專利名稱：網(wǎng)絡(luò)型多站監(jiān)控集成矩陣顯示控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字圖像和通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種變電站監(jiān)控圖像采集分析與切換系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前所有監(jiān)控變電站監(jiān)控和處理信息系統(tǒng)都是各自分散獨立運行的，存在的問題有第一，集控系統(tǒng)中被控站的接入調(diào)試不方便，當(dāng)建立一個新集控站時，需要把已經(jīng)存在的變電站作為被控站加入集控系統(tǒng)中。但多數(shù)變電站的線路都正在運行，無法在集控系統(tǒng)中對該線路進行調(diào)試，只有等該線路停電時或者專門做停電計劃，才能對其進行調(diào)試。這給集控系統(tǒng)初期的調(diào)試工作帶來了很大的不便。第二，集控系統(tǒng)日常維護不方便。例如，每次變電站增加間隔，需要在后臺增加間隔信息，在上傳機增加部分間隔信息，然后集控站維護人員在集控系統(tǒng)中增加相應(yīng)信息。這種方式修改環(huán)節(jié)過多，增加了維護人員工作量和出錯的幾率。基于以上情況，我們提出一種克服傳統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)的弱點，同時比一般集控系統(tǒng)更加優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)型多站監(jiān)控集成矩陣顯示控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種維護簡單、調(diào)試方便的網(wǎng)絡(luò)型多站監(jiān)控集成矩陣顯示控制系統(tǒng)。為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明包括綜合自動化變電站組和監(jiān)控操作臺，所述的綜合自動化變電站組和監(jiān)控操作臺均與控制與切換模塊相連接；其中，所述的綜合自動化變電站組由至少一個綜合自動化變電站構(gòu)成；所述的控制與切換模塊包括KVM控制采集模塊和視頻采集模塊，其中KVM控制采集模塊采集每個綜合自動化變電站的操作控制信息；視頻采集模塊采集每個綜合自動化變電站的當(dāng)前畫面信息，并把當(dāng)前畫面信息傳送給視頻分析模塊，視頻分析模塊根據(jù)當(dāng)前畫面信息得到視頻分析結(jié)果；所述的KVM控制采集模塊和視頻分析模塊均與中央處理模塊相連接，中央處理模塊根據(jù)獲得的綜合自動化變電站的操作控制信息和視頻分析結(jié)果，分析判斷該變電站是否出現(xiàn)異常，當(dāng)出現(xiàn)異常時，中央處理模塊輸出控制指令至報警模塊和KVM 控制切換處理模塊，其中，KVM控制切換處理模塊將顯示畫面切換到對應(yīng)異常的綜合變電站操作界面，并生成控制切換數(shù)據(jù)；報警模塊存儲發(fā)生異常的綜合變電站的報警信息；且中央處理模塊將生成的控制切換數(shù)據(jù)和報警信息發(fā)送至監(jiān)控操作臺；所述的監(jiān)控操作臺將獲取的控制切換數(shù)據(jù)和報警信息顯示在顯示器上。所述的中央處理模塊通過通訊模塊和網(wǎng)絡(luò)連接模塊將控制切換數(shù)據(jù)和報警信息發(fā)送出去；監(jiān)控操作臺通過TCP/IP接口獲取控制切換數(shù)據(jù)和報警信息。所述的視頻分析模塊經(jīng)過如下步驟得到視頻分析結(jié)果
步驟一，視頻預(yù)處理對于獲取的變電站監(jiān)控當(dāng)前畫面信息進行預(yù)處理；步驟二，背景建模建立合理真實的背景，以便得到準(zhǔn)確的前景目標(biāo)；步驟三，目標(biāo)跟蹤克服目標(biāo)跟蹤中遮擋問題，對于場景中的多目標(biāo)進行跟蹤，記錄其運動軌跡及運動方向；步驟四，運動軌跡的分析根據(jù)目標(biāo)的運動軌跡和已設(shè)定的報警觸發(fā)規(guī)則，分析目標(biāo)的運動軌跡是否屬于異?；顒樱羰?，則觸發(fā)報警；步驟五，目標(biāo)識別對前景物體進行識別分類，分類的種類包括異常報警目標(biāo)和非報警目標(biāo)。所述綜合自動化變電站組中的每一個綜合自動化變電站均與一個監(jiān)控操作臺相連接。采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，具有以下優(yōu)點第一，該系統(tǒng)能讓用戶方便地在一個控制設(shè)備上按需要切換到任意某一個被監(jiān)控的遠(yuǎn)端變電站上進行操作，無須人員親自到現(xiàn)場維護；第二，能將多個遠(yuǎn)端變電站的監(jiān)控運行圖像傳輸?shù)街行目刂茩C房，達到一臺視頻顯示設(shè)備顯示多個變電站監(jiān)控運行圖像的目的，以供工作人員查看瀏覽；第三，由于設(shè)定報警規(guī)則，具有自動智能報警切換能力，報警規(guī)則被觸犯后開始自動將報警變電站圖像推出顯示，并切換到報警變電站操作界面，第一時間發(fā)現(xiàn)異常的變電站運行信息。本發(fā)明的技術(shù)效果顯著，主要表現(xiàn)在1、視頻分析模塊3. 3能夠準(zhǔn)確的檢測變電站監(jiān)控視頻信息內(nèi)的異常報警目標(biāo)；2、系統(tǒng)只有在報警規(guī)則觸犯的情況下開始推出產(chǎn)生報警的被監(jiān)控視頻畫面，第一時間將變電站的異常信息反饋給值班人員。3、本系統(tǒng)具有智能切換的能力，能夠在發(fā)生報警的時候自動將產(chǎn)生報警的遠(yuǎn)端被監(jiān)控變電站操作控制切換到值班中心操作控制臺，方便及時的操作遠(yuǎn)端被監(jiān)控變電站處理發(fā)生的電網(wǎng)異常信息。


圖1為本發(fā)明的整體原理框圖；圖2為本發(fā)明的流程具體實施例方式實施例1如圖1所示，本發(fā)明包括綜合自動化變電站組1和監(jiān)控操作臺2，綜合自動化變電站組1和監(jiān)控操作臺2均與控制與切換模塊3相連接。下面分別予以說明綜合自動化變電站組1由至少一個綜合自動化變電站構(gòu)成。一般來說，一個綜合自動化變電站組1中包括十六個綜合自動化變電站。控制與切換模塊3包括KVM控制采集模塊和視頻采集模塊，其中KVM控制采集模塊采集每個綜合自動化變電站的操作控制信息；視頻采集模塊采集每個綜合自動化變電站的當(dāng)前畫面信息，并把當(dāng)前畫面信息經(jīng)轉(zhuǎn)換后傳送給視頻分析模塊，視頻分析模塊根據(jù)當(dāng)前畫面信息得到視頻分析結(jié)果。上述的KVM控制采集模塊和視頻分析模塊均與中央處理模塊相連接，中央處理模塊根據(jù)獲得的綜合自動化變電站的操作控制信息和視頻分析結(jié)果， 分析判斷該變電站是否出現(xiàn)異常，當(dāng)出現(xiàn)異常時，中央處理模塊輸出控制指令至報警模塊和KVM控制切換處理模塊，其中，KVM控制切換處理模塊將顯示畫面切換到對應(yīng)異常的綜合變電站操作界面，并生成控制切換數(shù)據(jù)，該控制切換數(shù)據(jù)是指實施控制操作功能的數(shù)據(jù)；報警模塊存儲發(fā)生異常的綜合變電站的報警信息；且中央處理模塊將生成的控制切換數(shù)據(jù)和報警信息通過通訊模塊和網(wǎng)絡(luò)連接模塊發(fā)送至監(jiān)控操作臺2。需要說明的是，上述的視頻采集模塊，用來獲取視頻圖像數(shù)據(jù)，即當(dāng)前畫面信息， 并對視頻流數(shù)據(jù)進行壓縮視頻解碼，獲取數(shù)字圖像序列。上述的視頻分析模塊是能將視頻分析程序固化在其內(nèi)的外部高速程序存儲器，用于檢測出監(jiān)控范圍內(nèi)感興趣的運動物體并加以跟蹤和識別，將處理結(jié)果傳輸給中央控制器，它以選自于美國TI公司的TMS320C6000數(shù)字信號處理器為最佳實施方式。上述的KVM控制切換處理模塊，其與中央處理模塊相聯(lián)，將KVM控制采集模塊得到的操作控制信息進行處理，分析從中央處理模塊接收的KVM信息，觸發(fā)KVM控制切換處理模塊操作；完成監(jiān)控操作臺2的各種處理請求。上述的報警模塊是存有特定的報警規(guī)則的報警模塊，該報警規(guī)則是用戶根據(jù)其實際需要設(shè)置的以下幾種不同類型的報警規(guī)則的一種或其組合1)視頻畫面場景變化，包括監(jiān)控畫面丟失、遮蓋異常；2)監(jiān)控報警區(qū)域，即設(shè)置任意多邊型的警戒報警區(qū)域區(qū)域。上述的通訊模塊，用作數(shù)據(jù)通訊的平臺，將采集與分析的結(jié)果發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)連接模塊。上述的網(wǎng)絡(luò)連接模塊，其與通訊模塊和監(jiān)控操作臺2相連接，有一個支持以太網(wǎng)絡(luò)接口，把獲取的結(jié)果發(fā)送給中央處理模塊，把控制指令發(fā)送給監(jiān)控操作臺2，完成通訊功能。上述的監(jiān)控操作臺2由顯示操作模塊、報警規(guī)則模塊和報警日志模塊組成，通過 TCP/IP接口與網(wǎng)絡(luò)連接模塊相聯(lián)以獲取控制切換數(shù)據(jù)和報警信息。監(jiān)控操作臺2將獲取的控制切換數(shù)據(jù)和報警信息顯示在顯示器上。如圖2所示，本發(fā)明的工作流程如下A、系統(tǒng)初始化中央處理模塊、視頻采集模塊、KVM控制采集模塊需要初始化成功后進入下一步驟，否則，再次進行初始化中央處理模塊、視頻采集模塊、KVM控制采集模塊， 啟動設(shè)備處于工作狀態(tài)。B、視頻分析規(guī)則讀入視頻分析規(guī)則讀入成功，則進入下一步驟，否則，繼續(xù)進行視頻分析規(guī)則讀入。在本實施例中，按綜合自動化變電站監(jiān)控的需要作如下設(shè)置在綜合自動化變電站的視頻顯示界面劃一塊虛擬的監(jiān)控警戒區(qū)域，并設(shè)置觸發(fā)監(jiān)控警戒區(qū)域報警的方式，如警聲報警等等。在綜合自動化變電站正常運行過程中不會觸發(fā)報警；若綜合自動化變電站發(fā)生異常運行信息并顯示出報警信號時，本系統(tǒng)將會自動檢測到該異常情況的發(fā)生，在觸發(fā)報警裝置的同時也開始調(diào)用KVM控制切換處理模塊將視頻和控制操作功能由通訊模塊顯示在監(jiān)控操作臺2。C、視頻分析對變電站監(jiān)控視頻圖像信息進行分析，有異常發(fā)生，則進入下一步驟，否則，繼續(xù)進行視頻分析；D、視頻處理將視頻分析程序送來的有異常發(fā)生的信息進行處理，處理包括觸發(fā)報警模塊，觸發(fā)KVM控制切換處理模塊，以及通訊模塊；完成視頻處理后再次進行視頻分析?？紤]到綜合自動化變電站報警目標(biāo)出現(xiàn)的情況比較少，進行視頻內(nèi)容分析的難度較小，誤報和漏報的幾率很小，所以系統(tǒng)尤其實用于這種場景；與傳統(tǒng)的單點綜合自動化變電站維護相比具有主動和智能性，無須工作人員直盯每一個綜合自動化變電站的屏幕，自動推出報警的綜合自動化變電站視頻信息和操作控制功能。實施例2本實施例與實施例1不同的是，在本實施例中，視頻分析模塊經(jīng)過如下步驟得到視頻分析結(jié)果步驟一，視頻預(yù)處理對于獲取的變電站監(jiān)控當(dāng)前畫面信息進行預(yù)處理，上述的預(yù)處理包括去除噪聲，調(diào)整幀率和幀大?。徊襟E二，背景建模建立合理真實的背景，以便得到準(zhǔn)確的前景目標(biāo)；步驟三，目標(biāo)跟蹤克服目標(biāo)跟蹤中遮擋問題，對于場景中的多目標(biāo)進行跟蹤，記錄其運動軌跡及運動方向；步驟四，運動軌跡的分析根據(jù)目標(biāo)的運動軌跡和已設(shè)定的報警觸發(fā)規(guī)則，分析目標(biāo)的運動軌跡是否屬于異?；顒?，若是，則觸發(fā)報警；步驟五，目標(biāo)識別對前景物體進行識別分類，分類的種類包括異常報警目標(biāo)和非報警目標(biāo)。其他技術(shù)特征與實施例1相同。實施例3本實施例與上述實施例1、2不同的是它是按集控站集控多個綜合自動化變電站的特點設(shè)置，即綜合自動化變電站組1中的每一個綜合自動化變電站均與一個監(jiān)控操作臺 2相連接。一般多個綜合自動化變電站需要多個監(jiān)控操作臺，16個綜合自動化變電站就需要 16個監(jiān)控操作臺，工作人員也需要實時監(jiān)控維護多個操作臺。系統(tǒng)可以設(shè)置指定的時間開始自動的輪流以設(shè)置的時間間隔在一個監(jiān)控操作臺上顯示16個綜合自動化變電站的監(jiān)控操作信息，以達到節(jié)約成本，減輕維護人員工作量的目標(biāo)。
權(quán)利要求
1.網(wǎng)絡(luò)型多站監(jiān)控集成矩陣顯示控制系統(tǒng)，其特征在于它包括綜合自動化變電站組 ⑴和監(jiān)控操作臺O)，所述的綜合自動化變電站組⑴和監(jiān)控操作臺⑵均與控制與切換模塊(3)相連接；其中，所述的綜合自動化變電站組(1)由至少一個綜合自動化變電站構(gòu)成； 所述的控制與切換模塊C3)包括KVM控制采集模塊和視頻采集模塊，其中KVM控制采集模塊采集每個綜合自動化變電站的操作控制信息；視頻采集模塊采集每個綜合自動化變電站的當(dāng)前畫面信息，并把當(dāng)前畫面信息傳送給視頻分析模塊，視頻分析模塊根據(jù)當(dāng)前畫面信息得到視頻分析結(jié)果；所述的KVM控制采集模塊和視頻分析模塊均與中央處理模塊相連接，中央處理模塊根據(jù)獲得的綜合自動化變電站的操作控制信息和視頻分析結(jié)果，分析判斷該變電站是否出現(xiàn)異常，當(dāng)出現(xiàn)異常時，中央處理模塊輸出控制指令至報警模塊和KVM 控制切換處理模塊，其中，KVM控制切換處理模塊將顯示畫面切換到對應(yīng)異常的綜合變電站操作界面，并生成控制切換數(shù)據(jù)；報警模塊存儲發(fā)生異常的綜合變電站的報警信息；且中央處理模塊將生成的控制切換數(shù)據(jù)和報警信息發(fā)送至監(jiān)控操作臺O)；所述的監(jiān)控操作臺( 將獲取的控制切換數(shù)據(jù)和報警信息顯示在顯示器上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)型多站監(jiān)控集成矩陣顯示控制系統(tǒng)，其特征在于所述的中央處理模塊通過通訊模塊和網(wǎng)絡(luò)連接模塊將控制切換數(shù)據(jù)和報警信息發(fā)送出去；監(jiān)控操作臺(2)通過TCP/IP接口獲取控制切換數(shù)據(jù)和報警信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)型多站監(jiān)控集成矩陣顯示控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的視頻分析模塊經(jīng)過如下步驟得到視頻分析結(jié)果步驟一，視頻預(yù)處理對于獲取的變電站監(jiān)控當(dāng)前畫面信息進行預(yù)處理； 步驟二，背景建模建立合理真實的背景，以便得到準(zhǔn)確的前景目標(biāo)； 步驟三，目標(biāo)跟蹤克服目標(biāo)跟蹤中遮擋問題，對于場景中的多目標(biāo)進行跟蹤，記錄其運動軌跡及運動方向；步驟四，運動軌跡的分析根據(jù)目標(biāo)的運動軌跡和已設(shè)定的報警觸發(fā)規(guī)則，分析目標(biāo)的運動軌跡是否屬于異?；顒?，若是，則觸發(fā)報警；步驟五，目標(biāo)識別對前景物體進行識別分類，分類的種類包括異常報警目標(biāo)和非報警目標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的網(wǎng)絡(luò)型多站監(jiān)控集成矩陣顯示控制系統(tǒng)，其特征在于 所述綜合自動化變電站組(1)中的每一個綜合自動化變電站均與一個監(jiān)控操作臺( 相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種網(wǎng)絡(luò)型多站監(jiān)控集成矩陣顯示控制系統(tǒng)，它包括綜合自動化變電站組和監(jiān)控操作臺，所述的綜合自動化變電站組和監(jiān)控操作臺均與控制與切換模塊相連接。本發(fā)明具有以下優(yōu)點第一，該系統(tǒng)能讓用戶方便地在一個控制設(shè)備上按需要切換到任意某一個被監(jiān)控的遠(yuǎn)端變電站上進行操作，無須人員親自到現(xiàn)場維護；第二，能將多個遠(yuǎn)端變電站的監(jiān)控運行圖像傳輸?shù)街行目刂茩C房，達到一臺視頻顯示設(shè)備顯示多個變電站監(jiān)控運行圖像的目的，以供工作人員查看瀏覽；第三，由于設(shè)定報警規(guī)則，具有自動智能報警切換能力，報警規(guī)則被觸犯后開始自動將報警變電站圖像推出顯示，并切換到報警變電站操作界面，第一時間發(fā)現(xiàn)異常的變電站運行信息。
文檔編號H02J13/00GK102340179SQ201010239389
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者丁東坡, 張喆, 王春生, 王璐, 鄭彥新 申請人:河南省電力公司焦作供電公司