图像(技术方案)
数字高清图传方案

数字高清图传方案1. 引言在现代科技快速发展的时代,数字高清图传方案成为了许多领域中必不可少的一部分。
无论是无人机、摄像机、医疗设备还是安防监控系统,都需要一种高清图传方案来传输图像信息。
本文将介绍数字高清图传方案的原理、应用场景以及相关技术。
2. 数字高清图传方案原理数字高清图传方案通过使用数字信号传输图像信息,与传统的模拟图传方案相比,具有更高的图像清晰度和抗干扰能力。
其基本原理如下:1.图像采集:首先,使用传感器采集图像,将图像转换为数字信号。
常用的传感器有CMOS和CCD。
这些传感器能够将光信号转换为电信号,并经过模数转换器转换为数字信号。
2.压缩编码:为了减小图像数据的传输量,需要进行图像压缩编码。
常用的压缩编码算法有JPEG、H.264等。
这些算法能够将图像信号转换为压缩的码流。
3.信号传输:使用数字通信技术将压缩的码流传输到接收端。
常用的传输技术有以太网、Wi-Fi、蓝牙等。
这些技术能够通过数字信号的传输来保证图像数据的完整性和稳定性。
4.解码与显示:接收端接收到传输的码流后,进行解码,并将解码后的图像显示在屏幕上。
解码器能够将压缩的码流解压为原始的图像信号,并经过数码转模模数转换器(DAC)转换为模拟信号,最终显示在屏幕上。
3. 数字高清图传方案应用场景数字高清图传方案广泛应用于以下几个领域:3.1 无人机无人机是数字高清图传方案的典型应用之一。
无人机需要实时传输高清图像数据,以便操作员能够准确地掌握无人机的飞行状态和周围环境。
数字高清图传方案能够满足无人机对高图像清晰度和低延迟的要求。
3.2 摄像机在摄像机领域,数字高清图传方案可以提供高清晰度的图像,使得用户能够清晰地观察被监控的场景。
同时,数字高清图传方案还具有较低的传输延迟和较大的传输距离,使得监控人员能够及时地获取图像信息。
3.3 医疗设备在医疗设备中,数字高清图传方案可以用于传输医学影像,如X光片、磁共振图像等。
通过数字高清图传方案,医生能够更清晰地观察患者的病情,提高诊断效果。
图像处理中的五个常见问题及解决方案

图像处理中的五个常见问题及解决方案图像处理是一门涉及数字图像的技术领域,主要包括如何获取、处理、分析和解释图像的方法和工具。
在实际应用中,图像处理常常面临一些常见问题,下面将介绍五个常见问题及其解决方案。
第一个常见问题是图像噪声。
图像噪声是由于信号损失或干扰造成的图像像素值的意外变动,常见的噪声类型包括高斯噪声、椒盐噪声和乘性噪声等。
解决图像噪声问题的方法之一是滤波处理。
滤波可以通过运用一些特定的算法来减少或去除图像中的噪声。
常用的滤波器包括均值滤波器、中值滤波器和自适应滤波器等。
第二个常见问题是图像分割。
图像分割是将图像划分为不同的区域或对象的过程,旨在提取出感兴趣的目标。
图像分割在许多领域中都有广泛的应用,如医学影像分析、目标跟踪和图像识别等。
常用的图像分割算法包括阈值分割、区域生长和边缘检测等。
第三个常见问题是图像增强。
图像增强是通过改善图像的质量、对比度、亮度和清晰度等方面来提高图像的视觉效果。
图像增强包括灰度变换、直方图均衡化和滤波增强等方法。
其中,直方图均衡化是一种经典的图像增强方法,通过拉伸图像像素值的分布来增加图像的对比度。
第四个常见问题是图像配准。
图像配准是将多个图像或多个不同时间的图像对齐到一个公共参考坐标系的过程。
图像配准可以用于医学影像的注册、卫星图像的对准和航空图像的融合等应用。
常用的图像配准方法包括特征匹配、互信息和相位相关等。
最后一个常见问题是图像压缩。
图像压缩是通过减少图像的数据量来减小存储空间和传输带宽的需求。
图像压缩分为有损压缩和无损压缩两种类型。
有损压缩通过牺牲图像质量来实现更高的压缩比,而无损压缩可以保持图像的原始质量。
常用的图像压缩算法有JPEG和PNG等。
综上所述,图像处理中的五个常见问题分别是图像噪声、图像分割、图像增强、图像配准和图像压缩。
面对这些问题,可以运用相应的技术和方法来解决。
图像处理的应用领域广泛,希望随着技术的进步和发展,能够有更多的解决方案和创新方法出现,进一步提高图像处理的效果和质量。
CCD图像采集解决方案

CCD图像采集解决方案引言概述:CCD图像采集是一种常见的图像处理技术,广泛应用于工业、医疗、安防等领域。
本文将介绍CCD图像采集的解决方案,包括硬件设备、软件应用和图像处理技术等方面。
一、硬件设备1.1 CCD传感器:CCD传感器是CCD图像采集的核心设备,它能够将光信号转换为电信号。
在选择CCD传感器时,需要考虑其分辨率、灵敏度、动态范围等参数,以满足不同应用场景的需求。
1.2 光源:光源是影响CCD图像采集效果的重要因素。
常用的光源包括白光LED、荧光灯、激光等,选择合适的光源能够提高图像的亮度和对比度。
1.3 镜头:镜头的质量直接影响CCD图像的清晰度和畸变情况。
在选择镜头时,需要考虑其焦距、光圈、畸变程度等因素,以满足不同场景的需求。
二、软件应用2.1 图像采集软件:图像采集软件是CCD图像采集的重要组成部分,它能够控制CCD传感器进行图像采集,并提供图像预览、保存和导出等功能。
常见的图像采集软件包括LabVIEW、MATLAB等。
2.2 图像处理软件:CCD图像采集后,通常需要对采集到的图像进行处理,以提取感兴趣的信息。
图像处理软件能够对图像进行滤波、增强、分割等操作,常见的软件有OpenCV、ImageJ等。
2.3 数据分析软件:CCD图像采集的最终目的是获取有用的信息,并进行进一步的分析和处理。
数据分析软件能够对采集到的图像数据进行统计、建模、分类等操作,常见的软件有Python、R等。
三、图像处理技术3.1 图像去噪:CCD图像采集过程中,由于光照条件、传感器噪声等原因,图像可能存在噪声。
图像去噪技术能够通过滤波等方法,降低图像中的噪声,提高图像的质量。
3.2 图像增强:CCD图像采集的图像有时可能存在亮度不均匀、对比度低等问题,图像增强技术能够通过直方图均衡化、灰度拉伸等方法,改善图像的视觉效果。
3.3 特征提取:CCD图像采集后,常常需要从图像中提取出感兴趣的特征,如边缘、纹理等。
DSP——TMS320C数字图像处理方案

目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1图像处理的研究背景 (1)1.2图像处理国内外研究现状 (2)1.3 图像处理研究内容及意义 (4)1.3.1图像处理研究内容 (4)1.3.2本文的研究意义 (5)1.4 小结 (6)2 基于DSP的开发系统 (7)2.1 DSP系统简介 (7)2.2 DSP芯片 (7)2.2.1 DSP芯片的基本结构 (8)2.2.2 DSP芯片的种类 (8)2.2.3世界主要的DSP芯片制造公司及其产品 (9)2.2.4 DSP发展现状及应用简介 (10)2.2.5 DSP技术展望 (12)2.3 DSP芯片的特点 (12)2.4图像处理中DSP芯片的选择 (15)2.5基于DSP的图像处理系统 (16)3 CCS开发环境的应用与仿真 (17)3.1 CCS的安裝及简介 (17)3.1.1 CCS简介 (17)3.1.2 CCS的安装使用 (19)3.1.3 CCS的配置与使用 (21)3.2仿真处理分析 (22)4基于DSP的图像处理 (24)4.1图像处理的基本概念 (24)4.2图像处理的硬件系统 (24)4.2.1 TMS320C6000 DSP芯片的硬件系统 (24)4.2.2 TMS320C6000的硬件结构简介 (26)4.2.3试验平台评估 (28)4.3基于DSP的图像处理实现 (29)4.3.1图像直方图统计 (29)4.3.2数字图像边缘检测sobel 算子 (30)4.3.3数字图像锐化laplace 算子 (32)4.3.4图像取反 (35)4.3.5数字图像直方图均衡化增强 (35)4.4试验及结果分析 (37)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录 (45)1绪论1.1图像处理的研究背景数字图像处理又称为计算机图像处理在国外最早出现于20世纪50年代,当时的电子计算机已经发展到一定水平,人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。
红外图像处理系统的方案设计

红外图像处理系统的方案设计一、引言1.1 研究背景和意义1.2 研究现状分析1.3 研究方法二、红外图像处理系统的需求分析2.1 系统功能需求2.2 性能指标要求2.3 安全性要求三、红外图像处理系统的硬件设计3.1 硬件平台介绍3.2 设计方案分析3.3 具体实现方案四、红外图像处理系统的软件设计4.1 软件平台介绍4.2 系统框架设计4.3 算法实现五、红外图像处理系统的测试与优化5.1 测试环境搭建5.2 测试方案设计5.3 结果分析与系统优化六、总结与展望6.1 研究成果总结6.2 存在问题与改进6.3 发展前景与展望备注:本提纲仅为示范参考,请根据实际情况进行具体修改和完善。
一、引言近年来,随着红外技术的不断发展,红外图像处理系统在很多领域中得到了广泛的应用。
红外图像处理系统主要用于对红外波段的图像进行去噪、提取特征、分类识别等处理,可应用于军事侦察、环境监测、医疗设备等领域。
存在一些红外图像处理算法和技术,如红外成像、数字信号处理和计算机视觉等方向,这些技术和算法对红外图像处理系统的研究起到了关键作用。
本论文的目的是针对红外图像处理系统进行方案设计,通过分析红外图像处理系统的需求,设计出可行的硬件和软件方案,并搭建测试环境进行实验验证,最终提出系统优化建议。
本文将从五个章节来展开论述。
1.1 研究背景和意义红外图像处理技术是将红外成像技术、数字信号处理技术、计算机视觉技术等多个领域的技术应用于红外图像中,对红外图像进行处理、提取特征和分类,以达到目标检测和目标追踪的目的。
红外图像处理技术具有以下优点:首先,红外图像处理技术与可见光图像处理技术相比,可以在低光、雾、烟雾和沙尘暴等恶劣环境下进行图像采集和处理,具有更广阔的应用前景;其次,红外成像技术可以通过人造热源与自然环境发出的红外辐射来实现目标检测,具有比较高的隐蔽性;最后,红外图像中的纹理特征可以更好的描述目标的表面属性,产生红外图像多样性,很大程度上提高了红外图像处理技术的鲁棒性。
FPGA视频和图像处理方案

栏 目编 辑
何 金 玉
2 8转 向 成 为 标 准要 求 的 D1 式 (0 7 ) 8) 格 7 4X5 6 , 某 些 工 业 摄 像 机 甚至 达 到 l8 7 0HD。 军 0X 2 2
事 监 控 、医疗 成 像 和 机 器视 觉 也 普 遍 采 用 了分 辨率非常高的图像。 高 级 压 缩 技 术 正 在代 替 前 一代 技 术 , 供 提 更好 的 流 处 理 、同质 量 下 更 高 的压 缩 率 以 及 更
从 标 准 清 晰 度( D) 储 ,它 只捕 获 高 于移 动 闭值 的 视 频 帧 。视 频 目 S 转向高清晰度( HD) ,需 标 识别 技 术 能够 实现 自动 监 控 追踪 , 效 率 要 其
要处 理 的 数 据 量提 高 了6 远 远 高 于 人 工 监 控 。 倍 。视 频 监 控 也 从 普 通
备 上 目前 能 够 达 到 的 最 些 功 能 逐 步 由 系统 智 能 实现 而 不 需 要 人 为 干 高分 辨 率 。
数字 电影
视 频 素
18 x 2 象 素 070 2
预 。 移 动 探 测 技 术 能 够 更 高 效 的 利 用 硬 盘 存
化 ASC,高 清 晰 解 决 方 视 频编 码(VC 技 术 。S I S ) VC在现 有 系统 资 源情 案 的 实 施 成 本 现 在 已经 况 下 ,解 决 了 不 同 网络 中 向各 种 用 户 可靠 传 送
低于 2 美金 。 5
视 频 的编 码 问题 ,特 别 是事 先 不 知 道 下 游 客户
视频和 图像处理 发 端 容量 、 系统 资 源 和 网络 状 况 的 时 候 。 如 , 例 客 展趋势
医学影像处理技术
医学影像处理技术一、引言医学影像处理技术是一项应用广泛的先进技术,可以将医学图像数据转换为可视化的信息,从而帮助医生做出更精准的诊断和治疗方案。
医学影像处理技术包括图像采集、预处理、特征提取和分类等多个环节,其应用范围涵盖了医学诊断、疾病监测、手术操作、药物研发等多个领域。
本文将从图像采集、预处理、特征提取和分类四个方面,介绍医学影像处理技术在医学领域的应用。
二、图像采集图像采集是医学影像处理技术的第一步,用于获取患者的医学图像数据。
医学图像数据的获取方式包括X线成像、磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)、超声成像等多种技术。
不同的采集方式有着各自的优缺点,医生需要根据病人的具体情况选择合适的采集方式。
例如,CT扫描适用于骨骼系统和肺部的成像,而MRI具有更高的软组织成像能力,适用于神经系统和心血管系统等方面的诊断。
不同的采集方式也决定了图像的分辨率和噪声水平,这些都将影响后续的图像处理和分析结果。
三、图像预处理图像预处理是医学影像处理技术的第二步,其目的是减少图像噪声、增加对比度、去除伪影,以便更好地提取图像特征和分析。
常用的预处理方法包括去噪、增强、平滑、滤波等。
例如,图像增强可以通过增加对比度和亮度来提高图像的清晰度和易读性;图像平滑可以通过滤波去除高频噪声和伪影,使得图像边缘更加清晰和准确。
此外,预处理也包括图像配准、切片和分割等步骤,这些方法可以帮助医生更好地理解和分析医学图像,在病人的诊断和治疗过程中起到重要的作用。
四、特征提取特征提取是医学影像处理技术的核心环节,其目的是根据医学图像数据提取有意义的特征信息,从而实现对重要结构或异常组织的自动或半自动识别和定位。
为了更准确地提取医学图像的特征信息,需要使用各种图像处理和计算机视觉技术,如形态学处理、灰度共生矩阵(GLCM)特征提取、图像分割等。
例如,病灶的大小、形状、密度、血管的数量和血流速度等特征可用于疾病诊断和治疗,而不同的组织类型和病理状态也表现不同的形态和结构,这些信息都可以被提取出来作为进一步判断和分析的依据。
无人机航空摄影、正射影像与地形图制作项目技术方案(1)(1)
无人机大比例尺地形图航空摄影、正射影像制作项目技术方案1、概述根据项目需求对项目区进行彩色数码航空摄影,获取真彩数码航片,并制作正射影像及地形图。
1.1作业范围呼伦贝尔市北部区域约400平方公里。
如下图:飞行区域(红色)1.2 作业内容对甲方指定的范围进行1:2000 航空摄影,获取高分辨率的彩色影像。
1.3 行政隶属任务区范围隶属于呼伦贝尔市。
1.4 作业区自然地理概况和已有资料情况1.5 作业区自然地理概况(1)地理位置呼伦贝尔市地处东经115°31′~126°04′、北纬47°05′~53°20′。
东西630 公里、南北700 公里,总面积26.2 万平方公里[2] ,占自治区面积的21.4%,相当于山东省与江苏省两省面积之和。
南部与兴安盟相连,东部以嫩江为界与黑龙江省大兴安岭地区为邻,北和西北部以额尔古纳河为界与俄罗斯接壤,西和西南部同蒙古国交界。
边境线总长1733.32 公里,其中中俄边界1051.08 公里,中蒙边界682.24 公里。
(2)地形概况呼伦贝尔市西部位于内蒙古高原东北部,北部与南部被大兴安岭南北直贯境内。
东部为大兴安岭东麓,东北平原——松嫩平原边缘。
地形总体特点为:西高东低。
地势分布呈由西到东地势缓慢过渡。
(3)气候状况呼伦贝尔地处温带北部,大陆性气候显著。
以根河与额尔古纳河交汇处为北起点,向南大致沿120° E 经线划界:以西为中温带大陆性草原气候;以东的大兴安岭山区为中温带季风性混交林气候,低山丘陵和平原地区为中温带季风性森林草原气候,“乌玛- 奇乾- 根河- 图里河- 新帐房- 加格达奇- 125° E 蒙黑界”以北属于寒温带季风性针叶林气候。
1.6 已有资料情况甲方提供的航飞范围。
2、作业依据(1)《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2009;(2)全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》CH/T2009-2010;(3)《低空数字航空摄影规范》CH/Z3005-2010;(4)《低空数字航空摄影测量外业规范》CH/Z3004-2010;G B/T 19294-2003;计规范》(5)《航空摄影技术设(6)《摄影测量航空摄影仪技术要求》M H/T 1005-1996;M H/T 1006-1996;(7)《航空摄影仪检测规范》G B/T 16176-1996;装》(8)《航空摄影产品的注记与包国家测绘局则》;(9)《国家基础航空摄影产品检查验收和质量评定实施细;(10)《国家基础航空摄影补充技术规定》国家测绘局G B/T 6962-2005;(11)《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影规范》G BT业规范》(12)《1∶500、1∶1000、1∶2000 地形图航空摄影测量外7931-2008;G BT业规范》(13)《1∶500、1∶1000、1∶2000 地形图航空摄影测量内7930-2008;测图规范》(14)《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影测量数字化GB 15967-1995;》GB/T 20257.1-2007 ;(15)《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图图式码》G B14804-93;(16)《1∶500、1∶1000、1∶2000 地形图要素分类与代(17)《全球定位系统(GPS)辅助航空摄影技术规定》G B/T23236-2009;(18)《数字航空摄影测量空中三角测量规范》G B/T 18326-2001;(19)《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》(20)《数字测绘成果质量检查与验收》GB/T 18316-2008;(21)《测绘成果质量检查与验收》GB/T24356-2009;G BT 13989-2012;(22)《国家基本比例尺地形图分幅和编号》(23)《基础地理信息数字成果1:500、1:1000、1:2000 数字正射影像图》CH/T 9008.3-2010 ;(24)《数字测绘产品质量要求第1部分: 数字线划地形图、数字高程模G B/T 17941.1-2000 ;型质量要求》C H/T1021-2010;(25)《高程控制测量成果质量检验技术规程》C H/T1022-2010;(26)《平面控制测量成果质量检验技术规程》[2003] 17 号)。
输电线路无人机巡检图像智能识别技术测试工作方案
输电线路无人机巡检图像智能识别技术测试工作方案为提升输电线路无人机巡检图像智能处理实用化水平,国网设备部决定开展无人机巡检图像智能识别算法技术测试,制定工作方案如下:一、工作目的掌握各单位无人机巡检图像智能识别算法效果和技术水平,择优推广应用。
二、工作原则遵循公平、公正、公开原则,统一提供技术测试平台,在相同的硬件配置环境下开展算法识别效果验证工作。
算法识别结果由专家组统一尺度、量化评价,结果公开通报,作为后续推广应用依据。
三、验证内容参与算法验证单位为国内外具备相关图像智能识别技术的单位。
算法效果验证为按照《架空输电线路多旋翼无人机巡检影像拍摄指导手册(试行)》拍摄的无人机巡检图像进行识别分析,算法效果评价方法详见附件1o有意向的单位可自愿参与采用计算机模拟缺陷样本的算法训练和识别效果验证工作。
四、工作安排(一)报名阶段(2月13日-2月17日)各相关图像智能识别技术研发单位自愿报名,填写附件2并加盖本单位公章,发送至中国电科院指定联系人邮箱,中国电科院向各报名单位发送《技术测试接口规则》、《技术测试操作手册》。
报名截止时间为2月17日17:00,逾期不予接收。
报名后,参与计算机模拟缺陷样本验证的单位需自带服务器等硬件,在现场开展算法训练,中国电科院统一提供模拟缺陷样本训练集。
(二)准备阶段(2月18日-2月20日)1)2月18日9:00前,中国电科院向各报名单位确认现场调试安排。
2)2月18日-2月20日,各参与单位将算法模型按《技术测试接口规则》进行封装,在技术测试平台上进行部署并确认运行正常,逾期不再提供调试。
3)2月20日前,国网设备部从各省电力公司抽取6人组成专家组。
(三)验证阶段(2月21日-2月28日)1)2月21日,通过抽签方式或程序摇号方式,确定各参与单位算法测试顺序;从中国电科院无人机巡检样本库中抽取未公开过的图像样本,由专家组对测试集中样本的正确性和规范性进行审核后,形成本次测试集。
图文印刷技术方案
图文印刷技术方案1. 引言在现代社会中,图文印刷是一项常见的技术活动,广泛应用于印刷出版、广告宣传、包装设计等领域。
图文印刷技术的发展和进步,对于提升印刷品质量、提高生产效率、降低生产成本具有重要意义。
本文将介绍一种图文印刷技术方案,旨在优化图文印刷流程,提高印刷效果。
2. 技术方案概述本技术方案基于数码印刷技术和智能化控制系统,实现图文印刷过程中的自动化操作和印刷品质量的精确控制。
方案的主要步骤包括:1.图像获取:通过数码摄像机或扫描仪,将要印刷的图像采集并转换为数字形式。
2.图像处理:对采集到的图像进行数字信号处理,包括去噪、增加对比度、调整颜色等操作,以提高图像质量。
3.图像亮度调整:根据印刷材料和印刷要求,自动调整图像的亮度和对比度,以适应不同材料的印刷效果。
4.图像分割:将图像分割为不同的颜色区域,以便于后续的印刷处理。
5.色彩校正:根据印刷材料和印刷要求,对每个颜色区域进行色彩校正,保证印刷效果的准确性。
6.质量检测:采用光学传感器等装置,对印刷品进行实时检测,以发现并纠正可能存在的印刷质量问题。
7.自动调整:根据质量检测结果,自动调整印刷设备的参数,以保证印刷品质量的一致性。
8.输出控制:将处理后的图像通过数码印刷设备输出到印刷材料上,完成图文印刷过程。
通过以上步骤的自动化处理和精确控制,可以有效提高图文印刷的质量、减少人为误差,并降低生产成本。
3. 技术设备和系统为了实现上述图文印刷技术方案,需要使用以下设备和系统:•数码摄像机或扫描仪:用于采集图像,并将其转换为数字形式。
•数码印刷设备:用于将处理后的图像输出到印刷材料上。
•图像处理系统:用于对采集到的图像进行处理和优化,包括去噪、增加对比度、调整颜色等操作。
•智能控制系统:用于自动调整印刷设备的参数,并实时监测印刷品的质量,以保证印刷效果的一致性。
这些设备和系统可以通过计算机网络进行连接和控制,实现整个图文印刷流程的自动化操作和远程监控。
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图像在线监测装置 技术方案
山西申港电子科技有限公司 2016年12月 1. 系统的组成 1.1 系统概述 本次输电线路运行环境监测系统包括图像监测装置(由一体化高速球机组成)和监控数据中心主站。上述监测装置可根据现场环境的监测需要再后期随意增加安装例如导线震动、导线测温、风偏监测等等输电线路在线监测装置。图像监测装置负责定时截取现场的图片,以直观的图片方式监测如危险点外力破坏、覆冰厚度监测、杆塔及导线弧垂的变化等等数据。监控数据中心主站由主站软件和硬件设备组成,主站软件由接受模块、分析处理模块和显示模块组成,用户采用B/S(WEB浏览)方式查询。监测运行维护人员根据主站系统分配的权限,实现对数据的进一步利用。 我们的输电线路在线监测系统严格按照国网公司的《输电线路状态监测系统架构设计规范》设计的。整个系统分成3层结构,传感器层、接入层、主站层。传感器层包括高速球机等现场需要监测的传感器。接入层包含状态监测装置终端.接入层和传感器层通过接口进行相连。传感器的传输方式主要有RF/RS485/RS232。所有外部传感器均采用节电处理机制,所以外部功耗都非常低。接口通讯规约符合国网公司提出的I1接口需要严格规范的建议。 系统解决方案以满足实际应用为出发点,使用无线通信网络使数据安全可靠达到后台系统建成要求。系统设计原则如下: 1、标准化: 网络图像监控系统就是要实现在网络系统上的图像等数据的传输、共享及控制,本系统选用的产品均遵循网络协议和传输标准的要求。 2、可扩展性:
由于用户以后的需求会不断发展,监控数量将随之扩大,只要增加前端采集设备和升级软件,不用添加其他附加设备,以保证用户的投资。本系统自由扩展的特性,可以自由连接其他设备,还可连接多台服务器,自由组合,没有任何不兼容。 3、可用性、可靠性和稳定性:
在充分考虑用户实际情况的基础上,系统的前端采集设备中的球机采用海康威视的高性能球机,相关硬件均采用军工级设计和高标准的配置。使整个系统更 为简化同时也减少了其他因素造成故障的可能性。系统主板内嵌看门狗,永不死机,在断电后来电能自动重新启动机器并自动进入设定好的状态,SIM模块具有断线自动重连功能,确保系统永远在线,可基本实现系统的免维护。所选硬件均选用先进、成熟、可靠的产品,且具备良好运行业绩。 4、系统安全性:
本系统使用访问权限管理,只能合法的用户及口令才能进行对本系统进行操作查看相关监控图像。 1.2 系统结构图
状态监测代理装置主站层
接入层装置层状态监测装置X状态监测装置n状态监测装置2状态监测装置1
状态监测前置系统
输电线路状态监测主站I2
I1I1
系统架构分层结构 我们的输电线路在线监测系统严格按照国网公司的《输变电设备状态监测系统技术导则》设计的。整个系统分成3层结构,装置层、接入层、主站层。装置层包括图像监测装置等现场需要监测的状态监测装置。接入层包含状态监测装置接入层和装置层通过I1接口进行相连。接入层可通过I2 接口可将所获得数据回传至省电力公司的输变电状态监测系统。 1.3 系统组成说明 整个系统主要由两大部分组成:状态监测装置和监控数据中心主站。状态监测终端安装在线路杆塔上,主要由各种传感器、主处理器单元、通信模块和供电单元构成。传感器为高速球机等传感器单元。安装在杆塔上的测量单元均采用免维护设计。状态监测终端采集上述传感器数据,通过GPRS无线网络传送到后台主站系统。 监控数据中心主站包括主站软件和硬件设备。主站软件系统为输电线路状态在线监测系统,包括和前端监测终端的数据传输通讯,同时进行数据的存储、分析、展现。 2. 核心功能单元介绍 2.1 状态监测装置原理框图
太阳能板太阳能板太阳能板
处理单元
核心控制器
电源管理模块蓄电池3G模块网络接口2G模块天线天线调试接口服务器光纤交换机无线路由器网络电台光纤交换机无线接收线缆传输方式屏蔽电缆屏蔽电缆屏蔽电缆屏蔽电缆屏蔽电缆100M网络2.4GWLANOPGW光纤移动电信联通网络微波网络工程人员调试器状态监测装置机箱无线2G/3G通讯光纤通讯(在开断点杆塔上)光纤通讯(在开断点杆塔附近)微波通讯存储模块
预留接口线缆传输方式
模型
预留接口屏蔽电缆
一体化高速球机
原理框图 我们公司的线路状态监测装置采用模块化设计,在核心主控制器的基础上可连接各类传感器采集单元(采集单元可选配,按照实际需求进行任意的裁剪搭配),共享主控、电源和通讯部分设备模块。核心主控制器负责处理接收、采集、存储传感器、通信、控制等信息。 高速球机:采集监控点的图像信息,能在后台通过指令调整现在高速球机的拍照方位,以此判断现场情况。 GPRS/CMDA/3G无线网络传输模块:主要用于各类无线网络传输。根据当地环境的信号强弱情况以及其它需要可任意选择最合适的传输方式。 100M网络接口:主要用于各类数据的实时传输,根据应用分为光纤通讯、WLAN通讯、微波通讯等。 调试接口:工程人员在地面用有线或无线调式工具可以对各个监测模块装置的各项采集与控制功能进行测试、参数配置、故障分析等。 2.2 状态监测平台硬件 状态监测平台的核心MCU采用基于ARM Cortex-M3的STM32系列。STM32系列MCU采用ARM Cortex-M3处理器内核,ARM Cortex-M3处理器结合了执行Thumb-2指令的32位哈佛微体系结构和系统外设,该技术方案在测试和实例应用中表现出较高的性能,芯片性能达1.2DMIPS/MHz,时钟频率高达100MHz。Cortex-M3处理器还实现了Tail-Chaining中断技术,该技术是一项完全基于硬件的中断处理技术,最多可减少12个时钟周期数,在实际应用中可减少70%中断;推出了新的单线调试技术,避免使用多引脚进行JTAG调试。
STM32系列处理器的主要功能特点为: 实现单周期Flash应用最优化; 准确快速地中断处理,永不超过12周期,仅6周期tail-chaining(末尾连锁); 有低功耗时钟门控(Clock Cating)的3种睡眠模式; 单周期乘法和乘法累加指令; ARM Thumb-2混合的16/32位同有指令集,无模式转换; 包括数据观察点和Flash补丁在内的高级调试功能; 原子位操作,在一个单一指令中读取/修改/编写; 1.25 DMIPS/MHz(与O.9DMIPS/MHz的ARM7和1.1 DMIPS/MHz的ARM9相比) ; 状态监测平台的存储芯片主要有: 铁电:存储监测终端常用参数; nor flash:存储监测终端不常用参数,和采样的传感器数据; nand flash:存储图像数据,和动态数据。 2.3 状态监测平台软件 1)软件框架结构
说明: 上层程序可以调用下层程序,下层程序不能调用上层程序。横线上方是应用程序,横线下方是驱动程序。 2)程序流程
气象拉力倾角测温子机倾角测温舞动振动取图
气象拉力倾角测温子机倾角测温舞动振动取图
采样上送时间
说明: 总流程从时间上分成2部分:采样部分、上送部分。这2部分是相互独立的,可以同时进行,但是每一部分内部是要依次执行。
总流程传感管理器通讯管理器数据管理器模型管理器国网I1规约各传感器规约参数数据覆冰模型南网3.0规约采样数据,包括气象数据,拉力倾角等.模拟导线模型气象模型
RF,各串口远程通讯口铁电,eeprom,nor flash,nand flash 3)软件特点 1. 程序采用C++编写,提高代码可读性和方便程序代码管理; 2. 程序具有高度的可移植性,能支持多个CPU平台;外围硬件设备改动对软件框架的影响减到最小; 3. 程序采用层次化设计,模块化设计,程序可读性强且易于修改; 4. 采用异步方式,引入有限状态机模型的程序设计; 5. 目前能支持浙江新规约、国网I1规约、南网3.0规约,未来要方便的支持其他可能的规约; 6. 存储的数据多变,存储结构能适应不同类型的数据; 7. 程序能支持各种类型的传感器; 8. 程序能自动识别硬件驱动,提高程序的兼容性; 9. 程序对错误的处理更加智能化,提高程序的可靠性; 10. 程序经过严格的压力测试和最坏情况测试,通过模拟现实环境中的各种情况,使程序对各种意外都有合适的处理方式,提高程序的健壮性和可靠性。 2.4 状态监测平台通讯网络方式 我们的状态监测平台具有高度可裁剪性,可以根据不同的用户需要进行搭积木式搭配。适合不用领域的应用。通过配置,可实现以下5种传输模式: 1、基于2G通讯方式,一般采用GPRS/CDMA模块,该通讯方式一般只能实现图片数据的传输,能实现云台控制、预置位获取配置等功能。通讯规约一般依据《输电线路状态监测装置通用技术规范》 2、基于3G通讯方式,可以实现动态视频流数据的传输,同时也支持静态图片数据的传输。由于视频流传输功耗比较大,所以在我们的产品中融入了很多低功耗的设计理念,当用户不观看视频流的时候,高速球机的电源会自动关闭,同时比较长时间不观看视频,内部的视频压缩模块也会进入断电模式,3G网络也会自动下线,当用户需要重新观看视频时,只要点击设备唤醒功能就可以。设备唤醒主要通过短信方式实现。 3、基于光纤通讯方式,这种通讯模式主要用于有OPGW光纤开断点的杆塔上,可以实现流畅的动态视频流数据的传输,同时也支持静态图片数据的传输。直接在视频监控装置外面加一个光纤交换机就可实现。由于视频流传输功耗比较大,所以在我们的产品中融入了很多低功耗的设计理念,当用户不观看视频流的时候,光纤传输通道会自动关闭。当用户需要重新观看视频时,只要点击设备唤醒功能就可以。设备唤醒主要通过短信方式实现。 4、基于WLAN+光纤通讯方式或WIFI无线通讯方式,这种通讯方式主要用于监测点杆塔上没有OPGW光纤开断点,但是附近杆塔上有OPGW光纤开断点;或者利用WIFI技术将所监测数据放松至相邻近的CMA接收装置(视频流媒体数据除外)。视频数据先通过点对点的无线路由器传输到有OPGW光纤开断点的杆塔上。然后通过该杆塔上的光纤交换机把视频数据传输到状态监测系统。该通讯方式可以实现流畅的动态视频流数据的传输,同时也支持静态图片数据的传输。由于视频流传输功耗比较大,所以在我们的产品中融入了很多低功耗的设计理念,当用户不观看视频流的时候,光纤传输通道会自动关闭。当用户需要重新观看视频时,只要点击设备唤醒功能就可以。设备唤醒主要通过短信方式实现。 5、基于微波通讯方式,这种通讯方式主要用于光纤传输模式不能实现的地方,同时又没有3G信号的地方微波通讯距离一般能达到40km 以上,具有传输距