一种基于3G的煤层气采气井站远程监控系统

论文摘要

我国的煤层气产业已进入高速增长期,及时掌握煤层气田的生产情况对于安全开采有重要的意义。因此,本文针对煤层气田的特点,提出一种基于3G的视频监控系统。我国的煤层气田分布在广袤的大地上,多数气田在人迹罕至的地方。若以传统方法建立煤层气视频监控系统将会面临电缆敷设难、后期维护成本高等困难。本文借助以高传输速率为优势的3G网络,构建无线视频监控系统可以在煤层气田视频监控领域得到广泛的应用。首先,对比各种3G网络和视频压缩算法,最终确定煤层气视频监控系统采用中国联通WCDMA网络,压缩算法选择目前最适宜网络传输的H.264算法。实践证明,在联通WCDMA网络高传输速率的保障下,视频信号经H.264算法压缩后具有很好的传输效率。WCDMA网络中的终端不具备公网IP地址,这样监控中心就无法访问到终端设备,通过在前端设备和监控中心之间建立VPN虚拟专用网的方法很好地解决了这一问题,并保障了网络传输的安全。该煤层气视频监控系统由前端视频采集设备、视频服务器、3G路由器和监控中心软件组成。使用C#语言编写了功能齐全的视频监控软件：最后,提出一种利用帧差法的图片存储策略来解决大量图片占用系统存储资源的问题,即通过比较不同时刻图片的灰度值来判断所监控的场景是否有变化,有变化则存储,没有则不存储。这种存储策略将大大节省系统的存储空间,提高了视频管理的效率。相信随着3G网络的不断完善,该无线监控系统将较好的满足很多应用领域的需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 视频监控系统的发展历程
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 课题的来源
• 1.4 研究内容
• 2 3G网络选择及关键技术介绍
• 2.1 3G网络的选择
• 2.1.1 速度
• 2.1.2 稳定性和覆盖面
• 2.1.3 资费
• 2.1.4 网络的确定
• 2.2 H.264技术说明
• 2.3 VPN技术概述
• 3 系统总体设计及组网实施
• 3.1 系统功能要求与划分
• 3.1.1 系统功能要求
• 3.1.2 软件系统功能模块划分
• 3.2 系统总体组成
• 3.2.1 主要设备介绍
• 3.2.2 监控软件总体设计
• 3.2.3 C#使用SDK提供的接口
• 3.3 组网实施
• 3.3.1 视频服务器的设置
• 3.3.2 3G路由器的配置
• 3.3.3 VPN服务器建立
• 4 监控中心软件设计
• 4.1 相关技术说明
• 4.1.1 DirectShow技术概述
• 4.1.2 建立多窗体文档
• 4.2 系统初始化模块的设计
• 4.3 参数配置模块的设计
• 4.4 视频浏览模块
• 4.4.1 窗体间的变量传递
• 4.4.2 相关流程及主要接口
• 4.4.3 功能实现
• 4.5 图像参数设置
• 4.6 云台功能的实现
• 4.7 图像的直接存储
• 4.8 画面回放模块
• 4.9 数据库部分
• 4.9.1 数据库存储图片的方法对比
• 4.9.2 ADO.NET概述
• 4.9.3 C#对ACCESS数据库的操作
• 4.10 图像的有效存储策略
• 4.10.1 GDI+介绍
• 4.10.2 C#图像处理基础
• 4.10.3 图像的颜色空间
• 4.10.4 彩色图像的灰度化
• 4.10.5 帧差法在文中的应用
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢