時間：2022-04-20 00:45:48
引言：易發表網憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇視頻監控論文范例。如需獲取更多原創內容，可隨時聯系我們的客服老師。
1.1醫療教學實況轉播與錄制:
我院曾利用安裝在手術室內的監控系統的高清1080P攝像機，對眼科大型手術提供過全程大數據遠程實況轉播。過程中利用全方位攝相鏡頭旋轉、變焦、變距、抓拍圖像。將手術實況，傳送到觀摩演示會場，通過大屏幕提供給數百與會人員實況學習觀摩。我院還曾利用特殊高靈敏攝像機、拾音器實現對疼痛科微創手術過程遠程教學，通過多個攝像機拍攝的監控畫面、錄像。在監視器和音頻下，實現專家對遠程手術室內的醫生進行技術指導。手術的直播過程，學員能夠在示教室從多個角度清晰觀看，當需要講解時，通過客戶端實現專家與學員互動交流。利用我院視頻監控系統，配合衛生系統遠程醫療會診平臺的醫學視教、診斷醫療等轉播應用實踐。以上教學音視頻我們都已經通過IPSAN的存儲功能錄制成教學資料，永久保存，方便以后對醫療手術過程進行研討與學習。
1.2遠程會診中的應用:
我院的監控系統還具備會診功能，主任醫師需遠程查房時，醫護人員可將醫療車推入指定病房，并將醫療車上的攝像頭對準患者，通過遠程查房平臺將醫療車上的視頻終端與主任醫師辦公室內終端互通，此時主任醫師就可以與患者進行病情的溝通。會診的同時患者床邊呼吸機、監護儀等生命體征數據可實時被采集并傳送到主任醫師桌面，方便主任醫師了解患者的病情及實時狀態。
1.3臨床醫學資料采集遠程傳遞的應用:
通過與HIS、PACS醫院信息化系統對接，將X光影像，電診數據、病理醫學影像遠程傳輸，提供遠程醫學影像診斷。系統支持從標準DICOM3.0和HDMI接口獲取患者的影像資料。
2醫院行政管理中的應用
2.1監控系統便于領導運籌帷幄:
通過設置在院長、主管領導視頻監控客戶終端，指揮主控服務器導入醫院平面圖，可方便的將任一點攝像頭所拍攝內容即時拉入屏幕;對院區內的所有監控點位，工作人員崗位情況進行監看，進行同步錄制，期間并不影響所監控區域正常工作進行，便于領導運籌帷幄。
2.2人事考勤管理:
通過設置在醫院各出入口的監控終端，統計職工出勤情況。根據需要制成錄像保留，作為考勤依據。
2.3收費窗口及藥房投藥窗口的應用:
在醫院的每個收費窗口及藥房投藥窗口安裝高清攝像機，幾年來化解了上百次的收費、投藥過程產生的誤差和誤會。為工作人員和患者找回經濟損失累計上萬元。
2.4停車場管理子系統的應用:
醫院是公共場所，人員密集流動性大，車來車往，停車場管理也是醫院形象窗口。可通過非接觸式卡或車牌識別來對出入此區域的車輛實施智能管理，在停車場安裝高清抓拍攝像機，拾音器對進出停車場的車輛進行識別，該系統拍下車輛的外形以及車牌。一旦發生意外事件，可以立即觸發監控系統進行實時的錄像并向監控中心告警。
3視頻監控在平安醫院建設中的作用
院區門診、療區是醫院文明工作的窗口，是來院就診本院人員聚集的地方，這里也是犯罪分子扒竊的重要場所。特別是急診，經常有兇酒患者或是疑似刀槍傷來院就診患者，智能監控系統發現哪里人員聚集或是環境有危險時都會第一時間通知醫院行政管理人員或是安保人員去處理，為來院人員提供良好的服務，智能監控系統在保護醫護人員的安全起到非常重要的作用，對公安部門案件分析起到了輔助作用。實踐中我院監控室就曾經多次視頻實況撲抓到夜間進入財務室的盜竊人員，并配合公安科現場擒拿等案列。
3.1報警系統應用:
報警系統作為綜合安防:系統中非常重要的子系統之一是由前端探測、傳輸和控制三部分組成。發生意外時醫生或財務等只需按下報警按鈕，(放射源、細菌室、毒麻庫等特殊區安裝闖入報警探頭，不需人工)，報警主機就會將報警信號上傳至管理平臺，聯動攝像機轉向事發現場，進行全程記錄，并在大屏幕上彈出視頻圖像，聯動聲光報警器發出報警信號，提示管理人員立即處理。
3.2門禁子系統應用:
醫院監控系統中包括門禁子系統，通過紅外探測器、微波入侵探測器對醫院無人布防的重點部位發揮作用。門禁系統是對出入口人員進行管理的重要設施，門禁系統可與視頻監控系統聯動，還可以與110聯網，一旦發生非法入侵事件，如尾隨，非法闖入、脅迫進入等，防盜報警系統、門禁系統就能立即在控制中心準確顯示出事地點，快速報警和第一時間通知醫院安保。
4結語
關鍵詞：空間矢量；脈寬調制；變頻器；專用芯片MR16
引言
隨著拖動技術的不斷發展以及大功率電力電子器件的不斷更新，交流異步電機V/f控制PWM變頻電源在工業上的應用越來越廣泛。傳統的SPWM變頻調速技術理論成熟，原理簡單，易于實現，但其逆變器輸出線電壓的幅值最大值僅為0.866Ud，直流側電壓利用率較低；而采用空間矢量PWM(SVPWM)算法可使逆變器輸出線電壓幅值最大值達到Ud，較SPWM調制方式提高了15％，且在同樣的載波頻率下，采用SVPWM控制方式的逆變器開關次數少，降低了開關損耗。為此，本文運用SVPWM算法，將逆變器和電機作為整體考慮，并綜合三相電壓，通過實時計算，利用MR16單片機實現了電機的恒磁通變頻調速控制。
1空間矢量PWM基本工作原理
圖1所示為三相電壓型逆變器的工作原理圖，它由6個開關器件組成。逆變器輸出的空間電壓矢量為
根據同一橋臂的上下兩個開關器件不能同時導通的原則，其三相橋臂開與關可以有8種狀態。在這8種開關模式中，有6種開關模式輸出電壓，在三相電機中形成相應的6個磁鏈矢量，另外2種開關模式不輸出電壓，不形成磁鏈矢量，稱之為零矢量。各種狀態形成的矢量在空間坐標系中的位置關系如圖2所示。括號內的二進制數依相序A，B，C表示開關的不同狀態，“1”表示上橋臂功率器件導通，下橋臂器件關閉；“0”表示的工作狀態與此相反。任意一個電壓空間矢量的幅值和旋轉角度都表示此刻輸出PWM波的基波幅值及頻率大小，它的相位則表示不同的脈沖開關時刻。因此，三相橋式逆變器的目標就是利用這8種基本矢量的時間組合，去近似模擬合成這樣一個磁鏈圓。
通常將一個圓周期6等份，并習慣地稱之為扇區。每一扇區又可繼續劃分為任意的m個小等份。當理想電壓矢量位于任一扇區之中時（如圖2所示），就用該扇區的兩個邊界矢量和兩個零矢量去合成該矢量，例如：當理想電壓矢量處于第一扇區時就由和兩個非零矢量以及零矢量合成，其他扇區依此類推。假設理想電壓矢量位于圖3所示的位置，依據正弦定理可以得到式（2）—式（4）。
式中：Us為逆變器輸出電壓矢量的幅值；
U1為非零矢量的幅值；
U2為非零矢量的幅值；
Ts為PWM周期；
t1為的作用時間；
t2為的作用時間；
t0為零矢量的作用時間；
|U1|=|U2|=…=Ud。
由于理想電壓矢量是由位于該扇區邊界的兩個非零矢量和零矢量合成，在實際合成時可采用每一個非零矢量分別發出兩次，零矢量則依次插入各個分割點的方法。例如：理想電壓矢量為，其合成步驟可以是：先發非零矢量作用t1/2時間，再發零矢量作用t0/4時間，而后發出非零矢量作用t2/2時間，接著發出零矢量作用t0/4時間。然后再依此次序重發矢量一次，就完成了整個合成過程。之所以采用這種合成方法是因為系統工作到低頻時，控制周期變長，而每個周期內非零矢量的作用時間又是一定的，也就是說零矢量的作用時間相應的變長了。于是就將一個周期中太長的零矢量分開成幾個零矢量，而后把它們均勻地插入到非零矢量中去，這樣既滿足了合成的要求，又有效地抑止了低速轉矩脈動。對于理想電壓矢量位于扇區邊界的這種情形，可以把它作為扇區的特例來處理，即有一個非零矢量的作用時間為0。
2系統實現
2.1主電路拓撲結構
主電路采用三相全橋逆變電路，其拓撲結構如圖4所示，逆變DC/AC部分為全控式逆變橋，電容C為濾波電容，其電容值的選擇與負載額定功率及直流側輸入電壓有關。交流電機變頻調速不僅要求輸出電壓為正弦波，而且要求電壓和頻率協調變化，即要求電壓V和頻率f要同時變化并滿足一定的規律，如V/f為常數，這樣才能保證異步電機轉子磁通在變頻調速過程中保持恒定。采用空間矢量PWM控制法驅動逆變橋，可以實現輸出電壓和頻率分別按各自規律變化，而且正弦波畸變小，響應速度快，控制簡單。2.2控制芯片
本系統采用MOTOROLA公司的電機控制專用單片機68HC908MR16（以下簡稱MR16）作為主控芯片，它是一種高性能，低成本的8位單片機。MR16內部集成有16K字節的可擦寫片內閃速存儲器FLASH，768字節的RAM；具有10位精度的10通道ADC模塊，其AD轉換時間最快僅需2μs，能夠在極短時間內完成多路采樣并進行高精度轉換；同時MR16含有一個可編程時鐘發生器模塊(CGM)，系統時鐘不僅可以直接由外部晶振輸入分頻得到，也可以先將晶振電路的輸出信號緩沖后再經內部鎖相環(PLL)頻率合成器提供；具有串行通信模塊SCI，它有32種可編程波特率，可以工作在全雙工或半雙工模式，通過SCI模塊能方便地實現系統與外部的實時通信。
MR16中頗具特色的部分是專門用于電機控
制的PWMMC模塊。該模塊可以產生3對互補的
PWM信號或6個獨立的PWM信號，這些PWM信
號可以是中心對準方式也可以是邊緣對準方式。
6個通道都有一個12位的PWM計時器，PWM分辨率在邊緣對準方式時是一個時鐘周期，而中心對準方式時是兩個時鐘周期，這樣邊緣對準方式的最高分辨率是125ns（內部工作頻率為8MHz）而中心對準方式的最高分辨率為250ns。當PWMMC模塊工作于互補模式時，模塊功能部件自動地將死區時間嵌入到PWM的輸出信號中，并可以根據感應電機的相電流極性輕易地翻轉PWM數據。PWMMC模塊還含有4個故障保護引腳FAULT1～FAULT4，當任意一個故障保護端口為高電平時就封鎖相應的PWM輸出引腳。例如,當系統過流時，就置位FAULT引腳封鎖所有PWM輸出，這樣就封鎖了IGBT的驅動電路，從而實現了過流保護功能。為了避免由干擾引起的誤操作，MR16的每個故障引腳都帶有一個濾波器，并且所有的外部故障引腳都可由軟件配置來再使能PWM，這些都給軟件設計帶來了極大的方便。
2.3PWM波形成本系統利用MR16單片機中的PWMMC模塊，實現PWM波形的生成。在初始化時將其設置為3對互補工作模式，即同一橋臂上的兩路PWM信號是互補的。為了防止同一橋臂上的2個開關管直通，在無信號發生器DEADTIME的死區時間寄存器DEADTM中設置了2.5μs的死區時間。系統采用4MHz的外部晶振，由程序選擇內部鎖相環頻率合成器產生8MHz內部總線時鐘。同時設置載波頻率為9kHz，并將其寫入PMOD(H:L)寄存器。PWM波的實時脈沖寬度的計算都是在中斷服務程序中完成的，每當PWMMC模塊中的PCTN(H:L)計數器計數至PMOD(H:L)中的數值時就引起一次中斷。預先將一個扇區（60°）的正弦值擴大一定倍數后制成正弦表格存入FLASH中，每次進入中斷后都從表中取出一個正弦值，經過相?的計算后將結果送入PVALX(H:L)寄存器中，單片機將PCTN(H:L)中的值與PVALX(H:L)中的值進行比較后自動產生PWM波，而后依次送入相應的PWM輸出通道，完成PWM波的輸出。采用軟件方法實現PWM波的原理如圖5所示，它對應于圖1的第1扇區。當位于不同的扇區，不同的PWM周期時，它們的值都不相同，都是實時變化的。同樣，賦給每一個PVALX(H:L)寄存器的值也就不盡相同。這種產生對稱PWM波形的方法，每個PWM周期都開始和結束于零向量，并且000和111的持續時間相同；同時，除了占空比0％和100％外，每個周期內各橋臂通斷兩次，而且對于一個扇區來講，橋臂的通斷都有一個固定的順序。
2.4串行通信
系統采用串行通信設計了相應的監控系統，使其具有良好的人機界面。其中逆變系統和監控系統均采用MAXIM公司的串行接口芯片MAX3082，通過標準RS485總線準確實時地實現了相互的串行通信。同時，運用光耦隔離的辦法增強了系統的抗干擾能力，提高了通信的可靠性。雙方約定波特率9600bps，工作于半雙工模式，并采用校驗和的校驗方法檢驗數據通信的準確性。MR16工作頻率設為8MHz，初始化程序如下：
MOV＃＄50,SCC1；每一幀10位數據，
啟動SCI模塊
MOV＃＄0C,SCC2；發送器和接收器使能
MOV＃＄00,SCC3；屏蔽出錯中斷
MOV＃＄30,SCBR；設置波特率為9600bps
2.5軟件設計
系統軟件采用模塊化設計，包括初始化模塊，讀X5043模塊，保護模塊，通信顯示模塊，PI調節模塊，軟啟動模塊以及中斷模塊等。其中除中斷模塊在中斷服務程序中完成以外，其他均放在主程序中完成。主程序流程如圖6所示。
初始化模塊包括MR16內部寄存器初始化，變量存儲單元定義，通信初始化設置等部分；芯片X5043把三種常見的電路，即看門狗電路，電壓監視和EEPROM組合在單個封裝內，它內含的4KbitEEPROM存儲著上次關機時正常運行的參數值設置，每次開機時系統都將這些參數值讀到MR16中，這樣就使系統具有記憶功能，使用戶不必每次開機時都要對系統參數進行重新設置。保護模塊則實現了系統的過熱，過載，過流以及系統低頻保護等保護功能。其中過流保護由硬件完成，以保證系統能在過流產生后的極短時間內迅速封鎖全部的PWM輸出。調節模塊主要完成穩壓輸出的功能，而通信顯示模塊則是方便人機交流的界面，通過它可以進行多種功能的設定，系統狀態的顯示以及各種參數的修改。
食品的質量好壞影響著消費者的身體健康甚至是生命安全。所以，我們在對食品進行理化檢驗時要嚴格把關，保障食品質量的水平。對于檢驗食品我們應該從三個方面進行，首先是在檢驗過程之前基礎質量控制和儀器設備的質量控制，其次是過程操作中方法選取和樣品測定的質量控制，最后是檢驗結果評價的控制。就目前來看，我國食品理化檢驗分析中還存在著多方面的問題，有待進一步的改善，本文對三個大的方面進行簡單扼要的探討分析。
2.檢驗過程前的質量控制
檢驗之前我們需要對檢驗的質量基礎嚴格把關，沒有基礎質量控制的保障，檢驗分析的結果便毫無意義。因此，檢驗所需要用到的儀器設置必須滿足檢驗的要求;實驗環境應該保持檢驗所需的空氣溫度、清潔度的要求，嚴禁出現不同實驗中由于設備設施清理不當所引起的交叉污染造成的結果誤差。
2.1儀器設備
檢驗使用的設備儀器必要滿足檢驗實驗的要求，它的分辨率和精確率要達到高水平的程度，將誤差降到最低。對所用國家規定的強檢儀器如天平、分光光度計、量具等要定期進行計量檢定。對測定儀器要按一定要求進行校準，校準時要選擇合適的標準品。根據測定儀器設備的使用頻率，應適時進行期間核查。大型的精密儀器的操作人員必須要經過專業的培訓，如氣相色譜儀、液相色譜儀等我們在操作過程中要嚴格按照設備儀器說明書的具體步驟操作，做好每次檢驗的詳細記錄。實驗用水和試劑的純度的選擇也會影響著檢驗的結果，我們將實驗用水的質量分為一級、二級、三級三個等級，應該根據實驗的要求恰當的使用實驗用水。對于試劑上的使用，選用質優價廉的試劑。
2.2人員管理
食品的檢驗人員對實驗操作熟悉度要高，德才兼備、有一定的專業技術水平和專業理論水平的專業人員。檢驗人員要參加能力驗證、實驗室間的比對和上級部門的質控考核。對檢驗中的影響因素進行合理分析，不斷提高自身的檢驗水平和職業素質。主管部門也應該加強檢驗室人才的建設和培育，為食品理化檢驗的結果分析打好基礎。
3.檢驗過程中的質量控制
3.1溶液的標定和配制
食品理化檢驗中，購置、使用有證且在效期內的國家標準物質并按相關規定進行管理。在配制標準溶液時按《滴定分析用標準溶液的制備》GB601和《標準溶液的制備》GB602要求用基準物質或一級標準物質標化或對比，定值結果應給出不確定度。標準溶液的濃度放置過久會容易出現沉淀等現象，檢驗結果也會出現較大的誤差［1］配制的標準溶液要按相關要求的進行保存。一般不宜長期保存，應隨時檢查發現有變質或異常現象(如瓶口破損，瓶塞松動，標簽模糊、涂改或損毀，溶液量有不明原因增加或減少等)時，即廢棄不用。
3.2檢驗物品的稱量
在物品的用量上應該使用天平儀器按照檢驗標準進行精確稱量，抽取的樣品要有代表性、數量要符合檢驗的要求。
3.3選擇檢驗的方法
方法是分析測試的核心，每個分析方法各有其特性和適用范圍，不適宜的方法所致的影響是嚴重的。我們可以根據實驗的目的、性質和實驗條件及樣品選擇合適的分析方法，一般應優選標準分析方法。
3.4常規的質量控制
食品理化檢驗分析時都應該進行平行樣品測定、空白試驗、加標回收率、精密度測定。一個分析方法的空白值的大小及其分散程度，直接影響著這個方法的檢出限和實驗的精密度。空白實驗值在一定程度上反映著實驗室的基本狀況和分析人員的技術水平。對于空白實驗值的控制，要求平行雙樣測定結果之間的相對差值R不得大于50%;加標回收率要求在85%～115%，常量分析應在95%～105%;精密度測定在方法測量范圍內對高、中、低3個濃度各進行大于6批重復測定，其相對標準偏差R.S.均應小于5%;方法檢出限應符合規定要求。標準曲線至少6個點(包括空白)相關系數應大于0.998;
3.5食品樣品的滴定
在滴定分析中，我們應該保證每個樣品的滴定速度在同一水平線上，防止滴定速度不一致對實驗現象產生影響。例如在氧化還原滴定中滴定過快會造成實驗結果出現嚴重的偏差。
3.6繪制標準曲線
標準曲線的相關系數≥0.998，它是根據空白試驗、平行樣品、加標回收率三種測定方法確定的，根據與樣品測量相同的步驟測量各自濃度的相應值，畫出標準曲線或者是計算出它的回歸方程，相關系數越是靠近1，就表示檢驗的結果精確值越高。
4.檢驗過程后的質量控制
為了保障實驗結果的準確性，在對樣品檢測結束后，必須要仔細認真的檢查實驗所得出的結果數據記錄是否準確，在誤差范圍內計算結果的數據是否完整，檢驗報告的各項內容是否完整。對檢驗報告檢測數據三級審核。標準依據、評價結論等均須正確無誤。
5.結束語
[關鍵詞]項目 投資 目標成本
“平安城市”視頻監控項目是一個政府采購項目，在這樣的項目中，有嚴格的招標程序。同時，有許多有實力的競爭者參與競爭，企業如果只考慮獲利性而進行相關的財務效益評價，將可能會失去中標的機會。而若企業為了中標壓低自己的獲利水平，這又陷入“贏者的詛咒”困境，盡管中了標，但是盈利較差，風險較大。因此，在此微利的時代，必須把財務效益分析與其它的分析進行整合，以利于在微利時代企業仍可獲利。因此在“平安城市”視頻監控項目中，對現有投資效益評價體系可進行如下的改進。
一、目標成本的定義和功能
目標成本源于日本豐田公司，在日文中成為“原價企劃”，日文中的“原價”即中文的“成本”。日本會計研究學會（1996）把目標成本定義為“在企劃、開發產品時，設定符合顧客需求的品質、價格、信賴性、交貨期等目標，并通過從上游到下游的所有過程，試圖同時達到上述所有目標的整合性利益管理活動”。（王文英，2007）
盡管目標成本最初是用于新產品的設計和開發，但目標成本的理念、原則和工具仍可用于“平安城市”視頻監控項目。“平安城市”視頻監控項目的顧客的需求來自于電信目前服務的主要客戶，而且項目的生命期長，技術變化快，客戶需求的服務品質高，功能多，而且電信企業的中標價低。因此“平安城市”視頻監控項目可以引入目標成本進行投資效益分析。
Horngren, Foster和Datar(1997)認為在進入制造階段前，設備、方法、技術等生產條件與產品設計式樣已確定，約80%的產品成本便隨之確定。由此可見在加工階段降低成本的機會和幅度將十分有限。對“平安城市”視頻監控項目同樣如此，因為在項目進行可行性論證時，設備、技術與主要服務的內容、品質和功能已確定。因此80%以上的成本已決定，盡管客戶還沒有使用我們的服務，實際成本沒有發生。目標成本是項目還沒有建造之前就積極進行項目成本管理，只有在項目企劃設計階段進行全方位成本管理，才能大幅降低成本，提高項目盈利水平，建立企業核心競爭力，推出有競爭力的服務。
二、目標成本的理論分析
Gordon和Narayanan（1984）認為根據權變理論（Contingency Theory）管理控制制度要配合企業經營環境和戰略。目標成本作為一種重要的成本管理制度同樣要配合企業的經營環境和戰略。
加登（1993）根據權變理論提出了目標成本的權變理論模型，他認為環境、戰略和組織機構會影響企業的目標成本制度。
因此電信企業在用目標成本時，要考慮企業環境、企業組織戰略、企業組織結構對目標成本的影響和制約。如果企業采用成本最小化戰略就會盡量發揮規模經濟的優勢。如果企業采用差異化戰略，就會根據顧客對質量、功能、時間等的要求采購專用設備。
三、目標成本制度在“平安城市”視頻監控項目的應用案例
在目標成本制度運用于“平安城市”視頻監控項目的過程中，項目的可行性分析并非只有財務或營銷部門完成，而是由來自許多其它部門員工的跨功能小組（cross-functional team）共同完成。這樣才能跨越部門本位主義，使不同部門的員工可以直接交流。這樣可以換位思考，在問題還未發生時提前發現。
另外，在項目的整個企劃階段，采用同步工程。即項目的構想、設計、采購、建造、營運等相關部門的專業工作人員同時在一起溝通，而不是向以前一樣接力進行。這樣企業就可以更好地捕捉顧客的需要，減少協調和摩擦，縮短項目的建設期。
在傳統的電信項目的成本計算中是典型的成本加成合同。由于電信一家獨大，所以電信企業計算出所有成本，再加上一定的利潤率，就是項目的總造價。但在當今競爭激烈的時代，先是以較低的造價中標，減掉上市公司股東對項目所要求的必要報酬，剩下的則是項目的目標成本。這一成本往往低于電信企業計算出的所有成本總和。
目標成本是必須達成的，因此電信企業的員工需要運用各種新思路、新觀念、新技術、新方法來提供符合顧客需要的功能、品質、時間且不超過目標成本的服務。
這是一種以市場為主導的項目成本計算方法。目標成本分解到各個職能部門，甚至每一個相關工作人員，使他們的目標和責任比較明確。
電信企業的項目，需要價值鏈的所有環節緊密相配合。具體而言，在工程施工和設備采購中需要供應商緊密配合，而且需要顧客提供符合條件的設備工作場所，對于“平安城市”視頻監控項目，還需要市政等部門的配合，所以在項目的企劃階段，需要價值鏈的上、下游進行合作，甚至把目標成本分解給工程項目和設備提供商。
“平安城市”視頻監控項目的完成需要電信企業提高工作效率和服務的品質，降低成本，這樣才能有競爭力。
“平安城市”視頻監控項目還需要符合企業的戰略和長期利益計劃。這樣再決定“平安城市”視頻監控項目的目標利益和目標成本。這些在項目進行企劃時，就加以分析和考察。
企業專門成立橫跨各部門的“平安城市”視頻監控項目委員會，其成員來自公司各個事業部和職能部門。這樣可以整合各個部門的意見，進行有效溝通并能現場決策，這會提高營運效率，保證服務質量，使“平安城市”視頻監控項目能有效運行。在項目投標之前就對“平安城市”視頻監控項目作全面系統地分析，各部門充分溝通、交流意見以備將來有效合作，保證“平安城市”視頻監控項目的獲利。
“平安城市”視頻監控項目委員會成立時會讓所有部門的負責人了解，顧客的服務需求及特點，項目進度、設備、技術等項目關鍵內容，使各部門了解企業所需投入的資源和人力。再由各部門負責人遴選適當的員工全稱參與“平安城市”視頻監控項目。這些員工會定期或不確定開會，提出問題并分析解決，各部門都能有效支持“平安城市”視頻監控項目。這樣同步工程就可以落到實處，各種信息可以充分交流，各部門可以有效協調，工作相互銜接和交叉，提高工作效率。
同時“平安城市”視頻監控項目指定一名管理人員作為項目主管，為“平安城市”視頻監控項目整個生命周期的主管，由營銷主管兼任，這樣可以及時滿足顧客的需要。
“平安城市”視頻監控項目電信企業中標之后，中標價格扣除設定的目標利益，就到得目標成本，而目標利益的確定則參考公司戰略和中長期計劃來確定。目標成本當前的實際成本，這樣企業需要進行各種創新和改善活動。
在分配總目標成本時要預計材料、設備、人工等通脹等因素影響帶來的價格波動，還要考慮新技術帶來的沖擊，因此現有的各種資料和數據僅有參考價值，不能直接采用。
通過跨功能小組確定目標成本和總所需降低的成本后，需要將目標成本分解到原材料、購買設備及零件、直接人工等科目。
發包的工程和設備，則將成本分配給這些供應商。分解后將各部門的目標成本根據其可能完成度分成A、B、C三個等級。A級：可以達成目標成本。B級：有困難，需經努力才能完成。C級：不可控，需要環境符合預期才能完成。A級和B級基本是可控項目，那么C級將是未來管理工作的重點。
由于目前才嘗試目標成本制，并沒有將目標成本分解的非常細，分解的越想詳細，越精確，越能找出問題所在，目標和責任將越明確，激勵效果也會更好。這將是未來努力的目標。目前主要在積累相關的經驗和數據。
“平安城市”視頻監控項目委員會和項目負責人每季度檢查一次目標成本完成情況，對重大問題需商議解決方案。
因為電信企業的施工隊伍資源有限和電信企業并不自己生產主要設備。所以這些設備有供應商提供。而他們提供的產品和服務的質量和成本影響著電信企業的服務質量和成本。所以應該讓供應商在項目較早階段加入將來，使其估價。并和其共同探討達到目標成本的方法。如果與供應商能長期合作，必須建立互信機制。每年對供應商進行評價，來決定未來的采購作業。
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關鍵詞：S3C2410；網絡監控系統；Linux
中圖分類號：TP311.52
1 論文研究背景及意義
如今嵌入式系統在電子信息領域的發展已經越來越獲得了國內外各類廠商和用戶的一致關注，嵌入式系統已經越來越多的影響到人類的日常生活、工業自動化生產、高科技產業等諸多領域。嵌入式系統以其特有的專用性和便宜性大大沖擊了傳統以PC機位主導的電子信息產業，是的電子產業的發展出來了新的契機，在市場上獲得了普遍的認可和追捧，其價格低廉，操作個性化、簡易化，符合針對不同用戶不同的需求，而且由于嵌入式系統這些年來的不斷發展和成熟，尤其是微軟公司專門針對嵌入式系統開發的Windows CE系統和目前普遍使用的開源的嵌入式Linux系統都在對硬件的支持和圖形界面的應用方面取得豐厚的成果，使得嵌入式系統的競爭優勢越來越突顯出來。而本文之所以選擇嵌入式Linux系統作為開發的軟件系統平臺，也是從其開放性的角度考慮的，嵌入式Linux系統基本上是免費的，所以大大降低了開發成本，搭建了一個更為可靠的、實用的、高效的管理平臺，為后期的軟件開發奠定了堅實的基礎。
2 監控系統技術應用現狀
視頻監控系統在通信、醫療、金融、安保等諸多領域有著廣泛的使用。視頻監控系統在國內也獲得了廣泛的推廣，國家以及企業、個人的投入越來越多，視頻監控技術的發展對于金融安全、人身財產、社會治安等方面的貢獻也越來越大。隨著社會的發展視頻監控系統也越來越多的獲得廠商的青睞，在國內也出現很多具有國際競爭力的知名品牌，如海康威視、大華、天地偉業等，以其一流的技術占據著國內大部分市場。視頻監控系統一般有兩個部分組成，即視頻服務器和視頻客戶端，在研究的過程中必須對這兩部分進行軟件的開發和管理，建立好通信機制，設計好正好工作流程。按照視頻流的數模特性來劃分，模擬視頻監控系統和數字視頻監控系統構成了視頻監控系統目前最主要的兩個技術方向。視頻監控系統技術在未來的發展中得到更多功能方面的擴展，如無線視頻網絡、智能識別視頻系統等方向。
2.1 平臺選擇
本論文的硬件平臺選用s3c2410開發板，操作系統內核采用Linux2.6內核，本論文硬件平臺采用的主要硬件是s3c2410開發板。該板是韓國三星公司已經比較成熟的產品，在硬件配置方面基本滿足本文的需要。采用Linux2.6內核的主要原因是這個內核版本經過較長時間的推廣和完善，無論是對本文所需的視頻監控系統硬件驅動還是軟件系統的開發，都會有很好的支持，而且運行穩定，符合視頻監控系統的要求。
2.2 USB視頻設備驅動的實現
本論文的USB視頻設備驅動運行在嵌入式環境下，對視頻圖像處理能力有限，所以本驅動程序不支持V4L中VIDIOCGPICT和VIDIOCSPICT接口。原始的圖像格式與攝像頭采集到的格式是一致的。
2.2.1 USB視頻設備驅動實現待需解決的問題
USB視頻設備驅動的實現需要解決如下幾個問題：對USB視頻設備的端點類型和端點號、一副圖片的結束等具體數據的判定。
（1）確定USB視頻設備的端點類型和端點號
從開發板的硬件支持角度來分析，使用USB接口作為視頻監控系統的數據接口是比較合適的選擇，而Linux系統也為USB接口提供了強大的支持，通過視頻監控系統的USB驅動對USB設備的操作實際就是對某一端點的操作，而端點又進一步的被定義為控制、中斷、同步、塊四個種類，每一個USB設備都具有特定數日的端點、特定類型的端點以及端點號確定的特點。因此在進行USB視頻設備驅動開發之前，USB視頻設備的端點類型、端點數日以及端點號需要在設計時設置。
（2）判斷一副圖片的結束
圖像數據在于USB核心是連續的數據流，而一副圖像的開始和結束并沒有嚴格的界定出來，如果沒有對這些數據進行標識，那么在系統看來這些數據就是一些單純的數據流，是沒有意義的數據，對圖像就不能進行正確的識別和存儲，因此需要利用緩存技術，工作的原理就是USB視頻設備驅動從連續的數據流中獲取圖片信息，通過緩存保存起來。而保存在緩存中的數據流并沒有提供圖片信息的開始和結束的標識，這個時候攝像頭的數據格式有對圖像信息的開始和結束的定義和標識，雖然不同廠商的芯片對標志有不同的定義，導致沒有一定的規律可循，但是在沒有統一的標準的情況下，具體的定義可以由對應的驅動程序來代替，通過不同的數據格式的定義對標識過的圖像信息逐一提取，就獲得我們所需要的圖像，如使用JPEG格式的圖像，就可以從標示符Oxff Oxd8開始認定一副圖片的起始。
（3）提高USB的數據傳輸速度
在Linux系統中urb來實現USB的數據通信。通過擴大urb的緩沖，提高速度，提高有效數據的傳輸速度。
2.2.2 USB視頻設備驅動具體實現
視頻設備驅動層處于上層應用和USB子系統之間，不同的USB設備在軟件上的差異主要體現在該層。該層主要要完成兩個方面的工作：上層應用所需接口函的調用、接口函數供USB子系統回調。在本視頻設備驅動函數中，如open函數、read函數、close函數和ioctl函數，構成了USB子系統主要的數據傳輸，而probe函數和isoc irq函數實現了子系統的回調。上層應用和USB子系統的通過函數調用接口的關系如圖1所示。
圖1 接日函數的調用關系
圖2 接日函數關系圖
圖2是這幾個接口函數的關系圖，參數信息，如分辨率、幀速度、圖像格式等數據存在全局內存空間1中。而圖像數據的相關內存空間則保存在全局內存空間2中。同時以環形緩沖區的方式保存圖像的存儲空間，環大小為兩幀圖片大小。
2.3 網絡視頻監控系統的軟件設計
本文主要通過Linux的多線程機制和Socket機制實現了視頻服務器。視頻壓縮采用了H.263壓縮標準，壓縮以后的數據以AVI文件格式保存。視頻服務器主要向USB視頻驅動發出讀取數據的請求，數據發被服務器送給需要數據的客戶端。主要體現出處理多個客戶端的同步和共享的問題，而采用Linux的多線程機制就可以解決這兒問題，在Linux的多線程機制中一個主線程、一個讀取視頻數據子線程、其他客戶端通信子線程構成了視頻服務器主要組成部分。
2.3.1 主線程邏輯
首先通過主線程對攝像頭進行初始化，同時讀取視頻數據子線程將被啟動，進一步打開服務器端Socket，等待客戶端的連接，客戶端發送請求并由服務端接收，這樣客戶端通信子線程就生成了，用于和客戶通通信的線程就生成了。
2.3.2 兩類子線程序通信邏輯
視頻服務器包括了兩類子線程：讀取視頻數據子線程、客戶端通信子線程。就像正常的程序的讀寫功能一樣，視頻服務器對數據的讀寫分別依靠讀取視頻數據子線程和客戶端通信子線程，兩類子線程的通信邏輯是讀寫功能的擴展，讀取視頻數據子線程完成寫的功能，戶端通信子線程執行讀的功能，這樣在視頻服務器中就完整的體現了讀寫的邏輯功能。
2.3.3 讀取視頻數據的子線程
讀取視頻數據的子線程的主要功能是從設備驅動中用read方法讀取一幅圖片的數據，并把數據拷貝到環形共享緩沖區當中。
2.3.4 客戶端通信的子線程序
首先把視頻數據看作是一幅幅圖片數據的重復，為了在客戶端能夠定位一幅圖片的結束和下一幅圖片的開始，在每幅圖片數據的開始前插入定長的picwe header結構，其中的size字段告訴客戶端當前圖片數據的長度。從設計的角度來看我們希望客戶端能夠隨時、方便的控制服務器端，控制攝像頭的方位、攝像頭的焦距、圖片的分辨率等因素，只要在客戶端到服務器端的方向上定義一個數據流，負責兩端的通信和數據的控制，而從數據流的結構來看，我們可以認為這個數據流是message結構的重復。
2.4 視頻客戶端的實現
2.4.1 視頻客戶端功能需求
由于C/S架構的一些特性，如C/S架構管理模式更加規范和高效比較適合視屏監控系統的應用，所以本論文選擇了C/S架構作為客戶端的實現方法。視頻的播放、視頻的壓縮存儲的功能就是在采取C/S架構的客戶端下實現的。在windwos下有兩種類型的線程：窗口線程和工作線程。窗口線程有自己的消息隊列，而工作線程在系統看來就是調用執行函數的過程，系統為線程提供接口、緩存等系統資源，線程在執行函數的結束后就自動釋放占用的系統資源。
2.4.2 圖像的顯示
本論文選擇VFW作為客戶端的視頻開發技術，VFW在微軟公司的不斷開發下，已經成為一個很強大的軟件開發包，能為視頻監控系統提供一整套的功能服務，其功能模塊主要包括AVICAP，MCIAVI，MSVIDEO，AVIFILE，ICM，ACM等6個模塊，在VFW的支持下，包括視頻圖像的捕捉、播放、壓縮和存儲等功能都可以逐一實現。客戶端利用AVICAP模塊執行捕獲視頻的函數為AVI文件輸入輸出和視頻設備驅動程序提供一個編程接口，AVICAP模塊獲取到屏幕上的視頻操作以后需要通過MSVIDEO模塊來處理，而MSVIDEO模塊主要調用的函數是DrawDib函數，而MSVIDEO模塊把通過網絡接收到的圖像數據以特定格式進行顯示。MCIAVI包含對VFW的MCI命令的解釋器。AVI文件則通過AVIFILE支持標準多媒體I/O函數所提供的更高的命令來訪問。ICM管理用于視頻壓縮、解壓縮的編解碼器。ACM功能模塊用于波形音頻壓縮、解壓的編解碼器的管理。DrawDib可以把DIB畫在屏幕上，使用了BITMAPINFO數據結構。
2.4.3 圖像的壓縮
圖像的壓縮采用H.263標準，H.263壓縮算法的核心函數包括了對幀內壓縮的CodeOneIntra函數和對幀間壓縮的CodeOneOrTwo函數。CodeOneIntra函數實現了圖像像素宏塊的劃分。CodeOneOrTwo函數一首先定義了一個二維數組MV，其變量類型為MotionVecto：結構體，用來保存每一宏塊的運動矢量。
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關鍵詞：RFID 航道監控 數字監控 太陽能 風能
中圖分類號：X924.3文獻標識碼：A文章編號：
Abstract: how to channel real-time monitoring and management, improve the navigation safety, improve waterway traffic speed and prevention channel along natural disasters has been difficult and important channel management, based on this demand design based on distributed intelligent video the monitoring and control system of inland channel digital monitor management system, this paper discusses in detail the field under the environment of the realization of the channel system method.
Keywords: RFID channel monitoring digital monitor solar wind power
引言
隨著航運交通的發展，內河航道的管理成為我國內陸河道管理最為重要的內容，根據《浙江省航道管理條例》內容，對航道實時監控與管理，提高航行安全，提高航道通行速度，保護水域環境及預防航道沿線自然災害等一直是航道管理的難點和重點，航道數字監控管理系統的建設在一定程度上給航道管理帶來了便利與效率，建立及時有效的應急響應機制，實現了沿線監控管理，特別是重點區域的實時管理與保護。
一、總體介紹
某航道起于杭申線航道，止于長山河口，全長41.598km，采用四級航道標準建設，為了更好的保持航道有序、通暢，建立及時有效的應急響應機制，特在整個重要航道點安裝視頻監控系統，覆蓋整個航道全程線路。
本系統設計航道數字監控管理系統，內容包括：網絡監控系統、電源供給系統、防雷接地系統、艇載視頻監控系統、RFID讀卡器系統、沿航道線路及管道建設等。
二、系統架構
本系統采用數字網絡模式和傳統模擬視頻傳輸相結合的方式，充分吸收數字與模擬的優點，由前端攝像機進行視頻采集，采用視頻光端機與光纖點對點相結合方式將圖像傳送至電信IDC機房內網絡硬盤錄像機進行圖像存儲，并接入港航局VPN網絡（艦載監控系統通過VPDN接入市港航局內部網絡），由綜合監控平臺軟件進行統一管理，實現港航局（省局、市局、縣處）水上交通指揮中心對航道視頻監控圖像進行監控、轉發、市局指揮中心備份存儲、歷史記錄查詢等功能，其他授權用戶根據不同的級別權限實現不同訪問功能。
航道數字監控管理系統共安裝20個視頻監控點位及1套艇載視頻監控系統。并能與省港航管理局、市港航管理局設備相兼容，傳輸視頻影像能夠被省港航管理局、市港航管理局解碼顯示，可通過港航局內部網絡系統進行24小時實時監視航道情況。
航道數字監控管理系統結構圖1
三、系統前端設計
航道改造工程航道監控管理系統工程需覆蓋航道全程，共安裝20個視頻監控點及1套艇載視頻監控系統。
監控點位
根據各系統現場實際情況，考慮系統的設備安裝，通過對現場勘察及實體拍照，對現場進行合理的設備安裝，對信號通信、設備防雷接地及電源取電點進行合理的規劃。
某大橋系統設備安裝示意圖2
前端監控點設備包括CCD透霧攝像機、日夜型長焦距變焦鏡頭、重型變速云臺、室外一體化雙視窗防護罩、防雷和電源供電系統。遠端指揮監控中心，通過控制鍵盤對云臺左右、上下旋轉及鏡頭變倍、聚焦控制，可遠距離大范圍監控，也可通過調節集中進行近距離目標精細監控。
航道流量特別大的河域或河道岔口，前端攝像機搭配遠紅外熱成像夜視儀，可實現黑暗無光、雨霧天氣紅外成像，任何視野內的目標都能清晰反應在視頻畫面上，且與CCD攝像系統實現白天夜間自動信號切換，白天后臺監控顯示CCD成像畫面，夜間自動切換成紅外熱成像畫面，并且CCD成像作為輔助視頻疊加至紅外執成像視頻上以畫中畫顯示。
監控系統正常工作狀態在白天可對半徑2-3公里范圍、夜間1公里范圍內的目標做24小時不間斷實時監控及錄像存儲。
艇載視頻監控系統
本次艇載視頻監控系統主要由取證主機、目標攝像機、液晶屏幕、手控器等組成。由取證主機發射的3G無線信號通過VPDN接入市港航局內部網絡，由綜合監控平臺軟件對視頻圖像進行管理，本系統高度集成了視頻監控系統、成像記錄系統和高精度云臺控制系統，實現現場指揮系統和遠程調度系統等功能。
四、信號傳輸系統
信號傳輸系統是航道數字監控管理系統的重要組成部分，室外及遠郊的信號傳輸一直是監控系統中一個比較難處理的環節，考慮多種傳輸方式，結合本項目的現場環境特點，本次信號傳輸部分主要由四個部分組成：電路租用傳輸系統、有線線纜傳輸系統、無線3G傳輸系統及綜合監管RFID射頻識別系統。
4.1電路租用傳輸系統
光纖通信部分采用租用電信營運商光纖方式，租用期限為三年。通過市港航管理局已租用的20條中國電信VPN網絡，實現省港航局、市港航局、處、站等多級網絡互聯，并納入省交通廳內部網絡規劃。
4.2有線線纜傳輸系統
攝像機與光端機視頻圖像傳輸采用SYV75-5（128編）視頻線；攝像機供電采用RVV2*1.0 電源線；球機控制信號采用RVSP2*1.0屏蔽線。通過光纖傳輸至控制中心。
4.3無線3G傳輸系統
基于3G網絡傳輸、GPS衛星定位而設計的單卡4路無線視頻服務器，采用先進的優化H.264視頻壓縮算法、超低碼流視頻處理技術，同時把4路攝像頭采集到的視頻圖像，經視頻壓縮編碼，通過3G無線網絡，把實時動態圖像傳輸到遠程客戶端。通過計算機、PDA和監控中心監控實時圖像，并可隨意切換任一畫面或多畫面顯示。通過全球衛星定位系統（GPS）實現位置查詢、實時監控、軌跡回放等功能，實現了視頻數據的編解碼、加解密、交互、發送/接收和實時位置跟蹤、遠程控制等功能。實現省港航局、市港航局、處、站等多級網絡互聯，并納入省交通廳內部網絡規劃。
南郊河口無線3G傳輸系統建設示意圖3
4.4綜合監管RFID射頻識別系統
航道綜合監管RFID射頻識別系統嚴格按照《杭嘉湖船舶綜合監管射頻識別系統》的設計要求進行施工。系統采用航道一體化射頻讀卡器，配置一套RFID的智能視頻監控系統軟件，采集過往船舶的ID信息，并通過有線或無線數據通信方式上傳數據至服務器，完成數據采集全過程。系統由服務器、航道RFID讀卡器（太陽能板、蓄電池、CDMA模塊）、光端機和智能視頻監控系統軟件二大部分組成。
總體框架如圖4
航道綜合監管RFID射頻識別系統由以下幾個部分組成：
（1）航道RFID讀卡器
航道讀卡器作為船載電子標簽的數據采集設備，采集過往船舶的ID信息，并通過有線或無線數據通信方式上傳數據至上層數據采集服務器。
（2）數據采集服務器軟件模塊
航道讀卡器通過VPN/VPDN接入數據采集服務器，數據采集服務器子系統接收多個接入航道讀卡器的數據，并可下發指令實現兩者間雙向通信。數據采集服務器子系統負責對接收數據的預處理、數據庫存儲和數據。
（3）航道讀卡器管理模塊
航道讀卡器管理子系統負責航道讀卡器基本信息和部署信息的手工錄入、查詢；航道讀卡器在線/離線狀態顯示；航道讀卡器設備故障診斷。
（4）數據庫
包括：船舶動態數據庫、航道讀卡器數據庫和船載電子標簽數據庫。
系統組成圖5
（5）實時通航數據采集、傳輸功能
船舶通航數據的采集，基于RFID技術，通過航道讀卡器和船載電子標簽共同實現。RFID船載電子標簽擁有唯一的ID號。在電子標簽發放時，該ID通過RFID船載電子標簽管理子系統與船舶名信息綁定。用戶使用時，船載電子標簽安裝于船舶內，其ID號作為船舶身份證用于識別該船舶。航道讀卡器通過對電子標簽定時發送的ID信息進行識別，實時采集船舶數據。
考慮船舶密度帶來的信號碰撞因素（假設10艘船舶同時航行，最大讀取時間間隔為發射頻率4倍，實驗測試數據），則可以將電子標簽在讀卡器范圍內的發射頻率設為2-3秒之間。
航道讀卡器通過VPN/VPDN網絡接入數據采集服務器，數據采集軟件的數據接收組件完成多個接入航道讀卡器的并發和雙向通信。
航道讀卡器基本信息管理，主要包括完成航道讀卡器基本信息（例如：部署位置經度，緯度，類型，分配IP，所屬航道，所在轄區等）的手工錄入、修改、刪除操作。
航道讀卡器實時狀態監管，通過航道讀卡器心跳信息，實時監測航道讀卡器的工作狀態，并實時顯示其在線/離線狀態。
五、電源供給系統
現場監控管理系統設備前端設備電源供給在確保電壓穩定的基礎上，采用就近接入原則，建設單獨的配電管理機柜，做好防水、防雷及防盜措施。
當周邊無建筑及供電線路時，河岸監控點選擇風能、太陽能供電系統。根據航道沿線的地理特點，系統共設置6套太陽能電池板，2套風力發電系統，4套蓄電池系統。根據電源的儲能效果，每個太陽能電池板及風力發電設備配置一套蓄電池系統，用于儲存電能，供設備24小時用電。
六、防雷接地系統
航道沿岸多為郊外，很多區域周邊建筑物較少，由微電子器件構成的視頻監控系統有可能遭到雷電的損壞，因此，必須采取適當的防雷技術措施,以減少和避免航道視頻監控設備遭受雷電的危害。
雷電對視頻監控系統的危害形式有直擊雷、雷電電磁脈沖侵入、雷電侵入波、雷電感應、雷電反擊、球形雷等多種形式。
防雷接地系統嚴格按照防雷規范設計要求，滿足雷電防護分類、分區、分級的要求。立桿頂端架設避雷針，接地系統電阻應小于4歐，垂直接地體采用電鑄銅專用接地棒，與設備連接采用BVR6線纜。在現場攝像機及監控總箱內分別安裝浪涌保護器及信號保護器。
七、電信IDC機房
電信IDC機房主要用于網絡硬盤錄像機進行托管及網絡硬盤錄像機與市航港局VPN網絡進行互聯，現實數據交換和圖像上傳，傳輸方式采用光纖傳輸方式和3G無線網絡傳輸方式。另外，每臺網絡硬盤錄像機配4塊2T容量的存儲專用硬盤對前端攝像機采集的圖像進行保存，保存時間為30天左右。后期航道監控線路的擴充，可采用大容量的磁盤陣列進行存儲。
八、水上交通指揮中心
以市局水上交通指揮中心為核心，在航道沿線等地設水上交通指揮分控中心，市局水上交通指揮中心主要配備數據服務器、應用服務器、一級流媒體轉發服務器、圖片存儲（對前端視頻錄像進行備份）和綜合監控平臺軟件，管理中心對整個航道進行監控管理。在水上交通指揮各分中心配備應用服務器和綜合監控平臺軟件，對各區域進行控制管理，軟件管理通過權限設定管理級別。
指揮中心通過解碼器將圖像還原后顯示于監視器，對航道所有前端動態情況進行實時監控，分中心對管轄范圍內監控點進行監控。
融合RFID識別數據的大規模視頻服務器平臺軟件圖7
結束語
目前航道數字監控管理系統已經成功在航線運行，在此基礎上，“港航地理信息系統”、“航道360度全景攝像系統”等數十項自主研發和合作開發的軟硬件信息成果應用于港航管理，實現全智能化“數字航道”，航道8小時以上堵塞時間由以前的每年約1000小時下降到目前已無8小時以上的堵航。
并以此系統為建設基礎，可擴展建設航標動態、水位變化、水質情況、污染控制、應急救助等系統。
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余寧浙
出生年：1979年
籍貫：浙江慈溪
在公司職位：電氣經理
專業系統：電氣
關鍵詞：視頻監控；運動目標；提取；跟蹤；檢測
中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 (2011) 23-0000-01
Moving Targets Detection and Tracking of Computer-based Video Surveillance
Zheng Aibo
(Rizhao Radio&TV University,Rizhao 276826,China)
Abstract:Computer-based video surveillance system is widely used,this system of study in addition to the hardware system structures outside of the moving target detection and tracking is to extract the main problem.Existing tracking methods include wave method and matching doors,the main advantage of image motion segmentation background subtraction method,using symmetric difference method based on region growing method using the video motion detection and extraction of the target.
Keywords:Video surveillance;Moving targets;Extraction;Tracking;
Detection
監控系統對生活在當今社會的每一個人來說都不陌生，居住的生活小區中有監控，商店、超市中有監控，銀行系統有柜員機監控，林業部門有火情監控，交通方面有違章、流量監控等等。我們平時所說的監控應該被稱為視頻監控，要滿足這些要求只有攝像頭和后臺錄像是遠遠不夠的，很大程度上要借助于計算機監控系統的幫助。通過計算機對現有的視頻監控系統加以改進，實現對被監控目標的自動檢測與提取、識別、跟蹤、運動分析與理解，在不需要人為干預情況下，利用計算機視覺和視頻分析的方法對攝像機拍錄的圖像序列進行自動分析，實現對動態場景中目標的定位、識別和跟蹤，并在此基礎上分析和判斷目標的行為，從而既能完成日常管理又能在異常情況發生時及時做出反應。
要完成基于計算機的實時視頻監控，運動目標的檢測與跟蹤是主要研究內容，在許多領域有著廣泛的應用。運動目標檢測與跟蹤一般處于視覺應用系統的最底層，是各種后續高級處理如目標分類、行為分析的基礎。
要使系統完整需要有硬件和軟件兩部分的支持。硬件系統對于監控系統來說就是視頻采集系統，由數字攝像機鏈接計算機組成，介于視頻監控的特殊性多采用無線方式對計算機和攝像機進行連接。軟件部分完成對運動目標的檢測、提取和跟蹤。
快速準確的運動目標檢測與提取是個相當重要但又比較困難的問題。這是由于動態環境中捕捉的圖像受到多方面的影響，比如天氣的變化、光照條件的變化、背景的混亂干擾、運動目標的影子、物體與環境之間或者物體與物體之間的遮擋、以及攝像機的運動等，這些都給準確有效的運動目標檢測與提取帶來了困難。就以運動目標的影子為例，它可能與被檢測的目標相連，也可能與目標分離。在前者情況下，影子扭曲了目標的形狀，從而使得以后基于形狀的識別方法不再可靠；在后者情況下，影子有可能被誤認為是場景中的目標。盡管目前圖像運動分割主要利用背景減除方法，但如何建立對于任何復雜環境的動態變化均具有自適應性的背景模型仍是相當困難的問題。在利用對稱差分方法的基礎上，使用區域生長的方法對視頻運動目標進行檢測和提取，該方法結合了差分方法快速的特點和區域生長方法提取目標準確的特點，較好地完成了序列圖像中運動目標的檢測與提取。
在計算機目標跟蹤現有的方法主要包括波門法和匹配法。波門法需要預測確定波門的位置及大小，匹配法存在一個搜索區域的問題，兩者面對的同一個問題是如何通過預測確定目標下一時刻的大致位置。已有的幾種目標位置預測方法，包括線性預測、平方預測、統計預測以及Kalman濾波方法。通過預測得到的目標下一時刻位置，可以縮小目標在匹配過程中的搜索區域，避免了傳統目標跟蹤使用全局匹配的方法，并充分結合目標檢測的結果，有效提高了目標跟蹤的速度。
現在對攝像頭固定、背景靜止情況下的運動目標檢測與跟蹤技術作了比較深入地研究，并取得了相應的研究成果。主要成果如下：（1）總結了己有的運動目標檢測方法，對光流場方法給出了完整的應用方案；對瞬時差分方法中的一階差分和對稱差分分別作了介紹，分析了其優缺點并給出了實驗結果；針對背景模型方法中的單模型和多模型分別作了研究。（2）對已有的圖像分割方法進行了總結分類。結合研究內容，提出了一種基于區域生長技術的圖像分割方法，該方法和對稱差分結合使用，可以準確檢測和提取視頻序列中的運動目標。（3）對已有的目標跟蹤方法進行了總結分類。經過分析指出，目標位置預測是快速穩定進行目標跟蹤的一項關鍵技術。研究了己有的幾種目標預測技術，并將其用于縮小目標匹配的搜索范圍，提高了目標跟蹤的速度。（4）提出了一個視頻序列目標檢測與跟蹤的算法。該方法使用對稱差分和區域生長技術進行運動目標檢測和提取，使用修正的Kalman濾波方法預測目標下一時刻的位置，結合目標檢測的結果進行目標跟蹤，并對目標的突然停止和突然啟動提出了一種解決方案。
整個基于計算機視覺監控中的運動目標檢測與跟蹤在研究過程中有側重的研究了視頻序列中運動目標檢測與跟蹤的關鍵技術，在目標檢測與提取中，未考慮目標陰影的影響，這是今后研究的方向之一。另外，攝像機固定、背景靜止的情況，目標檢測與跟蹤也僅僅是在攝像機的視場內進行，還沒有深入研究攝像機運動等情況，這也是今后研究的一個方向。
總而言之，隨著現代科學的不斷發展，視頻監控會不斷地向更智能的方向前進，這就需要我們對目標檢測與跟蹤技術進行更深入地研究，推動這項技術的發展。在今后的研究工作中不斷深入、不斷探索，希望能夠為該領域的技術發展貢獻一份力量。
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論文關鍵詞 視頻監控 居民小區 犯罪預防 犯罪發現
一、引言
當前隨著城市化的不斷推進，城鎮居民住宅小區大量興建，改善了城鎮居民的居住條件。但由于新建小區地域廣、面積大，人口高度密集，住戶成份復雜，安全防范設施不完善，已成為城市刑事案件的高發部位。
居民小區安全防范工作事關社會和諧安寧，而居民小區是入室盜竊、詐騙、故意傷害等違法犯罪行為多發的地方。加強城鎮居民小區安全技術防范系統，特別是視頻監控系統的建設，對于提高居民小區安全防范能力，保護人民群眾生命財產安全，推進平安城市建設具有十分重要的意義。
二、視頻監控系統在居民小區中的犯罪預防和發現功能
1.威懾違法犯罪分子。視頻監控探頭可以對監控區域進行全方位掃描和小范圍監視，在監視區域內不受時間、空間和天氣的影響，對案件高發區進行治安巡查，及時掌握監控區域內的情況。居民小區中，在視頻監控覆蓋的區域，被拍攝到的人或物都會通過視頻監控系統儲存到電腦之中，一旦有人在視頻監控范圍內進行違法犯罪，那么無論他將證據掩藏的多么好，他的行為都會有跡可循，這在無形中為企圖進行違法犯罪活動的犯罪分子增加了犯罪成本和風險。
2.有利于建立快速反應機制。運用視頻監控，我們能夠及時發現警情，有效掌握社會治安動態，實現視頻監控系統與應急處置力量的有機結合。2012年12月20日，北京市公安局海淀分局西山派出所就依靠視頻監控破獲了一起入室盜竊未遂案件。2012年12月20日凌晨2時許，西山派出所民警在居民小區附近例行巡邏時，所內的監控室發現三名男子在居民小區內的一所超市附近東張西望，行跡可疑。民警快速反應，前往現場，發現這三名男子已進入超市正在行竊，遂對三名男子進行抓捕，從而成功避免了一起入室盜竊既遂案件的發生，保護了公民的人身財產安全。
3.重現犯罪現場，提供犯罪證據與線索。通過視頻監控的合理運用，我們可以利用事后調取監控視頻的方式尋找線索。視頻監控系統，一方面可以對實時發現的可疑情況進行跟蹤拉近拍攝和錄像固定，清晰得記錄車輛特征和嫌疑人的體貌特征。另一方面可以通過倒查的方式，調取案發地點相關區域和犯罪嫌疑人可能來往的路線的視頻監控，發現犯罪線索，獲取相關證據，追蹤犯罪軌跡，鎖定目標，為偵查破案提供正確的方向。2012年的2月，北京市朝陽區發生一起搶劫殺人案件，犯罪人在實施犯罪后穿過被害人所居住的社區逃跑。警方通過調取社區內的所有監控視頻，發現了犯罪人的逃跑路線，并進行追蹤，最終在某網吧的監控視頻中獲取了犯罪人清晰的面部和體貌特征，由此鎖定并抓獲了犯罪嫌疑人。
三、視頻監控系統在當前我國居民小區中的功能發揮情況
（一）我國居民小區類型
當前我國城市居民小區從安全管理模式角度看，主要可以分為三類：開放式，半開放式和全封閉式。全封閉式小區是指四周有屏障，且小區出入口24小時有物業保安值守，非小區人員進出實行登記制度的小區。半開放式小區一般都有人力安全防范，以保安為主要力量，其他輔以義務巡邏隊，還有公安機關的路面巡邏警察力量。小區有屏障將住宅區與外界相隔離，但出入口較多，無專人全天候進行安全防范，安全力度低。開放式小區則是指沒有封閉圍墻作為屏障的住宅樓區，主要有兩種類型。一種是開放式老舊小區，另一種是采取視頻監控全覆蓋的開放式小區。開放式老舊小區主要是指90年代以前建成的小區，只有最簡單的物防措施，如在圍墻上用水泥固定玻璃片等，居民家中的安全防范主要依靠防盜窗和防盜網，房屋設施老舊、公共配套缺漏，處于無專人防范狀態。另一種是采取視頻監控全覆蓋的開放式小區，主要是指四周沒有圍墻將小區與外界隔開，但是采取了全方位覆蓋的視頻監控設備，輔以其他人防、物防設施對小區進行安全防范的小區。
（二）視頻監控系統在不同小區中的應用現狀
封閉型住宅小區在犯罪預防方面大量運用技防手段，電子監控設備遍布整個區域，視頻監控系統建設的規范化程度高，基本可以對整個小區的狀況進行實時監控，在發生違法犯罪案件后可以及時調取監控錄像，了解案發狀況，鎖定犯罪嫌疑人，有益于警方的深度偵查研判。
半開放式小區中視頻監控的普及率相對不高，安全性相對有所下降。而且在這類小區中，視頻監控設備常常只是擺設而已，對于視頻監控系統的操作并沒有專人來進行，沒有形成規范，物業、保安人員不知道如何操作系統，不知道如何調取監控視頻，有時甚至不清楚視頻監控設備是否正在正常運轉，視頻監控系統形同虛設。
開放式舊小區內居住的居民中流動人口比例較大，發案率也相對較高。由于建設時間較早，視頻監控的理念尚未普及，因此在這類開放式小區中，視頻監控設備基本是空白。采取視頻監控全覆蓋的開放式小區中，視頻監控系統的運用非常規范而全面，視頻監控室24小時有專人值守，建立起了快速反應機制，有效威懾了違法犯罪分子，遏制了治安案件的發生。
（三）視頻監控系統在城市居民小區現實運用中的不足
我國目前絕大部分的城鎮居住區在建造之初，規劃設計人員往往不了解環境設計對犯罪的影響，忽視了小區環境設計對于降低發案數，提升安全感的重要性，因此視頻監控系統的安全防范功能并沒有得到應有的發揮。有關統計顯示，涉及到視頻監控的案件的破案率不足百分之三十，這體現出我國目前的視頻監控系統仍存在許多不足之處。
1.設備分布不平衡，布局不科學。由于經濟發展水平的限制，視頻監控系統目前在我國的普及率仍然不是很高。不僅如此，視頻監控系統在布局上也存在著嚴重的不平衡現象。在黨政機關、企業、醫院、中心學校中，視頻監控密布，基本可以做到零盲區。而在一些老舊城區、城鄉結合部的小區，監控攝像頭的設置非常少，存在大片治安盲區。
2.技術落后，對光照條件要求高。目前我國的監控攝像頭雖然可以實現360度全方位的轉動，但是一個攝像頭一次只能監測一個方向，其余大部分的區域則是盲區，需要其他的攝像頭做為補充，存在死角。而且目前監控攝像頭的像素仍不夠高，民警調取查看時只能了解案發的全過程，很難判斷出當事人的面容特征。此外，早期的探頭還存在夜晚光線不足或是干擾光較多的問題，導致夜間監控視頻難以辨認使用。
3.視頻安裝位置不合理。許多安裝了視頻監控系統的地點往往安裝位置都比較高，容易被樹枝、樹葉所遮擋。且由于所處位置太高，視頻監控區域的標志太小導致人們很難注意到監控攝像頭的存在，造成一種此處沒有視頻監控的假象，這使得視頻監控設施本來具有的威懾力大打折扣。
4.監控視頻的傳輸效果與實時監控存在著一定差距。監控視頻通過網絡傳輸需要一定的傳輸速率，由于帶寬的限制，監控視頻從攝像頭傳輸到播放設備上有一定的時間差，這就造成反應時間的延遲，難以實現實時監控的效果。有的監控的系統時間和實際時間存在誤差，容易誤導偵查。
5.視頻資源整合度低。目前，我國城市市區內的大部分住宅小區都安裝了監控探頭，這對于發現案件是非常好的線索，但是，由于資源的不整合，公安民警在接到報案后不能馬上調取現場監控，而是要到案發現場通過物業部門才能調取監控，容易錯失寶貴的最佳辦案時間，降低辦案效率。
四、如何有效發揮視頻監控在居民小區預防和發現犯罪的作用
經調查了解到，居民小區的治安防范工作量大、面廣，為了維持居民小區治安的和諧穩定，我們必須將人防、物防、技防三者有機結合，尤其是要將技防和人防有機結合好。通過對各個派出所的犯罪案件數據的分析，發現凡是安全系數高的的居民小區，人防、物防、技防三者有機結合，尤其是技防方面，合理的布建不僅節約了成本，也充分發揮了視頻監控的震懾和監控作用，大大提高了小區的安全系數。
1.全面推廣視頻監控在小區中的應用。目前，在我國三種管理模式的小區中，由于經濟發展水平的限制，視頻監控系統總體來說分布不足，實現視頻監控全覆蓋的小區所占比例非常小，大部分小區在視頻監控系統的利用上都是非常不完備的，特別是開放式舊小區和半封閉式小區，視頻監控系統的利用基本是空白。在我國居民小區中，全面推廣視頻監控系統的使用是充分發揮視頻監控在預防和發現違法犯罪功能的前提和基本保障。
2.提高視頻技術水平，加強設備管理維護。通過對視頻監控設備技術的改進，可以降低使用視頻監控系統的成本，由此可以在各種類型的住宅小區中廣泛推廣，而且還能獲取清晰度更高的視頻，提高監控視頻的質量，更好地發揮發現犯罪線索的作用。在日常的工作中，要建立行之有效的設備管理維護制度，并選派專人負責管理和維修。
論文關鍵詞：遠程,視頻,監控,管理,系統
隨著計算機技術的不斷完善和發展，計算機技術在施工管理中已得到廣泛應用。遠程視頻監控管理系統就是計算機技術與網絡技術的完美結合，遠程視頻監控管理系統的采用，不僅降低了管理成本，提高了工作效率，而且還便于及時發現質量安全隱患，確保工程處于受控狀態。
本文結合當前青島市創建標準化示范工地的現場及遠程項目管理的需要，探討遠程視頻監控管理系統在施工管理中的應用。
一、遠程視頻監控管理系統簡介
遠程視頻監控管理系統是利用公共電話網、互聯網及用戶端監控設備對施工現場運行狀況實現實時數據采集和處理的監控管理網絡系統。
施工項目部和企業遠程監控管理中心不必親臨施工現場，便可通過安置在施工現場的程控變焦視頻探頭掌握施工進度、質量、安全信息及機械設備配備、原材料庫存等現場具體情況。為項目決策機構和監控管理機構快速反應提供輔助決策，使項目管理更加科學、快速、便利；還可以對項目管理所需要的材料進行采集、傳遞和實時共享。大大減少項目信息管理工作量，充分體現網絡辦公的便捷更能。
二、系統的組成
遠程視頻監控管理系統由信號采集及反饋設備、傳輸設備和管理控制中心組成，其主要作用是提供各種信號的采集功能，如視頻、音頻、煙霧等其他異常信號以及相關參數的采集。
1、采集設備是整個系統的信號源，就像整個系統的“眼睛、耳朵、鼻子”。能對施工現場進行遠程監視（視頻攝像探頭）、監聽（拾音器）、監測（紅外探頭、煙感探頭）。通過安置多個攝像探頭、拾音器、報警探測器等可以使探測設備覆蓋整個被監控對象。通過管理控制設備，可遠程對數碼視頻探頭進行變焦、轉向。
2、傳輸設備
傳輸設備是系統圖像信號、聲音信號、探測信號向管理控制設備傳輸的通道。把由輸入設備收集的信息轉化為音像信號、探測信號，傳送給控制中心的監控器上。目前遠程視頻監控管理系統多采用IP網絡傳輸實現數據傳送，如通過局域網、寬帶接入、ADSL撥號等方式確保數據采集的實時性。
3、控制管理中心
控制管理中心是實現系統功能的指揮中心，控制設備由顯示設備、記錄設備、輸出設備構成。主要功能有：視頻音響信號的顯示、輸入信號的記錄存儲、對采集設備的遠程調控（調焦、轉向、多畫面通道的切割切換）以及發出反饋指令等。
管理中心的組成：
管理中心按照邏輯功能可以劃分為數據庫服務器、管理服務器、流媒體服務器和備用服務器等服務器群。
數據庫服務器：數據庫服務器提供系統數據的集中管理服務。該數據庫系統功能有：用戶帳號、登錄信息管理；視頻服務器信息管理；流量統計管理。
管理服務器：管理服務器主要負責與數據庫交互，為整個移動監控系統提供業務邏輯控制。其功能模塊包括建立并維護多個客戶端的網絡連接；鑒權和身份認證；維護用戶的登陸會話；接受用戶的服務器定位搜索請求，從數據庫服務器返回結果。
流媒體服務器：流媒體服務器是提供流媒體業務的核心設備，主要負責移動流媒體的錄像保存、實時流媒體轉發。
備用服務器：該服務器在管理服務器或者數據庫服務器發生意外故障的時候，能夠自動轉入服務狀態，代替執行管理服務或者數據庫服務。
三、遠程視頻監控管理系統在施工中的應用。
即墨市寶龍城市廣場是一個集高層住宅、商業社區服務為一體的高檔綜合住宅小區。該小區由27棟28-32層高層住宅、15棟6層住宅、8棟二層商業網點樓及一個50000m地下車庫、一座健身會所組成。工程總占地面積500000m，總建筑面積200000m，6棟住宅小高層均采用現澆鋼筋砼剪力墻結構，抗震等級均為四級。該小區于2009年10月開始施工，現已進入裝修階段。為創建青島市施工現場管理標準化工地，該項目施工現場采用遠程視頻監控管理系統，運行情況良好，可滿足使用要求。
系統的功能作用：
利用公司內部現有的計算機設備和網絡條件，針對建筑施工現場控制點分散、難以管理的特點，遠程視頻監控管理系統所實現的功能有：
通過對工地現場四周、入場門及材料堆放區、倉庫的實時監控，防范工地火盜事件的發生。系統可連接多個煙感、紅外探頭，一旦捕捉異常信號，系統能自動發出預警信號。供項目部辦公室及公司辦公室管理人員同步復查并進行本地及遠程數字硬盤錄像，以備事后復查。
通過對工地現場樓梯洞口及臨邊、材料加工區、機械及電氣設備多畫面顯示監控，同時掌握多現場安全情況，還可以與現場人員即時通話，加強與現場管理的互動。及時發現并制止作業人員違規操作，確保施工質量安全處于受控狀態。
為項目部修正進度計劃或制定質量安全隱患整改措施提供信息資料。通過對原材料取樣、試塊制作進行監控，杜絕將不合格材料用于現場。通過調用本地或異地數字硬盤錄像，實現施工現場試件、試塊取樣資料、現場安全影像資料和施工進度信息的資源共享，方便工程參建各方及建設行政主管部門異地監督檢查。
支持多方遠程視頻網絡會議，就現場發生的某一事件共同討論，及時提出解決方案。
