环境监控指挥中心系统

环境监控指挥中心系统（精选7篇）

环境监控指挥中心系统 第1篇

一、系统结构

目前许多仓储中心尚无环境监控信息系统,有些则采用简单的温度、湿度显示记录仪表,这些传统的设备大多是单机工作,不便于网络化信息管理,有些显示记录仪表虽然带有通信接口,但一般采用有线通信,网络布线复杂,建设成本高,后期维护费用高,不便于系统结构调整。本文设计了基于无线通信的分布式监控系统,是得仓储中心环境监控变得灵活简单。如图1所示,在仓储中心的办公室(或管理中心)安装管理计算机,管理计算机通过无线通信与分布与各个仓库中的环境监控器通信,采集各仓库的环境信息,包括温度湿度数据,然后将数据记录于管理计算机以便于信息的历史查询与报表,这是环境监视功能;管理计算机还可以根据用户的需求设置需要的温湿度要求,温湿度随时间的变化可以用表格设置,管理计算机按照用户的需求通过无线通信控制环境监控器来控制空调和通风装置,这是环境控制功能;如某仓库环境异常,管理计算机可将异常信息报告通过短信方式发送到仓储中心管理员的手机上,这是无线汇报功能。通过本设计的环境监、控和无线汇报功能可使仓储中心服务质量得到提升。

如图1所示,系统实际安装时,仓库和管理中心顶部无需安装天线,图中天线仅为示意,实际的天线都为安装于室内的小型天线。对于环境监控器,天线直接安装于监控器机箱上,对于管理计算机天线安装于通信控制器上。一个仓库的不同区域可以安装多个环境监控器,只要能提供220V交流电源的位置就可以安装环境监控器。整个系统无需网络布线,环境监控器采用壁挂式结构,安装方便,在使用过程中,可随时随地移动位置。管理计算机采用普通计算机或笔记本电脑,计算机通过USB2.0与无线通信控制器连接,实现监控数据的双向传输。

二、系统设计

整个仓储中心环境监控系统的硬件分为三部分,即环境监控器、管理计算机、无线通信控制器。其中环境监控器和无线通信控制器为自主研发的硬件设备。这两部分都采用嵌入式系统设计完成。

图2为无线通信控制器结构图,其核心使用Philips公司ARM7微控制器LPC2148处理通信数据,完成一个有线通道和两个无线通道的通信桥接功能。设计中通信控制器与管理计算机的通信采用LPC2148集成的USB2.0控制器,通信控制器与无线数传模块使用UARTO接口,信号电平为TTL,与GSM短信模块的通信使用LPC2148的UART1,通过Max232转换为RS232电平。通信控制器内置开关电源,供电为220V,采用标准的计算机用电源电缆。

管理计算机管理软件设计中的重点之一是无线通信控制器USB2.0接口的通信驱动软件设计,Philips已经为处理器LPC2148提供了全面的USB2.0设计解决方案,包括在嵌入式端的标准接口函数和基于Windows操作系统的PC端的连接库DLL,连接库提供了USB端点访问的基本API函数,通过使用这些标准的设计接口,可快速实现这一通信功能。

三、结论

现代化的物流服务是物资中转,再加工、存储、销售、分发等业务的纽带,物流信息化是提升物流服务的重要手段,本文设计的仓储中心环境监控系统通过使用无线通信与嵌入式控制技术,实现了仓储中心各仓库各区域的温湿度监控和无线远程汇报,可提高仓储中心服务水平。可以展望,若使系统中的管理计算机接入互联网,将系统管理软件升级为Web版本,本系统将为客户提供远程个性化配置、监控和管理功能。

参考文献

[1]王健：物流中心知识管理研究．中国流通经济[J]．2007．8．p14～17

环境监控指挥中心系统 第2篇

以北京某电力公司数据中心机房为例,机房环境综合监控系统主要是对机房设备(如供配电系统、UPS电源、精密空调、消防系统、视频监控、门禁系统等)的运行状态、温度、湿度、洁净度、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、漏水检测等进行实时监控并记录历史数据。可以随时随地的监控机房的任何一台设备,获取所需的实时和历史信息,进行高效的全局事件管理。使数据中心真正成为满足各种微机电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪声干扰、安全、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等要求的IDC数据机房。

1 系统简介

北京某电力公司数据中心机房位于该公司办公楼内,建筑面积约为574m2。该数据中心机房环境综合监控系统主要监控的对象包括:精密空调、UPS、电量检测、温湿度监测、漏水检测、门禁、闭路监控、消防监测等,实现7×24×365的全面集中监控和管理。

系统是一个以信息流监控为核心的综合应用平台,采用组态方式、中间构件和模块化结构,实现对各类信息流(包括各种实时采集数据、视频流、语音流等)的实时监控和管理;同时,在信息流监控系统内通过定义策略,完成对各种数据间相关性的定制,实现各子系统内或子系统间的联动功能,将功能各异的设备及子系统有机地组合成一个既相互关连又统一协调的整体,实现各设备及子系统的优化运行;通过Internet/Intranet技术集成监控信息流,提供对设备及子系统的管理职能,监视其实时信息,控制其工作状态、报告各种异常状况,确保所有设备及子系统的安全、可靠、高效运行。

2 系统结构

系统采用树状结构,按照各监控单元的监控职能和相似特点,本子系统分为如下功能模组:

1)UPS设备组(UPS);

2)空调及通风设备组(精密空调);

3)供配电设备组(包括电量仪、配电开关状态);

4)环境监控设备组(包括温湿度、漏水监测);

5)安防设备组(消防、门禁、视频)。

整个系统架构图如图1所示。

3 系统方案设计

3.1 配电柜监控

进线柜在运行中有很多重要的参数,例如电压、电流、功率(有功、无功、视在)、功率因数、频率电度(有功、无功)。通常的做法是采用在配电柜上安装仪表,由人工监视,柜内的自动空气断路器、过流保护的工作状态以及总开关的状态也是由人工在现场监视。现在,进线柜的供电参数通过智能电量仪表把市电的运行状态以数据的形式传输给监控系统,对其进行监视,使现场达到无人值守的目的。

根据实际情况,具体配置及功能如下:

配置8台智能电量检测仪,实时监视机房1路市电的三相电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率。系统管理员和操作员可以通过历史曲线图看到每天的电压、频率、有功、无功的最大值、最小值、当前值及电压、电流峰值,从而能清楚地知道三相电压、电流是否均衡。

系统一旦报警,会自动切换到相应的开关画面,颜色随即由绿色变成了红色,系统自动播放多媒体语音报警。同时,若设置了电话自动拨号功能,系统将会自动拨打所设置的电话号码,并可通过发送手机短信通知有关人员进行处理。

3.2 UPS电源监控

对UPS的监控,实际上是对UPS的内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态进行实时监控,一旦有部件发生故障,系统会以各种方式报警。此外,还实时监视UPS的各种电压、电流、频率、功率等参数,并有直观的图形界面显示。

采用的UPS带有智能通讯接口(RS485或RS232),通过手牵手的总线方式将多台UPS的监控数据直接接入现场监控服务器统一进行监测。

系统可全面诊断UPS状况,监视UPS的各种参数。一旦UPS报警,将自动切换到相关画面。越限的参数将变色,并伴随有报警声音,有相应的专家处理提示。并可根据用户需求设置电话、语音、手机短信等方式通知有关人员。对于重要的参数,可作曲线记录,查询一年内某些测点的曲线(如电压、电流),并可显示选定某天的最大值、最小值,使管理人员对UPS的状况有全面的了解。

具体而言,可监控整流器、逆变器、电池、旁路、负载等五部分的运行状态与参数。根据机房实际情况,本系统需实现如下几方面功能:适时监控输入、输出电压、输出电流、输出频率、整流器状态、逆变器状态、电池状态、旁路状态、负载状态等部分的工作状态及参数。

3.3 精密空调监控

精密空调自带有智能通讯接口(RS485或RS232),可以全面监控空调的运行参数。同时,可通过监控系统直接设定空调机的各种参数,如温度的设定。

系统一旦有报警,将自动切换到相关画面。越限的参数将变色,并伴随有报警声音和相应的专家处理提示。对重要参数,可作曲线记录,用户可通过曲线记录直观地看到空调机组的运行品质。这样,空调机组即使有微小的故障,也可以通过系统检测出来,及时采取相应的措施,防止空调机组进一步损坏。

对严重故障的报警,可根据用户需求加设电话语音报警。

本机房监控系统可实时监控世界各厂家的精密智能空调,实时监视空调各部件(压缩机状态、风机状态、加热器状态、抽湿器状态、加湿器状态、滤网等)的运行状态与参数,并可远程修改设置与开关空调。

据机房实际情况,系统在这一部分需达到如下监控功能:压缩机状态、风机状态、加湿器状态、去湿器状态、加热器状态、空调的温度、湿度值、远程控制空调的开机和停机、远程设置空调的温度与湿度。

3.4 温湿度检测系统

在机房中,有大量的服务器等精密设备,设备对温、湿度等运行环境的要求非常严格,所以应加装温湿度传感器,以实时检测机房和重要设备区域内的温、湿度。在本项目中,在机房设计安装了32个温湿度一体化传感器,将检测到的温湿度值实时传送到当地的机房监控及安全监管平台服务器中,并在界面上以图形化形式直观地表现出来。一旦温、湿度值越限,系统将自动弹出报警框并触发语音报警,提示管理员通过调节空调温、湿度值为机房设备提供最佳运行环境。并且还可以将一段时间内机房里的温、湿度值通过历史曲线直观地表现出来,以方便管理人员进行查看。

温、湿度传感器还可与空调系统实现联动,当机房的温度越限时,系统可联动设定空调目标温度及启动空调进行工作等联动动作。

对于线缆的温度,采用线缆温湿度传感器对机房内24条电缆进行实时的温度监测,当温度超过设置的阀值时,系统将以短信或电话的方式通知机房管理人员,及时查看并进行处理。

3.5 漏水检测监控

由于机房内使用的空调设备较多,且漏水水源一般在机房地板下,为了方便用户今后的维护,采用漏水检测系统。其工作原理为:采用耐腐蚀、强度高的感应线缆与控制器及其他附件,将有水源的地方围起来,一旦有泄漏液体碰到感应绳,感应绳通过控制器将信号输到监控系统,并通过相应的报警方式及时通知有关人员采取相应措施排除故障。

系统本身包括:漏水控制器、漏水感应绳及其他辅助设备,系统可检测感应线上任何点的漏水位置并有语音报警。感应线缆为特种橡胶制成,抗腐蚀、抗酸碱。系统功能完善,对感应线有断线报警功能。系统还可检测机房洁净度,当感应上的尘埃集结到一定厚度,系统会报警提示管理人员派人清洗感应线。

3.6 消防监测

在机房内加装烟感探头,直接接入机房监控系统,实现对机房烟雾火灾的早期预防,及时处理。同时系统支持与CCTV、门禁系统的联动,可以实现在消防报警时相关位置的门自动开启、自动弹出实时视频画面等。

3.7 新排风机监控

由于新排风机属于非智能设备,一般都是通过开关电源来进行开关机的控制,实现监控功能时必须通过一些报警采集模块和开关控制模块。在本系统中,设计使用开关量采集和开关量转换模块对新风机和排风机的运行状态进行监控;使用开关量控制模块和开关装置,实现对新风机电源的开路与闭路操作,达到控制新风机启停的效果。

3.8 闭路电视监控管理

1)视频传输

本系统采用的硬盘录像机支持MPEG-4或H.264压缩格式。所有视频文件采用MPEG-4或H.264格式压缩后通过流媒体格式进行传输,保证监控、录像、回放、传输能同步进行。一般来说,单路视频传输在25帧/s时,其占用带宽应小于300K。系统允许用户根据网络状况随时更改视频数据的传输参数,如帧数、分辨率等。

2)视频存储

录像方式:每台摄像机的硬盘录像方式可灵活设置,包括无间断实时录像、预设时间段录像、报警预录像、移动侦测录像以及联动触发等多种方式。每路25帧/s,分辨率为352×288,连续录像24h占用存储空间为2G。录像方式可以根据要求进行调整,例如白天实时录像,晚上动态监测或报警联动录像。另外,当硬盘存满时系统可自动从头覆盖,循环录像。

3)图像控制

可灵活调节视频图像的亮度、对比度、饱和度、色调等,设置画面质量和压缩比;支持任意时刻图像的抓拍和存储。

4)视频查询

(1)录像资料的检索:系统提供录像资料检索通道,在监控管理平台上可进行录像资料的检索回放,且可根据录像的类型(定时录像、触发录像、抓拍等)、通道和录像时间等多种条件进行组合检索。

(2)录像资料的回放控制:可利用拖拽功能选择任意时间点的回放,同时回放速度可调(至少具备四种速度:-2、2、4、8速),回放时不影响系统正常录像。

(3)快速查询:系统应支持快速查询功能,管理界面上设置快速查询通道,当管理人员输入摄像机名称等唯一性信息时,系统可自动切换到该摄像机实时监控画面,并提供该摄像机录像资料查询功能。

5)断电保护

系统具有断电保护功能,当发生意外断电时,系统自动保存断电时刻以前的录像数据。

3.9 门禁综合管理

系统设计的门禁系统是一个可以脱机独立运行的系统,机房监控管理平台出现任何问题都不会影响门禁系统的使用。门禁控制器自身还带有后备电池,可以确保在停电后不会丢失任何刷卡信息和权限管理信息。在系统管理界面上可遥控所有门禁电锁的开关,当非法进入发生时,可通过授权(4级以上用户)对部分门禁进行封锁;另外,系统提供图形化动态逻辑组态功能,以图形化界面方式实现逻辑定义,从而更方便的实现联动功能。

4 结束语

数据中心机房环境综合监控系统,软/硬件均采用模块化结构设计,适应发展需要,充分保证了系统在扩容、升级时系统可无间断安全运行;提供了安全舒适的工作环境同时提高了机房管理工作的效率;节省了机房运行管理费用,达到了短期投资长期受益的目的,在很大程度上起到了节能降耗的作用,推动了“绿色”、“节能”数据中心的发展。E

参考文献

海域动态监控指挥车系统构建设计 第3篇

海域动态监控指挥车所搭载的设备种类繁多, 各类设备的工作状况需要实施监测, 为保证指挥车系统的稳定、高效运行, 必须对海域动态监控指挥车系统的构建进行系统的设计和全面的监控。

一、指挥车系统构建原则及主要功能

1.1构建原则。海域动态监控指挥车系统通过采用车辆改装、卫星通信、3G专网通信及移动多媒体等多种技术, 构成一套多通信手段、多业务种类的移动功通信指挥平台, 集数据采集、数据处理、视频会商、通信传输、野外作业保障等功能于一体, 既可以用于日常海域监管, 也可胜任应急情况和突发事件现场移动指挥的任务, 在构建时应遵循以下原则:

(1) 系统兼容性原则。指挥车系统在设计建造过程中应统一标准, 保证各子系统间的相互兼容;同时, 指挥车系统改装建造完毕之后, 应与国家海域专网实现连接, 实现互相兼容, 达到国家、省、市、县、移动指挥车的互联互通的要求。

(2) 可靠性设计原则。指挥车改装及安装设备应遵循可靠性设计原则, 充分考虑采用现有成熟技术和通用技术, 尽量简化设计, 充分考虑系统关键设备的冗余设计, 提高系统的容错能力, 保证系统的稳定、高效运行。

(3) 可扩展性原则。指挥车系统具有较强的硬件扩展和软件升级能力, 在系统设计时要预留扩展空间。指挥车系统采用模块化设计模式, 预留多种可编程扩展接口及设备扩展位置, 作为指挥车系统设备扩展与软件升级的基础。

(4) 效益最大化原则。指挥车系统设计遵循效益最大化原则, 在充分考虑车载平台、设备、软件以及其他资源满足业务需求的基础上, 选择合理配置。

(5) 电磁兼容原则。车载设备在整车电磁环境中, 必须能够完成规定的功能, 不因环境的电磁干扰而失效;同时, 各类设备在正常工作时, 所发射的电磁干扰能力不得超过规定值[1]。

1.2主要功能。数据采集功能。海域动态监控指挥车在车辆行驶过程中或者停车时, 通过车载云台摄像机, 实时采集高清视频, 并支持通过车内工控机进行网页浏览和远程控制。同时, 海域动态监控指挥车还可搭载全站仪、水准仪等野外测量仪器, 实现外业监测数据的采集。

数据处理功能。指挥车系统可以通过车载移动工作站及相关的业务处理软件, 对现场采集的音视频、图像、GPS等数据进行调用、查看、处理、储存与管理等操作。

通信传输功能。指挥车系统可以通过VPDN路由器、无线基站接入终端或卫星通信设备与国家海洋专网进行互联互通。

定位导航功能。指挥车系统可以通过车载北斗定位移动终端, 将车辆行驶轨迹、位置等信息上传至部署在国家海域专网内的北斗指挥机, 便于对所有指挥车的统一管理与调度。

视频会商功能。指挥车系统通过搭载机架式视频会议终端、音视频矩阵, 实现多画面组合方式、灵活切换及视频会议等功能。

供配电功能。指挥车系统搭载大功率静音发电机或取力发电机和UPS电源, 保证指挥车可在野外作业中, 提供外接电源。UPS能为车载设备提供最少15min的全功率后备时间。

安全与保密功能。指挥车系统必须配备防火墙和杀毒软件, 保证信息接收、处理与储存的安全性。系统还具有防雷、防火和漏电保护等安全技术保障功能。

二、指挥车系统组成

海域动态监控指挥车系统通过在成品车内部加装各类信息采集、通信、指挥、应急和电力等设备改造而成, 整个指挥车系统主要由车载平台分系统、电子信息分系统、综合保障分系统及其所包含的7个子系统组成[1], 如下图所示。

车载平台分系统满足了海域动态监控的要求, 使指挥车系统可以到达突发事件的第一现场;电子信息分系统基本涵盖海域监控、应急指挥、通信传输、视频会商等应用领域, 满足了在紧急情况下的现场指挥及提供决策依据的硬件条件。综合保障分系统为现场工作人员提供稳定、舒适的工作环境, 保证了整个指挥车系统的稳定、高效运行[2]。

三、指挥车系统分析

3.1车载平台分系统。为适应海岸带区域海风盐雾侵蚀以及基岩、砂质路面的特性, 保证海域动态监控指挥车可及时到达第一现场, 同时保障车内工作人员以及车载设备的安全, 车载平台分系统所选用的改装车型, 应为四轮驱动的越野车型, 并且具有较大的接近角和离去角。

为满足车顶设备的安装与维修, 须对车顶平台进行改装[3]。顶部采用铺设不锈钢方管骨架平台的方式, 预留待固定设备的预埋方盘。车顶经过改装后, 铺设绝缘材料层, 在绝缘材料层上整铺5mm防滑铝板。同时车顶设备连接处进行喷漆防锈保护。四周设不锈钢护栏, 保障登顶人员的工作安全, 避免发生踩空滑落等意外。

车载平台内部布局要满足人-机-环境要求, 使整车布局合理、功能分工高效、操作灵活方便、乘座安全、舒适。由中隔板分为前后两个隔间, 前部为驾驶舱, 后部为工作舱。驾驶舱主要包含驾驶席, 后排座椅等, 工作舱的操作空间内主要包含三联机柜、商务沙发、折叠会议桌、配电柜、收纳箱等保障设备, 三联机柜上方操作台安装摇杆, 可后期扩展实现无人机及载荷控制, 操作台上方安装有显示器, 用于测控电子信息分系统界面显示和视频会议等。

3.2电子信息分系统。电子信息分系统是海域动态监控指挥车的重要组成部分, 是承担现场音视频的采集、信号的传输、处理、储存与传输, 现场应急指挥的重要电子设备。主要包括监视监测、数据通信、指挥控制、导航定位和视频会议等子系统, 连接示意图如下。

3.2.1监视监测子系统。监视监测子系统由车顶云台摄像机, 车内车相机和手持单兵图传设备等组成。实现对监控海域地区的现场图像、声音等多媒体资料的采集, 为各级领导提供现场直观决策信息。

为了满足监控指挥车内部及国家海域动态监控指挥平台对现场情况的查看与指挥, 应在指挥车车顶视线开阔不受其他设备遮挡的位置安装高清网络高速一体化云台摄像机, 通过SDI接口与车载视频混合矩阵相连, 工作人员在车内可操作车载工控机通过网页浏览或远程控制摄像机画面, 并由硬盘录像机对视频画面进行储存。

在某些指挥车无法通过并到达的特殊地理环境中, 可采用手持单兵图传设备对现场的音视频进行采集并通过自带的专网接入设备或无线方式实时回传至国家海域动态专网。

3.2.2数据通信子系统。数据通信子系统是指挥车与国家海域专网连接的桥梁, 通过3G/4G专网路由器、无线基站接入终端或卫星通信设备等通信手段, 实现与国家海域动态专网之间的数据传输, 主要由3G/4G专网传输设备、无线接入设备和卫星通信设备组成。系统链路示意图如下。

3.2.3指挥控制子系统。由于指挥车系统结构复杂, 安装的设备种类繁多, 且都分布在车内不同位置, 人工操作较为不便, 为了提高现场工作人员的效率, 较低操作复杂性, 通过采用集中控制系统对指挥车内的主要设备进行管理控制, 实现对车载硬件设备的集中调度与控制功能, 为系统提供高度集成化和易于操作的计算机指挥作业平台。

通过指挥控制子系统, 将所有设备状态信息和操作集成到一台移动触摸板上, 现场作业人员只需通过操作触摸板即可完成对整个指挥车各子系统的统一控制, 大大提升了指挥车系统的应急与现场指挥能力。主要由中控主机、移动触摸板、电源控制器、红外发射器、无线路由器和交换机等设备组成。指挥控制子系统设备连接图如下。

3.2.4导航定位子系统。北斗卫星导航定位终端可以接收北斗RNSS信号进行导航定位, 通过北斗RDSS、移动通信网、超短波通信网进行通信, 通过接入地基增强系统过得高精度定位;在日常监测和应急指挥中, 普通终端可通过通信链路进行信息上报和接入互联网。通过部署在海域专网内的指挥型终端可进行信息汇总, 完成对普通终端用户的指挥、调度、监控和管理任务。

北斗定位车载型终端可显示车辆的位置信息, 完成与其他车载型终端的信息收发通信功能, 并将所有数据存储在数据存储服务器中。

3.2.5视频会议子系统。在海域动态监视监测过程中, 指挥车可以同国家平台、室内会议室进行视频会议。将视频会议设备与VPDN路由器设备相连[4], 主要包含Polycom主机、车内摄像头、VGA转AV转换盒 。视频矩阵经过转换设备后, 与Polycom相连, 发送模拟视频。为保证后期视频传输设备的扩展能力, 视频矩阵采用8进8出模拟视频矩阵, 为后期设备扩展预留6路视频接口, 系统链路图如下所示。 

3.3综合保障分系统

3.3.1供配电子系统。为满足多种环境使用需求, 根据车内设备计算总功率, 选择适合的车载发电机、取力发电机或锂电池[5], 实现车载发电机供电及外接市电双电源供电系统设计。

指挥车供配电子系统由直流和交流两部分组成, 通过配电控制板进行控制。交流部分包括发电机、稳压器和UPS。

通过双电源切换器实现市电和发电机的自动切换, 并以市电接入优先, 即当发电机供电时, 如果市电接入则发电机自动停止, 优先使用市电供电。当市电输入切断时, 发电机可稳定供电后, 车内自动切换成发电机供电。当市电恢复后, 又可自动切换回市电供电。

为减少突然断电对系统设备造成伤害, 系统加装UPS不间断电源设备, 满足系统断电时的供电需求。系统选用的UPS设备可独立供电满足指挥车内设备正常工作15min。

3.3.2照明子系统。指挥车为野外作业提供照明环境保障, 在车顶平台两侧安装布置多个大于500lx照度的场地工作照明灯, 作为外界光线不足时局部照明使用;指挥车内部工作区域安装直流应急照明设备, 在没有接入市电情况下, 为车厢内部环境提供照明; 在机柜上方安装直流照明设备, 供设备检修、调试时使用。由于车顶照明灯功率较大, 仅在开启车载发电机或接入市电后方可使用。指挥车内其他局部照明采用原车身自带照明设备。

3.3.3接地与避雷子系统。接地系统主要是为雷击放电、漏电电流、系统内的电磁干扰提供引入大地的通路, 以保护指挥车及人员设备的安全。指挥车实行“联合接地”方式, 整个车载系统实施等电位联结。导电连续性是防止静电放电干扰和电磁屏蔽措施的基础, 车厢金属外蒙皮、车架具有良好的电气连续性并与接地端子连接。

四、指挥车系统软件平台设计

由于海域动态监控指挥车内的车载设备种类繁多, 接口不一, 缺乏统一的操作平台。此外, 各类设备的工作状况也需要实时监测, 保证海域动态监控指挥车系统的高效、稳定、安全运行, 便于工作人员野外作业[6]。因此, 有必要设计指挥车系统软件平台针对车载设备进行全面的监控和管理, 为完成上述各项功能, 该系统软件平台主要由以下6个模块组成, 如下图所示。

混合矩阵控制模块。控制混合矩阵进行视频流切换, 并通过矩阵与云台解码器通信控制车顶云台摄像机。通过设备提供的标准可编程RS-232通信接口与工控机相连接, 通过操作安装在工控机上的软件, 控制矩阵进行设置、切换和云台摄像机的控制, 同时, 配置好的矩阵信息文件全部下载到工控机上, 实现工控机对矩阵的整体配置。

视频录像控制模块。主要用于实现图像、视频等数据的存储及管理, 实现数据导入、存储、归档、检索等功能。指挥车进行日常作业, 每天视频记录仪会记录当天视频数据, 海域监测人员根据监测情况, 对视频属性进行标注, 包括监测时间, 监测路线, 监测人员, 有无应急处理异常情况等。可根据设备厂家提供的Demo和SDK编写控制指令和视频显示代码, 通过工控机控制并获取前端摄像机信号, 对硬盘录像机进行实时监视、画面分割和录像管理等功能。后期可以通过数据检索, 对视频数据进行快速有效检索, 提高海域监测人员的工作效率。

供电系统监测模块。实现对系统供配电状况的监测, 主要指UPS的电压、电流和频率参数的实时数值等。本系统所使用的UPS提供RS-232通信接口, 工控机通过多路串口与UPS串行口进行通信, 读取索要监测参数的实时数据。

资源状况监测模块。实现对系统计算机及网络资源占用情况的监测, 主要参数有工控机CPU、内存的占用率和网络流量等重要参数;指令代码使用Windows API函数编写, 执行效率高。

系统配置管理模块。主要实现工作人员的登录, 以及对指挥车系统参数的调整与设置。同时还可对指挥车系统日常作业记录进行查看与上报。

集中控制管理模块。通过设置集中控制管理模块对指挥控制子系统进行操作, 实现对所有车载电子信息系统各设备的电源控制。工作人员可以通过系统开启/关闭按钮顺序开关所有设备的电源, 保证所有设备正确的开启顺序和充足的预热和散热时间。还可实现对车内音视频设备、车载摄像头、会议终端、视频矩阵等设备的控制。

五、结语

在海域动态监控指挥车系统设计过程中, 通过对系统的需求分析与功能定位, 合理设计并布局车载设备, 实现更优的车辆使用性能, 从而满足海域动态监视监测业务的需求, 为现场工作人员提供舒适、稳定的工作环境, 为应急指挥、海域监控提供完善的保障支持。

参考文献

[1]贲海霞.浅议应急通信指挥车的系统集成[J].数字通信世界, 2014 (3) :45-48.

[2]张文昌, 牛福, 刘志国, 等.应急指挥车的设计[J].医疗卫生装备, 2014, 35 (3) :97-100.

[3]丰国炳.消防应急卫星通信车设计研究[J].消防技术与产品信息, 2008 (6) :48-56.

[4]白会民, 郭海平, 高鸿飞.VPN技术在应急指挥车中的应用[J].内蒙古气象, 2013 (2) :45-47.

[5]王军.基于客车改装的移动办公指挥车的结构设计[J].商用汽车, 2011 (18) :46-49.

应急指挥移动监控系统的设计与实现 第4篇

关键词：RTP,实时监控,CDMA,视频监控

1 应急指挥移动监控系统的设计与实现

1.1 系统目标

(1)使用CDMA2000技术进行无线传输。EVDO速率可达153.6kbps,平均带宽可达80kbps,适合于窄带视频传输。对于高端场合,2卡甚至4卡捆绑有效增加带宽。利用EVDO传输数据,用户可随意分布和移动自己的网点,无需布线,安装方便。

(2)采用自动重拨等多种方式来保证24小时在线,多种核心技术确保EVDO网络数据传输畅通。

(3)多种加密认证手段,保证数据在公网上传输的安全性和用户使用的安全性。

(4)可以调节图像的大小、质量及传送速率,以及其他各项参数。

(5)系统可扩展性好,系统监控中心建成后,只需要增加前端监控设备即可实现系统扩容。

1.2 系统中各功能模块设计

(1)移动视频采集终端。移动视频采集终端从普通的视频摄像头中捕捉瞬时的视频信号。然后进行H.264编码压缩。该模块支持不同的压缩比和图像大小。用户可以根据需要选择不同型号产品。视频采集压缩后就可以将压缩好的视频图像文件传送到中心:传送的方式是通过移动的3G网络。系统具有3G的PPP拨号功能,并嵌入式地实现了TCP/IP协议、POP3/SMTP协议。同时支持动态IP。

(2)监控终端。监控终端(包括电脑、手机、掌上电脑等)可以实时接收前端的视频流进行监控,又可以按照需要登陆数据服务器按照需要查询历史记录。

(3)应用服务器。应用服务器面向用户提供功能响应,并根据系统配置策略完成连接管理、设备状态监控、系统管理等功能。

(4)数据服务器。数据服务器主要处理用户请求,高效提供对应的数据信息。

(5)数据仓库。数据仓库主要负责存放图像信息、用户信息、监控终端信息、告警信息、用户访问记录及计费信息、管理员信息、业务策略和网络相关信息等。用于存储海量数据并进行优化,满足系统稳定运行的要求。

(6)备份服务器。备份服务器根据备份策略。完成数据的备份工作。

1.3 应用子系统

视频监控中心平台主要完成注册管理、业务管理、设备管理、用户管理、认证计费、连接管理等功能。中心平台包括四个子系统:连接管理系统、业务管理系统、数据库系统、录像管理系统。

网管系统提供注册、代理、重定向服务,负责用户终端和监控终端接人认证、授权,以及用户与监控终端之间的连接建立、维护、拆除和媒体,安全策略的协商,提供域名解析,NAT穿越等服务。

业务管理系统负责用户信息管理、用户权限管理、网络监控终端设备管理、安全策略管理、业务开展策略管理及用户服务等。

软件系统管理包括实时图像调阅、远程控制、历史图像提取、图像接入、图像文件索引、图像转发、用户管理与权限管理、GIS服务、用户服务、其他接口、故障告警、设备管理、远程管理、日志和统计报表、计费功能等。

1.4 系统的典型配置

典型的CDMA2000系统配置如表1所示。

1.5 关键技术

(1)CDMA2000。CDMA2000[3]。其主要特征是可提供移动宽带多媒体业务,保证可靠的服务质量。能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。CDMA2000无线接入理论速率在静止环境下可达到3.1Mbit/s,对于一般的视频会商系统的信息传输,其有效数据带宽完全可以满足采用H.264视频压缩格式的视频信息实时传输要求。在应急现场进行信息采集和传输时,应急人员通过本系统的移动前端,随时随地对现场图像和数据信息进行采集,并实时传回远程指挥中心,显示在指挥大厅屏幕上,让决策者和专家“直击”出险现场,及时准确地掌握险情,提高分析决策效率,及时实施合理的防汛抢险方案。

(2)H.264。H.264/AVC引入了面向IP包的编码机制,有利于网络中的分组传输,支持网络中视频的流媒体传输。H.264具有较强的抗误码特性,可适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视频传输。H.264支持不同网络资源下的分级编码传输,从而获得平稳的图像质量。

(3)RTP实时传输技术。RTP定义为在一对一或一对多的传输情况下工作,其目的是提供时间信息和实现流同步。RTP的典型应用建立在UDP上,但也可以在TCP或ATM等其他协议之上工作。RTP本身只保证实时数据的传输,并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制,也不提供流量控制或拥塞控制,依靠RTCP提供这些服务。RTP提供了一个控制协议RTCP(Real-time Transport Control Protocol)。RTCP负责管理传输质量在当前应用进程之间交换控制信息。RTP和RTCP配合使用,能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化,适合传送网上的实时数据。

1.6 方案优势

系统针对实际应用的特点,具有多种管理方式,图形管理界面、WEB界面,系统配置既强调先进性也要注重实用性,系统配置的经济,达到综合平衡,高度集成,功耗低,可扩展性,预留充分的接口,能够适应多功能、外向型的要求,讲究便利性和舒适性,达到提高工作效率、节省人力、物力和能源的目的;系统参数配置少,调整少,自动化程度高,使用方便,操作简单;具有高度的安全性,比如不易感染软件病毒;结构简单,AES128位加密,可靠性高;系统启动快,系统掉电后再来电或网络传输中断后再恢复正常,系统恢复工作迅速;综合考虑系统的性能和价格,性能价格比在同类系统和条件下达到最优。

2 结束语

所设计的3G应急指挥移动监控系统,具有易于部署、应用灵活、性价比高的特点。还可实现多种通信网络的互连互通,在遇到紧急突发事件时,将现场的实时视频图像传输到计算机应急管理中心,方便各部门领导在第一时间远程指挥现场的应急抢险工作,实现了现场和远程指挥同步。

参考文献

[1]李巍.无线移动应急指挥系统体系结构的研究[J].北京:北京工业大学硕士学位论文,2005-05.

[2]谢红华,陆以勤,吕锦.基于3G无线网络的高质量实时视频监视系统的设计[J].成都:计算机应用研究,2007(10).

华平监控指挥系统在中建六局的应用 第5篇

随着中建六局集团规模的不断扩大, 项目的增多, 给管理人员的工作带来一定的复杂性和不便性。由于项目分布的区域跨度较大, 且项目建设对安全生产的要求较高, 所以, 质量监控和工程监理人员总是疲于穿梭于工地之间, 且无法及时了解到现场全局状况。巨大的建设任务, 迫切需要一个能够有效沟通与管控机制。同时, 公司经常有工作会议、培训、政策文件传达、突发事件应急处理等工作, 常需要把各地人员集中进行会议或培训, 既增加了公司的运营成本, 又占用时间。因此, 如何及时而高效地了解项目现场工作情况、物料情况、工程质量进度和安全生产状况, 并实现高效参会、高效培训、及时传达公司决策精神的目标, 已成为中建六局亟待解决的问题。

中建六局各级领导在充分调研的基础上, 提出构建一套具有良好实时性和交互性的视频监控与视频会议融合的综合管理平台, 开展现场管理与生产调度、远程指挥与应急处理、远程会议与实时监控、远程办公与技术交流等工作, 以提升公司整体的工作效率和管理水平, 全面提升企业核心竞争力。

2 项目需求

中建六局要求视频会议与监控综合管理平台的建设必须从实际出发, 尽可能利用现有网络条件和已有投资, 在满足现有需求的同时, 能够保证随着网络和技术的发展, 支持平滑升级和扩容, 有效保护投资;并能根据后续需求的变化和业务的发展, 灵活支持各种业务的叠加和融合, 满足未来业务的需求。

该监控指挥系统的具体功能需求如下:

(1) 远程视频指挥。针对工地现场出现的问题及突发情况, 能够在会议中实时调看任意项目部的监控图像, 并根据现场情况进行快速分析并给出决策, 实时传达应对策略到各项目部。

(2) 电子白板。系统需提供多块白板, 与会人员可通过白板绘制矢量图、进行文字输入、粘贴图片等。在主控模式, 负责人可以禁止其他人使用白板。

(3) 网页同步浏览。会议成员可以引导大家浏览某具体网站, 共同分析问题。

(4) 文字讨论。会议成员可以通过会议系统中的文字聊天系统与全部或其中某一位成员进行文字聊天、发送信息。

(5) 会议录制。在会议进行中, 会议录制功能可将整个会议过程录制下来, 供会后编辑、参考、存档。

(6) 系统设置。会议成员根据网络环境情况, 选择相应的视频编码码流及分辩率, 从而调整系统所需带宽, 保证会议以最佳效果进行。

(7) 用户管理。可以灵活地添加、删除、剔除使用会议系统的用户, 可以灵活地修改已有用户信息, 避免没有权限的人员进入会议系统, 干扰会议正常进行。

3 解决方案

充分考虑项目具体需求后, 决定为中建六局设计一套高清监控指挥系统解决方案, 该系统融合视频会议、视频监控、指挥调度等应用功能, 全面实现监控点、会议点和管理与指挥中心的双向视音频通信。项目建设包含1个视频会议主会场、1个视频会议辅会场、15个视频会议分会场、55套软件客户端及监控融合相关产品。MCU放置于六局机房内, 各会场终端将依托互联网接入六局机房的MCU, 该系统拓扑结构如图1所示。总局使用百兆独享光纤, 各个分公司采用10M或20M独享光纤进行会议及监控图像传输。具体部署如下:

(1) 中建六局总部中心机房配置1台MCU服务器和1台监控综合管理平台设备作为整个融合平台的分发平台, 为总公司和下属所有单位提供会议和监控的视音频数据转发功能。

(2) 总部主会场和辅会场各配置1套高清会议终端、摄像机及麦克风, 实现多路高清会议, 方便工作人员对项目工地全过程监控, 便于公司领导、上级及安监部门不定期的监察。

(3) 总部主会场配置1台会议网关服务器, 兼容中建六局原有的H.323会议设备, 可以实现与不同型号的H.323 MCU和H.323终端的接入, 充分保证原有投资的有效利用。

(4) 分会场配置高清或标清会议终端、摄像机及麦克风, 即可进行日常会议及监控的查看, 如遇突发情况时能在会议中调取监控图像, 进行指挥、商议, 真正做到应急指挥。

(5) 配置1台监控网关服务器为各项目部的监控图像提供媒体转接服务, 在项目经理及主管领导的电脑上, 安装会议与监控平台客户端软件, 配置桌面摄像头和耳麦, 在对工地画面进行监看的同时还能召开视频会议。

4 系统特点

(1) 会议与监控的完美结合, 使工作人员足不出户便可进行指挥调度。系统可实现会议、监控、电子白板等多种业务的统一融合应用, 在需要时, 可将各个工地的任意监控点拉进视频调度会议中, 实现对各个工地、各个场所的综合调度与指挥和管理。

(2) 软硬件结合的会议模式, 加强了会议的稳定性和便捷性。系统采用软硬件结合的模式, 在中建六局集团总部会议室和子公司、分公司部署视频会议硬件设备, 确保会议的高稳定和高品质的音视频效果;在项目经理及主管领导的电脑上, 安装会议与监控平台客户端软件, 方便在差旅过程中视频通信应用, 有效地加强会议便捷性。

(3) 良好的兼容性和可扩展性。系统通过接口、协议的兼容, 以及对H.323、SIP等行业标准、协议的支持, 全面实现对主流品牌视讯设备的兼容互通, 使集团的投资得到最大限度地保护。系统的建设还充分考虑到中建六局集团业务快速发展的需求, 具有无缝扩展与延伸性。

(4) 高效的用户分类管理机制。支持用户管理、部门管理、用户组管理, 管理员可根据需求创建、删除和修改用户信息, 为用户分配会议频道权限等。所有资源可独立定义权限, 用户只能使用被批准访问的资源。

(5) 高标清混合组网的结构, 既实现高品质视频的应用, 又满足客户经济性的需求。结合中建六局集团的实际需求, 融合高新技术, 采用高标混合组网方案, 既实现1080P高清技术的应用, 又兼顾会议部署在经济性方面的考虑。

(6) 独创的会议录像和共享播放功能。系统可以选择会议中的图像、声音、数据等任意一个或多个媒体源进行录像, 并且录像资源可通过USB接口保存在U盘或移动硬盘等设备上, 系统可播放U盘或移动硬盘上的媒体、文档等信息, 并共享给其他与会者。

(7) 强大的数据传送功能。系统能支持多路视音频和数据的传送, 同时可传输多路音视频数据;除标准的数据共享、电子白板、文字交互、文件传输, 还支持文档在线同步修改、远程协作等功能。

5 实施效果

中建六局搭建的可视化建工综合管理平台投入使用后, 可对全公司重要的工程项目实施远程监控和指挥调度应用, 提高企业对项目现场的管控能力和项目管理人员的工作积极性。既满足企业信息化管理的要求, 也帮助企业逐步推进精细化、现代化管理进程。

系统平台帮助中建六局集团实现常态化业务培训。系统提供丰富的数据会议功能, 并通过高效网络传输, 做到培训常态化, 全员覆盖、随时安排, 保证培训的广度和深度, 节省大量的人力、物力和时间成本。

网络中心战环境下的指挥控制 第6篇

1.1 概念

网络中心战 (NCW) 的概念最早由美国前海军作战部部长约翰逊于1997年4月率先提出的新型作战概念。这一概念一经提出备受各方面的青睐和关注。2001年7月27日, 美国国防部 (DOD) 向国会正式提交了《网络中心战》 (Network-Centric Warfare) 及其附录, 第一次全面、公开地阐述了美军基于网络的未来信息作战体系, 网络中心战从设想开始走向现实, 现已成为美国军队实施海外联合干涉行动的基本作战思想和主要作战方式。网络中心战的实质是利用计算机信息网络对处于各地的部队或士兵实施一体化指挥与控制, 其核心是利用网络让所有作战力量实现信息共享, 实时掌握战场态势, 缩短决策时间, 提高打击速度与精度, 发挥最大作战效能。

1.2 组成与结构

网络中心战的物质技术基础, 是全球信息网和网络化的数据链。它以各作战平台的信息终端为节点, 由多个节点排列为栅, 栅与栅之间的战场空间为格。不管作战单元处在栅格中的什么位置, 都可按照协议进入战场网络, 并立即得到全面的信息共享服务。网络中心战主要包括四种网络, 即传感器网、指挥控制网、交战网和信息网, 前三类网络是面向具体应用的, 他们均通过信息网互连。信息网是实现传感器网络化、指挥控制系统网络化和主战武器平台网络化的基础设施, 也是各类电子信息系统综合集成的基础。传感器网把所有从战略到战术级的侦查、监视装备获取的情报融合在一起, 例如从卫星、飞机、雷达、潜艇声纳、侦查部队等所得到的情报, 从而快速形成战场态势感知图, 跟踪敌目标, 并实时更新。交战网将主战武器平台网络化, 能够控制分散在战场中的各种武器平台, 甚至战区外的远程打击武器, 根据所探测的目标以及指挥员的决心, 迅速选择最有效的火力攻击手段。指挥控制网是指将指挥控制系统网络化, 每个指挥控制系统成为指挥控制网中的一个节点, 只会控制网中的节点可与传感器网中的节点互连, 也可与交战网中的火力打击节点互连。因此, 战场态势的真实感知能力、指挥决策的正确性和及时性、火力打击的精度和范围都大大提高了。

1.3 主要功能

网络中心战与传统的以平台为中心的战争有着本质的区别。网络中心战依托“无缝链接”和共享信息, 有效地解决了长期困扰作战人员的三个问题, 即敌人、我军、友军在哪里, 实现战场透明, 从而为部队提供信息优势、时间优势和决策优势。在网络中心战环境下, 态势感知、指挥控制和作战功能通过网络融为一体, 明显增强了各个作战单元的信息共享能力, 扩大了作战空间, 提高了作战速度、精度、灵活性、适应性和同步性, 增倍了整体作战效能。网络中心战与传统的以平台为中心的作战方式相比, 发生了根本性的变化。它可以依靠网络, 方便地调动作战资源, 使之相互协调并保持高度一致, 从而大幅度地提高整个部队的杀伤力和生存力, 加快作战节奏, 缩短决策周期。

2 网络中心战对指挥控制的影响

2.1 指挥控制结构由“树状垂直式”向“网状扁平式”转变

传统的“树状”指挥体系, 使各军兵种作战指挥控制系统条块分割、自成体系, 行动协调受作战编组、指挥程序、指挥关系和指挥范围的限制, 情报信息共享难、横向互通性差, 难以达成横向上的直接协调。传统的指挥体制“结构链”制约“数据链”, “数据链”制约“信息链”, “信息链”制约“打击链”, 而网络中心战的指挥控制则采用纵横交叉、横向联系、多维一体的体系结构, 减少了指挥层次, 提高了指挥控制信息流的运行速度, 在指挥体系上实现了指挥控制信息流程的优化, 从而使作战指挥体系在以往纵向单一关系的基础上, 拓展了横向联系, 增加了横向控制, 使指挥职权由以往的主要按直线纵向实施转变为根据需要部分横向网状化。

2.2 指挥控制手段由“概略式”向“精确式”转变

在网络中心战环境下, 随着信息化兵器的广泛使用, 以及指挥自动化系统越来越先进, 作战控制愈来愈呈现出向精确化方向发展的趋势。信息这一构成战斗力的主导要素, 能在战场上快捷、顺畅、有序地流动, 指挥员能够获得最大限度的战场感知, 实现了指挥信息获知与作战力量运用需求之间的“零时差”。网络节点对作战空间的广域覆盖, 实现了指挥控制系统、全维信息感知系统、实时信息传输系统和智能信息处理系统的“无缝”链接, 为指挥员对作战力量实施精确定位和控制协调提供了必备条件。指挥员需要什么信息就能够准确获知什么信息, 使得指挥目的越来越明晰, 指挥速度越来越迅捷, 作战力量的使用越来越精确。

2.3 指挥控制方式由“指令式”向“自主式”转变

传统作战指挥中, 控制方法主要是发布指令, 即指挥员和指挥机关根据作战企图、作战计划、作战任务和态势发展, 不间断地以指令命令的方式调控部队行动。而网络中心战环境下的指挥控制则借助全球信息网络系统, 使以往整个“指挥链条”上的一个“环节”, 变成现在的“指挥网络”上的一个“纽结”, 各级指挥机构, 甚至是单个士兵都是整个指挥网络的一个终端或节点, 通过卫星导航、跟踪和定位系统以及散布在战场上的各类传感器, 实时感知战场态势, 采取战场实时调控、任务自主牵引、目标随机协调的方式, 基于效果和任务与上下级、左右邻之间主动配合, 密切协同, 形成整体合力。

2.4 指挥控制效益由“粗放型”向“集约型”转变

网络中心战的特点使得指挥员在作战力量的使用上脱离传统作战中实体编组的限制, 而是根据战场需要, 加强了对作力量的集中指挥与集约化管控, 赋予广域分布的相关作战单位具体任务, 在机动中按指令投入战争。依托网络中心战信息栅格上强大的共享信息与智能化处理功能, 为集约使用有效信息, 集约使用预置作方案, 在准确选择作战目标的前下, 有针对性地确定战法, 提高指挥效益创造了条件。通过透视战场变化规律, 指挥员实时灵活调整指挥方向、指挥目标和指挥保障, 从而集约作战力量和保障资源, 始终掌握战场。网络中心战环境下的指挥信息高度共享和作战力量逻辑集中的动态预置, 改变了传统作战中单个作战单元相互拼消耗、拼损失、拼伤亡的局面。

2.5 指挥控制时效由“静态式”控制向“动态性”转变

环境监控指挥中心系统 第7篇

1 总体结构

电网监控以及指挥调度系统本身在实际运行的过程中, 主要是多个不同的部分构成了运行的效果:多通信协议、多应用模式、多远程设备、综合信息集成、调度处理平台, 这几个部分缺少任何一个环节都无法保证系统本身能够正常的运行。所以, 为了能够最大限度的提升系统自身构建的灵活性以及对于数据的处理能力, 系统就应当是采用尖端的智能化技术, 以此来使得系统之中能够建立起相应的分层结构, 促使多个不同的智能主体都能够依据功能的不同直接分布在不同的系统控制层次之中, 切实有效的提升了主体本身的调度管理效率以及管理的协作性。

系统结构分为六个层次, 自底向上有采集层、通信层、协议层、应用层、GIS层和接口层。采集层是以远程监控智能终端为单元, 如基于嵌入式系统的变压器实时监控系统 (EU2506) 实现了综合电力参数检测和实时数据传送, 并具有遥控负荷开关操作的功能, 为电力指挥调度系统提供满足可靠性分析模型要求的数据。通信层负责提供多模式、多信道的有线/无线通信连接服务, 拥有GPRS, CDMA, SMS等通信Agent, 以适应多种通信模式的前置终端的要求。协议层针对接受到的信息进行编/解码工作, 把从通信层采集到的消息分解为结构化状态参数传递给应用层, 或者把要由应用层下发的控制指令封装为对应设备所规定的通信指令格式, 通过通信层传送给设备终端。应用层包含了执行监管和指挥调度的各种智能主体, 如Vehicle Mon Agent负责车辆定位和行车状态的监控, Dev Mon Agent负责监控和评价设备状态, Reli Comp Agent完成可靠性评估计算, 其他还有数据分析主体、信息管理主体等。GIS层的GISEnabler Agent提供GIS引擎驱动、数字地图建立和信息标绘功能。接口层主体App Inter Agent为电网监控与指挥调度系统提供了良好的人机交互界面, 建立了应用集成的门户入口。

2 关键技术

2.1 嵌入式智能监控单元

该系统在运行的过程中, 能够直接对于电网系统运行期间各个不同方面的数据进行自动化的收集, 此外, 将多种不同的监控数据进行综合, 可以说是电网运行过程中的一种需要。但是就当前的科技技术来说, 只能够利用无线通信、计算机、信号抽取设备来进行组合, 从而形成能够对电网系统本身运行过程中的电波、电流、波形等方面数据进行收集的综合性电网检测系统。该系统从本质上来说, 能够直接使用在任何结构不同的电网系统之中, 尤其是我国当前电力系统飞速发展的过程中, 大量无人变电站以及在线监测需求增长的情况下, 该监测系统将直接成为确保系统本身是否能够长时间安全运行的一个关键所在。

2.2 动态可靠性模型

蒙特卡洛模拟法是一种有效的电网可靠性分析评价方法, 系统状态图来表示在一定的负荷水平下的可靠性评价过程。

GF表示有发电机故障发生, GN表示发电机全部正常运行, TF表示输电线路有故障发生, TN表示输电线路全部正常运行。系统状态可以划分为四个区域:1区为系统的正常运行状态;2, 3, 4区为系统的故障状态。显然, 对于1区, 系统不会切负荷;对于2, 3, 4区的系统故障状态, 可以划分为两部分:一部分为不会引起系统切负荷的故障状态子集SNLC, 另一部分为可能引起系统切负荷的故障状态子集SLC。对一个实际的电力系统而言, 在低价故障下系统切负荷的可能性很小, 而高负荷故障状态出现的可能性又很小, 因此, 对于2, 3, 4区的系统故障状态而言, 大多数状态属于SNLC, 只有少量属于SLC。

2.3 智能主体模型

智能主体通常都是直接使用在不同的目标条件下以及环境条件下, 不仅自身的种类极为丰富, 而且各个不同的主体所呈现出来的内部结构也有着极大的不同。也正是由于物流系统自身在运行过程中表现出来了多样性、复杂性, 那么其中所存在的服务构件, 便应当直接使用混合类型的结构模型来进行组件。PRS之中直接将大量通过符号来对世界模型进行推理、反应的人工智能系统进行了融合。

2.4 智能主体通信语言

智能主体通信语言使用了KQML (Knowledge Queryand Manipulation Language) , 它规范定义了可扩充的行为原语集合, 是基于语言行为理论的消息格式和消息管理协议。KQML的每则消息分为内容、消息和通讯三部分。它对内容部分所使用的语言没有特别限定。Agent在消息部分规定消息意图、所使用的内容语言和本体论。通讯部分设置低层通讯参数, 如消息收发者标识符、消息标识符等。智能主体的消息结构形式为:

(performative例如->askall

:sender->:GPRSComm:receiver->:Dev1Pro Tran:language->:English:ontology->:Protocol:content->:#hq*2001#)

消息结构中的原语 (performative) 表达主体Agent的消息意图;通讯内容的语言可采用英语, Lisp, SQL, KIF等;本体论是对主体Agent交互中用到的概念和联系所作的客观描述, 它保证了Agent对通讯内容有一致的理解, 共享消息内容所代表的知识, 实现语义一致的通讯。共享的本体论可以采用文档形式, 也可以是一组机器可解释的规范。上例中的消息是表示从GPRSComm Agent向Dev1Pro Tran Agent发出执行对字符串#hq*2001#的根据设备Dev1的协议进行解析的命令, 解析出的内容将记录在黑板中。

结束语

综上所述, 在本篇文章的系统项目之中, 主要是使用了多智能主体技术, 该技术在使用期间是基于GIS来建立的电网监控系统以及指挥调度系统, 利用这两个不同系统的协作控制, 切实有效的提升了电网运行过程中的智能控制效果;该项目在运行的过程中对于设备运行的不同状态数据以及维修车辆的GPS数据进行了收集, 在电网运行的可靠性模型影响之下, 来提出了更加科学合理的指挥调度措施。从本质上来说, 多智能主体中包含了嵌入式系统、无线通信、人工智能、控制技术、计量等多个不同环节的技术关键, 对于任何一个环节的有效利用, 都是对于整个电网改造升级的关键所在。

参考文献

[1]李师贤, 郑红, 吴涛, 等译.SLAMAD, GARBISJ, RUSSELLP.CORBA企业解决方案[M].北京:机械工业出版社, 2001.