基于三维GIS电网视频监控系统-最终论文底稿.docxVIP

地理信息系统原理及应用 专题论文 学院：测绘工程学院专业：地理信息科学班级：0644141 组员：李华富、李大坤、张少晴、 王明阳、余乐组长：李华富基于三维GIS 的电网视频监控系统调查用户需求随着人类的进步和科学的飞速发展，普通的视频监控已难以更好地服务于用户，用户更加希望有一个更加快捷方便、更加人性化、更具真实感的视频监控系统出现，使用户对监控的对象及其和周围环境的关系有一个整体、直观的认识，从而帮助用户对监控结果和事件处理进行更加科学合理的判断和决策。二、系统的主要架构系 统 主 要 由 3 部 分组成：前端系统、监控平台、客户端。前端系统包括摄像机、硬盘录像机、信令控制设备和辅助设备， 其主要功能为按照预先设定的程序或监控平台实时发出的控制信号采集视频信号，传输给硬盘录像机进行存储， 和发出请求的客户端进行显示。 本系统中共有输电线路和变电站 2 类视频前端系统。监控平台包括视频平台和三维 GIS 平台， 部署在 7 台服务器上，分别为：管理服务器、通信服务器、流媒体服务器、录像服务器、数据源服务器、空间数据引擎服务器、GIS 应用服务器。客户端分专业客户端和 Web 客户端 2 种。专业客户端主要进行系统管理、维护和日常监控，该客户端可以使用所有系统提供的功能；Web客户端集成在业务应用系统中， 主要供相关专业人员进行查询和浏览， 该客户端可以使用视频监控的浏览功能。平台软件结构：基于三维 GIS 的视频监控平台分为三维 GIS 平台和视频平台两部分， 三维 GIS 平台通过组件调用的方式为视频平台提供三维 GIS 服务。 平台软件结构和各部分之间关系如图 2 所示。三维 GIS 平台分 3 层：数据层、服务层、应用层。数据层包括空间数据和电力信息数据。 服务层提供空间数据引擎服务和 GIS 功能服务， 将数据层的数据按照一定的模型进行组织、加载，提供给应用层，并提供图形操作、定位、查询、分析等功能。应用层将服务层提供的服务封装成 GIS 应用组件提供给视频平台调用。视频平台也分 3 层：接口 B 层、核心模块层、外部服务和接口 A 层。 接口 B 是平台与前端系统间的接口， 提供前端系统信令接入服务和音视频接入服务。核心模块层包括四大核心模块，分别是流媒体服务模块：实现视频的实时转发、分发功能，视频的流量统计服务功能；通信代理服务模块：提供业务系统访问前端设备时的代理功能；管理服务模块：实现用户、设备、性能、日志等管理功能；录像回放服务模块：支持视频接入与视频调用录像回放服务调用。核心模块层管理和调用平台各种数据。 接口 A 是平台与客户端或业务应用系统间的接口， 提供信息查询服务、认证服务、录像回放服务、音视频调用服务。外部服务包括联动服务和 GIS 调用， 联动服务实现联动单元操作和报警数据接入以及实现操作和报警联动功能，GIS 调用是调用三维 GIS 应用组件。三、系统的主要工作流程监控平台采用提供服务的思想来建设，以组件技术来具体实现各种服务。 把各功能模块做成组件，利用软件开发工具，以搭建积木的形式集成起来， 构成视频监控平台和三维 GIS 平台。 三维 GIS平台通过组件调用的方式为视频平台提供三维 GIS服务。 客户端是利用平台提供的组件为核心部分构建成的。详细流程如下图：四、系统的输入和输出系统的输入由前端系统来完成：按照预先设定的程序或监控平台实时发出的控制信号采集视频信号，传输给硬盘录像机进行存储， 和发出请求的客户端进行显示。系统的输出由客户端来完成：在客户端显示后供用户或相关专业人员进行查询和浏览。五、系统的意义本系统将三维 GIS 与视频监控进行集成， 把电子地图的功能和视频监控的功能相结合，实现了以电网设备为中心的监控格局，使监控人员对监控的对象及其和周围环境的关系有一个整体、直观的认识，同时帮助对监控结果和事件处理进行判断和决策。三维 GIS 以立体造型技术向用户展现地理空间现象，不仅能够描述空间对象间的平面关系，而且能够表达空间对象之间的垂直关系， 为用户提供电网的环境特征（如山脉、道路、水域、建筑物、架空线路、通信线路、变压器区等），以及三维空间信息和基础数据，提高电网调度、应急指挥及设备管理的可视化和人性化程度。三维 GIS 与视频监控的集成可以将分布在不同位置的实时监控视频， 经过网络收集起来并集成到三维场景中， 使得用户能在室内对重要地点进行监控时，不仅具备空间真实感，而且可通过一些空间分析功能为用户提供决策支持服务。