专利名称：基于大屏幕应用的调控中心三方联动可视化监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及能源调控中心大屏幕和调度自动化、厂站视频监控设备间信息联动、显示与记录的系统，属于能源调度自动化领域。
背景技术：
目前各能源厂站的视频监控设备不断升级换代中，新一代能源调度自动化EMS、DCS系统也已建成，采用拼接大屏幕作为能源调度与集控中心的显示器已成趋势。但目前拼接大屏幕显示设备、调度自动化设备、远程视频监控设备等服务能源调度生产的各设备及系统之间基本无动态数据交互。大屏显示设备也只起一个大显示器的作 用，平时需手动切换显示画面；LED点阵显示屏也仅仅显示欢迎词或日历时钟；视频监控设备主要以安防为主而不是重点监视能源生产输送设备，只有发生被盗案件才有人去查看，平时利用率不高，发生故障往往也只有在有案件发生需要调看历史视频查案时才发现；如果现有的视频监控设备用来监控设备，现行的人工操作方式，需要操作人员操作数以千计的摄像机、监视数以万计的能源生产输送设备，人工操作难度太大。
发明内容本实用新型的目的为了克服上述现有技术存在的问题，而提供一种基于大屏幕应用的调控中心三方联动控制系统，本实用新型以调度自动化设备的数据变化(含遥信变化、测量值越限、遥控命令等)信息为依据，按预先设定的方式和数据关联表，通过联动控制模块来控制厂站摄像机旋转变焦到相应监视区域及巡航路径；由联动控制模块来控制LED点阵显示屏滚动发布变化信息；由联动控制模块发指令给拼接控制模块在调控中心大屏幕上弹出多个相关画面显示厂站设备及相关区域的视频图像；本系统拼接控制模块对显示的视频图像进行扫描识别，同时获取关联的摄像机的镜头位置、角度、变焦倍数信息，将摄像机镜头定位信息和图像扫描比对结果一起在识别方式库中检索，加上对特定图形元素的分析，按设置的视频识别策略，识别出设备的当前状态；把识别的设备状态和获取的信息变化内容，按设置的视频增强显示策略，在视频图像上叠加显示状态图形、符号或文字等，叠加显示的内容随摄像机或被监视设备移动而在视频图像上一同移动，增强信息的可读性；本系统同时对信息变化情况和相关视频图像进行记录存储，存储的信息包括从信息变化弹出视频图像画面前一定时间(时间可设置)，一直到用户关闭弹出的画面，这段时间相应视频监控通道的录音录像资料，这段时间内的重要遥测变化曲线、这段时间内的全部遥信值及动作情况，这段时间内的遥控遥调操作情况。基于大屏幕应用的调控中心三方联动控制系统，包括拼接大屏幕、联动控制装置、调度自动化设备、厂站视频监控设备，其特征在于联动控制装置分别与拼接大屏幕、调度自动化设备、厂站视频监控设备相连。本系统对拼接大屏幕、调度自动化设备、厂站视频监控设备的数据资源进行整合共享，并实现信息关联、互动和存储功能。所述的联动控制装置由拼接控制模块、网络视频解码设备、联动控制模块、调控信息获取模块、信息与视频存储设备组成，联动控制模块分别与拼接大屏幕、拼接控制模块、网络视频解码设备、厂站视频监控设备、信息与视频存储设备、调控信息获取模块相连，拼接控制模块与拼接大屏幕相连，网络视频解码设备分别与拼接控制模块和厂站视频监控设备相连，调度自动化设备与调控信息获取模块相连。所述的拼接大屏幕内含LED点阵显示屏。本实用新型的上述各部件都可市场购买得到。基于大屏幕应用的调控中心三方联动可视化监控方法，其特征在于按以下步骤进行(I)联动控制装置上电后与信息和视频存储设备(也称服务器)建立连接，读取外设相关数据，初始化界面及各功能模块接口 ；(2)联动控制模块启动调控信息获取模块通讯子线程，通过调控信息获取模块得·到调度自动化设备的数据的实时值及变化信息，调度自动化设备的数据为遥信、遥测值、遥控命令、遥调命令等；调控信息获取模块从调度自动化设备取得实时信息的方法为数据库访问、建立数据转发通道、软件接口编程、在通讯网络上监听；通讯网络包括以太网、模拟、数字；(3)如果联动控制模块收到遥信动作或遥测值越限或遥控预置命令下发或遥调命令，则启动一个处理线程进行处理，主线程继续查询实时值及变化信息；否则就转到步骤
(2)或结束；(4)联动控制模块查询信息与视频存储设备上的数据关联表，根据实时值及变化信息的关联内容，控制LED点阵显示屏，暂停当前显示的内容，滚动发布此实时变化信息；到达设定的时间，转回显示原有欢迎词或日历时钟；(5)联动控制模块根据步骤(4)查询的数据关联表，根据实时值及变化信息的关联内容，给厂站视频监控设备的网络摄像机、视频服务器或硬盘录像机下发控制命令，控制与变化信息有关的各台摄像机旋转到指定方位，指向相关区域的设备或调用巡航路径；(6)联动控制模块查找网络视频解码设备中未使用的解码通道，如空闲通道不足则按设定的策略停止一部分当前在使用中的解码任务；分配的解码通道与厂站视频监控设备上传的网络视频流建立关联，启动动态视频解码，将网络视频流还原为视频信号，视频信号接入拼接控制模块；(7)联动控制模块给拼接控制模块下发命令，控制拼接控制器在拼接大屏幕上弹出所有相关画面；联动控制模块从厂站视频监控设备获取关联的摄像机的镜头定位信息，镜头定位信息为镜头位置、角度、变焦倍数信息；联动控制模块给拼接控制模块下发数据关联表中的关联设备名称及编号和关联的摄像机的镜头定位信息，控制拼接控制模块对显示的视频图像进行扫描识别，拼接控制模块将摄像机镜头定位信息、关联设备名称及编号和图像扫描比对结果一起在识别方式库中检索，加上对图形元素的分析，按设置的视频识别策略，识别出设备的当前状态；拼接控制模块把识别的设备状态和获取的信息变化内容，按设置的视频增强显示策略，在视频图像上动态叠加显示图形、符号或文字，叠加显示的内容随摄像机或被监视设备移动而在视频图像上一同移动；(8)联动控制模块对信息变化情况、视频图像和音频进行记录存储，保存于信息与视频存储设备；存储的信息为从信息变化弹出视频图像画面前t分钟到用户关闭弹出的画面止，t为自行设置，这段时间相应视频监控通道的录音录像资料、这段时间内的重要遥测变化曲线、这段时间内的全部遥信值及动作情况和这段时间内的遥控遥调操作情况；(9)用户关闭弹出的窗口，视频存储同时停止；本次变化信息处理结束，处理线程停止，转回主线程。本实用新型对拼接大屏幕、调度自动化设备、厂站视频监控设备的数据资源进行整合、共享，改变相关部件功能定位，并实现信息关联、互动和存储功能。一方面建立一套全新的调度生产安全管理综合监控平台，满足调控一体化的要求；另一方面转变视频监控和大屏幕等的应用模式，为能源调度生产服务。实现调控操作与现场视频的智能互动。
图I为本实用新型的结构框图。图2为本实用新型的联动控制装置的联动控制模块内部功能模块图。图3为本实用新型的联动控制装置的联动控制模块控制流程图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步的描述。如图I所示，本实用新型包括拼接大屏幕、联动控制装置、调度自动化设备、厂站视频监控设备，所述的联动控制装置由拼接控制模块、网络视频解码设备、联动控制模块、调控信息获取模块、信息与视频存储设备组成，联动控制模块分别与拼接大屏幕、拼接控制模块、网络视频解码设备、厂站视频监控设备、信息与视频存储设备、调控信息获取模块相连，拼接控制模块与拼接大屏幕相连，网络视频解码设备分别与拼接控制模块和厂站视频监控设备相连，调度自动化设备与调控信息获取模块相连。所述的拼接大屏幕内含LED点阵显示屏。联动控制装置与调度自动化设备、厂站视频监控设备、拼接大屏幕连接如图I所
/Jn ο调度自动化设备(含EMS能量管理系统、SCADA系统、集控系统、DCS系统等)是能源调度与集控部门的主要工作系统，收集和存储所有发电厂、变电站的遥测、遥信数据，下发遥控指令；本系统在大屏幕上开窗弹出画面的数据依据从调度自动化设备取得。调度自动化设备内部包括若干台数据库服务器。调度自动化设备为现有。厂站视频监控设备由安装在厂站(含变电站、发电厂、开关站、水电站、蒸汽站等)的摄像机、话筒、硬盘录像机、视频服务器和通讯网络等组成。厂站视频监控设备在能源系统一般作为安防保卫使用，本设备将其功能定位转为设备状态监控。联动控制模块与厂站视频监控设备的视频服务器或者硬盘录像机接口，实现远方摄像机的控制。厂站视频监控设备为现有。拼接大屏幕目前有三种主流技术，即等离子拼接大屏幕(PDP)、液晶拼接大屏幕(IXD、DID)、背投拼接大屏幕(DLP)。将多块单屏按行列组合成一整面屏的大显示墙，可以整屏显示一个大画面，也可以分开显示多个。拼接大屏幕为现有。拼接大屏幕的LED点阵显示屏由若干块LED点阵模块与专用控制卡组成。联动控制装置将控制LED点阵显示屏平时滚动显示欢迎词和能源系统的重要数据(包括电力网频率、总负荷累加值、安全生产天数等)，其它变化信息(含遥信动作、测量值越限、遥控遥调命令下发等)发生时LED屏发布变化信息的内容。LED点阵显示屏为现有。联动控制装置由拼接控制模块、网络视频解码设备、联动控制模块、调控信息获取模块和信息与视频存储设备构成。拼接控制模块、网络视频解码设备、联动控制模块、调控信息获取模块和信息与视频存储设备均可以市场购买得到。调控信息获取模块从调度自动化设备取得实时信息(含遥信、SOE事件顺序记录、遥测、遥控、遥调等)的变化情况(含遥信动作、测量值越限、遥控遥调命令下发等)，作为画面弹出显示及摄像机联动的依据。调控信息获取模块从调度自动化设备取得实时信息的方法为数据库访问、建立数据转发通道、软件接口编程、在通讯网络上监听；通讯网络包括以太网、模拟、数字；网络视频解码设备负责解码厂站视频监控设备采集到的网络数据流，将其还原成视频信号，接入拼接控制模块进行显示。 拼接控制模块控制拼接大屏幕，能够将多个动态画面显示在大屏幕上面，实现VGA、RGBHV、DVI、HDMI、AV视频等多种、多路显示信号源拼接显示的功能，能在拼接大屏上用画中画方式任意开窗弹出多幅画面。拼接控制模块同时可在视频图像上根据设置的参数智能识别设备状态，动态叠加显示图形符号标记或文字，以便用户更容易的了解视频图像的内容，增强信息的可读性。信息与视频存储设备此设备为运行数据库的服务器，服务器可以是单机也可根据需要配置两台以上的服务器，提高本设备的容量与可靠性。服务器存储所有信息数据关联表，记录所有信息变化情况和弹出画面显示的视频录像数据。联动控制模块是本系统的控制中心，与上述各分系统通讯，实现信息联动、切换显示功能，并将变化信息和同时摄录到的视频存储到信息与视频存储设备中。本实用新型的联动控制装置的核心部件——联动控制模块的主要功能，如图2所示联动控制模块的初始化部分主要与信息与视频存储设备网络接口，负责信息数据关联表、各通讯或控制对象的接口信息及运行参数的读取，按各通讯或控制对象的接口信息对设备进行初始化；联动控制模块的信息与视频存储设备接口功能将所有需保存的信息及视频录像存储在信息与视频存储设备上，同时可查询历史记录及录像；联动控制模块与信息和视频存储设备之间为双向数据流。联动控制模块与厂站视频监控设备为网络接口，厂站视频监控设备是被控制对象，联动控制模块向视频监控方向为控制流，控制厂站监控摄像机旋转、切换巡航路径等；视频监控向联动控制模块的是数据流，主要是厂站监控摄像机的位置信号反馈信息等。联动控制模块与网络视频解码模块为网络接口，实现所需视频的解码还原；联动控制模块向视频解码方向为控制流，主要控制解码器切换解码通道。联动控制模块与拼接控制模块为网络接口，实现视频开窗弹出显示，及叠加符号文字等；联动控制模块向拼接控制模块方向为控制流及摄像机位置数据流。联动控制模块与调控信息获取模块为网络接口，调控信息获取模块向联动控制模块方向为数据流，数据为实时数据和变化信息等。联动控制模块与LED点阵显示屏为网络接口，实现信息在LED点阵显示屏上显示的功能；联动控制模块向LED点阵显示屏方向为控制流，主要是向LED屏下发显示内容和显
,」、O联动控制模块与拼接大屏幕为网络接口或RS232接口，联动控制模块向拼接大屏幕方向为控制流，实现拼接大屏电源开关、亮度、色度、对比度调节、显示位置调整等控制功倉泛。本实用新型基于大屏幕应用调控中心三方联动可视化监控方法，具体步骤为如图3所示。(I)联动控制装置上电后与信息和视频存储设备(也称服务器)建立连接，读取外设相关数据，初始化界面及各功能模块接口 ；(2)联动控制模块启动调控信息获取模块通讯子线程，通过调控信息获取模块得 到调度自动化设备的数据的实时值及变化信息，调度自动化设备的数据为遥信、遥测值、遥控命令、遥调命令等；调控信息获取模块从调度自动化设备取得实时信息的方法为数据库访问、建立数据转发通道、软件接口编程、在通讯网络上监听；通讯网络包括以太网、模拟、数字；(3)如果联动控制模块收到遥信动作或遥测值越限或遥控预置命令下发或遥调命令，则启动一个处理线程进行处理，主线程继续查询实时值及变化信息；否则就转到步骤
(2)或结束；(4)联动控制模块查询信息与视频存储设备上的数据关联表，根据实时值及变化信息的关联内容，同时控制LED点阵显示屏，暂停当前显示的内容，滚动发布此实时变化信息；到达设定的时间，转回显示原有欢迎词或日历时钟；(5)联动控制模块根据步骤(4)查询的数据关联表，根据实时值及变化信息的关联内容，给厂站视频监控设备的网络摄像机、视频服务器或硬盘录像机下发控制命令，控制与变化信息有关的各台摄像机旋转到指定方位，指向相关区域的设备或调用巡航路径；信息与视频存储设备上的数据关联表中对遥信动作、遥调命令、遥控预置命令下发，会设置关联3个以上的监控摄像机，设备所在的摄像机(可观察设备本身状态)、控制此设备的现场控制柜或控制箱所在的摄像机(一般有指示灯或仪表，能观察设备的监测情况及状态指示，同时看是否有人在当地控制柜手动操作)、厂站的值班室或主控室的摄像机(主要看是否有人在当地的监控设备或计算机上操作)。测量值越限则只需关联设备所在的摄像机、控制此设备的现场控制柜或控制箱所在的摄像机。夜间照明不足时，自动控制厂站视频监控设备打开辅助照明。(6)联动控制模块查找网络视频解码设备中未使用的解码通道，如空闲通道不足则按设定的策略停止一部分当前在使用中的解码任务；分配的解码通道与厂站视频监控设备上传的网络视频流建立关联，启动动态视频解码，将网络视频流还原为视频信号，视频信号接入拼接控制模块；(7)联动控制模块给拼接控制模块下发命令，控制拼接控制器在拼接大屏幕上弹出所有相关画面；联动控制模块从厂站视频监控设备获取关联的摄像机的镜头定位信息，镜头定位信息为镜头位置、角度、变焦倍数信息；联动控制模块给拼接控制模块下发数据关联表中的关联设备名称及编号和关联的摄像机的镜头定位信息，控制拼接控制模块对显示的视频图像进行扫描识别，拼接控制模块将摄像机镜头定位信息、关联设备名称及编号和图像扫描比对结果一起在识别方式库中检索，加上对图形元素的分析，按设置的视频识别策略，识别出设备的当前状态；拼接控制模块把识别的设备状态和获取的信息变化内容，按设置的视频增强显示策略，在视频图像上动态叠加显示图形、符号或文字，叠加显示的内容随摄像机或被监视设备移动而在视频图像上一同移动；(8)联动控制模块对信息变化情况、视频图像和音频进行记录存储，保存于信息与视频存储设备；存储的信息为从信息变化弹出视频图像画面前t分钟到用户关闭弹出的画面止，t为自行设置，这段时间相应视频监控通道的录音录像资料、这段时间内的重要遥测变化曲线、这段时间内的全部遥信值及动作情况和这段时间内的遥控遥调操作情况；本操作实现信息变化事件的数据、视频、音频追忆功能。因此视频录像存储时，联动控制模块需要访问厂站视频监控设备的硬盘录像机，截取弹出视频图像画面前一定时间的视频录像，将视频进行拼接、存储； 为防止视频录像占用存储空间过大，联动控制模块自动清理超过设定时间的历史数据(一般设定时间为若干年)，联动控制模块定时检测信息与视频存储设备的可用存储空间，空间不足时提醒用户升级设备或清理历史数据；(9)用户关闭弹出的窗口，视频存储同时停止；本次变化信息处理结束，处理线程停止，转回主线程。联动控制装置的特有技术细节调控信息获取模块从调度自动化设备取得实时信息的方法(注只需选择实施其中一种方法就能实现获取全部数据的功能和需求)“数据库访问”指调控信息获取模块连接调度自动化设备中的数据库服务器，实时查询数据表，获取所需的数据及变化信息，现有调度自动化设备不需任何修改。基本上所有的调度自动化设备都使用第三方的大中型数据库软件，在数据库中配置相应的用户权限就能访问。“建立数据转发通道”指调控信息获取模块从调度自动化设备中接出一个通讯线路，在调度自动化设备中进行相关设置后，将所需数据及变化信息发给调控信息获取模块；调度自动化设备需配置通讯通道和转发数据表等信息，这是调度自动化设备本身已经具有的功能，修改比较容易。“软件接口编程”指调度自动化设备生产厂家根据调控信息获取模块需要，修改软件，增加软件功能接口，使调控信息获取模块能够取得相关数据；此方法需调度自动化设备生产厂家技术人员参与。“在通讯网络上监听”指调控信息获取模块将监听口并联在调度自动化设备与下级厂站自动化设备的通讯线路上，监听接收通讯内容，再分析通讯内容获取数据；调度自动化设备与下级厂站自动化设备一般采用三种方式通讯网络通讯、模拟FSK和数字RS232 ；网络通讯监听采用本获取模块内置的特殊交换机实现，模拟FSK和数字RS232通讯则直接并接在通讯线路上监听或通过增加中继模块监听；此方法调度自动化设备不需任何修改。信息与视频存储设备上的数据关联表主要内容
权利要求1.基于大屏幕应用的调控中心三方联动控制系统，包括拼接大屏幕、联动控制装置、调度自动化设备、厂站视频监控设备，其特征在于联动控制装置分别与拼接大屏幕、调度自动化设备、厂站视频监控设备相连。
2.根据权利要求I所述基于大屏幕应用的调控中心三方联动控制系统，其特征在于所述的联动控制装置由拼接控制模块、网络视频解码设备、联动控制模块、调控信息获取模块、信息与视频存储设备组成，联动控制模块分别与拼接大屏幕、拼接控制模块、网络视频解码设备、厂站视频监控设备、信息与视频存储设备、调控信息获取模块相连，拼接控制模块与拼接大屏幕相连，网络视频解码设备分别与拼接控制模块和厂站视频监控设备相连，调度自动化设备与调控信息获取模块相连。
3.根据权利要求I或2所述基于大屏幕应用的调控中心三方联动控制系统，其特征在于所述的拼接大屏幕内含LED点阵显示屏。
专利摘要本实用新型涉及基于大屏幕应用的调控中心三方联动可视化监控系统及方法，系统包括拼接大屏幕、联动控制装置、调度自动化设备、厂站视频监控设备，联动控制装置分别与拼接大屏幕、调度自动化设备、厂站视频监控设备相连。本实用新型对拼接大屏幕、调度自动化设备、厂站视频监控设备的数据资源进行整合共享，并实现信息关联、互动和存储功能，建立一套全新的调度生产安全管理综合监控平台，满足调控一体化要求；转变视频监控和大屏幕应用模式为能源调度生产服务。
文档编号H04N7/18GK202794997SQ201220395038
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者南风, 胡翔, 詹学磊, 邵立政, 邓凯, 张东华, 刘钰 申请人:武汉九升科技有限公司, 湖北省电力公司