监控控制方法、分散控制系统和视频监控系统

摘要

本发明公开了一种监控控制方法、分散控制系统和视频监控系统，通过分散控制系统DCS基于被监控设备的启停控制指令确定待动作监控设备标识；然后DCS系统将待转动监控设备标识发送至视频监控系统；最后视频监控系统控制将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置。本实施例的技术方案解决了火力发电厂内视频监控系统摄像头操作不便利和设备运行视频监控不到位的问题，减轻了运行人员操作视频监控系统摄像头的负担，且提高了网络安全性。

说明书

技术领域

本发明实施例涉及视频监控技术，尤其涉及一种监控控制方法、DCS系统和视频监控系统。

背景技术

目前，分散控制系统(DistributedControlSystem，DCS)系统已经在各个流程工业领域都得到了广泛的应用，其在火力发电领域内的应用极大地提高了火力发电的自动化水平和生产安全性。DCS系统通过自身的报警功能实现对生产过程中重要参数或设备状态的监控，从而确保生产过程的连续性、安全性和经济性。

在火电厂中，火力发电机组功能组、功能子组、主要设备启停过程中，监控的画面并非是启停功能组或功能子组各设备的画面，设备相关的各摄像机的初始位置可能并非监控重点位置，需要操作人员去视频监控系统里，找到相应的摄像机，切换至设备相应视频监视画面。对于摄像机，有时还需手动调整摄像机的角度，不利于及时了解现场情况，不利于及时发现在存在问题。

为了解决上述问题，采用“内网主机+隔离交换模块+外网主机”的方式，如图1所示，在处于控制I区的DCS系统中安装视频监控软件，通过隔离交换模块直接调用信息管理III区中视频监控系统中的视频信号，极大的便利了视频操作。但视频监控系统建设在信息管理III区，从信息管理III区到控制I区数据传输的方式，存在一定的网络安全风险。

发明内容

本发明实施例提供的监控控制方法、DCS系统和视频监控系统，解决了火力发电厂内视频监控系统摄像头操作不便利和设备运行视频监控不到位的问题，减轻了运行人员操作视频监控系统摄像头的负担，且提高了网络安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种监控控制方法，包括：

分散控制系统DCS基于被监控设备的启停控制指令确定待动作监控设备标识；

所述DCS系统将所述待转动监控设备标识发送至视频监控系统；

所述视频监控系统控制所述将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种分散控制系统，包括：

基于设备启停控制指令确定待动作监控设备标识；

将待转动监控设备标识发送至视频监控系统，以使所述视频监控系统控制所述将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置。

第三方面，本发明实施例还提供了一种视频监控系统，包括：

控制将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置；其中，将待转动监控设备标识由DCS系统基于设备启停控制指令确定并发送。

在上述监控控制方法、DCS系统和视频监控系统中，通过分散控制系统DCS基于被监控设备的启停控制指令确定待动作监控设备标识；然后DCS系统将待转动监控设备标识发送至视频监控系统；最后视频监控系统控制将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置。本实施例的技术方案解决了火力发电厂内视频监控系统摄像头操作不便利和设备运行视频监控不到位的问题，减轻了运行人员操作视频监控系统摄像头的负担，且提高了网络安全性。

附图说明

图1是现有技术中监控控制系统的结构框图；

图2是本发明实施例提供的监控控制方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的一种DCS系统的结构图

图4为本发明实施例提供的视频监控各系统连接示意图；

图5为本发明实施例提供的视频监控各系统连接示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种监控控制方法的流程图；

图7为本发明实施例提供的又一种监控控制方法的流程图；

图8为本发明实施例提供的视频监控上位机界面展示示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的监控控制方法的流程图，该方法适用于厂房内监控大型设备或者机组的情况，该方法由DCS系统和视频监控系统共同执行完成。该DCS系统和视频监控系统中分别包括多个运行设备和主机。

具体的，如图1所示，本发明实施例提供的监控控制方法，具体包括如下操作：

S11、分散控制系统DCS基于被监控设备的启停控制指令确定待动作监控设备标识。

在本实施例中，分散控制系统DCS，也可以称为集散控制系统，或分布式计算机控制系统，或分布式控制系统。DCS系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。DCS可以应用在电力、冶金、石化等各行各业。本实施例中，以DCS系统应用在火力发电厂为例进行说明。

被监控设备可以理解为大型厂区内运行的各种设备，在本实施例中，尤其是指火力发电厂中的火力发电机组的功能组，功能子组以及主要设备等。启停控制指令是指控制被监控设备启动或者停止的指令，主要包括启动控制指令和停止控制指令。被监控设备是指火电机组一键启停控制系统APS中已经发出启停控制指令，需要根据启停控制指令执行相应任务的设备。

监控设备可以立即为执行监控任务(即拍摄视频或者图像)的设备。在本实施例中，所述监控设备优选为摄像机。其中，所述摄像机可以是一体化摄像头，普通枪式摄像头，红外夜视防水型摄像头，球型摄像头，高速球中一种或者多种。本实施例中的摄像机是一种多功能摄像机，它具有视频回放与下载、云台控制、预置点位、巡航扫描和一键巡航操作等基本操作功能，亦具有事件任务、定时任务、道路监控等高级操作功能。

待动作监控设备用于监控被监控设备执行任务过程中的状态或者动作。其中，被监控设备可以对应一个或多个待动作监控设备。在所述被监控设备较小，一个摄像头即可完成监控图像采集的情况下，一个被监控设备对应一个待动作监控设备。在所述被监控设备较大，一个摄像头不能完全覆盖整个被监控设备的工作区域的情况下，被监控设备可以对应多个待动作监控设备，其中，多个待动作监控设备分别设置在被监控设备的不同工作区域。例如：在配煤掺烧系统中，可以分别在斗轮机输煤皮带上方，输煤皮带落煤口处，输煤皮带进煤口处等分别设置待动作监控设备。

进一步的，待动作监控设备是可以360度旋转的摄像机。一个待动作监控设备也可以在不同的时间内对不同的被监控设备进行监控。例如：待动作监控设备A在被监控设备B工作时，旋转摄像头对被监控设备B进行监控图像采集，在被监控设备C工作时，旋转摄像头对被监控设备C进行监控图像采集。其中，被监控设备B和被监控设备C在不同的时间内工作。

待动作监控设备标识是指可以唯一表示待动作监控设备的编码或者名称。在本实施例中，待动作监控设备标识可以是设备ID，设备编码或者设备名称中的任意一种或者多种。

在一个实施方式中，基于被监控设备的启停控制指令确定待动作监控设备标识，包括：在分散控制系统中预先存储启停控制指令与待动作监控设备标识的对应关系，基于接收到的启停控制指令在上述对应关系中进行查询或检索，确定启停控制指令对应的待动作监控设备标识。

在另一个实施方式中，基于被监控设备的启停控制指令确定待动作监控设备标识，包括：在分散控制系统中预先存储被监控设备标识与待动作监控设备标识的对应关系，分散控制系统接收到启停控制指令之后，基于启停控制指令确定被监控设备标识，然后根据确定的被监控设备标识在上述对应关系中进行查询或检索，确定启被监控设备标识对应的待动作监控设备标识，进而确定启停控制指令对应的待动作监控设备标识。进一步的，在启停控制指令中携带被监控设备标识。

S12、所述DCS系统将所述待转动监控设备标识发送至视频监控系统。

在本实施例中，DCS系统工作在控制I区，视频监控系统工作在信息III区，需要控制I区中的DCS系统将待转动监控设备标识发送至视频监控系统。

在一个实施方式中，如图4所示，所述DCS系统将所述待转动监控设备标识发送至视频监控系统，包括：DCS系统通过单向隔离网闸将待转动监控设备对应标识发送至视频监控系统。

在本实施例中，控制I区的DCS系统通过单向隔离网闸将待转动监控设备标识下发处于信息III区的频监控系统。由处于信息III区的频监控系统完成智能摄像头的预设定动作。采用该方式将数据双向流动状态改为数据单向流动状态，可以降低数据传输过程中的网络安全风险。

在另一个实施方式中，图5所示，所述DCS系统将待转动监控设备标识发送至视频监控系统，包括：所述DCS系统将待转动监控设备标识发送至厂级监控系统；所述厂级监控系统SIS将所述待转动监控设备标识转发至视频监控系统。

在本实施例中，对于部署了厂级监控系统SIS的火电厂，若厂级监控系统SIS已从DCS系统获取了较完整的APS功能组、功能子组启停信息，可由SIS系统与视频监控系统直接进行数据交互完成前端摄像机的控制。

S13、所述视频监控系统控制所述将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置。

预设位置是指待转动监控设备能够对被监控设备的监控图像进行全范围监控的位置。

在本实施例中，可以预先设定待转动监控设备转动到预设位置所需要的预设角度。即待转动监控设备转动预设角度之后转动到预设位置。上述预设角度可以预先保存在视频监控系统中，也可以根据待转动监控设备与预设位置进行计算，进而确定预设角度。

在一个实施方式中，视频监控系统中预先存储待转动监控设备标识和预设位置之间的对应关系，基于待转动监控设备标识以及上述对应关系，确定待转动监控设备标识对应的预设位置，然后根据待转动监控设备与预设位置进行计算，进而确定预设角度。

在另一个实施方式中，视频监控系统中预先存储待转动监控设备标识、预设位置以及预设角度之间的对应关系，基于待转动监控设备标识以及上述对应关系，确定待转动监控设备标识对应的预设角度。

在一个实施方式中，上述预设角度由待转动监控设备标识中携带，由DCS系统基于待转动监控设备标识进行确定。确定方式与视频监控系统确定预设角度的方式相同，具体可参照上述描述，本实施例中再进行限定。

进一步的，所述视频监控系统控制所述将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置，也可以是所述视频监控系统控制所述将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备进行转动，检测到待转动监控设备转动的预设位置后，停止转动。具体检测方式，可以是对待转动监控设备采集的图像进行识别，当采集的图像与预设图像的相似度超过相似度阈值的情况下，确定待转动监控设备转动的预设位置。

本实施例的技术方案通过分散控制系统DCS基于被监控设备的启停控制指令确定待动作监控设备标识；然后DCS系统将待转动监控设备标识发送至视频监控系统；最后视频监控系统控制将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置。本实施例的技术方案解决了火力发电厂内视频监控系统摄像头操作不便利和设备运行视频监控不到位的问题，减轻了运行人员操作视频监控系统摄像头的负担，且提高了网络安全性。

图6为本发明实施例提供的另一种监控控制方法的流程图，本实施例提供的监控控制方法在上述实施例的基础上进行了进一步的优化。具体的，如图6所示，本发明实施例提供的另一种监控控制方法主要包括如下步骤：

S21、分散控制系统DCS基于被监控设备的启停控制指令确定待动作监控设备标识。

S22、所述DCS系统将所述待转动监控设备标识发送至视频监控系统。

S23、所述视频监控系统控制所述将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置。

S24、所述视频监控系统对所述待转动监控设备采集的被监控设备的监控图像进行识别。

S25、所述视频监控系统基于识别结果确定被监控设备的运行状态。

在本实施例中，可以对待转动监控设备采集的监控图像进行分析，确定被监控设备的运行状态。进一步的，火电厂内的智能图像分析主要内容包括警戒区检测、异常识别、异物识别和违章识别等。智能图像分析可采用前端分析模式或后端分析模式。

(1)警戒区域功能。根据需要设置任意形状、任意数量的警戒区域，一旦有满足预设条件的目标进入警戒区域，则自动产生告警。比如风机、泵等在启动过程中，一旦有人越过了预先设置的警戒区域，则自动产生告警。

(2)异常识别功能。通过预先设定异常目标，经过一段时间的自主学习，提取异常目标，包括堵煤识别、跑偏识别等。智能球型摄像机采用如CNN等人工智能算法，可以实现多角度堵煤和跑偏识别，而无须硬件方面的重新调整，如线缆布置的重新调整、安装支架的重新调整、接线盒的重新调整和转接盒的重新调整。

(3)违章识别功能。对于球型摄像机或其它类型的摄像机，斗轮机自动作业时，利用布置在斗轮机上具备边缘计算功能的摄像机，对人员闯入危险作业区进行分析、报警，对推煤机等设备闯入危险作业区进行分析、报警。

通过将设备附近安装摄像头调整到合理的预设角度，减轻了智能视频分析的难度，极大提高了火电厂的智能视频分析能力，进而显著提升设备启动和停运过程智能视频监视水平。

进一步的，如图4和图5所示，视频监控系统主要包括视频监控上位机，视频服务器和视频分析服务器和多个监控设备。将APS系统功能组启动指令、功能子组启动指令或重要设备控制级指令通过“单向隔离网闸”送入视频监控系统，由视频服务器进行指令解析送入相应的监控设备，由监控设备完成相应的预置点位和一键巡航等操作。视频监控上位机用于显示监控设备采集到的监控图像和接收操作人员输入的操作指令。视频分析服务器用于采集的监控图像进行分析，确定被监控设备的运行状态。

在一个输煤皮带-斗轮机实例中，配煤掺烧系统通过上仓指令下发输煤程控制一键启停APS控制系统和斗轮机控制系统，将煤从煤场一键取至煤仓。

输煤程控一键启停APS控制系统自动联动输煤廊道上方安装的监控设备。对于监视输煤皮带落煤口的监控设备置预置位进行堵煤识别。对于运行输煤皮带上方的监控设备置初始位进行跑偏识别。对于未运行的输煤廊道输煤皮带，可以采用巡航方式进行巡线监控。

在确认输煤程控系统完成正确启停功能后，斗轮机控制系统进行自动取料操作，同时自动联动至煤场安装的监控设备。对于监视斗轮机落煤口的监控设备置预置位，即自动调整角度进行堵煤识别。对于斗轮机输煤皮带上方的监控设备自动调整进行跑偏识别。对于未运行的斗轮机输煤皮带，可以采用巡航方式进行巡线监控。

图7为本发明实施例提供的另一种监控控制方法的流程图，本实施例提供的监控控制方法在上述实施例的基础上进行了进一步的优化。具体的，如图7所示，本发明实施例提供的另一种监控控制方法主要包括如下步骤：

S31、分散控制系统DCS基于被监控设备的启停控制指令确定待动作监控设备标识。

S32、所述DCS系统将所述待转动监控设备标识发送至视频监控系统。

S33、所述视频监控系统控制所述将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置。

S34、所述DCS系统确定被监控设备的优先级，并发送至所述视频监控系统。

在本实施例中，被监控设备的优先级可以由被监控设备的重要等级来确定。例如：重要等级高的设备除包括6KV、10KV电压等级的风机、电泵、油泵、变压器等设备，也包括380V、110V直流、220V直流电压等级的电泵、油泵等设备。重要等级低的设备主要包括电动阀门、气动阀门、挡板等。

S35、所述视频监控系统基于被监控设备的优先级确定被监控设备的监控图像的在显示界面上显示位置。

在本实施例中，所述视频监控系统基于被监控设备的优先级确定被监控设备的监控图像在显示界面上的显示位置，包括：所述视频监控系统将高优先级的被监控设备的监控图像在显示界面的主显示区域显示；所述视频监控系统将低优先级的被监控设备的监控图像在显示界面的辅显示区域显示。

进一步的，所述视频监控系统在显示界面上的列表区域显示监控设备列表。

如图8所示，可以在显示界面的左侧显示监控设备列表，在中间区域的主显示区域显示高优先级的被监控设备的监控图像，在显示界面的右侧和下侧的辅显示区域显示低优先级的被监控设备的监控图像。其中，只有一个主显示区域，可以由多个辅显示区域。

进一步的，在功能组或功能启动时，主显示区依次显示正在启动或下一步将要启动的重要设备。所述重要设备除包括6KV、10KV电压等级的风机、电泵、油泵、变压器等设备，也包括380V、110V直流、220V直流电压等级的电泵、油泵等设备。

在功能组或功能启动时，辅显示区显示已完成启动的重要设备、待启动的重要设备和重要性程相对较低的设备。重要性程度相对较低的设备主要包括电动阀门、气动阀门、挡板等。

上述对视频监控上位机界面展示方法，可以减轻操作人员负担，机组在功能组、功能子组的启停过程中可以更直观的监视现场环境状况。

需要说明的是，上述图8只是一种示例性的说明，并不进行限定，还可以根据实际需求设计上位机显示界面的显示方式。例如：还可以动采用4宫格、9宫格等显示方式。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供一种分散控制系统，分散控制系统用于：基于设备启停控制指令确定待动作监控设备标识；将待转动监控设备标识发送至视频监控系统，以使所述视频监控系统控制所述将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置。

本实施例，通过分散控制系统DCS基于被监控设备的启停控制指令确定待动作监控设备标识；然后DCS系统将待转动监控设备标识发送至视频监控系统；最后视频监控系统控制将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置。本实施例的技术方案解决了火力发电厂内视频监控系统摄像头操作不便利和设备运行视频监控不到位的问题，减轻了运行人员操作视频监控系统摄像头的负担，且提高了网络安全性。

进一步的，所述将所述待转动监控设备标识发送至视频监控系统，包括：通过单向隔离网闸将待转动监控设备对应标识发送至视频监控系统。

进一步的，将待转动监控设备标识发送至视频监控系统，包括：将待转动监控设备标识发送至厂级监控系统；所述厂级监控系统将所述待转动监控设备标识转发至视频监控系统。

进一步的，所述方法还包括：确定被监控设备的优先级，并发送至所述视频监控系统，以使所述视频监控系统基于被监控设备的优先级确定被监控设备的监控图像的在显示界面上显示位置。

进一步的，所述视频监控系统基于被监控设备的优先级确定被监控设备的监控图像在显示界面上的显示位置，包括：所述视频监控系统将高优先级的被监控设备的监控图像在显示界面的主显示区域显示；所述视频监控系统将低优先级的被监控设备的监控图像在显示界面的辅显示区域显示。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供视频监控系统，所述视频监控系统用于：控制将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置；其中，将待转动监控设备标识由DCS系统基于设备启停控制指令确定并发送。

本实施例的技术方案通过分散控制系统DCS基于被监控设备的启停控制指令确定待动作监控设备标识；然后DCS系统将待转动监控设备标识发送至视频监控系统；最后视频监控系统控制将待转动监控设备标识对应的待转动监控设备转动到预设位置。本实施例的技术方案解决了火力发电厂内视频监控系统摄像头操作不便利和设备运行视频监控不到位的问题，减轻了运行人员操作视频监控系统摄像头的负担，且提高了网络安全性。

进一步的，所述DCS系统将所述待转动监控设备标识发送至视频监控系统，包括：DCS系统通过单向隔离网闸将待转动监控设备对应标识发送至视频监控系统。

进一步的，所述DCS系统将待转动监控设备标识发送至视频监控系统，包括：所述DCS系统将待转动监控设备标识发送至厂级监控系统；所述厂级监控系统将所述待转动监控设备标识转发至视频监控系统。

进一步的，还包括：所述视频监控系统对所述待转动监控设备采集的被监控设备的监控图像进行识别；所述视频监控系统基于识别结果确定被监控设备的运行状态。

进一步的，还包括：所述视频监控系统基于被监控设备的优先级确定被监控设备的监控图像的在显示界面上显示位置，其中，被监控设备的优先级由所述DCS系统确定，并发送至所述视频监控系统。

进一步的，所述视频监控系统基于被监控设备的优先级确定被监控设备的监控图像在显示界面上的显示位置，包括：

所述视频监控系统将高优先级的被监控设备的监控图像在显示界面的主显示区域显示；

所述视频监控系统将低优先级的被监控设备的监控图像在显示界面的辅显示区域显示。

进一步的，还包括：所述视频监控系统在显示界面上的列表区域显示监控设备列表。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还一种监控控制系统，包括：所述监控控制系统包括如上述实施例中所述的分散控制系统和如上述实施例中所述的视频监控系统。

本发明实施例所提供的监控控制系统可执行本发明任意实施例所提供的监控控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。