基于CDMA电力自动化远程图像监控系统的设计

论文摘要

随着国民经济的发展以及人民物质文化生活水平的不断提高,对电力的需求越来越大,促使电力事业迅速发展。自动化技术的不断发展,使电力系统的自动化水平逐步提高,各发电厂、变电站、通讯站、生产现场等都逐渐需要通过监控系统实现少人、无人监管,以提高生产效益。近年来,随着编解码技术的发展和中国移动GPRS网络,中国联通CDMA网络,以及中国电信、中国网通的WLAN无线宽带接入系统的开通,利用它们作为承载网络,进行低码率的无线视频监控系统越来越受到人们的关注。与传统固定网有线方式相比,采用无线方式可以克服由于地理位置、布线成本和远距离监控等带来的问题,其组网更加灵活,可以满足不能架设线路的监控点的监控需求,这是其他监控方式所无法替代的。1、本文主要研究了视频通信系统的构建和视频实时通信的关键技术,对比三种无线制式的优缺点,研究各种视频压缩标准的基础上,选择了联通的CDMA1X网络和MPEG-4图像压缩标准,在TI的TMS320DM642图像处理平台和PC处理平台上设计并实现了一个无线实时视频监控系统。2、系统采集终端采用基于一颗DM642的嵌入式一体化设计方案,其操作系统、通信协议、网络协议、音视频处理软件均在一颗TMS320DM642上实现,可以同时采集4路视频的功能,有效降低了硬件成本和开发难度。通过RS232串口与WAVECOM的Q2358C CDMA模块连接实现无线硬件信道。3、系统的软件设计架构分析,对此基于CDMA远程图像监控系统实现的关键技术压缩算法进行了比较研究,从特点及适用范围入手论证了此系统选用MPEG-4压缩算法的正确性,在异常图像提取方面选取并分析了能够大大提高此系统实用性的背景去除算法。系统调试结果显示该系统能够对大部分视频数据进行正确接收、排序和解码,图象基本正确,而且图象质量较为清晰,说明该监控系统方案是可行的。最后,对全文的工作进行了总结,指出了系统设计上需要改进发展的地方和3G时代的到来无线视频监控系统未来的发展方向和前景。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 视频监控及电力自动化监控系统概述
• 1.2.1 视频监控系统概述
• 1.2.2 电力系统自动化监控系统现状与发展趋势
• 1.3 论文的主要内容和结构
• 第二章 无线视频监控系统相关技术分析
• 2.1 无线视频监控系统的总体设计以及运行原理
• 2.2 目前几种无线监控系统比较
• 2.3 CDMA1X 无线网络接入技术
• 2.3.1 CDMA 技术的演进与标准
• 2.3.2 简单IP 和移动IP 技术
• 2.4 本章小结
• 第三章 视频监控终端硬件总体研究与设计
• 3.1 系统结构与原理
• 3.1.1 TMS320DM642 信号处理器
• 3.1.2 视频采集电路的设计与实现
• 3.1.3 音频模块的设计
• 3.1.4 UART 接口电路设计
• 3.1.5 CDMA 信道硬件构成
• 3.2 本章小结
• 第四章 视频监控系统软件设计
• 4.1 DSP 终端软件设计
• 4.1.1 终端总体软件架构分析
• 4.1.2 无线CDMA 软件设计层次
• 4.1.3 上层应用程序设计
• 4.2 PC 平台监控端软件结构
• 4.3 MPEG-4 压缩算法
• 4.4 背景去除算法
• 4.5 系统的调试和应用实践
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论
• 5.1 本文工作总结
• 5.2 未来展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢