输电线路状态监测系统数据交换方法的研究

摘要

为了提高输电线路数据传输效率，研究面向未来的输电线路状态监测数据传输方式，本文通过研究Protocol Buffers、FTP协议、RTMP协议、FFmpeg以及H.264编码规范等技术，提出将Protocol Buffers、FTP协议、RTMP协议应用于输电线路状态监测数据传输，以便实现输电线路各种类型数据的快速传输。 论文首先对输电线路监测数据进行了研究，根据监测数据的特点，将数据分为结构化数据和非结构化数据。对不同的数据采用不同的方法进行传输。对于结构化数据传输技术，采用Google公司的Protocol Buffers技术替代以前采用的Web Service技术。采用JAVA语言进行了编程验证，结果表明Protocol Buffers实现方式具有更好的效率、占用更少的存储空间。 然后，针对非结构化数据中的放电波形数据的传输，传统的输电线路在线检测系统中,只能将放电波形数据处理成放电次数、峰值和平均放电电流后才能上传，而无法实现对放电波形原始数据的上传。本文设计采用FTP协议实现对放电波形数据的快速上传，搭建了FTP服务器，采用JAVA语言进行了编程，验证该方法的可行性。 最后，针对非结构化数据中的视频数据的传输，国家电网标准中采用RTSP协议配合RTP/RTCP协议的方法来实现。这种方法虽然实时性较好，但是其在公网环境下发送大量的UDP数据包容易引起防火墙阻塞且客户端难以实现无插件播放。论文通过研究现在互联网实时直播系统以及点播系统，设计了一种采用RTMP协议来实现视频数据的快速上传的方法，解决了视频监控系统的无插件开发和防火墙阻塞问题。论文采用FFmpeg工具对监测码流进行H.264编码，并且用TRMP协议打包发送。同时搭建了RTMP流媒体服务器，采用JAVA语言结合第三方JavaCV开发包进行了实验。结果表明，在网络状况良好的情况下，时延满足国家电网公司的要求。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状分析

1.3 论文主要内容及特色

第2章 相关技术介绍

2.1 输电线路状态监测系统数据分类

2.1.1 结构化数据

2.1.2 非结构化数据

2.2 结构化数据传输协议

2.2.1 可扩展标记语言

2.2.2 Protocol Buffers

2.3 非结构化数据传输技术

2.3.1 传输控制协议

2.3.2 实时消息传输协议

2.3.3 H.264编码技术

2.4 本章小节

第3章 结构化数据传输技术的研究

3.1 结构化数据传输需求分析

3.1.1 数据需求分析

3.1.2 功能需求分析

3.2 结构化数据传输系统总体架构

3.3 结构化数据传输的实现

3.3.1 结构化数据消息实现

3.3.2 序列化反序列化实现

3.3.3 数据传输的实现

3.4 基于ProtocolBuffers的结构化数据传输方案性能测试

3.4.1 测试环境

3.4.2 性能测试

3.5 本章小结

第4章 放电波形数据传输

4.1 FTP服务器的搭建

4.2 FTP协议工作方式

4.3 放电波形数据传输系统设计

4.4 放电波形数据传输系统实现

4.5 本章小节

第5章 视频数据传输

5.1 视频数据传输需求分析

5.2 视频数据传输相关技术和工具介绍

5.2.1 视频数据两种传输方式

5.2.2 FFmpeg音视频处理技术

5.2.3 流媒体服务器

5.2.4 JavaCV

5.3 总体设计与实现

5.3.1 视频数据传输前端系统设计

5.3.2 流媒体服务器搭建

5.4 实验结果

5.5 本章小节

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

在学期间发表的学术论文和参加科研情况

致谢