监控与分析

监控与分析（共12篇）

监控与分析 篇1

建筑领域巨大的经济效益使得越来越多的建筑商投入其中, 这样建筑商之间的竞争日益严峻, 建筑行业的总效益不变, 要想在越来越多的建筑商中既能够脱颖而出, 又能够保证自身的经济效益, 那么偷工减料, 以次充好就成为了行业内部一个潜在的秘密。对此, 为了广大群众的基本礼仪, 相关管理部门需要全面提高监管能力, 建立完善的监管体系, 不断完善相关的监管法律, 使建筑材料越来越规范, 更好的服务于大众。

1 影响建筑材料质量的因素

(1) 建筑材料的管理不恰当, 为了保证建设施工的工期, 建筑商通常会提前采购大量的建筑材料, 而一些建筑商并没有根据建筑施工的进度进行科学计划, 采购了大量暂时不需要的建筑材料, 而在储存的过程中又不能够很好的进行管理, 所以出现了质量变化, 例如有些钢筋出现了大量的钢锈。

(2) 虽然在采购之前进行了材料的质量检验, 但是由于储存时间过长或者储存的方法不当, 材料的质量会发生变化, 所以在使用之前也应该进行二次的质量检验, 而一些建筑商为了提高工作效率, 往往忽略了这一环节, 导致一些不合格的建筑材料投入建筑施工中;

(3) 一些钢材在使用中需要进行焊接处理, 例如钢筋笼。而经过焊接处理过的钢材, 按照国家的规定必须重新进行二次的质量检验, 一些施工建设单位为了缩短工期, 减少工程量, 往往会忽略这一问题甚至是有意的规避这一问题。

(4) 对于半成品的质量检验不够严格, 一些质量不达标的半成品流进了建筑施工场所。

2 建筑材料的质量检测

材料的试验检测。建筑材料的种类非常多, 各种类型的建筑材料在进入施工现场后必须根据一定的规范要求来进行质量检测, 检验的设备、检验的方法等都必须符合国家、行业、地方的相关规定。水泥、钢筋、砖、砂石料等等是建筑工程必要材料, 所以对这些建筑材料的检测是非常重要的, 比如水泥应该检测它的安定性、强度、细度和凝结时间等;钢筋就应该检测其抗拉强度、冷弯及伸长率等;碎石主要检测其岩石抗压强度、颗粒级配、压碎值指标、含泥量、坚固性等;砂主要检测其颗粒级配, 细度模数, 含泥量等;混凝土主要检测其抗压强度、和易性、坍落度等。只有认真落实检测好这些建筑材料的质量, 才能保证建筑工程的安全性。

建筑材料试样的采取。一些特殊的建筑材料由于数量过于庞大, 所以无法一一进行质量检验, 这种情况下可以按照国家材料检验的相关规定和要求进行抽样检验。但是抽取的样品必须具有一定的代表性, 同时抽样的数量必须得到保证, 杜绝一切暗箱操作, 保证抽样检验的结果与一一进行检验的结构误差小, 具有一定的说服力。

试验误差的因素。在材料的质量检验过程中, 是普遍存在试验误差的, 这种误差是一种客观存在, 我们只能将这种误差降到最小, 但是却不能够消除这种误差, 造成试验误差的原因有很多, 比如没有按照检验的要求确定适当检验方法, 如有的试验人员在进行钢筋拉伸试验时, 当钢筋出现缩颈时就停止拉伸了, 而不是将钢筋拉断, 这是一种错误的做法, 导致得到的伸长率结果是错误的, 该试验是属于一次人为的过失。由于钢筋没有拉断, 而得到的伸长率要远远低于其本来的数据。出现这种情况的原因有可能是操作人员误将钢筋拉伸试验当成钢筋焊接拉伸试验进行了, 因为对钢筋焊接质量的检测不需要测伸长率, 所以只需要钢筋出现缩颈就可以停止。因此, 我们在对建筑材料进行试验时就一定要掌握好正确的试验方法, 以免出现这样那样的错误。同时, 一些经验丰富、试验能力较强的工作人员, 也是提高试验准确度的一个可靠保证。

对数据的处理。有时候, 同一组试件的试验结果数据相差比较大, 即离散性相差大, 此时, 需要按照相关的规定进行重新处理, 以保证试验结果的准确性。比如进行水泥胶砂强度抗折试验时, 如果其中一个试件的强度值超过了这组试件平均值的10%, 那么就应该删除这个数据, 并直接将另外两个水泥胶砂的强度值的平均值作为试验结果。此外, 混凝土及砂浆的抗压强度平均值的计算方法都各自不同, 而不是简单的将数据相加就可以。而计算得到的结果, 应该按照相关的规定进行处理, 确保其位数符合相关要求。

试验结果有时候会比预期数据偏大或偏小, 同一组试件的试验结果数据有时候也会出现较大的差距, 同一试件的各项技术指标还会出现矛盾的现象, 对于出现这样的一些结果, 试验人员必须要以严谨认真的态度对待, 认真核实并查明出现这种情况的原因, 并马上对其进行重新检测。

3 质量的监控措施

首先, 按照图纸的材料属性要求进行材料采购, 要货比三家, 选择具有一定生产能力和销售信誉的大型材料商家, 并严格检验所采购材料的质量合格证书。采购的建筑材料在投入使用之前必须要求相关管理人员进行验收, 验收合格的才能投入使用。

其次, 在施工的过程中, 必须严格按照材料的基本属性进行施工, 一些具有特殊施工要求的材料, 要有专业的施工人员进行监工管理。施工过程中遇到材料的质量问题要及时叫停, 处理好质量问题再重新施工。

最后, 要按照国家建筑材料的质量检验法律和法规, 进行统一的质量检验。一些建筑材料的检验时国家规定的必须强制执行的, 这些强制检查的材料直接关系到建筑的整体质量, 对此, 必须高度重视, 严格按照国家规定的流程进行。

4 结语

总之, 建筑项目的质量关系到老百姓的生命财产安全, 对此, 必须提高对于建筑质量的高度重视。各级施工建设单位和管理单位, 要严格按照国家材料管理的若干要求进行规范化施工建筑, 确保我国的建筑施工又好又快的发展下去。

摘要：目前我国建筑领域存在的质量问题, 大部分是由于材料问题而导致的, 建筑材料以次充好、滥竽充数的现象严重, 致使建筑工程频发质量问题, 因此, 全面检测和监控建筑材料的质量, 是提高建筑工程质量的当务之急。本文将在分析目前建筑领域中存在的材料质量问题的基础上, 具体论述建筑材料的检测和监控, 希望能够给相关的建筑人员一定的参考和借鉴。

关键词：建筑材料,检测,监控,质量控制

参考文献

[1]王燕萍.建筑材料质量的检测与控制措施[J].科技咨询导报2007, (07) .

[2]施川燕.建筑材料的检测与试验应注意的几个环节[J].中国建设信息2009, (02) .

[3]时晓艳.建材质量检测技术与质量控制[J].中国新技术新产品2010, (08) .

[4]俞鹃.提高建筑工程材料质量检测措施分析[J].科技传播2010, (11) .

监控与分析 篇2

地铁环境与设备监控系统方案分析

摘要：本文总结了我国地铁广泛使用的BAS方案,并根据方案中的控制器和组网两大重要素对其进行了分析,阐述了各种方案的特点,以及其在各地实际使用的.情况.并且对其中两种典型的组网方案进行了重点剖析.为将来BAS在具体运用中的方案选择提供了有益的参考依据.作 者：刘文 作者单位：广州市地铁设计院有限公司期 刊：广东建材 Journal：GUANGDONG BUILDING MATERIALS年，卷(期)：,26(4)分类号：X8关键词：环境与设备监控系统 地铁 PLC

监控与分析 篇3

关键词：变电运行；管理；监控；故障处理

变电运行管理、监控与故障处理是影响变电运行的关键因素，直接关乎着变电运行的安全性与可靠性，对变电运行进行制度化管理，能够降低事故发生率，而将监控与调度进行一体化操作，可以减少变电运行中工作人员的使用，降低供电企业投资成本，有利于供电企业的可持续发展。

一、变电运行管理措施分析

1.建立变电运行管理责任制

变电运行操作程序较为繁杂，其中有很多零零碎碎的环节，需要变电运行工作人员全面把握，若一个程序把握不好，会威胁整个变电运行，因此为了确保变电运行的安全性与稳定性，在变电运行管理过程中应建立变电运行管理责任制，对变电运行内部管理工作人员进行明确分工，规范管理人员的职责范围，使管理内部始终保持一种井然有序的工作状态。

2.建立健全的变电运行管理制度

任何管理没有一个完善的管理制度及规范就如形同虚设，为了充分发挥变电运行管理的作用，提高变电运行的安全性与可靠性，变电运行内部应建立健全的变电运行管理制度，那么要建立健全的变电运行管理制度需要从三个方面入手，第一，岗位分工制，应对变电运行过程中操作队、值班队、检修队、自动化设置维护队等相关人员进行岗位分工，这样一来当变电运行出现故障或者管理中出现问题就可以快速找出问题所在。第二，变电设备专责制，对于无人值班的变电站，要维护变电设备安全，需要派遣专人进行维护操作，并填写相关记录，维护人员应进行交接班，如此一来就能够及时了解变电设备实际状况，发现问题维护人员也可以及时采取处理措施，大大降低了变电运行设备的损坏率。第三，应建立监督机制，由于变电运行程序十分繁杂，一个程序操作不当，就有可能影响整个变电运行，为了避免这一现象的发生，应对变电运行进行有效监督，将监督贯穿于变电运行始终，只有这样才能从根本上确保变电运行安全。

3.强化变电运行维护技术管理

技术管理是变电运行管理中的重要内容，关系着变电运行的经济性与人身安全，在变电运行技术管理中要严格按照相关规范审视变电运行工作人员的维护技术，确保技术人员对工作票、工作许可制度、操作票、工作间断转移、工作监护制度及终结制度等环节的科学执行。除此之外，变电运行维护人员还要对设备进行检修、并做好相关记录。加强变电运行维护技术管理，能够快速及时发现变电运行过程中存在的问题及一些潜在隐患，从而采取合理的设备处理手段优化变电运行。

二、变电运行配置监控管理优化措施分析

变电运行监控管理与变电运行速度有着密不可分的关系，变电运行监控管理实施好坏直接影响着变电运行的速度与效率，那么要提高变电运行的整体效率，就要进行全方位的变电运行配置监控管理，在配置监控管理过程中需要调度人员与监控人员的相互配合，实现变电运行监控与调度管理的一体化操作，监控与调度管理一体化能够减少人员使用，达到了变电运行调度、监控与操作三者的和谐统一，极大的优化了变电运行配置监控管理制度，使变电运行整体操作更加安全可靠，为供电企业节省了大量的人力物力，对供电企业具有一定的经济学意义。

三、变电运行故障处理措施分析

1.线路跳闸故障处理措施

在变电运行过程中当发生线路跳闸故障时，应及时开启系统保护动作，以免线路故障蔓延，与此同时相关工作人员应及时查看线路故障情况，在检查过程中以CT回路图为参考依据，将CT线路与变电线路出口间作为检查的范围，因为该故障属于局部故障，不需要进行大规模检查，避免浪费不必要的人力物力，缩小检查范围，能够使工作人员快速找到故障异常，另外要对变电系统中的跳闸开关进行重点检查，主要检查跳闸开关的位置指示器、消弧线圈及三相拐臂等，不同的开关类型所要检查的内容也是不尽相同，比如弹簧结构开关，需要对弹簧储能进行检查；如果是液压结构开关，那么需要对该开关的压力状况进行检查，如果是电磁结构开关，则需要对其内部保险动力接触情况进行检查，检查出线路故障问题，应按照相关规范，采取相应的解决措施，等线路跳闸故障处理完成后需要对该线路进行再一次检查，确保变电运行的安全供电。

2.主变低压侧开关跳闸故障处理措施

变电运行中出现主变低压侧开关跳闸故障的原因主要是由越级跳闸、母线故障及开关误动等问题造成的，当发生主变低压侧开关跳闸故障时，应先对变电运行中的设备及保护动作等情况进行检查，通过过流保护动作对该故障进行初步判断，全面了解故障类型。那么保护实施检查环节，应对主变保护与线路保护进行检查，若该故障只是出现过流保护动作，那么该故障主要是由母线故障与线路故障两者造成，但是如果过流保护动作与线路保护动作同时发生，并且有线路开关出现跳闸故障，则说明该故障为线路故障造成，然若没有开关跳闸，则需要根据其接地形式对故障类型进行合理化判断。

3.主变三侧开关跳闸故障处理措施

主变三侧开关跳闸故障一般情况下是由主变内部故障、侧开关拒动故障、主变差动区故障及连线故障等情况造成的，具有不确定性，那么要采取科学合理的手段对该故障进行处理，需要工作人员结合变电运行故障现象及实际情况做出精确分析，若故障中出现瓦斯保护动作，则极有可能是变压器内部故障会这是二次回路故障，若故障属于差动保护动作，那么应在CT线路间进行检查，然而如果是瓦斯保护与差动保护同时动作，则充分说明该故障是由变压器内部故障，明确故障类型后按照该故障处理方式进行合理化处理。

四、总结

随着我国电力事业的飞速发展，电力企业要想紧跟时代潮流，稳固自身企业在社会经济中的地位，应对变电运行系统实施全方位的安全管理，在管理过程中要全面把握变电运行各个环节，确保变电运行各环节的合理性开展，从而提高变电运行的安全性能。

参考文献：

[1]黄豪，董振国.变电运行的故障排除及安全管理分析[J].应用科技，2012，5（37）：95-97

校园网络数据监控与分析 篇4

1.1 网络数据包捕获原理

在共享介质以太网上, 信息是以明文的形式传输的。以太网使用了多路访问协议 (CSMA/CD) , 使得以太网是一个广播LAN, 即当某适配器传输一帧, 该LAN上的所有适配器都能收到该帧。网卡具有4种工作模式:广播模式、多播传送模式、直接模式、混杂模式。因为网卡在缺省工作模式下为广播模式或直接模式, 在此种模式下网卡只能接收发给自己的帧, 要想捕获同一个冲突域上传输的所有数据包则需要将网卡设置为混杂模式。

捕获技术使用基于Win Pcap的抓包技术。该技术的函数库工作在网络分析系统模块的最底层, 能从网络最低层取得最完整、最真实的数据。Winpcap抓包技术可以实时监听网络中的通讯, 得到所需要包的一份拷贝, 并且不影响其正常收发通讯, 保证生产的使用和正常进行。通过在Win Pcap开发的数据收集模块可以在不影响当前网络负荷以及网络节点机系统配置的情况下实现网络监听和数据收集。利用Win Pcap捕获的数据帧其实是经过传输层、网络层和数据链路层的封装而生成的以太网数据帧, 因此可以对数据帧作进一步解析[1]。

1.2 中间节点网络数据包捕获系统描述

采用探针方式进行流量采集可捕获整个数据包, 信息量最为完整, 包括2层到7层的所有信息[2]。并联式探针在被监测链路中加入分光镜, 再接收由分光镜分出的光信号, 从而捕抓数据包。并联式探针不会增加网络的时延、抖动和丢包, 不会影响网络的吞吐量, 也不会为网络增加额外的故障点, 即使探针发生故障, 也不会中断正常通信。还可以在路由器上通过端口镜像功能, 把目标流量复制到采集设备上。

网络数据采集试验平台网络拓扑结构如图2所示。在某大学网络信息中心节点搭建网络数据采集试验平台, 并对捕获系统进行可靠性和高效性分析。

2. 数据分析

2.1 超文本传输协议HTTP的数据包识别

HTTP协议是承载在TCP协议上的一种应用层协议, 而TCP协议又是承载在IP协议上的, IP数据包进一步封装成以太网帧在网络上传输, 因此想要识别出HTTP数据包就必须根据其标志位从链路层一层一层往上解析。目前在万维网中使用的协议为HTTP, HTTP是一种工作于C/S模式的协议模型。客户机向服务器请求数据, 服务器再根据用户请求向客户机返回相应数据, 万维网的WEB服务器在TCP协议的80端口监听客户的数据请求, 因此TCP协议80端口的数据包即为HTTP数据包。当浏览器从服务器上下载某网页文件时, 需与服务器的80端口3次握手建立连接, 然后客户在此连接上向服务器发送请求报文, 服务器对其进行应答。

HTTP请求报文

该HTTP请求报文第一行为请求行, 请求行由三个字段组成:方法字段、URL字段、HTTP协议版本字段。方法字段可以为GET、POST、HEAD、PUT和DELETE。当浏览器请求一个对象时, 使用GET方法[4]。第一行以后的几行为首部行。首部行由首部字段和其值组成, 之间有一空格隔开。首部行字段为Host时, 则值为目标所在主机。通过多次实验, 我发现当GET方法的URL字段为空时, 则表明该报文为访问一个站点时发出的第一个请求报文, 通过标记这种类型的数据包即可统计站点的访问次数。

2.2 捕获数据的分析

要得到网络的运行数据就需要得到访问的站点及其产生的数据流量。捕获的数据包是存入堆文件中的, 我们将其从堆文件中逐个提取出来, 并分析出HTTP数据包中的访问站点、及数据包长度信息存入数据库, 同时标记其是否是新一次访问。得到全部的数据之后, 生成一个不重复访问站点集合, 并通过表的联合查询得到所有站点的访问数据与访问次数。

分析数据包的详细过程如下:

(1) 从堆文件中读取数据包时, 若数据为HTTP数据包时, 则将该数据包的服务器IP与该数据包的长度存入数据库同时标记改条数据是否是新的站点访问。

(2) 由步骤一得到的表作为数据源, 得到一个不重复的访问站点的表格, 再联合两个表查询通过数据库操作, 得到所有站点的访问数据以及访问次数。

3. 实验结果分析

网络数据抓取平台 (network data collection test platform) 通过如图1中设备“网络中心CISCO6509”的镜像功能, 能够获取校内任意网络节点的全部数据, 实验获取数据来自对某楼群实时网络数据, 本次实验捕获了2G的数据, 经过分析其中HTTP数据的大小为626.79MB, 该时段共访问了3670个站点, 其中访问产生数据最多的十个站点以及访问次数最多的十个站点的统计如图。

4. 结语

本次实验是在网络数据采集试验平台上进行测试的, 试验平台的高效性及高可靠性确保了所捕获的数据的完整, 从而减小实验误差。本次实验统计出了学校网络在一个特定时间段内的访问的站点信息以及站点产生的数据流量以及访问次数, 达到了实验的目的。得到了部分的校园网络的运行状态数据, 要想得到更详细的信息还需要更加详细的多个方面的统计。

摘要：随着网络技术的发展, 校园网络系统已经成为学校很重要的基础设施之一, 校园网的运行状况直接影响着教学计划的进行, 因此很有必要对校园网的运行数据进行一个监控与分析, 这将为整个校园网络的建设与维护提供很好的依据。本文首先使用网络嗅探器对网络中的大量数据进行捕获, 并对其进行统计, 得到网络运行数据。

关键词：网络监控与分析,MYSQL,网络运行数据

参考文献

[1]陈小文, 胡文飞, 和应民.WinPcap的旁路IP阻断方法研究与实现财经与管理.

[2]倪冰, 陈运清.P2P流量监控技术的研究及现网试验.吉林大学学报 (信息科学版) , 2009年第05期

监控与分析 篇5

针对煤矿安全生产多套监控系统并存的.现状,通过将煤矿系统模块化,形成了基于安全信息管理数据库的安全生产协同监控系统.该系统能够以工作场所为单位综合分析各类安全信息,协调各部门的安全生产工作,为其提供参考,同时节约资源,减少操作人员,提高危险源辨识准确性,预测事故并将其消灭在萌芽状态,形成闭环安全管理.

作 者：姜锡慧 郭德勇 姜光杰 JIANG Xi-hui GUO De-yong JIANG Guang-jie  作者单位：姜锡慧,郭德勇,JIANG Xi-hui,GUO De-yong(中国矿业大学(北京校区),北京,100083)

姜光杰,JIANG Guang-jie(郑州煤业集团公司,郑州,452371)

刊 名：安全与环境学报  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF SAFETY AND ENVIRONMENT 年，卷(期)： 5(4) 分类号：X936 关键词：安全管理工程   信息管理系统   煤矿   安全生产   监控  

监控与分析 篇6

关键词 自动气象站；运行状态监控；软件；信息应用；故障分析

中图分类号：TP277.1 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）12-195-02

1 自动气象站运行状态检查

监控软件是自动气象站采集器与计算机的接口软件。它的界面显示着采集器、各传感器和组网软件运行状态，从这界面上表现为以下几点。

第一，采集通信是正常的。红灯表示有正常的监控软件和收购之间没有任何联系；黄色灯光时，显示器和记录器软件之间正在进行的通信，监控软件时，10 s的实时数据采集下载后，以上每分钟刷新显示界面一次，然后绿灯监控不收集软件的操作，提示监控软件处于闲置状态。第二，显示的自动观测实时数据是否正常，即采集器本身和传感器是否正常。第三，自动气象观测站与中心气象观测站的通讯连接是否处于正常状态。如果主通道或辅助通道的红灯亮，则说明网络连接不通；如果绿灯亮，则说明网络状态是连通的。第四，持续运行监控软件。监控软件在较长的运行时间，它会占用大量计算机资源，采集成功率会下降，容易出现死机，因此，需要运行4～5 d，退出软件，然后重新启动电脑监控软件。第五，计算机和采集器的运行时间是否一致[1]。

2 压温湿变化曲线的应用

监控软件为风向、风速、温度、相对湿度和大气压，以及沉淀和其他因素的部位赋予2 h内，每分钟的曲线。温度和湿度数据的变化有其自身的规律，并自动下载数据的变化，每分钟相邻观测站：压力数据<0.3 hPa，温度数据<0.3 ℃，相对湿度<3%。其数据显示在一个相对平滑的过渡没有向上突出或在曲线窗口向下一个曲线显著变化。在日常工作中，如不寻常的，质量控制软件可以用来自动打开分钟气象数据，以查看是否改变是合理的。

3 地温数据的日常审核

利用监控软件统计数据审查地面最高、最低温度是否正常，结合气温变化对地温数据进行分析，与定时有无矛盾。比较地面最低温度与最低气温，一般在晴朗微风的日子里，地面最低温度低于最低气温2～3 ℃，而在阴雨天气，两者读数差别较小，

使用相邻的比较方法，以检查的深度，是否合理的定时的每日变化。土壤温度的3种形式的垂直分布：随着式（曝晒型）的深度土壤温度的降低，它通常出现在白天或夏季；土壤温度增加而增加（辐射）类型的深度，通常发生在夜间或在冬季；镜头类型和辐射类型存在（过渡）的情况下，通常出现在白天和夜间和冬季之间的过渡[2]。

4 利用窗口显示的信息判断仪器故障

自动气象站的采集器、地温变送器、传感器出现故障，都会在监控软件显示界面显示出异常数据，我们可以利用这些数据分析判断出现故障的硬件，进而采取相应的处理措施，尽快地使自动气象站恢复正常。下面举例说明。

例1：温度数据不准确，数据通讯正常，但温度数据明显偏大或偏小。

第一，检查周围环境的温度干扰，无论是作为围绕通风罩或强的光反射的温度，可能会导致温度数据不准确；第二，检查温度传感器是否正常，用万用表测得的温度的电阻值，确定是否当前的温度，在正常温度可根据实际电阻应是不同的80～120 Ω；先去除在插头板矿温度传感器（矿板1～4行，也就是说，一个黄色，黄2和3个绿色，4绿色），具有200 Ω的电阻温度传感器的数字1，2和3的万用表电阻档量，4两端之间的值的任一端是在80～120 Ω；然后称重万用表电阻200 Ω文件1，2-侧电阻温度传感器标号（3，4侧）是否为值1～8 Ω。如果上面的测量，有一个指标超出范围，应检查传感器接头和接线，连接器，观察是否有接触不良的现象，如果这一措施不能满足要求，应更换温度传感器。

例2：天空有降水，人工站有量，自动站无量。

分析和判断都没有雨量数据显示雨量收集器端口是开放的或短路情况。首先，检查线路连接是否正常，检查雨量传感器磁簧开关损坏，用万用表测量在磁簧开关两端的电阻档，翻转第二场，万用表应该有一个过渡，如果没有变化手，然后干簧已损坏，可以更换簧片；第二个采集通道的降雨问题，导致收购无法计数；第三连接到降雨坏电容器的端子。

例3：自动站降水量小于人工观测降水量。

分析判断：数据通信是正常的，但雨量数据是显著较大或较小的检查：雨桶或漏斗堵塞，导致降雨的数据不准确；收购降雨通道问题，导致收购计数不准；在降雨坏电容器连接到所述端子，使降雨数据不准确，降雨偏差允许的4%的范围内，如果该偏差不会太大，校准过程可以解决的。调整方法：取雨缸房，松开下转储调整螺钉的螺丝，如果降雨示值过大，那么在沿着旋转轴向外同时两个调节螺丝，每一次革命，可以减少示的0值。3 mm时，或两个调节螺钉旋转向内，从而显示了增加0.3 mm的值。注意：过渡向内旋转，不仅不会使显示的值的增加，而是使该指示，以减少的数量[3]。

例4：某一路地温不正常，跳变不稳定。

分析判断：一是温度传感器坏；二是地温传送器相应端口故障；三是地温传感器密封不好进水。

例5：某一路地温不正常，为固定不变。

分析判断：一是信号电缆开路；二是传感器损坏；三是外转接盒内CD4067BF损坏。

5 结语

地面气象观测员必须严肃认真负责地做好本职工作，为了确保自动气象站的正常工作和上传数据的准确性，要熟练掌握地面气象观测业务软件操作方法和观测仪器的维护检修，认真查看监控软件界面显示的各种气象要素信息，仔细分析自动站数据异常现象，以便在自动站出现故障时快速准确的处理，确保地面观测数据的准确性和连续性，按时上传数据文件，提高地面观测业务质量。

参考文献

[1]中国气象局监测网络司.地面气象测报业务系统软件操作手册[M].北京：气象出版社，2005.

[2]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003

[3]李黄.自动气象站实用手册[M].北京：气象出版社，2007.

地铁环境与设备监控系统方案分析 篇7

地铁环境与设备监控系统(以下简称BAS)对地铁各车站(车辆段、停车场)的通风空调系统设备、给排水设备、自动扶梯、电梯、照明设备、导向标志、车站应急照明电源等设备进行全面、有效地监控及管理，确保设备处于安全、可靠、高效、节能的最佳运行状态，从而提供一个舒适的乘车环境，并能在火灾等灾害或阻塞状态下，更好地协调车站设备的运行，充分发挥各种设备应有的作用，保证乘客的安全和设备的正常运行。本文将就地铁中常用BAS系统的方案进行分析。

2 BAS全线构成方案

BAS由中央级、车站级、现场级设备以及通讯网络等构成。由于目前综合监控系统已在地铁控制系统中广泛设置，BAS中央级功能、车辆段全线总维修工作站和全线通讯网络由综合监控系统专业设计实现。

3 车站级BAS构成方案

BAS车站级网络采用分层分布式结构，由PLC控制设备、现场传感器及UPS电源等组成。监控的对象包括车站隧道兼公共区通风系统、车站小系统、暖通空调系统、冷水系统、车站给排水系统、电扶梯系统、照明系统等设备。

3.1 与火灾自动报警系统（以下简称FAS）的接口

FAS是地铁车站中负责火灾探测的重要系统，其与BAS之间的接口是用来传送火灾情况下模式启动指令的，是最重要的接口之一。FAS和BAS之间必须设置可靠的通信连接方式，以确保FAS将数据准确无误地传送到BAS，同时也必须确保BAS能准确无误地接收到FAS的信息。而且双方的接口既能满足规范的要求，接口的硬件配置也必须要容易实现，这样才能确保灾害情况下，相关模式的正常启动。目前地铁中的主要设置方案是：BAS在环控电控室内的主控制柜或车控室远程I/O控制箱内配置接口模块。该接口模块具有点隔离和点诊断功能，使BAS能在线诊断消防联动控制盘与环控电控室内的消防控制设备接口的每一个接点的运行情况，保证接口的准确可靠，满足消防的要求。

3.2 控制器配置方案

方案一：车站两端配置冗余PLC方案

该方案在车站两端环控电控室内各设一套冗余的PLC控制器，以靠近车站综合控制室端的PLC为主控制器，另外一端的PLC为从控制器。这类方案在国内地铁已有广泛的应用，例如广州地铁五号线、北京地铁十号线、成都地铁二号线、西安地铁二号线等多条线路。

本方案的特点是：两组冗余控制器分开布设、控制器及RI/O之间全部采用双总线进行通信、可靠性高、分散了控制风险、系统层次简单、网络结构清晰、接口明确、布线相对较简单，但系统调试较复杂，投资稍高。该方案为目前国内地铁地下车站常用方式，适合规模较大和监控对象多的地下车站。

方案二：车站单端集中设一套冗余PLC方案

该方案在车站靠近车站控制室一端的环控电控室集中设置1套冗余的BAS控制器，另外一端环控电控室仅设置远程RI/O，车站所有监控的设备将通过控制层网络连接到车站BAS控制。该方案采用的是现场数据分散采集和集中控制的理念。这种方案在在国内地铁也有采用，例如高架车站、广州地铁六号线一期工程、广佛线等小规模车站等。

本方案的特点是：减少了一端PLC控制器的CPU模块，系统投资略有减少，但是由于全站集中设置一套PLC，系统风险相对集中，对控制器的性能要求更高。此方案适合规模小和监控对象少的车站，例如地面站、高架车站等。

3.3 车站控制网络配置方案

方案一：总线网络方案。

该方案两端PLC控制器通过双总线将各类远端I/O、具有智能通信口的现场设备和就地现场小型控制器等设备统一接入，分别对车站两端的机电设备(通风空调、电扶梯、低压照明、给排水等正常和火灾情况下合用设备)进行监控管理。车站FAS系统与车站BAS主控制器存在接口，火灾模式下，FAS向BAS下发火灾模式指令车站BAS控制器将按预定工况转入灾害模式下启动相关设备。

本方案的特点是：采用传统的总线方式接入，方案成熟、靠性高、实时性好、网络自愈能力强、通讯设备成本低。通讯介质为双绞电缆或同轴电缆、通讯速率最高为5Mbps。

方案二：以太网方案。

该方案两端PLC控制器通过以太环网将各类远端I/O、具有智能通信口的现场设备和就地现场小型控制器等设备统一接入，分别对车站两端的机电设备(通风空调、电扶梯、低压照明、给排水等正常和火灾情况下合用设备)进行监控管理。车站FAS系统与车站BAS主控制器存在接口，火灾模式下，FAS向BAS下发火灾模式指令车站BAS控制器将按预定工况转入灾害模式下启动相关设备。广州地铁二、三和四号线就是采用这种方式。

本方案的特点是：采用全以太环网的方式接入，可实现一网到底，网络自愈能力强，通讯介质为以太网，采用实时工业以太网标准协议，通讯速率为100Mbps，采用工业交换机，成本较高。

3.4 典型车站BAS方案

方案一：车站两端配置冗余PLC加现场总线控制层网络方案。

该方案在地下车站两端环控电控室内各设一套冗余的PLC控制器，以靠近车站综合控制室端的PLC为主控制器，另外一端的PLC为从控制器。两端PLC下设置双总线将各类远端I/O、具有智能通信口的现场设备和就地现场小型控制器等设备统一接入，分别对车站两端的机电设备(通风空调、电扶梯、低压照明、给排水等正常和火灾情况下合用设备)进行监控管理。车站FAS系统与车站BAS主控制器存在接口，火灾模式下，FAS向BAS下发火灾模式指令，BAS控制器将按预定工况转入灾害模式下启动相关设备。这类方案在国内地铁已有广泛的应用，例如广州地铁五号线、北京地铁十号线、成都地铁二号线、西安地铁二号线等多条线路。该方案示意图如图1所示。

方案二：车站两端配置冗余PLC加工业单以太网构建BAS系统底层网络。

该方式采用工业以太网交换机构建车站BAS系统底层网络，在车控室、A端环控电控室、B端环控电控室以及各就地设备附近设置工业以太网交换机，使用光纤互联组成一个10M/100M单光纤工业以太网。FAS系统通过车站控制室IBP控制器与BAS进行接口。火灾模式下，FAS向BAS下发火灾模式指令，BAS两端的控制器将按预定工况转入灾害模式下启动相关设备。此方案代表着地铁BAS车站组网的一种发展趋势。该方案示意图如图2所示。

4 结论

近年来，随着地铁综合自动化系统的逐步成熟和完善以及网络技术的发展，地铁BAS系统功能的日渐强大，其系统构成方案也越来越多样。如何更好的优化资源配置、减少接口、提高系统整体性能，是今后BAS应着力解决的问题。

参考文献

[1]GB50157-2003地铁设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.

[2]魏小东.《城市轨道交通自动化系统与技术》[M].北京:电子工业出版社,2004.

地铁与国铁视频监控系统对比分析 篇8

关键词：视频监控系统,传输网络,视频压缩

随着城市轨道交通的应用和铁路运输向高速、重载方向的发展,地铁与国铁调度管理实现全面自动化成为必然的发展方向。目前,地铁和国铁都安装了视频监控系统,它利用计算机多媒体、通信、图像处理技术,把字符、文字、声音、图像等信息的传播与计算机的计算、文本的处理、控制相结合起来,从而构成了灵活多样的人机接口形式。视频监控系统的应用,大大增强了电调中心人员对远程现场监控的直观性,为实现无人值守创造了条件。但是,由于地铁和国铁的运行环境和系统功能要求的不同也导致各自的视频监控系统也不尽相同。

1 系统组成

视频监控系统由远程现场、传输网络、监控中心三部分构成,其中传输网络是关键,远程现场和监控中心的配置由它而定。不同的传输方式决定了不同系统构成。下图(图1)就是一个典型的远程视频监控系统构成。

1.1系统传输通道

远程传输通道的关键在于将视频信号、音频信号和数据信号经过压缩编码,形成符合通信的标准,然后送入光端机传输,在另一端可以将传输的数据流分解出来,形成独立的视频、音频和数据。

目前在国铁上视频传输网络大多都是2M带宽的专用传输网络。而地铁则多半采用100M带宽的独享专用传输网络。从网络的传输带宽上看地铁明显优于国铁。

1.2系统硬件设备

(1)视频信号的传输。

国铁的视频信号传输模式如下。

在远程现场,摄像机输出的PAL制彩色图象信号送往画面分割器处理,处理之后将信号送往视频编码器。视频压缩编码采用帧间预测/DCT变换的混合编码方式进行处理。按照H.261标准经过复杂压缩编码的视频流与声音、数据叠加成一路信号,然后再通过光电转换器传到信道上。经过在光纤内的传输,经过视频解码器,再按照H.261标准进行解编码、解压缩,形成音频、视频和数据三个独立的数据流。视频信号一方面可接入彩色监视器,也可进入高质量的图象采集模块,经过监控软件的变换,被显示在显示器上。

地铁的视频信号传输模式如下。

在远程监控现场,摄像机输出的PAL制彩色图象信号送往数字视频编解码器转换为数字信号通过传输网络传送到网络视频服务器。数字视频编解码器将视频信号同时编制MPEG-2/4双码流数字压缩编码技术。MPEG-2的格式用于实时视频传输,MPEG-4的格式用于录像存储。图像传输采用全部数字编码方案,即对每个车站的摄像机的视频信号全部进行压缩编码,数字图像根据需要上传到中心或存储。

(2)关于控制信号的传输。

国铁视频控制信号传输如下。

远程现场通过分控键盘发出控制信号,送到云台解码器,解码器自动识别信号的类别、编码等,从而对选定的摄象机可进行控制。电调中心在界面选定摄像机,控制信号通过RS-485通讯口从计算机传到编解码器,经过与音频、视频的合成变成数据流,送上通道。到达远程现场,再经过编解码码器分离出控制信号,送到云台控制器上,由其解释命令,来进行控制。

地铁视频控制信号传输如下。

远程现场控制人员通过设置在本站的控制键盘或综合监控系统终端遥控本站摄像机,以各种程序进行循环显示或手动选择在监视器上显示单画面或4画面。中心的控制人员通过控制键盘及监视器,遥控全线摄像机。所有云台摄像机的预置位以图形方式设置,并可编写和修改。控制指令的传输可采用以太网的通道,传输延时应小于50 ms。

(3)关于报警信号的传输。

国铁:如果远程现场的报警传感器动作后,使其对应的继电器动作,然后进入报警处理器内,转换成RS-485的通信数据传送给解编码器,经与音频、视频的合成变成数据流,然后送到通道,到达中心,经过编解码器分离出报警信号,送到工控机内的数据处理模块,最后在显示器的电子地图上显示其动作,同时也可启动拨号报警器。

地铁:视频监控系统设置网管系统,可对视频监控系统的模拟视频矩阵、摄像机、模拟键盘、编解码器、画面分割器、存储设备、视频字符叠加及分配器等设备进行参数设置、编程及故障告警等综合管理。对系统设备的运行情况进行综合的监视与管理,能对系统数据及配置作及时的修改。此外,网管具有前端摄像机及云台检测的功能,根据设置手动或自动检测各摄像机及云台的状态,提供摄像机及云台状态的报表,便于维护人员及时了解各摄像机及云台的状态。

1.3 系统软件

在视频监控系统中,软件系统必须完成图像、声音及控制信息的传送,实现图像的显示、存储及回放,实现报警系列动作,实现对报警图像的事后增强、放大和去噪处理,实现对云台、摄象机的远程控制,实现易于操作的接口界面。为了实现复杂的控制和传输功能,同时提供人性化、可操作性强的控制界面。

(1)操作系统:国铁上大多采用中文WINDOWS或NT,操作系统为抢先多任务操作系统,提供丰富的图形界面接口(GUI)和控制接口,足以保证实时监控和显示。地铁上多数采用Windows 2003,Linux,Novell NetWare 6.5,SCO OpenServer 6.0.0,SCO等操作系统。

(2)数据及图象的管理功能:一旦有报警信号传入,自动启动硬盘录象功能,所存的图象可回放,并能进行增强、放大和去噪处理。

(3)扩展功能:可扩展的数据库结构提供了对新增设备的数据管理能力,从而为扩展其它远程现场成为可能。

除了以上特点外,地铁的视频监控系统软件还具有网络管理功能,能实时监视系统内部设备的工作状态。

2 系统实现的功能

2.1 国铁视频监控系统功能

国铁的视频监控系统集成性能优越、稳定可靠的硬件配置和界面优雅、操作简单、功能齐全的软件设计,可轻松完成如下功能。

(1)实现远端及本地摄像机和云台的自由转动。

(2)实现对多个地点、多路图象的自由切换。在计算机多媒体界面上用鼠标操作设定,能够实现视频图像的时序切换、分组切换、关联切换、报警自动切换。

(3)实现对图象的显示、冻结和缩放。

(4)实现对图象的自由存放(硬盘录像)、回放及逐帧搜索画面。

(5)强大的报警联动功能。

(6)实现视频报警功能:在探测范围内出现移动目标时,发出报警信号。

(7)具有防盗的功能:在变电所及开闭所入口、主控室入口、高压室入口安装门禁传感器;在主控室的窗户上安装防碎传感器。

(8)具有防火、防烟、防潮功能:在主控室安装温度、烟感、湿度传感器;在高压室安装温度、烟感传感器。

(9)具有对设备运行监视的功能:在主控室内的控制盘前,安装全方位的CCD摄像机和云台;在高压室内,为了对一次侧进线和二次侧馈线断路器的电动隔开进行监视,可安装全天候黑白摄像机;在主控室内,计量表前安装CCD摄像机,达到用摄像机自动抄表的功能。

(10)视频防破坏报警功能:视频报警布防后的摄像机被遮挡时,能够产生无视频报警信号。

(11)报警信息存储、检索及处理功能:多媒体监视主机能对报警相关的视频、声音、报警时间进行有组织的存储,并能方便的分析、检索及增强、放大。

(12)多媒体技术:界面显示多层集成控制报警布防图,单画面/多画面分割图像;可同时显示九路实时视频图像;显示顺序切换的报警状态,用鼠标操作设置切换时间、顺序、报警布防、撤防、报警输出、云台、镜头位置预置。

2.2 地铁视频监控系统功能

2.2.1 监视功能

(1)车站值班员可监视本车站内情况,可以进行循环显示或手动选择显示单画面或4画面。

(2)中心调度员可监视全线各车站情况。可对各个车站所有摄像机摄取的画面进行选择多程序循环监视。

(3)上、下行站台设置的摄像机图像信号经视频分配器分出1路送入设置在站台两侧停车位的各1台42″监视器。供列车司机监视站台旅客上下车情况。

2.2.2 图像选择及控制功能

(1)中心调度员可以通过控制键盘遥控全线摄像机。还能以各种程序进行九画面显示、循环显示或手动选择在彩色监视器、大屏上显示任意一个画面。

(2)在中心未占用时,各车站值班员可以通过设置在本站的控制键盘或综合监控系统终端遥控本站摄像机,还能以各种程序进行循环显示或手动选择在监视器上显示单画面或4画面。

(3)车站监视器能显示摄像机被占用的情况。车站方只有在高级优先控制释放本站摄像机后,才可对该摄像机进行操作。

2.2.3 录像功能

(1)具备进行实时动态录像存储功能。

(2)数字监控录像存储设备具有接收统一时间校准的功能。

(3)各车站配置的本地网络视频存储设备提供2个千兆网络接口,存储容量、IO性能能满足本站全部视频存储15天(按24个小时/天)以上的能力。

(4)支持在线的对损坏磁盘的更换,支持硬盘容量的扩展功能。可依据事先的报警处理配置,自动实现事件全程的存储记录,支持离线DVD-R/W图像刻录和网络转存。

(5)存储的图像可在控制中心经进行网络回放、刻录,能按录像的时间、日期范围、站名和摄像机位置进行分类图像检索,回放速度可调。

2.2.4 字符叠加及视频分配功能

每台摄像机的图像都在叠加汉字后进入视频矩阵。字符的内容包括车站站名、摄像机位置等。

2.2.5 远程电源控制功能

中心各调度员能控制各车站的摄像机、监视器的电源,列车停运后关闭,开始运营前开启,以延长设备的使用时间。

2.2.6 数字编解码功能

(1)在每个车站设编码器,采用视频同时编制MPEG-2/4双码流数字压缩编码技术。MPEG-2的格式用于实时视频传输,MPEG-4的格式用于录像存储。

(2)数字图像能实现广播级的图像传输,能够根据不同的图像质量需求进行设置。

(3)具有视频全交叉切换功能,控制中心任意一路解码器的视频输出可显示全线的任意一个摄像机的图像。

2.2.7 系统网络管理功能

网管系统可对监控系统的所有设备进行参数设置、编程及故障告警等综合管理。对系统设备的运行情况进行综合的监视与管理,能修改系配置。

2.2.8 优先级设置功能

地铁视频监控系统可以设置控制优先级。当第一级操作员针对某一个快球云台进行操作时,第二级以及权限次之的其它操作员则无法与其抢控云台。只有待高一级的操作员自动释放了控制权限,低一级的操作员方可控制。

如果车站出现紧急情况,最高控制权限也可以在特定情况下进行快速调整。

由以上系统功能对比可以看出地铁的视频监控系统比国铁的视频监控系统要功能复杂的多,要求也相应高出许多。地铁的视频监控系统满足现代化地铁运营的需求。

3 系统配置

系统配置主要按地点不同分为两部分:一是监控中心的配置;二是远程现场的配置。

3.1 监控中心的配置

(1)国铁监控中心配置。

在监控中心内部从光端机接口传出的数据流到监控中心的计算机的通道应优先考虑同轴电缆传输,还可以用带屏蔽的双绞线电缆连接。在监控中心设有一台真彩色显示器,用来对远端开闭所视频信号进行监视。在监控中心内设有工业控制主机一台,用来处理视频信号、音频信号和数据信号。彩色显示器监视一个由计算机控制切换。该中心可以设有报警装置,用来对远端的报警信号进行处理。同时还设有视频、音频和数据信号解码器,用来处理从接口出来的数据流,以达到视频、音频和数据三个通道的独立传输。

(2)地铁监控中心配置。

地铁监控中心主要设备:网管设备、数字视频服务器、解码板、数字视频控制设备、彩色监视器、画面处理器、控制终端、录像回放终端等。

监控中心数字视频服务器接收中心对所需监视视频信号的需求,对各个车站接入本地传输设备的视频信号进行选择;被选中的图像信号经中心数字视频解码器解码后,输出至各调度员处设置的视频显示终端设备及录像设备,组成一个两级控制的电视监视网络。

3.2 远程现场的配置

(1)国铁远程现场配置。

从光端机接口传出的数据流到远程现场的计算机的通道应优先考虑光纤传输,这样可以减少损失并增强抗干扰能力。也可以用带屏蔽的通讯电缆或同轴电缆连接。在远程现场可对角设多个摄像头,每个摄像头分别对准要监视的重点区域。其次,在远程现场出入门处设门禁传感器,在窗户上设玻璃破碎传感器和在上方设烟感离子报警器。在远程现场内设画面图像分割器和视频编码器,用以完成对室内视频信号、音频信号和数据信号的处理。

(2)地铁远程现场配置。

车站主要设备:固定摄像机、云台摄像机、隔离地变压器、字符发生器、视频分配放大器、切换矩阵、视频编码器、录像存储设备、画面分割器、彩色监视器、控制键盘等。

在上、下行站台列车驾驶室停车位置的一端各设置1台42″彩色液晶监视器,接收本侧站台摄像机的图像供司机观看。

在车站通信设备室设置录像存储设备,对每个摄像机的图像进行实时录像,全实时每天按24小时计算至少保存15天,录像资料便于日后检索及查询,控制中心可通过录像回放设备进行录像调看。

可以看出地铁视频监控的配置比国铁要复杂的多,完成的功能也多。这与地铁的运营环境和国铁不同有关。

4 结语

变电站视频监控系统是一个集多媒体信息的综合性、计算机的交互性、通信的分布性和监控的实时性等技术于一体的综合系统,它的实施为实现变电站实现少人或无人值守创造了条件,也为推动铁路的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有力的技术保障,虽然由于运行环境的不同,国铁和地铁两种运行模式应用视频监控系统的侧重点不尽相同但是相信随着信息的发展及变电站自动化运行水平要求的提高,两种运行模式应用此技术的交互性、借鉴性也越来越高,从而为推动视频监控系统的发展创造更加有利的条件。

参考文献

[1]刘江林.高级TC P/IP编程[M].中国电力出版社,2001.

监控与分析 篇9

目前,煤矿企业都采用工业监控技术来提高生产的安全性与高效性。但煤矿井下光线差、照度低,粉尘又多,它们对安全监控图像质量的影响特别大,监控图像在通过转换传输由工业电视直接显示观看时,效果很差,甚至无法辨认视频内容。因此,需要对图像作增强处理[1]。

近年来,由于小波变换具有较好的时频局部特性[3],因此,基于小波变换的图像增强技术引人注目。在煤矿监控图像处理领域,以小波变换为工具的图像增强处理也成为人们关注的热点。

同时模糊理论的产生对图像信息的的表述也带来了无可比拟的作用。目标投影成像的过程中二维和三维的转换以及受到光照条件、空间分辨率等干扰因素的影响,造成了图像信息的模糊性,用一般的数学理论很难描述。模糊理论则提供了一套严格的数学方法,用来描述带有模糊不确定性的现象和事物。所以,利用模糊理论来处理图像的模糊不确定性信息有其内在的合理性。

鉴此,笔者对基于小波变换和模糊理论的煤矿监控图像处理方法及其实现进行了研究。

1 基于小波变换和模糊理论的图像增强算法分析

小波变换在图像处理中表现出以下优点:小波变换在将数字信号进行充分分解的同时,既能保证不丢失信息,又能保证不会增加冗余信息,具有比较完善的重构能力;经小波变换对图像分解后的信息进行分类,可以分成细节图像和轮廓逼近图像之和,它们分别代表了图像的不同信息和结构[4],因此,使用者很容易提取出原始图像中感兴趣的结构信息和细节信息:低频信息部分反映图像的整体轮廓信息,属于平滑区;高频信息反映的是图像的细节、边缘,同时噪声也都存在在高频部分。由此可见,对低频信息的处理主要改善的是图像的整体视觉效果,增强灰度对比度的同时并不会增强图像中的噪声信息,也不会影响图像的细节信息。因此,基于小波变换的算法思想,可将图像小波分解成高频和低频信息2个部分,并分别进行处理。

针对矿井图像的特点,基于小波变换和模糊理论,笔者对矿井图像进行了分层次处理,具体的处理流程如图1所示。

1.1 高频分量模糊增强处理

图像中一般都含有不同程度的噪声信息,在使用小波变换对图像进行分解的同时,也将噪声进行了分解。噪声多分布在高频区,而高频部分又影响着图像的细节特征,因此,噪声的影响相对来讲比较大,所以在对高频信息进行处理前,首先要利用小波对其进行去噪处理。

小波去噪的根本任务就是从小波分解出的高频信息中有效地分离出信号的小波变换信息和噪声的小波变换信息[5]。本文采用小波阈值收缩(Wave Shrink)方法,这种方法的思想:取高频信息的系数计算其均方差,由于噪声信息的系数与有用信息的系数相差比较大,计算得到的均方差就会比较大,然后确定某一个系数值,使大于这个数值的所有系数的均方差达到最小,则该值就是所要选取的阈值。可以看出,该算法的计算量比较小,节省运算时间,并且经实验证明具有较好的视觉效果。

阈值的确定是小波收缩去噪最关键的一步,很多学者对阈值的选择进行了大量的研究,对提出的各种阈值算法进行总结分类,主要分为软阈值函数、硬阈值函数和半软阈值函数,它们各有优劣,对比如表1所示。

本文对图像小波去噪的主要目的就是去除噪声的影响。为了能够达到较好的图像增强效果,对比3种阈值去噪方法的优缺点,选择可以平滑图像的软阈值去噪函数,而且这种算法简单,可以节省运行时间,提高实效性。软阈值函数的公式为

式中:sgn(x)为符号函数;ωij为高频小波系数;T为阈值。

阈值确定方法本文采用通用阈值法,即,这里σn为噪声标准差,N为给定图像中高频信息小波分量的系数个数之和。本文处理图像的过程中,对图像噪声的估计采用Donoho提出的噪声标准差鲁棒中值估计,计算式为σn=MAD/0.674 5,其中MAD是对原始图像第一次小波分解得到小波系数的中值。这种算法简单,计算量小,同时又能够取得较好的去噪效果。

经过软阈值去噪对高频信息进行去噪处理以后的高频系数都是图像细节信息,不会造成图像细节信息和边缘信息的模糊,然后再对高频部分采用新的模糊隶属度和增强算子进行模糊增强。本文采用改进后的增强算法来对高频系数进行模糊增强。具体算法如下:

(1)采用定义较为简单的隶属度函数

式中:ωmin为高频小波系数中最小的系数值;ωmax为高频小波系数中最大的系数值。

(2)定义非线性变换函数

其中:

式中:Tr为多次调用函数。

该函数的结果是当μij>μc时,增大μij的值或者当μij<μc时减小μij的值,这一点与经典模糊增强算法[6,7]相似。这里μc的为可变参数,它的取值范围在[0,1],该参数控制着模糊增强的区域范围,μc的确定决定了哪部分的系数值是要增强的,哪部分系数值是要消弱的。同时,由该变换式可以得到经过变换处理后μij的取值被限定在区域[0,1]上,克服了经典模糊增强算法中丢失部分信息的缺陷。而且该式的复杂程度比经典算法要小很多,计算时间较小,提高了图像增强处理的实时性。

由于高频部分具有3个分开的单方向:水平、垂直和对角线方向,即LH、HL、HH三个子带。这里就要对3个分量的信息分别利用模糊增强算法来进行增强处理,而每一个方向的信息分布情况是不同,这样在做模糊增强处理时就会有不同的也可能相同的最佳参数值,要经过大量的实验来选择出最佳参数值,以使实验得到相对较好的处理结果。

1.2 低频分量直方图增强处理

灰度直方图均衡化是传统图像增强技术中的经典算法,其主要原理是对灰度图像的直方图利用一定的变换进行处理,使图像的直方图均匀分布或者是基本均匀。这种算法在对图像信息进行处理的同时,对噪声信息也进行了增强处理,这在一定程度上又影响了图像的增强处理效果,在某些需求中是不可取的。因此,为了既能改善图像的整体视觉效果,又能抑制或者保持噪声原信息,把噪声信息与反映图像整体的信息进行分离,然后再对图像信息进行灰度直方图均衡。基于这一算法思想,更说明了小波分解图像信息的有效性。

本文对经过小波分解后的低频信息进行直方图均衡化处理,增大低频信息的灰度动态范围,增强对比度。这里表达图像低频信息的就是LL子带图,处理时对高频信息不会产生影响,保持了完整的细节信息。所以,通过直方图均衡在增强对比度的同时,并不会产生灰度级合并及放大噪声的问题。由直方图均衡后的LL子图与模糊增强后的HL、LH、HH三个子图进行小波重构,就产生了增强处理效果图。

2 实验结果及分析

对小波分解出来的低频信息图像及对其进行均衡后的图像处理效果如图2~3所示。

由图2~3可以看出,原低频信息图像整体灰度对比度偏差,整体灰度偏暗,在经过直方图均衡以后图像灰度对比度提高,整体亮度有所改善,灰度动态范围扩大,具有较好的增强效果。

对高频信息和低频信息分别进行处理之后,再经过小波重构,得到最终处理的图像,如图4~6所示,增强图像信息熵对比如表2所示。

从图4可以看出,对于煤眼下口,原来的矿井图像中由于井内光线与外界相差很大,导致视觉上井口光线比较突出刺眼,这样比较不适于监控观看,而且越是在井里口,就是在比较远离井口的位置,光线就会越暗,一些细节就显示不出来。对于巷道,由于光线照射的范围有限,致使越往里光线越暗,这个画面比较暗。通过利用本文提出的图像增强算法改进后的图像如图5所示,煤眼下口图像整体看上去光线柔和许多,比较图4观看起来更适合一些,这就有效抑制了原来光线的强弱对比强烈导致刺眼的问题,同时也可以看出采用本文算法处理后的图像较原始图像清晰度降低,主要是由于高频部分噪声信息的残留引起的。图5实现了对感兴趣部分的信息的增强,达到了预期目标。但为了达到更好的实现效果,对于阈值的优化还需要更多的实验来确定。整体来看,图5光线亮区有所扩大,这是灰度均衡调整的结果,这样,就不会有明显的亮暗分区的感觉,相对清晰。与图6的传统直方图均衡处理结果相比,也可以明显看出本文提出的图像增强算法优于传统直方图均衡处理结果。因此,采用本文提出的图像增强算法处理之后的图像更适合于监控观看,效果也更好。

3 结语

煤矿的特殊环境造成煤矿图像复杂,这增加了图像的处理难度,但为了达到某种应用需求,往往希望图像信息能够更细致化,目标信息更明确,并且处理时能将对其它信息的影响降到最低。本文提出的图像增强算法能相对较好地解决这一问题,利用小波将图像分解之后处理更有针对性,不仅从整体上改善了图像效果,同时也较好地增强了细节信息,可以有效地改善煤矿图像质量。实验对比也证明了该算法可取得比传统直方图均衡更好的效果。

摘要：针对煤矿井下粉尘多、光照差的恶劣环境使得矿井监控图像偏暗、对比度低、视觉效果差的特点,提出了一种基于小波变换和模糊理论的图像增强算法。该算法选择小波变换为工具分解图像,应用新的模糊隶属度和增强算子对高频信息进行模糊处理,利用直方图均衡化对低频信息进行处理,最后对图像进行重构。处理结果较好地增强了图像细节信息,从整体上改善了图像效果。

关键词：煤矿,监控图像,图像处理,图像增强,小波变换,小波分解,模糊理论,直方图

参考文献

[1]安良.模糊理论及其在图像分割中的应用研究[D].合肥:合肥工业大学,2003.

[2]陈书海,傅录祥,实用数字图像处理[M].北京:科学出版社,2005.

[3]姜庆伟.基于模糊理论的图像增强技术研究与实现[D].上海:华东师范大学,2009.

[4]刘习文,蒋艳荣,罗显光.一种改进的图像模糊增强算法[J].计算机工程与应用,2008,44(4):50-52.

[5]袁野,欧宗瑛.基于小波变换和模糊算法医学图像边缘检测算法[J].大连理工大学学报,2002,42(4):504-508.

[6]刘兴淼,王仕成,赵静.基于小波变换与模糊理论的图像增强算法研究[J].弹箭与制导学报,2010(4):183-186.

监控与分析 篇10

2013年1至3月, 油品车间A、C装载站台共装卸罐车1436辆。做好罐车充装数据的收集、分析与监控工作, 有利于查找装卸车过程中出现的问题, 控制原料和产品损耗, 提高经济效益。A装载现场丙烯、C5鹤位安装体积流量计;丙烷、丙丁烷鹤位无流量计;C装载负责碳九、渣油、轻渣油产品出厂, 安装了质量流量计。下面将对以上三种工况的数据收集进行分析。

2 罐车充装数据的收集与分析

2.1 丙烯和C5的装车数据收集分析方法

丙烯和C5从乙烯球罐输送至A装载站台, 现场为体积流量计。分别收集每辆罐车的充装体积、净重和皮重。体积流量计主要用于防止过量充装, 测量误差较大, 不适合用于精确对比。为应对这种情况, 可利用相对密度进行比较, 该密度不能准确反映出物料实际密度, 但可以得出所有罐车的相对密度趋势, 如果出现相对密度低于平均范围的车辆, 说明装车现场可能存在违规操作。可筛选出该车牌号的所有车次, 并结合各车次的皮重进一步确认和跟踪监控。

相对密度=净重/充装体积

2.2 丙烷和丙丁烷的卸车数据收集分析方法

丙烷和丙丁烷由A装载站台输送至乙烯球罐。收集每辆罐车的送货单量、地衡结算量, 统计出盈亏量和盈亏率。现场无流量计, 可以通过装卸时间和盈亏率来间接监控卸车数据。当盈亏出现较大负值时, 可能会出现违规操作;平均每辆罐车卸车时间约为1.5~2个小时, 如果个别罐车卸车时间过长或过短, 说明卸车过程有问题。对于以上两种情况需要跟踪监控。

盈亏量=送货单质量-地衡质量

盈亏率= (盈亏量/地衡质量) *100%

2.3 渣油、C9和轻渣油的装车数据收集分析方法

C9、渣油和轻渣油从C罐区输送到C装载, 现场为质量流量计。分别收集每辆罐车的质量流量计数据、地衡质量和皮重。通过地衡与流量计差量得出差率。并设定指标, 差率控制在3‰以内。如果差率过大, 则装车量大于地衡结算量, 说明现场可能出现违规操作, 可筛选出该车牌号的所有车次, 并结合各车次的皮重进一步确认和跟踪监控。

地衡与流量计差量=地衡质量-流量计质量

差率= (地衡与流量计差量/地衡质量) *1000

3 罐车充装出现差量的原因

(1) 过地衡前后, 罐车皮重发生变化, 例如过地衡后, 卸下罐车负重, 然后再进行装车作业。 (2) 罐车装完物料过地衡后, 进行二次充装作业。 (3) 现场出现跑冒滴漏问题。 (4) 装车泄压时, 直接将物料排放至大气。 (5) 流量计漂移, 造成与地衡对量时出现较大误差。 (6) 物料没有完全卸净, 造成送货单量与地衡结算量有差量。

4 应对措施

(1) 做好装卸车数据收集与监控工作, 发现出现异常的罐车, 对其进行重点跟踪检查。 (2) 执行三级检查规定, 加强现场检查力度, 预防二次装车作业。 (3) 严格按照装车技术规程操作, 严禁外排物料。确保卸净罐车内物料。监护人员发现跑冒滴漏问题及时上报并处理。 (4) 定期校正流量计, 确保现场装卸车计量准确。

5 结论

通过以上三种收集、分析和监控装卸车数据的方法, 能够将差量定位到单个车次, 在一定程度上规范了现场装卸车作业环境。但同时也存在以下三点不足: (1) C装载的C9、渣油和轻渣油站台安装了离线式质量流量计, 误差较小, 可以直接与地衡结算量做对比, 第二天得出差量数据。 (2) A装载的丙烯和C5装车站台安装了体积流量计, 测量液化气时还有一定误差, 但可以通过相对密度和罐车皮重来监控装车数据。 (3) A装载的丙烷卸车无流量计、丙烷储罐边收边付且皮重数据的收集无助于分析卸车作业是否有违规操作。所以很难实现对丙烷和丙丁烷卸车作业的精确数据监控。

建议将A、C装载站台全部更换为在线式质量流量计, 方便数据的准确收集与分析, 实时同地衡结算量直接对比, 得出差量数据, 及时对出现差量的罐车进行跟踪检查。

摘要：文章介绍了A、C装载站台三种收集罐车充装数据的方式以及相应的监控方法, 同时指出现有监控方式的不足, 并提出了改进建议。

监控与分析 篇11

摘要：文章从银盘水电厂机组状态监测系统现有结构出发，分析了进行状态监测系统远程技术改造的实施要点，着重对改造的核心技术如实时数据库技术、数据远程传输技术、异常自动识别技术等进行阐述。

关键词：水电厂；状态监测；远程监控；数据远程传输；技术改造；水电机组

中图分类号：TV734 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0035-03

银盘水电厂地处重庆市武隆县，是乌江干流水电开发规划的第十一个梯级，安装4台150MW轴流转桨式水轮发电机组，是发电兼顾彭水水电厂的反调节任务和渠化航道的枢纽工程。水电厂机组状态监测系统是监视、预测和分析诊断水电机组运行过程中的故障现象的重要电气设备。银盘水电厂机组状态监测系统由传感器、数据采集单元、服务器及相关网络设备、TN8000软件等组成。为了充分利用湖南电力试验研究院的专家组力量，通过应用状态监测系统远程监控技术，将银盘水电厂1-4号机组的振动、摆度等机组状态数据实时发送至湖南电力试验研究院，迅速组织专家对机组故障进行分析和诊断，从而避免破坏性事故的发生。本次技术改造将对保障银盘水电厂机组安全稳定运行起到积极的作用。

1 远程监控改造前银盘水电厂状态监测系统

结构

银盘水电厂状态监测系统分为上位机、现地数据采集站、传感器三层结构。

1.1 上位机

1.1.1 状态数据服务器。状态数据服务器采用IBM X3400服务器，用于存储和管理从各数据采集站传送过来的机组实时状态数据、历史状态数据及各特征数据。

1.1.2 WEB服务器。WEB服务器采用IBM X3400服务器，负责将状态监测系统的数据发送给MIS系统，并能在MIS系统中进行数据浏览和查询。

1.1.3 工程师工作站。工程师工作站采用DELL 380MT系列工作站，供现场工程师监测和分析机组的有关信息。

1.2 现地数据采集站

主要由TN8000数据采集箱构成，负责各种信号的采集、存储和数据处理，并进行实时监测和分析，同时对相关数据进行特征参数提取，得到机组状态数据，完成机组故障的预警，并将数据通过网络传至数据服务器，供进一步的状态监测分析和诊断。

1.3 传感器

1.3.1 摆度和键相传感器。测量大轴摆度的电涡流传感器采用德国申克公司的IN-081一体化涡流传感器。

1.3.2 振动传感器。测量上机架、下机架、顶盖和定子机座的振动传感器采用北京豪瑞斯公司生产的低频速度传感器，型号为MLS-9H（水平）和MLS-9V（垂直）。

1.3.3 压力传感器。监测蜗壳差压的差压变送器选用美国ROSEMOUNT3051CD差压变送器。各压力（脉动）传感器采用瑞士KELLER公司的21R系列压力传感器。

1.3.4 空气间隙传感器。用于监测发电机定转子之间空气间隙的传感器由平板电容传感器和信号调理器组成。

1.3.5 局放监测装置。局放监测装置采用加拿大IRIS公司的HYDROTRAC系统，包括电容藕合传感器、HYDROTRAC在线局部放电监测仪。

2 远程监控改造后系统结构及改造实施要点

2.1 改造后状态监测远程监控系统结构

改造后状态监测远程监控系统由电厂侧监测层、数据中心服务器层和数据应用层三层结构构成。

2.1.1 电厂侧监测层。电厂侧监测层即由上位机、现地数据采集站、传感器三层结构构成的电厂侧状态监测系统，电厂侧监测层负责采集1-4号机组的状态数据并进行处理后通过WEB服务器实现与数据中心服务器层的数据交换。

2.1.2 数据中心服务器层。数据中心服务器层由一台IBM X3650服务器构成，安装于湖南电力试验研究所内，该服务器托管于INTERNET骨干网，主要用于接收电站WEB服务器发送上来的机组实时状态数据，并集中存储形成机组状态数据的历史数据库。数据中心服务器同时具备数据发布的功能，终端用户只要具备上网环境就可以随时随地访问该数据服务器数据。

2.1.3 数据应用层。数据应用层即终端客户端，通过从数据中心服务器获取电厂状态监测数据进行分析和处理。

2.2 改造已经具备的条件

银盘水电厂目前安装的TN8000机组状态监测系统已经具备了数据远程监测的基本条件，只需要将WEB服务器开通访问INTERNET，安装相应的软件，并在湖南电力试验研究院设立相应的中心数据服务器即可。

2.3 改造需要增加的设备

2.3.1 数据中心服务器。湖南电力试验研究院需要增加一台数据中心服务器。

2.3.2 租用电信带宽。租用电信公司带宽（4M），连接电厂侧WEB服务器和湖南电力试验研究院数据中心服务器，将数据从电厂传送到湖南电力试验研究院。

3 状态监测系统远程监控技术改造核心技术

3.1 实时数据库技术

对状态监测系统远程监控中心而言，数据存储和管理策略是需解决的核心技术。笔者认为关系数据库（sqlserver或者oralce）无法满足机组状态监测系统远程监控中心的数据存储需求。原因有以下两点：

3.1.1 关系数据库主要的功能定位在于管理静态信息之间的关联性，主要应用在信息管理系统、财务系统等静态信息应用系统中。工业现场传感器产生的数据的是以时间为序的序列动态数据，用处理静态信息的关系数据库来存储传感器产生的动态数据显然不合适。传感器24小时分分秒秒都在产生新的数据，关系数据库无法大量存储这些数据，只能采用间隔时间稀释数据的办法，人为地丢弃部分数据，客观上无法避免地造成了关键数据的丢失。

3.1.2 关系数据库的查询功能无法满足时序动态数据的查询要求。由于关系数据库的设计功能定位本来就不是处理工业现场传感器数据存储的，因此机组状态监测系统使用关系数据库就会使单个数据表的数据容量巨大，关系数据库能够高效地检索多表之间的关键字关联信息，但是对单个数据容量太大的表，其信息检索性能会大大降低，这就是在使用某些系统进行历史数据查询时系统长时间没有响应的原因。

所以要想长时间存储监测数据并且获取较高的检索效率，最佳方案是采用“实时数据库”。

银盘水电厂状态监测系统采用的具有高效压缩比的TN8000Real实时数据库，能够适应状态监测系统远程监控的数据存储要求，现场数据以平均2秒的间隔发送，中心数据库对数据不做任何人为稀释丢弃处理，全部存储下来，以备后续的数据挖掘应用。

TN8000Real实时数据库具有以下特点：

（1）实时数据库的TAG容量可达100000点，存储周期可以达到1秒，以每台机800个点计算，至少可存储100台机组的数据，可满足中心所属电站的数据存储需要。

（2）数据压缩和存储效率高。按1台机组稳定性参数40个测点计算，采用连续存储方式，利用原始数据压缩技术压缩后而未经过实时数据库压缩前的1台机组年数据量约为80G，经过实时数据库压缩后，1台主机的年数据量约为20G。

（3）实时数据库TAG点表根据电厂和机组的序号自动生成，不需人工逐一创建。实时数据库内嵌1个关系型数据库，可便于检索和查询。

（4）实时数据库占用的CPU的资源比较少，一般的负荷仅为CPU的5%～10%。

（5）实时数据库数据读取效率高，在10M以太网环境下测试，客户端随机读取实时数据库的测点10000条记录，平均读取时间小于2秒。

（6）实时数据库系统提供开放的数据接口，可便于其他系统实现数据共享和调用。

3.2 状态监测数据远程传输技术

银盘水电厂状态监测系统远程监控技术改造项目在数据远程传输方面有两项关键技术：

3.2.1 Base To Base。数据库对数据库的动态镜像传输技术。电厂侧数据服务器和中心侧数据服务器都装有TN8000Real实时数据库，并且其测点一一对应，只有当电厂侧某个测点的数据发生变化时，该测点的数据才会被发送到中心侧的数据库上，否则数据不会发送。这种机制保证了系统数据对网络带宽的最小占用，是专门针对广域网数据集成的效率最高的数据处理技术。

3.2.2 数据双重压缩技术。TN8000系统根据机组状态数据的特性，对数据进行压缩处理，即原始数据压缩和实时数据库的数据压缩。经过双重压缩处理后的数据在保证数据不失真的前提下，使数据占用的存储空间减少至20%左右，为远程中心的大规模数据存储提供了必要的技术

条件。

3.3 中间件技术

TN8000系统采用中间件技术进行数据的读取和预处理。传统的B/S和C/S模式由于客户机和服务器直接连接，服务器将消耗大部分资源用于处理与客户端的连接工作和频繁应付客户端的连接请求，从而降低了系统处理能力，导致系统整体运行效率大幅度降低。中间件主要用于在客户端和服务器之间传送数据、协调客户与服务器之间的数据交换、实现跨平台和语言的无障碍通讯。

3.4 TN8000远程系统异常状态自动识别技术

TN8000远程监控系统能自动根据监测数据对联网机组异常状态进行识别并对异常状态进行报警，便于试验研究人员对机组故障或缺陷进行早期识别，避免机组状态进一步恶化。

TN8000远程监控系统采用多种预警技术用于识别机组运行状态和及时发现故障早期征兆，主要包括矢量靶图报警、频谱靶图报警和趋势预警等方式。系统预警技术基于按工况分类（负荷、水头等）的样本数据，并结合了来自于计算机监控系统的其他工况参数，可避免误报和漏报，具有很好的实用性。TN8000远程系统发现异常后，可通过显示界面进行提示，并可通过配置相应的设备以短信方式第一时间通知相关人员。

4 结语

银盘水电厂通过实施状态监测系统远程监控改造后，将机组状态监测数据及时送至湖南电力试验研究院进行专家会诊，能够及时识别机组的状态、发现故障的早期征兆，对故障原因、严重程度、发展趋势做出准确判断，可及早消除故障隐患，避免事故的发生。同时通过对设备健康状态进行全面的评估与判断，做出合理的机组检修安排或建议。因此银盘水电厂进行本次改造对于提高机组运行的安全可靠性，降低维修成本，延长设备使用寿命，提高电站的经济效益和竞争力，提升水电厂现代化管理水平，有着非常重要的意义和作用。

作者简介：唐亚波（1987—），男，湖南人，重庆大唐国际武隆水电开发有限公司助理工程师，研究方向：水电厂机组状态监测系统、水电厂自动化。

监控与分析 篇12

电网视频监控平台是智能电网的一个重要组成部分,广泛应用于电网的建设、生产、运行、经营等方面,通过对电力系统中设备、线路及周边环境等生产、经营要素的实时监视及记录,为事故分析提供相关图像资料,是对“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)功能的进一步补充-“遥视”。

新疆电网统一视频监控平台的建设,使不同的视频监控系统能够互联互通,实现统一监控、分级控制、分域管理。目前,视频监控平台共接入15000多个视频监控点位,覆盖了各部门各地州营业厅、变电站、输电线路、信息机房、库房、机关大楼等各个场所,支撑各部门、各单位的视频应用需求。

新疆电网统一视频监控平台所涉及设备型号及数量规模越来越大、产品种类越来越多、设备也越来越复杂,同时由于新疆地域广袤、监控场所分布不均匀,运维检修难度较大。另外,平台目前主要提供粗犷型的设备接入状态信息(设备离/在线状态),无法对具体原因进行分析、定位,对于出现故障的设备无法做出快速响应,与运维检修人员故障排查、运维检修脱节,对于设备检修流程缺少有效的跟踪,对平台运行维护造成了新的困难。因此,需要开展对监控设备故障和网络通道故障的分析、精确定位,以及检修过程精益化管控的研究和应用。

2 故障诊断关键技术

电网监控设备与网络故障诊断分析技术研究,是进一步提升平台实用化水平,通过故障诊断分析定位、融合设备检修流程等方法,实现对故障设备的快速分析定位协助运维检修人员做好设备故障排查、运维检修工作。主要实现以下目标:

1)通过故障精确诊断分析功能,实现对平台接入设备的实时状态监测,对于离线设备进行快速故障诊断分析、问题定位,并告知运维检修人员进行设备故障检修。

2)通过与现有设备检修流程高效融合,在设备运维检修过程中,实现对运维检修各环节中所涉及的检修人员、响应时间、检修流程进行全过程跟踪。

3)通过大数据分析策略实现对故障原因、故障设备类型、故障频率、典型故障区域、典型故障场景等多维度分析,为后续视频监控建设选型、网络配置标准化提供数据支撑。

2.1 网络性能预警技术

网络故障在视频监控故障类中的发生率占比超过50%,而视频信息丢失、带宽不足、路由配置错误、时延过大等情况,是网络故障的最常见情况,因此需要形成以通信网络信道性能预测为中心的关键技术研究。

视频传输是基于Internet网络的应用中对网络时延要求较高,一般有两种预测时延的方法:一种是根据时延数据之间的关系,进行拟合,预测未来的时延;另一种通过构建Internet的网络模型,实现对时延的预测。后一种方法相对于前一种方法有着更好的预测效果,这是因为后者不但能够包含时延数据之间的规律,而且能够更好地反映出当前的网络状况以及未来时刻网络的状况和时延情况。

本课题采用隐马尔科夫(HMM,Hidden Markov Model)的方法构建Internet网络模型,预测Internet网络时延。该方法通过预测未来时刻的可观测状态值,准确表示时延数据集的规律以及Internet网络的特性;同时,该方法对于未来的可观测状态的预测有较高的准确性,能够更好地对Internet时延敏感的应用作出决策。

2.2 视频质量分析技术

将常见视频质量故障类型、原因、采取的检修方法,以故障缺陷库和知识库的形式固化在监控平台中,通过视频图像质量分析的方法结合缺陷库和故障知识库,在巡检工单或检修方案中给出故障检修建议。按照视频图像质量、系统登录情况、网络信号丢失率等故障分类,自动填写检修工单,视频质量故障分析表如下所示:

2.3 故障自动巡检方法

人工方式通过监控画面巡检,发现故障的效率非常低,而且不能精确定位故障原因。因此,需要研究设备故障自动巡检功能,通过设置任务的定期重复执行来实现,如下图1所示:

对故障诊断任务设置每日、每天、每月执行的方式,简化工作人员重复建立故障诊断任务的工作量,提高工作效率。同时,诊断功能对任务诊断到的异常设备自动生成工单在夜间进行下发,次日可以在设备运维人员的账号上看到设备工单,进而进行消缺。

3 故障诊断实施方案

3.1 故障知识库与运行缺陷库构建

在构建知识库的基础上,通过对设备故障原因、故障类型、故障频率、典型故障区域、典型故障场景等多维度分析,形成设备运行缺陷库。通过对具体设备故障或网络故障的进行细分,实现对设备故障的定位,精确到单个路由器,例如设备网络不通时,经过哪些路由后网络不通,大大简化设备故障的消除。

通过平台设备运行数据综合统计和分析功能的建设,实现对平台视频设备历史运行情况多时间维度的统计和分析,可以方便运维和检修人员对重点故障区域和故障设备类型制定针对性整改方案,有效提高平台指标情况。并通过对历史数据信息进行多维度统计分析为运维检修人员提供重点故障区域和设备类型等信息,为运维检修人员进行针对性整改提供决策数据辅助。

3.2 故障诊断业务架构

电网统一视频监控平台为各业务领域下的变电站、输电线路、营业厅、变电站、办公大楼、应急场所等视频监控应用场景提供视频源,实现实时视频、录像回放、运行工况、资源管理、资源调度等业务功能。新增设备故障精确分析诊断功能,实现设备运行故障快速诊断分析定位,规范设备检修流程,形成设备运行缺陷库。

故障诊断分析定位:通过网络跟踪的技术对电网统一视频监控平台设备运行故障进行诊断分析,协助运维检修人员快速定位、分析、排查故障的原因。通过网络故障诊断,能够精确到监控设备所经过的的故障路由位置(IP地址)。

检修流程标准化:通过设备诊断结果与设备检修流程的高效融合,实现设备检修流程各环节的实时跟踪处理,规范设备检修流程。

缺陷库:通过对设备故障原因、故障类型、故障频率、典型故障区域、典型故障场景等多维度分析,形成设备运行缺陷库。

统计分析:对设备接入故障信息进行多维度统计分析,可以按照监控设备部署区域或者运维区域进行故障统计,生成设备故障统计分析报表、图表。

4 实现与展望

电网监控设备与网络故障诊断分析技术,已经在新疆电网统一视频监控平台中推广应用,各全疆地州通过巡检功能对本地区设备进行定期全面检测,可以对全疆13地州15000余路视频情况进行定期诊断。

通过电网视频监控设备离线率原因分析、网络通道故障预测和定位、设备检修流程各环节实时跟踪处理,构建视频监控设备和网络运维检修标准化流程、多维度分析运行缺陷库、故障情况实时跟踪和检索发布机制、历史运行情况多时间维度的统计和分析功能,为后续设备选型、制定标准化网络配置、设备运行情况分析、重点故障区域和故障设备类型制定整改方案等过程提供辅助决策数据。

视频监控设备与网络故障诊断分析技术,对于规模越来越大、业务越来越多、设备越来越复杂的电网系统的安全运行,以及监控平台的运维检修具有较高的实用价值和推广意义,。后续,对于信息通信系统和资源的运维管控,会趋于在统一管控平台上实现,例如网络和通信网管、设备管理系统、运维检修平台等,将会出现一个统一的、协同的运维管控平台。

参考文献

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