变电站数字视频监控系统的设计与实现

　　本文在充分探讨电力行业的应用需求基础上，提出了一种数字监控系统的体系结构和具体的实现方案[1-7]。该系统采用内嵌高效MPEG压缩算法 Thakral板进行视频数据硬件压缩;网络传输采用IP组播技术，可进行图像的远程动态传输，很大程度上提高了网络效率，降低了网络开销称主机负荷，可 以方便地与现有的"四遥"系统融合，避免了信道和设备的重复投资。另外，为了保证系统的高效性与可扩展性的统一。软件实现采用汇编、VC++却VB混合编 程的方式，即低层的核心算法和关键应用，都采用汇编、C语言实现并向上层提供标准服务，上层的各种应用可以采用方便易用的语言实现，如 VB,DegPhi, Java等(本方案中采用了VB)。无需专"人员采周专用工具完成。这就给信息共享，乃至整个系统信息集成提供了良好的基础。

　　一、系统基本结构

　　本系统主要由图像采集"图像处理、数据传输、数据存储、数据检索等几个部分组成。系统的基本构构如图1所示。

　　1.1 图像采集

　　图像采集部分由CCD摄像机和图像采样电路组成。摄像机可分为黑白、彩色、广角、调焦。一体化等多种，适用于不同情况，技术参数也各不相同;具体实现申摄 像机的视角如不能满足要求。可增加摄像机数目或在摄像机下面安装云台控制器;另外由于压缩方式对图像的限制，如图像传递后清晰度最高只能做到 640×480，则摄像机只要选择480线水平清晰度即可，不必选择太高清晰度。以免增加造价。

　　1.2 图像处理

　　图像处理包括视频信息的模数转换和压缩编码等过程，这些都在视频压缩卡上完成。视频压缩卡是视频监控系统的核心部分，它的性能直接关系着整个监控系统的性能。

　　本方案的实现系统采用Thakral板作为压缩设备，在系统前端进行视频数据的硬件压缩，它是一种可扩展多路压缩板，采用MPEG-I压缩算法。并完全由 板上芯片实现;可直接插人主机PCI扩展槽，一般每台视频服务器通过压缩板可同时对1-16路音视频信号进行同步处理。摄像头的输出作为信号源输入视频压缩卡，经过处理后，一方面可以迭加到本机屏幕上实现多画面同时显示;另一方面可以启动高效的压缩算法对视频信号实现硬件压缩。压缩后的视频信息的数据量大为减少，约为1.5Mbit/S，为远程传输。数字录像等功能提供了极大的方便，且图像质量能够和一般VCD的质量相当，完全可以满足变电站图像监控系统 的功能要求。

　　在系统后端，当需要对视频数据回放处理时，采用了软件解压方式，这样任一台计算机只要安装相应的软件并经授权，就可以成为一台功能齐全的监控机，无需另加硬件且升级容易，降低了成本。