基于嵌入式Web视频服务器的变电站远程视频监控系统的研究与设计

摘要

随着计算机技术，网络技术，图像处理技术的飞速发展，视频监控技术已经在许多领域取得了成功的应用，它也已成为变电站无人值守模式发展的必然趋势。 目前电力系统中应用的传统图像监控系统有工业电视系统和计算机管理的图像监控系统。工业电视系统是将安装在厂站现场的摄像机通过视频电缆将视频信号经视频切换器传送到监视器。由于视频电缆会使模拟视频信号产生损耗，传送图像局限在500m范围内，只能用于本地监视。计算机管理的图像监控系统是将摄像机采集的模拟视频信号，经计算机视频采集卡数字化再压缩编码，而后远传或本地监视。采集点增多时，计算机工作量大，形成信息传输瓶颈，图像失真，系统不稳定。目前，计算机网络和嵌入式技术飞速发展使得嵌入式系统在工业生产和日常生活中得到了广泛的应用。如何利用计算机网络和嵌入式Internet技术，把体积很小、成本很低的嵌入式设备嵌入到现有的安防监控系统中，提高其监控水平是业界研究的热点。 为此，本文设计和实现了一种基于嵌入式Web视频服务器的视频监控系统，该系统采用的嵌入式Web视频服务器实际上是采用嵌入式实时多任务操作系统，把视频压缩和Web服务器功能集中到一个体积很小的设备内，直接连入局域网或广域网，即插即看，系统的实时性、稳定性、可靠性大大提高，也无需专人管理，非常适合无人值守的环境。 本文通过对国内外视频监控系统发展趋势及现状的调研，根据变电站的实际情况，提出了以Web视频服务器为核心的远程视频监控系统方案，确立了系统结构采用多层分布式结构，硬件部分采用嵌入式Web服务器，软件部分采用基于模块化的设计方法，对系统进行划分，并对各模块的功能和实现方案作了深入讨论，分析了各种视频数据压缩编码技术，确定了本系统中的视频数据压缩标准采用MPEG-4压缩算法。基于以上的研究完成了变电站远程视频监控系统在VC平台上的设计和开发工作。系统运行结果表明：本文采用的视频图像压缩标准MPEG-4，对采集视频进行大比率压缩，其压缩解码易于压缩协议升级和开发，整体上取得了较令人满意的图像传输质量，可以预计这种基于嵌入式Web视频服务器的网络视频监控方式将会随着Internet水平的提高而逐渐占主导地位。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

第二章网络视频监控系统中的关键技术

第三章嵌入式系统技术

第四章基于嵌入式Web视频服务器的远程视频监控系统的总体设计

第五章基于嵌入式Web视频服务器的变电站远程视频监控系统的具体实现

第六章结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的文章