智能安全监控系统：电力系统实时防护与异常检测

智能安防系统能实时监控家中的异常情况。 #生活技巧# #数码产品使用技巧# #智能家居控制方法#

浅谈快速反应智能安全监控系统的设计与实现浅谈快速反应智能安全监控系统的设计与实现

0 引言 　　安全监控通过实时监控网络或主机活动，监视分析用户和系统的行为，审计系统配置和漏洞，评估

敏感系统和数据的完整性，识别攻击行为，对异常行为进行统计和跟踪，识别违反安全法规的行为，使用诱骗

服务器记录黑客行为等功能，使管理员有效地监视、控制和评估网络或主机系统。 　　对电力系统实际运行状

况的在线识别和动态显示。安全监控需要整个电力系统的实时数据（信息）。需检测的信息有如下几种：有功

潮流、无功潮流、支路电流、母线电压、母线有功注入功率和无功注入功率、频率、电能表读数、断路器状态

及操作次数、隔离开关刀闸的位置、保护继电器操作状态、变压器分接头的位置、各变电所状态、各种报警

等。通常采用彩色屏

0 引言引言

　　安全监控通过实时监控网络或主机活动，监视分析用户和系统的行为，审计系统配置和漏洞，评估敏感系统和数据的完整

性，识别攻击行为，对异常行为进行统计和跟踪，识别违反安全法规的行为，使用诱骗服务器记录黑客行为等功能，使管理员

有效地监视、控制和评估网络或主机系统。

　　对电力系统实际运行状况的在线识别和动态显示。安全监控需要整个电力系统的实时数据（信息）。需检测的信息有如下

几种：有功潮流、无功潮流、支路电流、母线电压、母线有功注入功率和无功注入功率、频率、电能表读数、断路器状态及操

作次数、隔离开关刀闸的位置、保护继电器操作状态、变压器分接头的位置、各变电所状态、各种报警等。通常采用彩色屏幕

显示器动态地向调度员显示电力系统的运行状态。

　　本文设计了一个无人值守的监控系统。系统在无人进入监视范围时不保存视频图像，当有人进入监视范围时才启动视频记

录程序，同时自动快速捕获人脸，利用模式识别与图像处理技术对人脸特征进行分析，提取其特征量并与人脸库中的特征量进

行匹配，判断是否为非法人员，如果是则进行报警，并通过网络提醒远程监控中心注意监视。对于平时很少有人出现的场合，

利用该监控系统可以减少数据容量，减少监控人员，而且不会担心错过监视对象。

1 系统概述系统概述

　　摄像机在主控系统的控制下工作，在没有移动目标进入的情况下，摄像机的数据不存储。当拍摄到有人进入后，主控系统

立即控制摄像机对非法进入指定区域的人体进行跟踪，并在跟踪过程当中对人脸定位并快速准确地获取其面部图像，同时启动

录像功能；然后通过一系列的数字图像处理方法对面部图像进行分析、处理，确定是否为非法入侵，如果是则启动报警系统。

利用多个这样的子系统可组成一个监控网络，各个子系统通过网络与监控中心连接。因各个子系统具有智能监控功能，所以监

控中心只配备一个值守人员即可监控20个以上的监控点，大大减少了人员的使用。

2 系统硬件组成系统硬件组成

　　由于该系统处理的数据量较大，且要求实时性强，故采用DSP和FPGA相结合的方法，加上图像数据采集芯片以及存储芯

片，构成核心图像处理单元。

　　数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世

纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通

过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里，数字信

号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。

FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上

进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服

了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

本设计同时配备有本地报警模块、网络传输等，从而构成了一个完整的监控系统。系统组成框图如图1所示。

2.1 系统主要芯片的选用系统主要芯片的选用

　　（1）图像采集芯片采用TVP5150。TVP5150是具备超低功耗、支持NTSC／PAL／SECAM等格式的高性能视频解码

器。在正常工作时，它的功耗仅115 mW，通过设置内部寄存器，可以将模拟图像信号转换为YUV4:2:2格式的ITU-R BT.656

数字信号，并直接送到DM642进行处理。

　　（2）为提供系统的快速反应能力，图像处理芯片的选择尤为关键，综合各方面的因素，DSP选用TI公司专用多媒体芯片

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