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酒钢生产指挥中心数字监控系统的设计与实现

作　者: 罗景春
导　师: 王建辉；刘金山
学　校: 东北大学
专　业: 计算机技术
关键词: 数字多媒体监控数字视频网络通信 MPEG-4 基于IP组播
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 41次
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内容摘要

视频监控系统是多媒体技术、计算机网络、工业控制和人工智能等技术的综合运用的产物,它正向音／视频的数字化、系统的网络化和管理的智能化方向不断发展。从视频监控技术的发展历程来看,视频监控系统大致经历了三个阶段：模拟视频监控系统、数字视频监控系统以及分布式视频监控系统。1987年,酒钢建成了第一套本地模拟监控系统,主要用于轧线设备操作监视。后来,一些工序出于生产管理和操作需要,陆陆续续建成了以区域为中心的本地监视系统。这些监视系统都是模拟监视系统,采用同轴电缆或无线传输,使用了大量的矩阵、画面分割器、邻频解调器、录像机等模拟设备,只能供岗位或监控中心观看,无法实现图像数据共享。同时,图像存储数据量大、成本高,检索繁琐,给管理带来了困难。2002年,酒钢集团公司组建成立了生产指挥中心,实行生产组织扁平化管理。同时对数据进行了梳理,进行了大量的信息化基础建设工作。如何设计一套实时性好、整体时延小、占用带宽低、存储检索方便的远程数字监控系统,将几公里甚至几十公里范围内的零零散散的模拟监控图像发布到企业骨干网上,使生产指挥中心和相关岗位及时掌握生产设备状态和现场动态,实现集中监控和权限管理,成为了一个全新的研究课题。本文通过对MPEG各个标准的研究,分析他们各自的特点,结合酒钢生产指挥中心监控的需求,重点考虑实时性、网络带宽和数据压缩存储的要求,旨在确立酒钢数字监控系统图像压缩所采用的标准。这个标准的选择确立,为酒钢生产指挥中心数字监控系·统的设计指明了方向,同时也为今后酒钢后续工序监控系统的建设提供了规范,因此,具有非常重要的意义。同时,围绕确立的标准,详细设计了一套完整的酒钢生产指挥中心远程数字监控系统。根据这套设计方案完成的酒钢生产指挥中心远程数字监控系统已运行了4年有余,成功实现了原设计目标,为酒钢生产组织管理做出了重要贡献。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
第一章引言  11-19
  1.1 项目背景  11-12
  1.2 频监控技术现状及发展趋势  12-17
    1.2.1 监控系统的发展历史  12-13
    1.2.2 视频监控技术的现状  13-17
      1.2.2.1 运动检测  13-15
      1.2.2.2 目标跟踪  15-16
      1.2.2.3 目标分类  16-17
  1.3 数字监控系统与模拟监控系统的比较  17
  1.4 研究内容及意义  17-18
  1.5 本文组织结构  18-19
第二章 MPEG概述  19-27
  2.1 MPEG-1标准及其应用  19
  2.2 MPEG-2标准及其应用  19-21
  2.3 MPEG-4标准及其应用  21-23
  2.4 MPEG-7标准及其应用  23-25
  2.5 MPEG-21标准及其应用  25-27
第三章 MPEG-4技术  27-37
  3.1 MPEG-4的主要技术概览  27-30
    3.1.1 多媒体传输集成框架  27
    3.1.2 语法描述  27
    3.1.3 音频对象的编码  27-28
    3.1.4 视觉对象的编码  28-29
    3.1.5 场景描述  29-30
  3.2 MPEG-4的特点  30-31
  3.3 与其它编码标准的关系和区别  31-32
    3.3.1 与MPEG-1/2的主要区别  31-32
    3.3.2 与ITU-T的H.263+的关系  32
    3.3.3 与MPEG-7之间关系  32
  3.4 MPEG-4的功能和应用  32-34
  3.5 MPEG-4需要解决的问题  34-37
第四章酒钢生产指挥中心数字监控系统设计  37-51
  4.1 数字监控系统设计难点  37-38
  4.2 设计目标、原则  38-39
    4.2.1 设计目标  38
    4.2.2 设计原则  38-39
    4.2.3 设计依据  39
  4.3 需求分析  39-43
    4.3.1 酒钢监控系统现状  39-41
    4.3.2 酒钢生产指挥中心监控需求  41-42
    4.3.3 需求分析  42-43
  4.4 系统设计  43-51
    4.4.1 系统架构  43-45
    4.4.2 硬件设备  45-48
    4.4.3 系统软件功能  48-51
      4.4.3.1 监控工作站系统功能  48
      4.4.3.2 监控中心系统功能  48-49
      4.4.3.3 监控服务器系统功能  49-51
第五章酒钢生产指挥中心数字监控系统实现  51-61
  5.1 设备选型  51-52
    5.1.1 摄像系统及周边设备  51
    5.1.2 视频软件系统  51-52
  5.2 系统工程设计  52-56
    5.2.1 监控工作站  52-54
    5.2.2 解码器与云台  54-55
    5.2.3 光端机  55
    5.2.4 总控工作站  55-56
  5.3 酒钢生产指挥中心数字监控系统地址规划  56-58
  5.4 生产指挥中心数字监控系统运行效果  58-61
第六章结束语  61-63
参考文献  63-67
致谢  67

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