屏幕监控范文（精选5篇）
屏幕监控 第1篇
利用远程屏幕监控系统, 人们不再受地域、区域位置的限制, 可以监视、指挥网络上的其他计算机。操作远程计算机就像使用本机一样。该系统在家庭办公、远程教学、工业控制、网络管理等诸多领域都有重要的应用。人们享受便利的同时, 对终端合理有效的管理成为首要问题。本文主要研究在Windows平台下利用Visual C++6.0实现远程屏幕监控技术, 该语言提供了可视化的编程方法, 而且提供了强大的MFC (微软基础类库) , 从而加速了Windows应用程序的开发。
2. 关键技术
2.1 网络套接字编程
网络套接字是由微软公司等共同制定的一套在Windows操作系统下的网络编程接口, 即Window Sockets规范。对于每一个基于TCP/IP网络通讯的程序都被赋予唯一的端口和端口号, 任何一台计算机可以通过端口和一个具有Socket接口的计算机通信。对套接字进行编程, 首先初始化Socket端口, 并调用Socket创建套接字, 然后调用bind () 将该套接字和本地网络地址联系在一起, 再调用listen () 使套接字做好侦听的准备, 并规定它的请求队列的长度, 它负责响应到来的联接[1]。对于服务器端和客户端操作过程如图1所示。
2.2 Direct X技术
远程屏幕捕捉系统的最为基本功能是实时监视远程计算机当前屏幕显示的内容。本文采用的方式是是受控端在固定的时间间距不断地把自己当前屏幕信息发送给控制端, 控制端接收到屏幕图像后即时地显示在自己屏幕上。对于捕捉屏幕图像的方法很多种, 本文采用的Direct X技术, 它是微软公司创建的多媒体编程接口, 它由很多API组成, 由VC++编程语言实现, 遵循COM, 它旨在使基于Windows的计算机运行和显示具有丰富多媒体元素的平台。
2.3 LZW算法实现压缩和解压
受控端在一定的时间间隔内不断地将自己屏幕图像数据通过网络发送给远程控制端, 没有经过压缩处理的图像数据量相当庞大, 而控制端也要将接收到屏幕图像数据进行解压缩后, 才能正确地将屏幕图像显示出来。本文将采用LZW实现图像数据的压缩与解压缩。LZW算法是通过建立一个字符串表[2], 用较短的代码来表示较长的字符串来实现压缩, 运用遍历实现功能。解压缩过程相反。其过程如图2所示。
3. 系统设计及实现
远程屏幕监控系统分为客户端和服务器端, 双方建立连接后就可以互相传输数据了。因此该系统主要由服务端模块, 通信模块、客户端模块等组成, 各个模块合理调配、有效组织共同完成所需功能。
3.1 服务端设计
初始化变量和创建通信套接字, 然后在设定端口上监听, 等待客户端的连接请求。当客户端请求连接时, 服务器与此客户端连接, 读取客户端发来的数据, 分析客户端请求的操作。根据客户端的请求, 执行不同的操作并响应客户端[3,4]。其中部分核心代码如下所示, 其中涉及函数如表1所示。
3.2 客户端设计
客户端操作时首先输入服务端IP地址, 发送连接服务端的请求, 成功连接后将进入程序主界面, 可以选择相关功能实现对远程主机的操控[5]。其中捕捉屏幕部分核心代码流程如下所示, 实现该设计中涉及到的函数功能介绍如表2所示。
3.3 通信模块设计
被控端将本地计算机的名称、用户名、操作系统、硬盘序列号等发送到控制端。控制端运行后监听相应的端口, 当与被控端进行通信连接时, 临时存储连接到控制端的socket和相应的硬盘序列号, 这样实现控制端和被控端的连接以及两者进程之间的通信[6,7]。其中部分核心代码如下。
4. 试验仿真
利用该系统不但可以实现多屏监控, 还可以实现远程操作, 并对获取的信息进行编辑, 该系统设计界面如图3所示。为了验证本系统的实效性, 对该系统进行测试, 步骤如下:
(1) 登入系统并启动服务器端程序, 等待客户端的连接。
(2) 启动客户端的程序, 填写服务器端的IP和连接端口。
(3) 输入用户名和密码, 让服务器进行身份验证。
(4) 当在主界面选择“屏幕截取”时, 对方操作文件, 本主机检测是否成功监测。对方在打开的文档中写入东西、插入图片, 看能否实时响应。对方打开视频文件, 检测操作是否延迟。其结果如图4所示。
通过测试说明该系统捕获远程信息的有效性和实时性。由于本系统获取技术、传输算法等原因, 获取音、视屏有迟滞现象发生, 本系统将进一步做调整, 提高所有信息的实时性。
摘要：随着国家网络信息化建设, 计算机技术和网络技术得到飞速发展, 远程屏幕监控系统得到广泛的应用。本文以Visual C++6.0为开发平台, 实现从计算机屏幕上安全、快速的截取信息, 并将这些信息以图形图像的方式在远程计算机上进行显示。该技术为管理远程控制目标提供了很大的帮助, 具有很好的应用价值。
关键词：远程屏幕监控,套接字,Direct X,Vc++6.0
参考文献
[1]那询.王行言, Java语言程序设计北京.清华大学出版杜.2006.
[2]王建新.远程监控技术的发展现状和趋势.国外电子测量技术, 2005, 04:9-11
[3]余成波.陶红艳.设备远程监控技术的研究.计算机工程与应用, 2002 (18) :231, 248
[4]M Wooldrigde, et al.Intelligent Agents:Theory and Practice.Knowledge Enginneering Rewiew, 1995, 10 (2) :212-223
[5]Hyacinth S 11.Software Agents:An Overview.Knowledge EngineeringReview, 1996, 11 (3) :205-224
[6]NR Jenning.A Roadmap or Agent Research and Development.Autonomous
屏幕监控 第2篇
1 系统关键技术分析
1.1 屏幕图像捕捉
屏幕图像的捕捉是远程屏幕图像传输的前提, 占用较多的处理时间, 必须谨慎选择图像捕捉的方法。屏幕捕获算法大致分为两类:
(1) 利用操作系统底层的GUI指令, 如Windows提供的远程终端服务采用这种原理;
(2) 利用屏幕拷贝和图像压缩的方法。这种方法不涉及操作系统底层GUI指令, 对于很多高层的应用较为简单和方便。本文所实现的屏幕图像传输技术是相对独立的软件模块, 能够应用于网络管理和远程教育等多种场合, 因此采用第二种方法。
该方法获取屏幕图像的技术有两种:创建屏幕设备描述表 (Device Context, DC) 方法和Direct X (DX) 方法。在CPU为Athlon XPl700+, 显卡为Geforce2 GTS并安装Direct X8.I的测试环境中使用DC和Direct X两种方法分别进行试验。结果显示DX方法在速度方面明显优于屏幕DC方法。但是, DX方式适用范围窄而屏幕DC方法适用范围广。
1.2 图像压缩
通常, 屏幕图像的数据量非常大, 在屏幕分辨率为1024×768, 颜色质量为24位的情况下, 一个标准系统桌面的位图图像, 大小约为2.25MB, 要在接收端屏幕流畅显示, 发送端必须传送至少24帧图像。这样大的数据在Internet或局域网上传输, 容易造成网络堵塞或瘫痪, 所以必须进行压缩以保证良好的实时性。
为了进一步提高图像传输的实时性, 要充分利用屏幕图像特点增大压缩率, 减少图像传输的数据。计算机屏幕作为一类特殊的图形图像, 不是时刻发生变化的, 并且其变化具有局部性特点, 因此, 可以对屏幕图像采用分块传输的方法, 仅对发生改变的图像块进行传输。屏幕分块的个数应根据实际情况来设定, 过多或过少都会导致传输实时性的下降。根据参考文献[4], 采用16×8屏幕块划分方式, 这时数据传输效率最高。
对屏幕图像分块传输, 需要判断图像块是否发生改变, 对数据比较有三种方法即Mem Cmp、CRC和XOR方法。通过对它们进行测试, 最后选择效率最高的XOR方法。
1.3 传输协议的选择与改进
屏幕图像在网络中传输涉及到网络协议, 目前, TCP/IP协议得到了最广泛的应用, 它为数据传输提供两种不同的协议, 分别为传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。
TCP是一种面向连接的协议, 保证数据的可靠传输, 但是处理复杂, 效率不高。UDP是一种简单的、面向无连接的协议, 它消除了TCP协议生成连接时造成的系统延迟, 又由于取消了数据重传机制, 所以速度比TCP更快, 很适合一些对数据可靠性要求不高的数据传输, 如实时的语音、图像、广播信息等。本系统主要应用在误码率低、网络带宽较高的局域网中, 并且图像传输具有“差错包容, 延迟敏感”的特点, 故采用UDP协议。
由于UDP面向无连接, 不进行数据的确认与重传, 这就使它不适合传送命令等关键信息, 所以本系统在UDP协议的基础上在应用层设计了数据重传机制。
为了从应用程序中访问基于IP的网络, 要用到Windows Sockets, 它是Windows下得到广泛应用的、开放的、支持多种协议的网络编程接口, 它提供的数据发送和接收机制隐藏了网络底层复杂的结构和协议, 使得编程人员可以简单的操纵网络。
1.4 多线程处理
多线程是指操作系统支持一个进程中执行多个线程的能力, 多个线程有助于提高程序并发程度、简化设计以及更好的利用CPU时间。屏幕图像传输过程主要包括图像捕捉、分块压缩编码、图像传输、接收、重组显示等, 单线程难以同时进行这些工作。所以, 将整个系统按处理过程划分为多个线程, 还有一个主线程负责各线程的协调。
2 系统设计与实现
基于网络的远程屏幕传输系统属于典型的客户/服务器结构, 由客户端与服务器端两部分构成。首先服务器端获取屏幕图像, 然后对该图像进行软件编码实现图像分块压缩, 将压缩后的图像块通过网络进行传输, 客户端从网络接收图像数据后进行解压缩、重组图像块还原图像, 最后, 显示在屏幕上, 系统数据流程如图1所示。
本系统在.NET2.0平台下采用C#语言实现, 下面就系统关键技术的实现加以说明。
2.1 屏幕图像捕捉
在网络管理和远程教学领域, 屏幕图像刷新率较低[5], 并且屏幕DC适用范围广, 所以本系统采用屏幕DC方式实现屏幕捕捉。在.NET环境中采用该方式捕捉屏幕用到Win API, 因此需要引用.NET框架中的一个名字空间“System.Runtime.Interop Services”, 然后使用Dll Import Attribute (“gdi32.dll”) 方法引入GDI函数库。本系统使用函数Bit Blt () 完成将当前屏幕图像捕获到位图中。
2.2 图像分块压缩的实现
获取屏幕图像后, 为了将图像分块, 首先定义图像块的数据结构Screcn Block, 然后在服务器端将同一个屏幕的图像块组织成一个数组Screen Block List, 在客户端将接收到的屏幕图像块组织成一个先进先出的队列。
服务器端分块压缩的算法。
(1) 调用屏幕捕获进程, 取得屏幕图像并压缩。
(2) 从屏幕图像中取得一个图像块, 将它与图像块数组中对应的旧图像块比较。
(3) 经过比较, 如果图像块的改变量小于设定的最小阈值, 则无需传送;如果改变量大于设定的最大闻值, 则将新图像块放入发送队列;如果改变量介于两者之间, 则可以将新图像块或比较后的结果数据放入发送队列。
(4) 将图像块数组中对应的旧图像块替换为新图像块。跳转到 (2) 。
图像改变的判断使用异或方式, 改变量通过统计异或结果中“1”的数目而获得, 异或运算使用System Collections命名空间中Bit Array类提供的方法。
2.3 网络通信程序开发
根据上文分析, 本系统在.NET平台网络编程中采用UDP协议传输屏幕图像, 同时, 为了保证命令传送的可靠性, 设计了一种数据重传机制。
在.NET环境下编写UDP应用程序时, 有两种技术, 一是直接使用Socket类, 另一种是使用UDPCIient类。使用套接字编程比较复杂, 为了简化套接字编程, .NET框架又提供了UDPCIient类对基础Socket类进行封装, 从而降低了UDP编程的难度, 提高了编程效率。使用UDPCIient类编写应用程序时, 首先创建一个包含服务器IP和端口号的IPEnd Point对象, 然后创建一个服务器UDP, 数据的发送和接收分别使用UDPCIient类的Send和Receive方法。
为了保证命令等关键信息能正确到达接收方, 在UDP协议的基础上设计了一种数据重传机制。该重传机制是在应用层中实现的, 通过在类中创建专门的方法来处理数据包的发送和接收。算法描述如下:
(1) 发送方向远程接收方发送命令消息
(2) 等待接收方的应答。
(3) 如果在规定的时间内接收到应答消息, 则退出该方法, 并返回传送成功的信息。否则, 将重试次数加1。
(4) 检查重试次数, 如果小于最大重试次数, 则转去执行 (1) ;否则, 退出该方法, 并返回传输失败的信息。
应用程序可以根据返回的消息判断传输成功与否, 然后进行相应的处理, 以下为部分关键代码:
3 结束语
本文详细介绍了远程屏幕传输的使用的关键技术, 并使用c#语言开发了一个远程屏幕图像传输系统。上述例程已在网络管理和远程监控系统中得到成功应用, 可方便地进行屏幕图像的连续发送和接收。程序运行可靠, 能够满足实时性要求, 达到预期效果。
摘要：介绍了远程屏幕图像传输涉及的关键技术, 就网络传输协议的选择和改进做了重点分析, 结合一个具体的远程屏幕图像传输系统, 给出了系统的总体架构和思路, 并介绍了在.NET平台下实现系统的相关类及重要方法。
关键词：屏幕图像,图像传输,传输协议,.Net框架
参考文献
[1]郭代, 晏坚, 王文江.新型屏幕共享系统设计与实现[J].计算机应用研究, 2007, 24 (06) :299-301.
[2]肖道举, 刘洪峰, 陈晓苏.面向远端屏幕监控的一种图像压缩传输方法[J].计算机工程与设计, 2005, 26 (12) :3356-3357.
[3]张丽萍, 喻占武, 肖进胜等.一种基于拷屏和压缩技术的屏幕共享方案[J].中国图像图形学报A, 2003, 8 (9) :1095-1099.
[4]李小鹏, 刘连东等.一种改进的远程屏幕图像实时传输方法[J].计算机应用, 2007, 27 (3) :703-705.
屏幕监控 第3篇
平煤公司瑞安矿为改扩建矿井, 设计年生产能力120万吨, 井下一个综放工作面, 两个综掘工作面。改建前煤矿信息化程度较弱, 基于原始的手工方式汇总数据, 管理者不能有效的实时掌握资源, 组织分配生产。随着矿井改扩建完成, 煤矿需要视频监控系统指导生产, 该系统由大屏幕显示系统和工业电视监控系统组成。视频监控系统可将各重要生产环节和设备, 如提升机、皮带机、井下水泵、选煤厂、装车仓及矿区周界等工作场所的场面直观地反映在生产调度室的DID大屏幕上, 或者通过计算机网络可从网络终端机上调阅, 及时发现生产过程中设备以及其他受控场所设备的各类故障等, 在某些场所可替代人员值守。
2 系统方案
2.1 电视监控系统设计
在调度室建立操作、控制和监控为一体的指挥中心, 销售、门卫等地按要求授予权监控或控制。中心预留光纤、设备接口, 对所有摄像头进行接入管理。系统分为远程监控 (二级) 和中心管理平台 (一级) 两级架构。调度室为信号采集源, 对信号进行本地存储, 中心管理平台是整个系统的核心, 可以实现对全网设备的统一管理、用户权限分配、视频转发, 中心集中存储。各个分控通过分控客户端进行查看。
(1) 前端摄像系统由以下部分组成:前端摄像机 (一体机、球机和矿用隔爆型机) 、立杆与基础 (部分需要立杆安装的地方) 、室外设备箱 (包括光纤熔接、光纤盘纤盒, 摄像机电源) 、前端监控点的配电与防雷接地系统 (室外的摄像机考虑防雷) 。前端系统设计应具有抗风、抗震、防雷、防雨、防尘、防盐雾、防锈蚀、防变形的功能, 摄像机供电采用就地供电的方式。 (2) 摄像机数量:井下监控点21个 (含中央变电所、水泵房、皮带机转载点等) , 井上监控点46个 (含选煤厂、销售区工业广场、办公楼等) 。 (3) 视频传输, 根据传输距离不同采用视频电缆 (或网线) 和光缆两种形式传输。视频电缆采用SYVV75-5、SYVV75-7电缆。光纤采用4芯至36芯多种光缆组合传输。 (4) 实现的功能。实现对监控网内的前端摄像机、存储设备、解码设备、流媒体转发服务器实现集中管理, 监测设备运行状态。对客户端进行账户、密码、使用权限的集中分配和管理, 对客户端登陆监控系统进行验证。对前端设备接入、网络传输、资源访问等采用有效的安全管理措施。监控图像和传输视频信号传送稳定、清晰, 动态性能良好, 可进行图像切换、云台控制等操作。视频信号接入硬盘录像机, 各种录像资料至少保持一个月, 按摄像机数量录像30天配置硬盘容量。
2.2 大屏幕系统设计
2.2.1 系统组成
大屏幕拼接显示系统包括拼接单元组合墙体、图形拼接控制器、大屏控制管理软件、矩阵切换器、接口设备、专用线缆等。
2.2.2 设计目标
在矿调度室安装一套55英寸3×8液晶大屏幕单元显示系统, 可以实时观看与监控系统有关的各种信息, 包括图形图像、实时工业视频监控信号、各种管理信息系统数据、各种历史数据图像以及电脑、电视、实物投影仪、DVD等信号源的信息和计算机网络信息等多种信息。可随时对各种现场信号和各种计算机图文信号进行多画面显示和分析, 及时做出判断和处理, 发布调度指令, 实现实时监控和集中调度的目的。
2.2.3 实现的功能
系统支持单屏、跨屏以及整屏显示模式, 可实现多路动/静态信号窗口的开窗、缩放、移动、叠加等功能。可根据需要在大屏幕上任意切换显示监控系统上传的监控视频图像及计算机图文信息。整套系统的硬件、软件设计上要充分考虑到系统的安全性、可靠性、可维护性和可扩展性, 存储和处理能力满足远期扩展的要求。图像拼接处理器采用最新图像处理及控制技术, 实现多个物理输出组合成一个分辨率叠加的超高分辨率显示输出。
2.3 安装要求
2.3.1 走线要求
弱电线缆 (VGA、视频、RS-232串口、DVI信号连接线等) 应与强电线缆隔开走线, 避免信号干扰。如果是用走线槽, 则不能共用一个走线槽, 应分不同的走线槽分开走线。如果是抗静电地板, 则走线出口处应开孔, 留线缆出口。
2.3.2 空调要求
拼接屏背后的维修通道内有良好的温度控制和散热措施。如果是中央空调应有空调进、出风口, 如果没有中央空调, 应加设专门的空调, 空调功率大小视大屏规模而定。维修通道内温度与拼接屏控制室房间温度应可控制并基本保持相同。
2.3.3 供电电源
拼接单元本身应具备电源保护设计, 系统的电源为AC 220V±5%, 用有保护接地线的三眼插座, 拼接系统和图像控制器及控制PC等同相供电, 电源电压要稳定, 可靠, 要求拼接系统的电源必须经过相应功率UPS供电, 系统设备要有良好的接地, 接地电阻<2Ω, 保证遇到雷击等特殊状况时设备不损坏, 有自动切换的备用电源。
3 主要设备选型
3.1 监控摄像机选型
视频监控系统采用SHF801型红外防爆一体化摄像机16台、DS-2DML型红外中速智能球机13台、DS2CD3232型枪式摄像机17台, KBA27 (B) 型井下防爆摄像机21台。摄像机全部采用SONY CCD传感器, 水平解析度在480TVL以上, 能看清人员的面部特征及设备运行情况, 晚上灯光照度不足的地方, 采用带红外的固定摄像机。
3.2 电视显示墙
大屏幕显示墙由24套55“ (LED光源) LCD超窄边液晶屏组成, 组合方式为3×8 (行×列) , 55“单元屏幕尺寸:1215.3mm宽×686.1mm高, 整屏显示面积为20m2, 框架采用轧钢金属材料制造, 具有良好的刚度, 包边为铝塑板可拆卸式, 单元底座高度800mm, 无缝拼接组合方式, 物理拼缝小于5.5mm。
在DLP、LED、DLP和DID LCD几种拼接墙中, DID LCD速度快、不受物理屏的限制、可以任意开窗口显示图像、超薄机身、安装方便快捷、占用空间少、亮度和色彩容易调节、整屏均匀性高、适合显示动态视频信号、功耗低、维护成本低、8万小时内不必更换的优点, 因此选用。
3.3 数字图形拼接处理器
图形拼接控制器选用数字图像处理器, 30路DVI输出通道, 30路复合视频输入, 可以全部同时以窗口方式实时显示, 视频格式兼容NTSC/PAL/SECAM等多种制式。
3.4 大屏幕显示系统集成控制软件
通过系统控制软件, 可在整个大屏幕上以窗口形式显示各类信号图像, 各图像窗口的位置可以任意定位, 其大小、形状可任意缩放变化, 可在全屏范围任意拖拉;各窗口可任意打开、关闭、扩展至全屏、平铺、相互叠加遮盖。实现对多种信号源定义、调度和管理, 并画在软件虚拟界面内。实现任意信号源窗口模式组合的定义、编辑、调度和管理。
4 使用结果
系统在2013年6月安装完毕投入使用, 大屏幕与安全监测系统、指挥调度系统、视频监控系统、人员定位系统、电力监控系统、无线通讯系统、顶板监测系统等各类子系统进行连接集成, 终端摄像头传来的图像清晰显示在屏幕上, 视频对重要岗位和地点做到了时刻监控, 有了监控系统, 选煤厂集中控制系统也投入使用, 在调度室电脑上就可以控制选煤厂设备运转, 既节约了人力, 降低了人的风险, 还提高了工作效率。
参考文献
[1]李卫中.吴寨矿综合自动化远程集中控制技术的应用[J].煤炭机电与自动化实用技术, 2012 (02) .
[2]郭军琴.DLP大屏幕显示系统在晋城供电公司调度所的应用[J].科技情报开发与经济, 2011 (01) .
屏幕监控 第4篇
网络监控中心具备网络集中监控、灾备应急指挥调度、对外展示窗口三大功能, 作为集中化展示的核心, 大屏幕是整个中心监控工作、展示企业文化、企业实力的重要手段, 其在整个项目中的重要性不言而喻。本文结合主流厂家产品和专业技术, 讨论了大屏幕显示系统的设计技术要点, 对类似系统建设具有参考意义。
1 大屏幕系统设计因素
首先, 人对图像质量的感觉是由许多相关因素结合起来决定的, 尽管在显示系统中人们最重视的是亮度, 但其他因素至少也严重影响着人们对图像的感觉。这些因素有:对比度它决定了系统的动态范围;分辨率它决定了系统显示细节的能力, 因此要获得最好的图像质量感觉, 最高的显示分辨率、最高的亮度是不必要的。亮度吸引人的注意, 对比度成为表现信息的最主要指标。
其次, 大屏幕显示系统的设计一般要考虑以下两个方面的因素:信息显示的内容和方式、室内环境和人眼的视觉特点。信息显示的内容和显示方式决定了大屏幕显示系统的电子学参数, 相对比较容易确定, 而大屏幕系统的光学和结构参数必须结合室内环境和人眼视觉学特点来决定。
2 大屏幕系统技术分析
大屏幕显示系统由显示、传输、控制和辅助四部分组成, 包含显示屏单元、多屏拼接控制器、大屏幕应用管理系统等软硬件设备, 以及外部信号传输设备和线缆等。
2.1 拼接显示方式的选择
目前, 市场上主流的拼接显示方式有:LCD液晶屏拼接、PDP等离子屏拼接、DLP投影屏拼接、LED点阵屏拼接, 四种技术的应用场景、范围和工作方式各有不同。由于PDP与LCD拼接技术同为平板拼接, 在LCD行讨论。
LCD拼接方式, 是将液晶显示屏面板单元通过组合堆叠方式拼接在一起。其优点是功耗低, 重量轻, 安装环境要求不高, 适用于商场车站大厅会议等室内环境;缺点是液晶板易老化, 维护成本高, 出现故障需要更换整个液晶屏, 同时拼接较大 (5-10mm左右) , 不能做到无缝拼接。
DLP拼接方式, 是将DLP投影箱体单元通过组合堆叠方式拼接在一起, 每个显示箱体包括DLP投影机和专业背投屏幕。其优点是拼缝较小 (小于0.5mm) , 效果好, 耗电低, 使用寿命长 (LED光源寿命可达6万小时) , 维护成本低, 满足7X24小时间长不间断运行场合;缺点是对电、空调安装环境要求较高, 需要较大的安装空间和维护空间。
LED点阵屏, 是由多个显示单元拼接构成, 运用在计算机控制下的表贴技术, 对电路板表面的元器件进行全自动组装。其优点是完全无缝隙, 画质绚丽、逼真, 适合动态视频显示, 功耗低, 占空小, 维修方便;缺点是价格昂贵。
DLP拼接虽然在色彩的表现力和整体的厚度上均比其他两种技术的产品稍差, 但是在信号的显示效果和整体的维护成本上而言具有明显的优势, 尤其在推出了LED光源的投影机之后, 不仅显示效果大有提升, 光源的使用寿命更是达到6万小时。
2.2 信号传输处理分析
对于外部信号的传输处理, 目前主要方式有三种:采用电子矩阵+处理器方式, 采用光纤矩阵/光纤链路+处理器方式, 采用IP编码处理方式。根据信号传输处理方式的不同, 对应不同的大屏幕系统组建方案, 各方案对图像拼接控制实现方式各有差异。
矩阵传输方式, 分为传统电子矩阵和光纤矩阵两种。通常距离比较远, 需要接入到光纤传输系统, 配置光矩阵实现信号切换。光纤传输, 高带宽、低衰耗, 实现视频无损压缩的数字化传输。
IP传输方式, 该方式是一个特殊的网络环境, 它通常会使用专有的通信协议, 需要搭建一个独立的网络系统。采用IP传输优点是结构简单, 传输交换均通过网络方式, 扩展性强, 信号源的任意接入, 可通过添加新的采集编码设备实现。但是, 网络化设计, 受限于网络交换机带宽和网络交换机的稳定性, 对网络交换机的性能要求高。
2.3 拼接控制方式分析
根据拼接方式及控制方式各不相同, 主要类型有四种:内部拼接方式、外部拼接方式、内/外部混合拼接方式、网络拼接方式。
内部拼接, 简单直接, 信号显示速度快, 但受限于投影机的输入端口数量及环回接口数量, 其显示方式受限, 无法实现漫游、任意开窗等, 一般在小规模屏幕墙中应用 (如2x2规模应用) 。
外部拼接, 图像拼接效果好, 但受限于拼接控制器的处理能力和背板总线, 在大规模应用中一般需靠多台拼接控制器协同完成。
内/外部混合拼接, 为上述两种方式的结合。
网络拼接, 采用类似软交换的控制与图象处理分离的拼接控制方式, 灵活性大。
3 组建方案比较与选型
鉴于目前对于输入信号源的传输有光纤传输和基于IP网络传输两种, 图像拼接控制方式有外部拼接、内部拼接和网络拼接多种, 不同的传输处理方式分别对应不同的大屏幕系统组建方案, 这里根据传输、控制与处理方式的不同, 给出三个组建方案, 并对各种方案的系统架构、信号源传输方式、图像控制与处理方式、优点与不足进行综合分析, 供日后同类系统建设参考。
3.1 光纤矩阵传输+拼接处理器级联方式
本方案使用光纤矩阵加多台硬件拼接处理器级联的方式实现, 外部不同来源、不同格式的信号源通过光纤传输。传输系统通过光纤矩阵实现, 由光纤矩阵对所有信号的路由进行统一切换管理。多台级联拼接处理器并行工作, 通过大屏幕系统控制软件进行信号控制调用。
优点:
集中化程度高;
光纤传输, 高带宽, 低衰耗, 视频无压缩的数字化传输。
缺点:
大型光纤矩阵费用昂贵;
系统模式调用以及切换速度主要取决于多屏处理器的总线带宽和处理性能 (瓶颈) 。
4 结束语
监控中心大屏幕显示系统是集中监控、灾备应急指挥调度、对外展示的窗口, 发挥着重要作用, 合理选择系统规模、组建方案对监控中心稳定运行提供技术保障。大屏幕系统设计应重点关注整体方案的信号传输速度、传输带宽要求、数据处理能力、切换时间、显示速度等性能指标, 满足对视频信号进行分配、切换、处理, 对图像显示参数进行设置和调整, 对图像进行分割、拼接等应用需要。
摘要：本文介绍了大屏幕显示系统的技术组成、分别论述了目前监控中心大屏幕系统的组建方案, 并对各方案的优缺点进行综合比较, 对类似大屏幕系统建设具有一定的参考价值。
屏幕监控 第5篇
1 常见故障判断与处理
1.1 屏幕显示器自动重启
1) 故障判断:打开屏幕显示器后盖, 外观检查电子盘应无裂纹;检查显示器电子盘使用时间应不超过4年;用带有灯光的专用大型放大镜观察其器件管脚及焊盘、过孔等应无积尘、短路、翘起等现象。此三项检查有一项不符合要求, 则可判断电子盘已老化故障;
2) 处理方法:更换电子盘。
1.2 屏幕显示器“定屏”
1) 故障判断:故障现象1为屏幕显示器曲线静止, 时钟正常时, 原因为监控车载数据编制、存储芯片写入数据信息、屏幕显示器下载文件有误;故障现象2为屏幕显示器曲线静止, 时钟停止, 故障指示灯不点亮, 瞬间开关机能恢复正常工作时, 原因为屏幕显示器5V电源不稳定;故障现象3屏幕显示器曲线静止, 时钟停止、故障指示灯点亮时, 原因为屏幕显示器至主机监控记录板间CAN通讯回路故障;
2) 处理方法:出现故障现象1时, 检查车载地面数据、数据芯片写入文件、屏幕显示器下载文件是否正确完整, 判定故障处所后更正, 故障消除。出现故障现象2时, 测量CPU卡电压, 当电压在4.95~5.05V之间时, 则判断为CPU卡硬件故障, 需更换CPU卡;若电压不在4.95~5.05V之间时, 将显示器电源板的上盖板打开, 调节R26支架电阻值, 该阻值一般在18~30K范围内, 如果电压偏高, 则将R26阻值调小, 如果电压偏低, 则将R26阻值调大, 调节该电阻阻值的范围一般以1K为递增或递减。调节完后, 显示器上电, 将PC-104电源口J1的1, 10脚电压整定在4.95~5.05V之间, 故障即可消除。出现故障现象3时, 重点检查显示器至主机监控记录板间CAN通讯回路, 找出故障点处理, 故障即可消除。
1.3 屏幕显示器“黑屏”
1) 故障判断:运行途中屏幕显示器“黑屏”, 原因为CPU卡温度过高保护或彩屏5V电压偏低、CPU卡硬件故障;
2) 处理方法:机车在运行途中屏幕显示器出现“黑屏”时, 乘务员进行开关机 (重新启动) 一次, 如果可恢复, 属于CPU过热保护;如果不可恢复, 则需下车测量CPU卡电压, 如果电压在4.95~5.05V之间时, 则判断为CPU卡硬件故障, 需更换CPU卡;但电压不在4.95~5.05V之间时, 将显示器电源板的上盖板打开, 调节R26支架电阻值, 该阻值一般在18~30K范围内, 如果电压偏高, 则将R26阻值调小, 如果电压偏低, 则将R26阻值调大, 调节该电阻阻值的范围一般以1K为递增或递减。调节完后, 显示器上电, 将PC-104电源口J1的1, 10脚电压整定在4.95~5.05V之间, 故障即可消除。
1.4 屏幕显示器“白屏”
1) 故障判断:LKJ-2000型列车运行监控装置显示器是通过CAN总线或者485总线和监控记录板进行通信, 从DOC2000电子盘调出地面数据, 根据主机发出的命令和数据, 在液晶显示屏上显示监控的各种信息数据和实时运行曲线。如果出现白屏的现象, 说明从CPU卡开始到液晶显示屏这些环节有问题, 需一步一步来检查。先按压面膜键并有语音提示或者有按键音, 说明CPU卡工作正常, 如果没有则说明CPU卡有问题。用万用表测量电子盘的工作电压, 正常的工作电压在5±0.05V之间, 说明CPU卡有可以工作的条件。在没有把握的情况下可先更换CPU卡, 观察更换后是否能正常工作, 如果正常可判断原来的CPU卡已经故障, 然后检查与CPU卡连接的扁平电缆和彩色液晶屏是否故障;
2) 处理方法:先检查电源, 可测量显示屏、电子盘的工作电源是否正常, 如按压显示屏面膜按键没有任何语音, 更换新CPU卡, 重新连接上电后正常, 按压面膜键如有语音提示, 说明显示屏是由于CPU卡故障造成白屏。
1.5 屏幕显示器按键失效
1) 故障判断:显示器按键主要由显示器面膜以及矩阵键盘电路组成。矩阵键盘电路是由底板对CPU进行地址译码后从而扩展一片74HC245输入口和74HC574输出口, 构成4×8矩阵键盘。键盘为8行、4列矩阵式结构。数据总线D4~D7经U15的八D触发器输出后作为键盘的输入列线, 8条行线由+5V电源经10k电阻引出, 通过U14送至数据总线D0~D7, 作为键盘矩阵行码输出信号。CS.KEY.IN、CS.KEY.OUT由译码电路产生。在每一行线和每一列线间均接有一个按键。按键按下, 使行线与列线接通。在无按键按下时, 由于键盘行线接在电源主5V, D0~D7读出为“1”。CPU对键盘的查询采用逐列扫描、逐行检查的方法由行信号与列信号的组合确认键值。因此, 导致故障的原因多为U14 (74HC245) 无输出或按键弹性减弱、按键粘连。
2) 处理方法:先检查显示器面膜本身有无损坏, 若损坏, 更换面膜后, 发现显示器按键仍然失效, 再检查键盘扫描电路, 用示波器测量U14 (74HC245) 有无输出, 若无输出则更换U14。 (屏幕显示器面膜按键设计寿命为室温环境下以固定力度按压最多1×106万次[1], 高低温环境及粉尘、油污、酸碱腐蚀均会降低面膜使用寿命。如果将环境造成的使用寿命折扣到其最多按压次数的50%, 即0.5×106万次[1], 按压力度等不考虑在内的情况下, 根据乘务员、出库检测等操作按压次数, 按照平均每天800次计算, 需要1.71年更换一次。因为面膜电路是一种矩阵电路, 按压其中任何一个按键都会引起其他按键的反映, 所以将24h所有按键次数加起来应该超过800次。由于显示器面膜按键是乘务员与监控装置的接口, 也是唯一操作手段, 建议使用1年后更换。另外, 根据其他产品面膜使用次数限制, 在不经常按键的情况下, 建议1年更换一次。)
1.6 屏幕显示器无语音输出
1) 故障判断:首先用万用表测量判断扬声器是否损坏;其次用万用表和示波器一步步测量判断C卡语音板的语音处理电路是否不通。若前两项测量都没有问题的情况下, 那么只能是C104CPU卡故障, 由于本语音板由80486并口的数据线5、6、7分别用来控制语音芯片U5的地线、读写时钟、串行数据输入, 并口21脚 (BUSY) 接收语音芯片的数据输入, 所以与C104CPU卡也有一定的关系;
2) 处理方法:用万用表测量扬声器, 如扬声器良好, 再用万用表测量U5语音芯片第1脚和第15脚, 如没有3V工作电压, 再测量U3 (HT7230) , 如有5V电压输入, 但无输出, 可确认U3已损坏, 更换U3。最后更换C104CPU卡。
1.7 LKJ-2000型列车运行监控装置主机关机后显示屏上仍然有显示
1) 故障判断:彩屏110V电源输入时先经过一个继电器, 继电器触头为常开触头, 只有监控主机提供15V电压给继电器, 使之触头闭合, 110V才能送到彩屏电源板, 彩屏电源再变压成5V和12V。现监控装置主机关机后彩屏上仍有显示, 说明继电器不提供电压仍处于闭合状态, 怀疑继电器坏;
2) 处理方法:用万用表测量继电器3、4脚如为导通状态 (正常的在无电压输入时应为断开) , 更换该继电器后工作正常。
2 结束语
以上几种屏幕显示器的故障处理方法大幅度提高了工作人员对LKJ-2000型列车运行监控记录装置故障的判断能力、处理速度和解决问题的彻底性, 对提高行车效率、保障行车安全发挥了重要作用, 在新型监控装置维护方面摸索出了一条适合自己的方法。
摘要：通过对LKJ-2000型列车运行监控记录装置屏幕显示器常见故障的原因进行判断, 提出了处理故障的有效方法。
关键词：监控装置,故障,原因判断,处理
参考文献