非实时教学系统

非实时教学系统（精选8篇）

1.非实时教学系统 篇一

结构化布线现已广泛应用於通讯、金融、地产、教育、航运及酒店等各行各业，

综合布线系统之实时布线系统

。随著布线基建不断扩建，管理也愈趋繁复。最使网络管理员感到棘手的问题，莫过於文档记录的更新。传统以来，布线文档一般以人手更新，偶有疏忽亦不足为奇，而且大大加重了网络管理的负担及成本，在讲求效率与成本效益的今天，此举并不化算。因此，简单、自动兼具智能特性的布线管理系统便应运而生。

Molex的实时布线系统 (Real Time Patching) 就是一种意念创新的智能布线管理方案，可提供全面的实时布线讯息，有助监管布线系统的移动、增加和改动，亦能自动完成网络勘测、数据库更新、故障追踪及文档编制工作。

系统配置十分简单，其内置「自学端口」具有自动识别功能，可加快系统设置。该系统还具备「无上限」的扩展效能，有利於本区或远程运作，亦可通过网络连接进行管理，支援多媒体连接，把铜缆、光纤、交连及同轴电缆等混种介质融会贯通，发挥最大效能。

实时布线的精蕴在於「软硬兼施」，以先进软件配合硬件运作，达致多元化效能，常见应用包括网络资源管理和规划、系统检测、网络定址更改、文档编制及改动勘测等。这类系统的兼容性和互动能力均极高，以Molex的系统为例，除了新安装部分外，企业可沿用现有的超五类布线系统，也不受制於原有设施的寿命和使用期限。

此外，这种布线技术有助实现中央化管理，让企业轻易掌握网络上每个端口的状况，准确审计网络设施的利用率、加强系统保护，甚至落实完善的灾难复原策略，确保业务运作无间。

透过智能运作，实时布线管理系统能将服务中断时间减至最低，降低资讯基建的整体持有成本。实时布线管理系统可舒缓系统管理压力，避免人为错误，准确审计网络设施的利用率，避免增加没必要的昂贵有源设备。网络管理人员毋须大费周章监测系统运作和编制相关文档，一切都可自动完成，让企业把宝贵的人力资源投放於更具价值的业务环节，藉以增进盈利。(学电脑)

毋庸置疑，智能布线是结构化布线必然的发展里程。尽管网络管理员已习惯以人手或电子表格更新布线纪录，但这些方法都不能即时查看网络连接状况。同样，尽管简单网络管理协定 (SNMP) 可供即时查看网络业务量，但只有通过智能布线系统，管理员才可全面掌握通讯基建内的物理互连情况。

实时布线管理系统的回报期相当短，一般不超过十八个月。据估计，这种系统甚至可将系统移动、增加和改动的人工成本减低一半。对於资源有限、讲求投资回报的香港企业来说，这无疑是一大优势。

2.非实时教学系统 篇二

2013年8月和11月, 国家广电总局先后颁布了调频频段数字音频广播信道标准[1]和复用标准[2], 这也标志着我国调频频段广播数字化方案以及在调频频段数字音频广播系统中各种业务开展的业务复用机制已经确定。由于受到带宽的限制, 传统的模拟调频广播只能提供单一的音频业务, 而采用了数字编码调制技术的数字音频广播在频谱利用效率上有了很大的提高, 可以在传输音频业务的同时实现低码率数据业务的传输, 这也为新型业务的产生和应用提供了可能。而且随着广播电视数字化技术的迅速发展, 人们除了对所接收到的声音的品质越来越重视之外, 对多样化服务的要求也越来越高。

调频频段数字音频广播 (FM-CDR) 技术采用了数字音频压缩编码和信道编码调制技术, 使其不仅具有能够支持高速移动接收、支持单频网等特点, 还能够在提供高音质立体声节目的同时, 进行一些数据业务的传送, 例如图片、文字信息和数据等。

GY/T 268.2-2013仅定义了在调频频段数字音频广播系统中音频业务的复用方式, 各音频业务与复用子帧的对应关系及相应的描述信息等, 而对EPG、紧急广播等未来开展的数字业务只进行了预留。本文主要讨论如何在现有调频频段数字音频广播系统中进行非实时的数据文件推送传输, 提出相关的传输协议和封装方法, 推送业务并不限制数字文件的格式, 可以是音频文件、图片、网页等格式。非实时数据文件推送方案在设计时既要考虑到与已有的复用系统兼容, 又要考虑到在用户端, 当用户开机后只要能够收到接收文件的正确信息, 无论这个信息是文件的开头还是中间部分, 都应该保存, 文件其余的部分或者不正确的部分将在同一个文件的重传中补全就可以了, 因此文件的传输应该进行分段传输和校验。

基于上述要求并参考地面数字音频广播 (DAB) 系统技术规范[3]的建议, 在调频频段数字音频广播系统中的非实时数据文件推送利用多媒体对象传输 (MOT, Multimedia Object Tranfer) 协议[4], 在相关配置和管理信息的控制下, 将文件数据打包封装, 以数据包形式传输到用户的接收终端, 实现数字节目的播放和呈现;接收终端将接收到的文件按照一定的配置管理信息自动存储在相应的文件专区中, 由用户自主选择收听或收看, 实现节目、数据的接收。

本文首先介绍了调频频段数字音频广播系统的复用机制以及非实时数据文件的推送业务如何在此复用体制中开展, 其次介绍了本文提出的一种在调频频段数字音频广播系统中应用的非实时数据文件推送的封装格式和传输协议。

1 调频频段数字音频广播复用机制及非实时数据文件推送业务的复用机制

1.1 调频频段数字音频广播的复用机制

在调频频段数据音频广播的物理层信道中向复用层提供了业务数据通道、业务描述信息通道和系统信息通道, 用于承载来自复用层的主业务数据、系统信息和业务描述信息。其中主业务数据指的是运营商开展的业务, 如音频业务和数据业务等, 在业务数据通道传输;系统信息主要包含系统的频谱模式、业务描述信息调制方式、主业务数据调制编码方式和分层调制指示等系统控制信息, 这些信息对于接收机解码是至关重要的, 在信道中的系统信息通道传输;业务描述信息主要包含了系统的网络信息表、各路节目的业务标识等信息, 主要用于传输流的物理传输网信息描述及业务中不同业务分量的标识等, 在信道中的业务描述信息通道传输。

复用部分的主要功能是将来自业务输入部分的音频业务、数据业务等按照一定的复用协议封装、排列, 除此之外, 还需要在复用部分完成系统信息和业务描述信息的配置、生成与封装。图1给出了信道传输采用均匀保护、非分层编码调制方式时, 复用帧的结构以及复用帧与信道标准中逻辑帧的关系。

控制复用帧和业务复用帧的帧结构是相同的, 都是由帧头、净荷和填充构成。控制复用帧中的净荷由各种控制信息表组成, 目前在GT/Y268.2-2013中定义了业务复用配置表和网络信息表两种控制信息表, 其中业务复用配置表主要用于定义在当前频点内的每个业务复用帧的复用子帧数和复用子帧对应的业务标识等。业务复用帧净荷由复用子帧组成, 在一个业务复用帧中可以包含多路音频流或者其他的数据业务, 每路音频节目和数据业务分别封装在不同的复用子帧中。运营商可以依据信道的传输能力和实际需要对业务进行复用配置。

目前已实现的音频编码器、复用器及激励器之间的音频业务的传送采用UDP包的格式, 复用器将指定端口和UDP组播地址的音频编码器产生的音频帧复用至相应的复用子帧中, 并给此路音频业务指配业务标识号。

1.2 非实时数据文件推送业务的复用机制

与音频业务类似, 非实时数据文件推送业务也将在指定的复用子帧中进行传输, 在复用器中为此业务指配业务类型和业务标识号。

同样与实时音频以UDP包格式从音频编码器发送至复用器类似, 非实时推送的文件在按照指定的格式进行封装后, 也将以UDP包的格式由非实时数据推送业务服务器发送至复用器中。其过程为:1.在复用器中对非实时数据推送业务配置指定的UDP组播地址、端口号、业务标识等, 并将业务标识和对应的子帧信息发送至业务描述信息中;2.非实时数据文件推送业务服务器将待推送文件按照指定格式封装后, 以复用器指配的组播地址、端口号和业务标识等将待推送数据文件进行配置和发送相应的UDP包, 图2给出了在调频频段数字音频广播系统中进行非实时数据文件推送的框图。

2 非实时数据文件推送的封装与分割

待推送的数据文件通过MOT协议进行封装之后, 并经过数据组封装后, 以包模式进行传输。此外为了指导接收终端对接收文件进行管理缓存和文件存储以及对接收文件的呈现等, 非实时数据推送业务内容提供商应应提供业务配置和存储配置等文件, 这些配置文件也按照与推送的数字文件封装格式一样的方式进行封装, 图3给出了非实时数据文件封装框图。

2.1 MOT协议

MOT协议是DAB系统中用于文件对象传输的协议, 其经过多年来的发展和完善已经比较成熟, 对于非实时数据文件推送业务而言, 在文件传输的底层采用MOT协议作为基础传输协议, 既可以借鉴MOT协议的成熟和完善的规范, 也可以利用现有的一些支持MOT协议的芯片厂商的方案来简化开发。因此应用于调频频段数字音频广播系统中的非实时数据文件推送业务也选用MOT协议。

MOT协议分为头模式和目录模式, 本文仅讨论使用MOT头模式。MOT头模式的结构分为三部分:核心头信息, 扩展头信息和数据体, 如图4所示。

为了传输容量较大的文件, 非实时数据文件经过MOT封装后, 需要再将其分割成若干个片段。分段的策略是先将文件分成较大长度的数据组, 然后每个数据组再封装成长度固定的数据包传输。

2.2 数据组

数据组的结构包括数据组头, 一个可选的会话头, 一个数据字段和一个CRC校验, 其各部分的具体描述如图5所示。

2.3 包传输

包由一个包头、一个包数据字段和一个包CRC组成, 包的固定长度为96字节, 其各部分的定义如图6所示。

经过了MOT封装后的头信息与数据体分别进行分割, 填充至数据组的数据字段中, 头信息分割片段的大小可以和数据体分割片段的大小不一样, 如头信息的分割片段为x长度, 数据体的分割片段为y长度, 当头信息和数据组的最后一个分割片段的大小不足x或y时, 不用补充额外的字节。x和y的长度可以由分割头中的分割块大小指定。

头信息和数据体分别进行分割和分开传输, 分开传输的目的是:1.在数据体传输前和传输中头信息能够多次重复传输, 尤其是在较大文件传输时这个功能非常有用;2.可以提前传输头信息, 接收机能够提前做好文件存储管理等工作。分割后的片段再添上2个字节长度的分割头后, 作为数据组的数据字段进行传输, 如图7所示。包含头信息的片段必须在包含数据体的片段之前传输, 且在数据体传输过程中可以不定时的插入包含头信息的片段。

3 非实时数据文件推送业务的应用

非实时数据文件推送业务在一个复用子帧中进行传输。为了控制接收终端接收和呈现所收到音频节目的方式以及对接收文件进行管理缓存和文件存储等, 非实时数据文件推送业务的内容提供商应提供业务配置文件和文件存储配置等信息。因此, 为了实现业务配置文件及数据推送文件的传输和接收, 将非实时数据文件推送业务传输的通道分为两个逻辑传输通道:一个为快速存取通道, 一个为数据通道, 两个逻辑传输通道在同一个复用子帧中传输, 两个逻辑通道的区分由包地址区分, 快速存取通道的包地址指定为15。下面举例说明, 若在每个逻辑子帧中传输10个数据包, 则数据包的传输速率为10×96×8/0.64=12kbps (在调频频段数字音频广播系统中, 每个逻辑帧的长度为640ms) , 在10个包中, 第1个和第2个包用于传输配置信息, 其余的包用于传输文件数据。接收终端的数据解码器持续接收文件并按照业务配置文件中存储配置文件等约定管理缓存和文件存储。终端应用根据业务配置信息文件的设定来实施终端内容的管理策略, 并提供下载音频节目的分类浏览和内容回放, 以及其他如节目收藏等高级操作。

4 结论

本文提出了一种在现有调频频段数字音频广播系统中进行非实时的数据文件推送传输的传输协议和封装方法, 此方法与调频频段数字音频广播系统有着很好的兼容性, 可以作为一种新业务形态在调频频段数字音频广播系统中使用。通过基于文件下载模式的非实时数字音频业务可以突破传统广播服务必须实时收听的限制, 利用和广播运营平台相结合的模式, 可以有效地为客户提供定制化的服务内容, 为传统广播的发展带来了新的发展方向。对于文件存储配置和业务配置文件的格式在本文中并没有讨论, 其格式可以由运营商和接收机厂商之间相互约定。

参考文献

[1]GY/T 268.1-2013.调频频段数字音频广播第1部分:数字广播信道帧结构、信道编码和调制[S], 2013.

[2]GY/T 268.2-2013.调频频段数字音频广播第2部分:复用[S], 2013.

[3]GY/T 214-2006.30MHz~3000MHz地面数字音频广播系统技术规范[S], 2006.

3.真人在线实时英语教学奏效 篇三

每天晚上八点半，知名会计师事务所合伙人田嘉昇回到家中，吃过饭洗过澡，全身舒畅的坐到书桌前。他打开电脑、戴上耳机，远程的英语顾问立即出现在电脑屏幕上。两人简短寒暄后，就开始今天的英语学习。

田嘉昇的会计师事务所拥有许多国际性客户，需经常往返各地，处理完公事回到饭店，一样打开电脑，外籍顾问依约出现在屏幕前与他对话。像这样的课程，他只需上网预约，就可以依工作情况自由选择第二天上课时间即使出差都不受影响。“我终于不必在下班后，忍受塞车之苦，赶往培训班学英语了。”田嘉昇不禁感叹：“寻找了十三年，终于找到一个学英语的好方?法！”

VIPABC一对一教学 勇于面对老外

田嘉昇表示，从开始学习英语至今的十几年来，他几次想好好把英语学好，但每次都无法持续很久。主要是因为一般培训班都是在固定时间和地点上课二三次。下班后，身心早已相当

疲惫，连晚餐都来不及吃，就得赶往培训班，坐到位置上，学习的心情全?失。

还有一个问题，即使你上的是外籍老师的课，小班制一班不过五到十人，但是一起上课的伙伴水平层次不齐，在一个班里面，往往是那些英语好的人占掉资源，而英语能力差的人与老师的互动越来越少，如此恶性循环，要学好英语很?难。

在一次偶然的机会里，他接触到VIPABC真人在线实时教学系统，决心一试。结果一年下来，他发现自己英语进步神速，“以前和一群人上课的时候，因为程度不好，经常躲着老师，现在通过视频与你一对一谈话，想躲都躲不掉。”田嘉昇说。

依工作及兴趣设计课程

田嘉昇强调，一般培训班都无法依照学员的工作及专业需求安排课程，最常上的课是看英语报纸，学了半天，仍然无法在工作中派上用场，但是这套系统却可以针对你的工作需求或兴趣设计不同课程。

在上课前，学员必须先接受英语程度测试，再按照学员的个人需求与兴趣爱好去设计课程，让学员学到的东西可以在工作与生活中应用，例如会计师常用的专业用语，就会出现在课程中，如果碰到你要出国旅游，也会安排旅游课?程。

最近田嘉昇明显感受到英语程度变好了。现在他不再害怕接电话，可以看英语文件、亲自接待国外客户，值得一提的是，以前参加国际会议，都得靠翻译，最近一次他出席一场国际会议，当台上演讲者演讲结束后，他竟然可以用英语向对方提问，两人交谈非常愉快。发现自己的能力有了那么大的提升，他欣喜若狂，非常有成就感。

田嘉昇建议有心学习英语的人，可以评估选择适合自己的工具与环境，毕竟学英语不是三两天的事情，必须持续下去才有用。现在虽然英语已进步很多，但是他觉得自己学习的空间还很大，可以继续努力下去。

4.公路隧道实时监控系统的研究 篇四

公路隧道实时监控系统的研究

本文以在建四川邻水到重庆垫江高速公路铜锣山隧道为依托,详细论述了公路隧道实时监测系统的原理、方案,介绍了实时监测系统的功能、结构设计和自动测试系统的`安装使用情况.该方法也可用于其他公路隧道,对隧道施工和运营期间的安全性提供指导.

作 者：张国强 王志杰 姜洪涛 作者单位：刊 名：科教文汇英文刊名：EDUCATION SCIENCE & CULTURE MAGAZINE年，卷(期)：2009“”(24)分类号：U45关键词：公路隧道 实时监控 自动测试系统

5.非实时教学系统 篇五

作者：北京理工大学化工与材料学院（１０００８１）陈祥光 来源：《电子技术应用》

摘要：为了提高油田联合站的自动化管理水平，确保注水系统的安全性和可靠性 采用ＰＣ－工业控制计算机和ＡＤＡＭ ４０００系列及ＡＤＡＭ ５０００系列智能模块，对油田联合站注水系统进行自动化控制，对污水罐液位、注水泵和电机的温度、输出水压力和流量以及润滑油压力和流量进行实时检测与控制。检测与控制信号通过ＲＳ４８５总线与工控主机连接，研制完成的多功能管理软件已成功地应用在注水过程的自动控制系统中。关键词：注水系统 过程控制 智能模块 ＡＤＡＭ系列 ＰＣ－工控机 油田注水是采油生产中最重要的工作之一，但它是油田耗电大户，一般占油田生产耗电的３０～４０％。在油田联合站的注水系统中，注水泵机组是采油生产过程中的主要设备，是保证原油高产、稳产的关键设备。目前的一些联合站注水泵机组均无监控系统，致使水泵抽空、电机和泵轴承以及轴瓦过热烧损、泵体振动过大等事故时有发生，影响了正常生产。因此研制注水过程自动控制系统、推广应用注水系统的自动监控技术对于提高注水效率、保证安全生产具有十分重要的意义。

１ 注水系统工艺流程及监测点的确定

某油田联合站注水系统工艺流程图（总控图）如图１所示。

其工艺流程为：来自新、老联合站的污水，经过沉降过滤处理后，用泵打入污水储罐，依据生产指标要求，来水经高压注水泵增压后，通过干线输至配水间，再经控制、计量后分配至各注水井。系统主菜单如下所示： 系统设置 储水罐监测 注水泵电机控制 报表输出 数据管理 数据通讯 系统帮助 退出系统 根据现场运行的实际情况，以及生产过程中可能出现的问题，选取以下各参数进行实时监测与控制：

（１）污水储罐

①１号储罐液位实时监测及上、下限报警； ②２号储罐液位实时监测及上、下限报警； ③３号储罐液位实时监测及上、下限报警。（２）注水电机

①电机前后轴承温度； ②电机定子（机身）温度。（３）注水泵

①注水泵前后轴承温度； ②注水泵进出口压力。（４）公共参数 ①汇管压力、流量； ②润滑油压力、流量。

２ 储水罐液位自动监测系统

储水罐的工艺指标是水位高度保持在５～８米之间，当液位高于８．５米时，发出上限报警信号；当液位低于４．５米时，发出下限报警信号。储水罐液位自动监测系统如图２所示。

３ 注水泵、电机自动监控系统

注水泵、电机自动监控系统是通过实时检测泵进出口压力，泵和电机的轴承、轴瓦温度，以及润滑油的压力、流量来控制电机的正常运行，对温度、压力及流量均设有报警信号。注水泵、电机自动监控系统如图３所示。

４ 自动控制系统硬件设计 本自动控制系统硬件采用ＡＤＡＭ ４０００ 系列和ＡＤＡＭ ５０００系列智能模块，主机选用研华ＰＣ－工业控制机。该系统连接框图如图４所示。

模块定义如下：（１）“４０８０”计数器输入模块共３块，每块具有两个独立的３２位计数器，分别检测１～５台污水进口流量计脉冲信号和１台润滑流量计脉冲信号。

（２）“５０１７”８通道Ａ／Ｄ转换模块共６块，分别检测３个储水罐的上下限检测信号、每台注水泵的输入／输出压力信号、注水泵和电机的温度检测信号以及润滑油的压力信号等。

（３）“５０６８”８通道继电器输出模块共１块，分别控制５个注水电机的启停。（４）“５０５１”１６通道数字量输出模块共１块，１～８通道输入“４０４８”模块的报警输出信号，９～１６通道分别输入注水泵、电机等的开启状态。

（５）“５０００”可编程控制器共２块，第１块包含３块“５０１７”、１块“５０６８”；第２块包含３块“５０１７”、１块“５０５１”。其主要功能是将“５０１７”、“５０５１”、“５０６８”的检测信号通过ＲＳ４８５总线传送至工控主机。

５ 自动控制系统软件设计

注水过程自动监控系统软件由主控图、储水罐控制图、注水泵和电机控制图、系统设置、报表输出、数据通讯、系统帮助、退出系统等８大部分组成，大小画面共几十幅，系统软件结构图如图５所示。系统画面功能大致可归纳为以下几点：

（１）主控图

主控图画面包括３个储水罐、５套注水泵和电机以及相应管网、阀门等，实时计量各储罐进水流量数值；实时检测各注水泵进出口压力、泵和电机各点温度、以及润滑油的压力和流量等；实时显示各注水泵、电机的的启停状态。在画面上通过鼠标单击有关按钮可对各注水泵、电机进行开关控制。

（２）系统设置

系统设置画面的主要功能是：操作员登录、配置用户及密码修改，并可对各注水泵、电机的优先启停进行设置，同时还可以设置工艺过程的有关参数。

（３）储水罐监测

在储水罐控制画面上可实时显示储水罐的液位状态，对１、２、３号储水罐的液位上、下限设有报警功能。当某储水罐液位越限时，工控主机将发出报警信号，画面上相应位置有报警灯闪烁，以及时提示操作人员采取相应措施。

（４）注水泵、电机控制

注水泵、电机控制画面显示５个编号按钮，单击其中某一按钮，即进入到相应的注水泵、电机画面三级画面，该画面显示注水泵、电机的运行状态。正常工况下，注水泵、电机日夜不停地运转。当温度信号越限时，工控主机发出报警信号，如果温度继续上升，直至超过上上限时，主机将输出信号切断电机电源。当测到润滑油流量不足或无流量信号时，主机也发出相应报警信号，以提示操作人员及时处理。

（５）报表输出

报表输出画面可供选择的报表打印按钮有：打印即时数据报表、打印历史数据报表、打印单日注水量清单、打印单月注水量清单等。用户可根据需要单击相应的按钮。

（６）数据通讯

用户通过选择数据通讯画面上的相应按钮，可将实时数据文件或历史数据文件传至信息中心或上层计算机管理系统。

（７）系统帮助 系统帮助包括一级画面、二级画面及三级画面的操作说明，以及紧急停机和事故处理操作说明，其目的是帮助用户尽快掌握和应用该系统软件的全部操作功能。

（８）退出系统

若用户要求退出监控系统，可进入到退出系统画面，在单击退出系统按钮时，系统将检查操作员的权限，只有达到退出系统的权限时，才能正确退出系统。

6.嵌入式系统的实时数据接口扩展 篇六

将上述嵌入式系统应用于实时多媒体数据的网络传输，如图2所示。这里的实时多媒体可以是 MPEG-4或 MPEG-2 等，其数据流一般是连续、恒定码率的。

2．2 硬件扩展

根据上述数据流的特点，需在嵌入式系统与外设(编、解码器)之间加入数据缓冲控制单元。对于发送端和接收端，数据缓冲控制单元的设计有所不同，下面以MPEG-2 为例说明。这里考虑系统的处理能力、网络的承受能力以及图像质量，MPEG-2 的输出为 4Mbps 的CBR(固定比特率)TS流。

2．2．1 发送端

编码器送出连续、恒定速率的码流。如果将此码流直接送到 CPU 外部总线，将会导致操作系统频繁地处理中断，甚至会产生中断不能及时处理从而导致数据丢失。因此，有必要在编码器与外部总线之间加上 FIFO，同时用 CPLD 实现 FIFO 的读写控制逻辑。编码器送出的数据流连续不断地以恒定速率写入FIFO；当FIFO中的数据积聚到一定值后，每写入若干个数据就向CPU发一个中断；CPU在收到中断后通过外部总线读入相当量的数据，并将其打包送入网络。正常情况下，每个中断读数据个数是一定的，在一段时间内FIFO写入和读出将维持平衡，且不会产生“饥饿”状态；当操作系统因处理别的任务而没有及时响应中断时，FIFO将暂时进入“饱和”状态，但只要FIFO容量足够大就不会产生数据溢出现象。由于CPU从FIFO读取单位数据的速度大大高于外设向FIFO写单位数据的速度，“饱和”状态一般能消除。由此，可以解决前述问题。

2．2．2 接收端

在接收端，由于解码器的输入要求是一个连续、恒定速率的码流，同样要求在CPU外部总线与编码器之间加上FIFO和CPLD。同时，接收端的数据包由于经过了网络，不可避免地会引入延时，且数据包之间的延时是不确定的，甚至会产生数据包的丢失。这些都需要在接收端予以考虑，增加了接收端数据缓冲控制单元的复杂度。

为了解决数据包到达延时及抖动问题(数据包的丢失将间接导致延时的增加)，可以简单地靠增大FIFO容量解决。但增大FIFO将意味着从编码器到解码器之间延时的增加，影响了实时性。因此，为了保证一定的实时性，同时考虑成本因素，不能单纯靠增大FIFO解决。

由于FIFO容量的限制，在出现大延时的情况下，FIFO将可能出现“空”状态。这意味着送给解码器的数据流会有中断，从而可能导致解码器的不正常工作并可能不能恢复(在数据流恢复正常后)。为此，需要在FIFO出现“空”状态之前，即处于“饥饿”状态时(可以设置一个阈值)，由CPLD停止向FIFO读数据而向解码器发填充包。填充包中含有同步头，可以维持解码器的同步。短时间的插空包会使视频图像出现马赛克，如果时间过长，可能会出现黑屏。在实际试验中，接收端视频的质量与网络的负载情况有关。当网络负载较重时，图像会出现马赛克，黑屏现象一般极少发生。

2．3 驱动程序

7.实时视频拼接系统 篇七

视频图像拼接首先取决于图像匹配。图像匹配方法可分为基于灰度、基于频域和基于特征三类, 基于特征点的配准方法更为简便和稳健, 是目前国内外研究的热点。Lowe[1]提出了具有对图像缩放、旋转、仿射变换、光照不变性且对噪声不敏感的SIFT (Scale Invariant Feature Transform) 算法。而SIFT算法的计算量大, 速度慢, 直接影响了拼接时间。Herbert Bay[2]等人在此前提下对SIFT算法进行了改进, 提出基于积分图像的SURF (Speeded Up Robust Features) 算法, 通过基于积分图像的方形滤波器来近似拉普拉斯高斯算子, 构造了一种Fast-Hessian矩阵以加快速度。而相对实现简单的Harris角点[3]特征检测方法拥有较快的速度, 匹配精度较高, 适合实时视频拼接的运算速度要求。

由于在多摄像头的公共区域中有视差角度以及运动物体等此类问题的存在, 为了利用尽量快速高效的算法, 而得到高质量的图像拼接, 对两个摄像头采集到的视频图像。本文先用Harris算子视频图像的特征点, 再结合改进的RANSAC方法对变换矩阵进行优化从而得到较精确的相邻的视频图像之间的单应性矩阵, 最后用渐入渐出方法进行融合, 合成无缝高清的视频图像。该方法通过大量的实验, 证明该系统可以自适应的实时对视频图像进行拼接, 获得高清无缝的大视场视频图像。

1 特征提取

1.1 柱面空间转换

由于多个摄像头获取的图像并不在一个平面, 且摄像头的姿态存在变化, 采集到的原始图像不能直接用于拼接, 需要对图像进行预处理。所以必须对获取的原始图像进行图像空间转换, 变换到柱面空间。

目前最广泛应用的圆柱体模型的全景图, 因为使用它相对简单, 同时又不存在影响拼合图像浏览的真实性。通过对摄像头的标定, 得到摄像头的焦距, 便能将原始视频图像投影到柱面空间坐标中。

图1为柱面空间投影的切面图, W和H分别为原始图像的宽和高, P (x, y) 为源图像上的任一点的坐标, Q (x’, y’) 为P (x, y) 在柱面上的投影坐标。用正投影的投影公式可以得到柱面空间的点Q (x’, y’) 与原始图像空间上的点P (x, y) 的对应关系。

1.2 Harris角点检测

Harris角点检测算子是通过Moravec角点检测算子改进后得到的, 用高斯函数代替二值窗口函数, 对离中心点越近的像素赋于越大的权重, 以减少噪声影响。Harris算子的思路是用一阶偏导描述图像亮度变化。本文通过公式2的Harris角点检测算子来做特征点提取:

若I (x, y) 为图像坐标 (x, y) 的像素点的灰度, 其两个特征值λ1和λ2的大小反映了像素点的凸显程度。如果 (x, y) 是一个特征点, 那么M的两个特征值λ1和λ2在以 (x, y) 为中心的局部区域范围取得极大值。再建立度量函数:

式中:det M=λ1λ2, trace M=λ1+λ2最后根据R的经验阈值判定图像中的点是否为角点, 一般取0.04。

Harris角点检测算子是一种简单有效的特征点提取算子, Harris角点检测算子中只用到灰度的一阶差分以及滤波, 符合视频拼接对运算时间的要求。检测提取的点特征均匀而且合理[4]。Harris角点检测算子对图像中的每个点都计算其兴趣值, 然后在邻域中选择最优点。

1.3 改进的RANSAC算法过滤特征点

在对视频图像通过相似性度量得到潜在匹配点对时, 无可避免会产生一些错误匹配, 因此需要根据几何限制和其他附加约束消除误匹配, 提高算法鲁棒性。对于得到的匹配点对可以用RANSAC (Random Sample Consensus, 随机抽样一致性) 算法进行过滤, 此算法应用广泛, 在失配率高的情况下还能保持有效, 但是缺点是该算法速度慢。本文使用了基于预检验的快速随机抽样一致性算法[5], 此算法计算精度与RANSAC算法保持一致, 计算速度优于RANSAC算法。

2 图像配准

对于已经得到的图像间的特征点对, 要找出它们的单应性矩阵, 才能将视频图像对应拼接融合。目前, 基于特征点的图像匹配算法, 一般采用6参数的仿射变换和8参数的投影变换作为图像间的坐标变换方式。而对于非固定摄像头, 由于在拍摄过程中摄像头的运动复杂, 摄像头之间的角度距离等不确定, 待拼接视频图像之间的单应性矩阵参数可由公式4的8参数投影变换方式求出。其中 (x, y) 和 (x’, y’) 分别为匹配的特征点对, h1～h8为待解出的变换矩阵的8个参数。

理论上只需要从匹配的特征点对集中选取4对特征点, 就可以计算出投影矩阵中的8个未知参数。但是在实际情况中, 在有各种复杂情况下存在一定的精度误差, 造成一些误匹配的特征点对。这就要求通过计算剔除错误匹配点对, 获得最适合的变换矩阵。

3 融合算法

待拼接视频经过匹配后, 必须进行好的图像融合, 以获得高质量的拼接结果。由于摄像头方位角度差, 图像本身有亮度差异, 直接叠加的话会通过对比而放大[6]。另外, 使用普通网络摄像头获取图像的时候有畸变失真, 经过投影可能会放大这种失真, 从而影响结果的质量。获取视频图像时, 摄像头并非完全固定, 所以要对视频图像的每一帧都进行特征提取及配准融合, 尽可能使用简单有效的融合算法。

视频融合中常用的融合方法有加权平均法、多分辨率样条分析法、最佳缝合线法、渐入渐出方法等。为了保证算法的效率, 本文选择渐入渐出方法对配准图像进行融合。

4 实验结果及分析

实验测试平台为VS2008, CPU Intel (R) Core (TM) 2 Duo CPU T6600 2.2GHz, 内存2 GB。图4为本文方法得到的拼接结果。

从结果上看, 图2 (c) 融合过渡非常自然, 图2 (f) 中的图像重叠的杂物电线细节部分也不存在鬼影, 使用本文的方法得到了很好的拼接效果。

本文分别对双摄像头进行多次重复的实时拼接实验, 取平均时间作为视频拼接的实时性分析。对分辨率为640*480的摄像头获取图像进行拼接实时性分析如表1所示, 视频拼接每帧的速度有了明显的提高。

6 结束语

本文使用基于Harris角点检测的特征匹配方法, 结合改进的RANSAC算法对视频的初始帧进行配准, 克服了抖动、光照变化对视频拼接的影响, 获得高效高质、无缝高清的大视场视频图像, 满足系统实时性的要求, 具有良好的图像品质。

参考文献

[1]Lowe, David G. (1999) .“Object recognition from local scale-invariant features”.Proceedings of the International Conference on Computer Vision.2.pp.1150–1157.doi:10.1109/ICCV.1999.790410.http://doi.ieeecs.org/10.1109/ICCV.1999.790410.

[2]Herbert Bay, Andreas Ess, Tinne Tuytelaars, Luc Van Gool “SURF:Speeded Up Robust Features”, Computer Vision and Image Understanding (CVIU) , Vol.110, No.3, pp.346-359, 2008.

[3]Harris C, Stephens M.A combined corner and edge detector[C].Proceedings of the 4th Alvey Vision Conference.Manchester, UK:Springer Verlag, 1988:147-151.

[4]冯宇平, 戴明, 张威, 等.一种用于图像序列拼接的角点检测算法[J].计算机科学2009, 12 (36) :270-271.

8.煤矿实时安全管理系统的研究 篇八

关键词：煤矿；隐患闭合；管理

中图分类号：TP277 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 06-0000-01

Coal Mine Real-time Safety Management System Research

Lv Bo,Gu Guiting

(Information Office of Pingmei Co., Ltd.,No.1 Mine,Pingdingshan 467000,China)

Abstract:Coal mine safety management system in real time,it is combined with the security needs of the mine,the existing management system and measures for the refinement and improvement of means of information through the use of real-time monitoring of various problems and potential problems to ensure that identified issues and risks to the rectification from the formation of closed-loop,so as to ensure safe production and employee safety.

Keywords:Coal mine;Hidden closure;Management

我们的党和国家历来都十分重视安全生产工作，并把它当作维护国家稳定，推动社会经济发展，保障人民身心健康和生命安全的首要任务来抓，制定出台了一系列保障安全生产的方针政策和法律法规。作为一个企业，特别是我们煤炭企业，安全工作更为突出，其一，我们属于劳动密集型企业，井下多工种三班交叉作业，人员多，分布范围广；其二，随着生产活动的进行，井下水、火、瓦斯和顶板等各类不安全因素随时都在发生变化，这些也都会时刻威胁矿井的安全生产和矿工的生命安全。为此，我们也制定出台了许许多多的规章制度和安全措施，但是，随着井下环境的不断变化，这些制度和措施，有时也不能够完全满足安全需要，零打碎敲事故时有发生，比如：在安全检查、隐患排查等方面，虽然规章制度都很健全，但是却存在很强的人为管控因素，一旦管理不到位，就会出现漏洞和失误，造成事故……这些管理上的缺陷，就迫使我们必须制定出一套科学有效的手段来加以解决，这套煤矿实时安全管理系统，恰恰在很大程度上、减少了管理上的人为干预，实现了管理的信息化、规范化，使安全管理更加科学有效。

一、系统具有如下特点

煤矿实时安全管理系统采用了基于Web的企业级架构，安全可靠，同时具有良好的可扩展性。在软件的开发过程中建立了安全隐患的标准化体系，使安全隐患内容、隐患分类和隐患等级成为安全隐患标准化体系的科学有机体，不仅直观的给出安全隐患的具体信息，还可以反映安全隐患所处状态，便于相关部门又针对性的制定排查、防范、处理计划。使得安全隐患的发现、跟踪、处理等过程更加规范化，重点突出。同样也建立和实现了三违的标准化体系。创新地将安全管理相关部门从逻辑上划分为决策层、管理层、执行层和操作层，任务明确，权责清晰，使得安全管理人员在管理和处理过程中不再盲目、被动。在安全隐患的发生范围上划分为区域、地点两级区域管理模式，使得处理过程中目标明确，有的放矢，不再盲动。安全实时管理系统建立在这两个标准体系、四级责任体系和两级区域管理模式基础之上，强调实用性和有效性，急企业之所急，想企业之所想，解决企业长期以来在安全管理上盲目被动、责权不清、任务不明、目标不具体等难题。软件融入了Web2.0等技术元素，操作简单，易学易用。

二、系统主要流程

（一）隐患提报。隐患信息来源有多种，包括：页面提交、电话语音、手机小灵通短信、卡片、信件等方式。这些信息需要进一步考察，等待确认。

（二）考察。这个过程是管理上的。考察的结果是隐患信息真实，等待下一步处理；或不真实进行误报处理。

（三）经过确认的隐患。进入下一步处理。当场发现的隐患，并整改掉的隐患，被认为是已经确认的隐患，并闭合的。

（四）隐患识别。识别隐患的主体，客体，确定整改期限（拟定监督人）。进入整改落实阶段。监督隐患整改的整个过程。

（五）在期限内整改完毕。是管理上的一个过程，系统跟踪整个整改过程，记录整改的具体情况。

（六）回访。回访也是一个管理上的过程。通过的，进入下一步。即闭合。没有通过的，给出第二次整改期限，责任整改，责任人，责任部门（拟包括监督人）要给与一定的处理。第二次仍然没有整改通过的，限定第三次期限。并进行类似于第二次的处理。

（七）闭合。隐患闭合是隐患处理的结果，及时发现，及时处理，避免安全事故的发生。

（八）误报处理。误报的隐患一般也并非没有合理之处，在这里仍然把它存在数据库中，为以后海量数据挖掘分析创造条件。

三、系统体系结构

整个系统由若干子结构组成。包括由移动信息服务组成的安全呼叫子结构，由数据库服务器组成的企业信息服务子结构，由应用服务器组成的应用子机构，由Web服务器组成的Web服务子结构等。

（一）Web服务子结构。一台或多台Web服务器、客户端、企业局域网组成。企业用户可以通过企业局域网访问系统，进行管理、查询、提报隐患、识别隐患等操作。也可以在企业局域网和internet间添加防火墙，以保证内网的安全性，这样用户可以通过internet安全地访问内网，以实现对系统的管理、查询、提报隐患、识别隐患等操作。多个Web服务器可以保证系统的负载均衡，增加访问量，增强可靠性和稳定性。

（二）数据库服务器。数据库服务器维护系统的所有相关数据，是Web服务的基础。将采用大型数据库系统。支持并发、事物和数据备份等操作。

（三）应用服务器。应用服务器可以连接打印机、扫描仪、大屏幕等多种设备。应用服务器可以是一台或多台。连接网络打印机可以为网络上的计算机提供打印服务，如打印报表、统计图等。连接大屏幕，可以将隐患图、统计图表等清晰直观的显示出来，为实时分析，集中讨论提供方便。

（四）移动信息服务器。移动服务器的主要作用可以为用户通过移动设备（如手机、小灵通等）向系统提报隐患信息、三违信息、合理化建议等。该子结构构成企业的安全呼叫中心。也可通过电话提报信息。提报的方式可以多样化，通过计算机登录后提报，通过卡片提报，通过语音提报，通过短信息提报等。