基于B/S模式的光伏中心數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

無(wú)錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 陸國(guó)民

一、幾種視頻監(jiān)控系統(tǒng)比較

視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展了短短二十幾年時(shí)間，從最早模擬監(jiān)控到前些年火熱數(shù)字監(jiān)控再到現(xiàn)在方興未艾的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，發(fā)生了翻天覆地變化。

第一代視頻監(jiān)控是傳統(tǒng)模擬閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV），依賴(lài)攝像機(jī)、纜、錄像機(jī)和監(jiān)視器等專(zhuān)用設(shè)備。例如，攝像機(jī)通過(guò)專(zhuān)用同軸纜輸出視頻信號(hào)。纜連接到專(zhuān)用模擬視頻設(shè)備，如視頻畫(huà)面分割器、矩陣、切換器、卡帶式錄像機(jī)（VCR）及視頻監(jiān)視器等。但其只支持本地監(jiān)控，受到模擬視頻纜傳輸長(zhǎng)度和纜放大器限制，視頻畫(huà)面分割器、矩陣和切換器輸入容量受限制。錄像保護(hù)受限制，錄像質(zhì)量隨拷貝數(shù)量增加而降低。

圖1 光伏中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

第二代視頻監(jiān)控是“模擬-數(shù)字”監(jiān)控系統(tǒng)（DVR）：以數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)DVR為核心半模擬-半數(shù)字方案，從攝像機(jī)到DVR仍采用同軸纜輸出視頻信號(hào)，通過(guò)DVR同時(shí)支持錄像和回放，并可支持有限IP網(wǎng)絡(luò)訪。這一代系統(tǒng)是非標(biāo)準(zhǔn)封閉系統(tǒng)，仍存在大量局限：“模擬-數(shù)字”方案需要在每個(gè)攝像機(jī)上安裝單獨(dú)視頻纜，導(dǎo)致布線復(fù)雜性，且一次最多只能擴(kuò)展16個(gè)攝像機(jī)，需要外部服務(wù)器和管理軟件來(lái)控制多個(gè)DVR或監(jiān)控點(diǎn)，不能從任意客戶(hù)機(jī)訪問(wèn)任意攝像機(jī)，只能通過(guò)DVR間接訪問(wèn)攝像機(jī)。“模擬-數(shù)字”方案錄像沒(méi)有保護(hù)，易于丟失。

擯棄這兩種監(jiān)控系統(tǒng)的不足，根據(jù)光伏中心的實(shí)際需求，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了無(wú)人值守的遠(yuǎn)程綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像數(shù)字化技術(shù)和信息技術(shù)的綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)前端無(wú)人或少人值守系統(tǒng)的綜合監(jiān)控、集中管理，利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)對(duì)前端的圖像、環(huán)境、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理，大幅度提高了對(duì)前端監(jiān)控的實(shí)時(shí)性、有效性，降低了人員及管理成本。

光伏中心數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的無(wú)人值守遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)在光伏電站光伏板安裝現(xiàn)場(chǎng)、前端機(jī)房、變電站等安裝攝像機(jī)、微音探頭、數(shù)字、模擬環(huán)境變量采集模塊等科技設(shè)備，其中視頻、環(huán)境變量數(shù)據(jù)等接入前端綜合監(jiān)控主機(jī)，視頻、環(huán)境變量等資料實(shí)時(shí)數(shù)字化存儲(chǔ)記錄，同時(shí)，總檢測(cè)中心可管理所有前端綜合監(jiān)控主機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)看前端的圖像、環(huán)境數(shù)據(jù)信息等，依此可對(duì)前端的所有突發(fā)情況做出高效、及時(shí)的處理動(dòng)作。

圖2 光伏中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)

二、光伏中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

光伏中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

本光伏中心視屏監(jiān)控系統(tǒng)有三大部分組成，其基本結(jié)構(gòu)依托于光伏中心數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)中。第一部分，前端綜合監(jiān)控設(shè)備（音視頻監(jiān)控、環(huán)境變量監(jiān)控、出入口監(jiān)控等）、綜合監(jiān)控主機(jī)、綜合監(jiān)控軟件；第二部分，網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)部分；第三部分，管理中心軟件平臺(tái)，無(wú)人值守服務(wù)器，監(jiān)控終端等。

三、光伏中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)同樣采用B/S的模式結(jié)構(gòu)，即瀏覽器和服務(wù)器的模式，如圖2所示。

這樣的方式使大量的事務(wù)將由服務(wù)器來(lái)完成，減少了客戶(hù)端計(jì)算機(jī)的負(fù)荷，降低了系統(tǒng)的維護(hù)成本。系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理，首先通過(guò)加載相關(guān)攝像頭等來(lái)驅(qū)動(dòng)其采集數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮等處理，最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)將相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳送到服務(wù)器端，終端可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器等對(duì)相關(guān)視頻信息進(jìn)行瀏覽操作。其整個(gè)結(jié)構(gòu)的運(yùn)行與數(shù)據(jù)采集傳送瀏覽的過(guò)程是相同的。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的客戶(hù)端來(lái)講沒(méi)有特殊的要求，只要具有網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的計(jì)算機(jī)等連接上網(wǎng)絡(luò)就可以。客戶(hù)端只要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器輸入相關(guān)服務(wù)器地址，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)瀏覽相關(guān)頁(yè)面輸入用戶(hù)權(quán)限用戶(hù)名和密碼，進(jìn)入相關(guān)界面，對(duì)提供的操作使用遠(yuǎn)端視頻監(jiān)控，此時(shí)服務(wù)器會(huì)完成從遠(yuǎn)端電站視頻攝像頭等傳來(lái)的數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)給瀏覽器界面瀏覽。

四、光伏中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）架構(gòu)合理，理念先進(jìn)：以視頻監(jiān)控為主，以環(huán)境監(jiān)測(cè)為輔，先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù)，環(huán)境數(shù)據(jù)同視頻監(jiān)控完美結(jié)合，第三代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用B/S監(jiān)控模式。

（2）綜合平臺(tái)，功能強(qiáng)大：集視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、綜合報(bào)警處理于一體。

（3）集成度高，使用方便：一套軟件平臺(tái)可以控制管理系統(tǒng)里的所有設(shè)備，降低用戶(hù)維護(hù)成本。

（4）擴(kuò)展性好，靈活升級(jí)：系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，配置靈活，既可以一次性投資到位，也可以持續(xù)投資，平滑過(guò)渡。

（5）開(kāi)放協(xié)議，便于兼容：系統(tǒng)采用國(guó)際協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，只要符合標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的的設(shè)備均可以納入該系統(tǒng)里。

（6）安全性高，集中實(shí)時(shí)：安全防范為主，輔助行業(yè)用戶(hù)安全生產(chǎn)，中心集中管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控所有前端設(shè)備。

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