数字高清工业电视监控系统在输油管网的应用

【摘要】随着现代科学技术的不断发展，视频监控技术日益受到越来越多的重视和关注。视频监控系统逐渐从模拟化，数字化向网络化，高清化的方向发展。本文首先介绍了工业电视监控系统的发展历程；其次分析了高清数字视频监控系统的组成和特点。最后以工程实例介绍了数字高清工业电视监控系统的具体应用。

【关键词】数字；高清；视频信号

一、数字高清视频监控系统组成及特点

数字高清视频监控系统是以数字视频处理技术为核心，以计算机或嵌入式系统为中心，视频处理技术为基础，利用图像数据压缩的国际标准和综合利用光电传感器、计算机网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型监控系统。数字高清网络视频监控系统相对于传统的监控系统，数字高清监控的技术优势明显，是一种将计算机数字视频压缩与传输技术应用到图像监控领域的高科技。

1.1数字高清视频监控系统的组成

数字高清监控可以分解为五大部分，分别为：前端数字高清摄像机、存储设备、传输设备、高清显示、控制平台。

1.2数字视频具备以下特点：

（1）提供高质量、真色彩、运动图像。

（2）视频信号采用视频编码器进行数字化以后，通过网络传输，在监控后端通过视频解码器或者软件进行解码，显示实时图像。整个传输链路中的数据形式都是数字化的，视频信号无论传输多远都不会失真。

（3）数字监控把视频编码技术与网络技术（TCP/IP）相结合，利用强大全面的联网功能，可在各种网络上传输视频、音频、控制、报警等信息，不再需要单独铺设各种监控线路，维护方便。

（4）完全数字化的解决方案建立在宽带网络的基础上，数字视频监控系统与现成的网络交换设备有机结合，共同完成与模拟监控系统中视频切换矩阵相似的功能。硬件提供支持，通过相应的视频监控管理软件来实现设备管理。

（5）突破模拟监控系统局限性，可在计算机局域网、城域网、广域网范围内传输，很轻松地实现实时监控远程传输的要求。

1.3相比传统模拟监控，数字监控具有的优点：

（1）便于计算机处理。由于对视频图像进行了数字化，所以可以充分利用计算机的快速处理能力，对其进行压缩、分析、存储和显示。

（2）适合远距离传输。数字信息抗干扰能力强，不易受传输线路信号衰减的影响，而且能够进行加密传输，因而可以在数千公里之外实时监控现场。

（3）便于查找。在数字视频监控系统中，利用计算机建立的索引，在几分钟内就能找到相应的现场记录。

（4）提高了图像的质量与监控效率。通过调整图像大小，借助显示器的高分辨率，可以观看到清晰的高质量图像。

二、数字高清工业电视监控系统的应用

2.1系统规模

某工程工业电视监控系统由两部分组成，分别为输油（气）站场生产场所电视监视系统和用于场站周界防范联动监视的电视监控系统。8个站场和某管理处设数字高清工业电视监控系统；其中3个站场设周界防范数字高清工业电视监控系统。

系统主要包括户外镜头、摄像机、云台、防护罩、显视器、视频管理服务器、存储服务器等。

各工艺站输油泵棚、计量间和阀组区采用旋转或固定网络高清摄像机在棚柱上安装，阀组区监视高清摄像机利用照明灯架挂装或立柱安装，变电所、机房等室内场所网络高清监视摄像机采用挂墙安装；利用场站高点设置全景网络高清摄像机。高清视频通过工业光以太网交换机汇聚到控制中心的核心交换机上；在综合办公楼信息机房内，集中配置视频管理及流媒体服务器、视频存储服务器，用于电视监视系统的监控管理。各前端摄像机通过单模光缆或专用电缆将数字信号传输到综合办公楼内的网络交换机，同时在综合办公楼（控制室）、消防站值班室、保卫值班室等地点，设置电视监控终端；每个控制室分别配有彩色显视器及操作鼠标及键盘，可对现场前端设备进行控制，并观看现场图像；视频管理及流媒体服务器、视频存储服务器和监控终端接入综合楼的网络交换机。如下

2.2系统实现的功能

系统设计要求首选先进设备、应用最新技术、采用模块化结构、具有可扩展性、在最坏的条件下应保证系统能正常工作、系统整体性能保持多年不落后，而且设计应保证在合理功耗下运行。

通过工业电视系统将各个摄像机拍摄的图像传送到站控室，在站控室可以选择查看一个或多个摄像机图像，并可以控制摄像机運动以达到更好的监视效果，站控、库控、周界的视频监视应具备互访互控能力。监控功能主要包括：摄像及传输；图像显示（单个或多个图像）及存储；图像切换；摄像机控制（云台、镜头动作）；夜间监视等。

可将本地图像远传至管线控制中心进行监视，同时控制中心可发出指令控制远端各站的摄像机镜头、云台等，同时还应具备今后实现更上一级调度中心的远程监控功能。现场高清视频源应支持根据图像实际提供不低于1280*720或1920*1080高清视频至大屏幕。

在设置自动消防联控系统的站场，在现场探测设备发出报警信号后，监控系统能够迅速将该区及附近摄像机同时自动校准到报警点，供值班人员及时判断灾情。对于重点监控对象，系统应提供预置位监视。

系统应具备移动物体感应探测并记录报警的功能，防止意外侵入；系统具备预留视频智能分析接口，根据用户要求对视频中人员越界探测、区域移动探测及遗留物检测，从而联动工业电视视频，在声光提示的同时，进行视频复核。

2.3系统软硬件及功能

（1）可对任一路摄像机进行控制，实现对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整：对于球形摄像机或带预置位的云台，操作人员可对预置位进行操作，预置位可定义。

（2）监控系统具有基于权限概念的分级监控功能，高优先级权限的操作员能抢占低优先级权限的控制权，但不影响后者的浏览权。

（3）可以实现手动录像、定时录像，画面异动录像等多种录像方式，录像时间及录像方式可自定义。录像时将告警点信息与图像后进行存放，回放时将显示上述信息。

结束语

数字高清视频监控系统不仅符合信息产业未来发展趋势，又代表了监控行业的未来发展方向，蕴藏着巨大的经济效益，成为信息产业中颇受关注的数字化产品。通过工业视频系统，极大地提高企业管理水平，有效防止重大安全事故的发生，营造了一个安全、有序的工作环境。

参考文献：

[1]顾云至、刘治洪。视频监控技术发展综述。兵工自动化，2009，1（28）

[2]刘磊。高清视频监控系统的分析与应用。太平洋安防网，2010，9

作者简介：王春娟，1982年出生，女，汉族，高级工程师，2004年毕业于西安石油大学，获得理学学士学位，现工作于中石化销售有限公司华中分公司湖北输油处，高级工程师，主要从事成品油输油管线仪表及自控系统的维护与研究。