布置图 (7)
1 10-35kV配电室环境控制要求 根据国网公司10～35kV的户主要设备长期运行环境要求及变电运行相关管理规定，变电站配电室的环境要求包括： 2 10-35kV配电室辅助设施现状及存在问题 现有已建成的常规变电站均未配置辅助控制系统及环境控制系统，变电站环境参数未考虑数据采集及在线监测，配电室环境控制均采用人工控制方式，由运行人员根据外部环境条件，到变电站现场巡视及操作，在各配电室通过人工控制空调运行模式、风机启停、百叶窗开关等方式就地控制配电室环境，无法实现自动控制和在线监测。 现有常规变电站风机均为普通通风机，空调为普通民用空调，进风窗为普通通风百叶。通过人工控制空调运行模式、风机启停、百叶窗开关等方式就地控制配电室环境，无法自动控制及和在线监测。 3 10-35kV配电室辅助设施目标功能 针对目前变电站配电室运行环境现状，需在配电室配置一套配电房综合监控装置，该装置包含环境数据采集单元、环境控制（温湿度）单元、照明控制单元、火灾报警与消防系统接
配电作为电力系统发、输、变、配环节中最贴近用户的环节，和社会生产生活息息相关，有着极其重要的作用。提高配电网的供电可靠性和供电质量，是实现人民安居乐业、经济发展、生活富裕的重要保证。 背景与挑战 近几年针对配电设施的盗窃行为时有发生，同时老旧设备用电过负荷易过热引发火灾，防盗、防火就成为了配电生产管理的重心。而综合辅助系统的投运，能够全方位感知配网运行环境，为可靠供电保驾护航。 现阶段综合辅助系统面临的主要问题： 综合监控少——辅助子系统有限，只有少量部署视频、烟感、门禁等，无法实现对运行环境的全方位综合监控； 业务融合少——“遥视”大多只实现视频复核、历史追溯的功能，视频监控系统依然独立于生产系统，并未真正融入到配电网管理流程中； 人为干预多——视频监控点的异常情况需要人为主动发现，多系统间的联动机制已逐步建立，但大多局限于开关量联动而非协议联动； 运维难度大——系统联网后，面对数量庞大的视频监控设备，运维工作量巨大且检测难度大，往往造成故障处理不及时，使得视频监控系统的使用效果大打折扣。 解决方案 智能配电网综合辅助系统解决方案主要应用于电网公司各地市公司智能配电网综合辅助系统的建设及改造。 智能配电网综合辅助系统是集硬件、软件、网络于一体的大型联网监控系统，以能源行业平台软件为核心，实现多级联网及跨区域监控，在调控中心即可对终端系统集中监控、统一管理，为智能配网保驾护航。 系统拓扑图如下： 智能配电网综合辅助系统全面采用高清、智能、物联网、4G应用技术，在“标准化、一体化、智能化”设计原则的指引下，采用标准化行业产品，实现了以下功能： 多元图像应用：现场实时录像及回放，定时抓图和报警抓图，图片上传中心，在兼顾带宽和资费的情况下，中心也可调阅现场视频，全面提升监控质量和安防水平； 辅助系统融合：实现视频监控、动环监控报警（环境监测、安防报警、智能控制）、门禁管理等系统的集成，各系统根据预案进行联动；
智能视频监控系统 1.传统视频监控系统的不足 20多年来，随着计算机技术的发展，视频监控系统经历了3代：以视频矩阵为代表的模拟系统、以硬盘录像机为代表部分数字化的系统和以视频服务器为代表的完全数字化的系统，在这一发展过程中，视频监控系统与设备虽然在功能和性能上得到了极大的提高，但是仍然受到了一些固有因素的限制，从而导致整个系统在安全性和实用性的不高，无法发挥具体的作用。主要包括如下不尽如人意的地方： 1）保安值班人员具有人类自身的弱点，在值班时间内，注意能力不可能一直高度集中，不可能全天24小时进行有效的监视，有时无法察觉安全威胁。 2）图像不能长时间显示，几乎没有一个视频监控系统会按照和摄像机数目相同的模式配置显示设备，在中大型系统中，均采用模拟视频矩阵或者数字视频矩阵采用成组切换或者通用巡视的方式把视频图像切换到显示设备上。在这种情况下，很可能有大量的摄像机采集的视频图像，传输到监控中心以后，值班人员无法看到，而刚好在不显示某路视频图像的时间内就有值得注意的异常现象出现，由于值班人员并未当场发现并处理，这时，只能通过事后回放录像文件才能查找到相应的图像信息。这是由于监控视频图像的海量数据和相对较少的显示设备造成的矛盾。 3）数据分析困难，传统视频监控系统缺乏智能因素，录像数据无法被有效的分类存储，最多只能打上时间标签，或者按照某一通道的外接报警信号或者简单的视频移动报警触发录像，数据分析工作变得非常耗时，很难获得全部的相关信息。 4）传统视频监控系统是一种“被动监控”，目前的监控系统大部分情况下都仅起到一个“录像”的工作，即将一段时间内的视频图像传输到硬盘录像机进行保存，在发生异常情况或者突发事件后，需要查找录像，找出时间发生时的视频图像，但此时损失和影响已经造成，无法挽回，完全
无线远程监控系统 无线远程监控系统概念 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。 系统简介 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Intel X86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。 系统构造 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。 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。 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。 无线远程监控系统优势 1、综合成本低，只需一次性投资，无须挖沟埋管，特别适合室外距离较远及已装修好的场合；在许多情况下，用户往往由于受到地理环境和工作内容的限制，例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境，对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有线的施工周期将很长，甚至根本无法实现。这时，采用无线监控可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便、扩容能力强，迅速收回成本的优点。 2、组网灵活，可扩展性好，即插即用，管理人员可以迅速将新的无线监控点加入到现有网络中，不需要为新建传输铺设网络、增加设备，轻而易举地实现远程无线监控。 3、维护费用低，无线监控维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。 无线远程监控系统意义 随着无线技术的日益发展，无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。无线监控作为一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线监控方式，建立被监控点和监控中心之间的连接。无线监控技术已经在现代化小区、交通、运输、水利、航运、治安、消防等领域得到了广泛的应用。