多媒体技术在电力生产监控中的应用现状与展望
2006-06-20 18:02:09 来源：华北电力技术
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电力18讯：
王爽心 孙海波 李亚光
摘 要：多媒体综合了计算机声音、图形、图像等多种信息处理和存储技术，使信息的使用和控制更加灵活方便，从而可大大提高生产的自动化水平。为此，综述其在电力生产监控中的应用现状，并展望其发展前景。
关键词：多媒体技术；电力生产监控；音频；视频；故障诊断
随着高参数、大容量火电机组的不断增加，机组的自动化水平越来越高，DCS以其“控制分散、管理集中”的强大功能，覆盖了以往常规仪表的监视和操作工作，以键盘和CRT为中心构成了完整的监控系统，大大提高了火电机组的自动化水平，在技术上、经济上取得了明显的效益。DCS若干技术规定指出：采用DCS后，宜按以CRT和键盘为监视和控制中心，配以少量必要的常规仪表和控制设备，实现一套单元机组的机、炉、电统一集中控制的原则设计。由于DCS、PLC的广泛应用，机组运行操作人员在劳动强度减轻的同时，所要监视和操作的范围也更宽了。生产过程的自动控制以及现代化企业的综合信息管理都需要有多种媒体信息的实时采集、监控、存储、传输及分析、管理，而传统的自动化生产、管理系统中，信息的主要表现方式是文本，信息的采集、分析和处理相互独立，这很难适应现代化企业及时、准确地进行优化控制、优化管理的要求。
多媒体(MULTIMEDIA)是利用计算机及其它的电子手段传递文本、图形、图像和视频信息的组合。在计算机领域里，多媒体是指计算机处理的信息可以由文本、声音、图象、动画、图形等多种媒体承载，它是计算机声音处理技术，图形、图像处理技术，信息处理技术和计算机存储技术的综合。
多媒体技术是80年代在国外兴起的一门新兴技术，它的关键特性主要是信息媒体的多样性、交互性和集成性，从而使机器处理的信息多维化，使用户能够更有效地控制和使用信息，为应用开辟了更加自由和广阔的空间。多媒体技术作为多种媒体的综合集成、处理技术，将使得信息处理智能化、综合化、拟人化，这将大大提高生产的自动化水平。
随着多媒体技术的逐渐成熟，多媒体系统的应用和发展己成必然趋势，目前主要应用领域可概括为：PIECE，即Production(工作)、Information(信息)、Entertainment(娱乐)、Create(创作)和Education(教育)。在工作方面，多媒体环境提供了人和电脑间一个极为自然的学习、工作方式。为此，多媒体技术在电力实时生产监控中的应用引起了越来越多的关注。
1 应用现状
多媒体技术在电力生产实时监控中的应用取得了长足的进展，主要形成了如下一些应用技术：
1.1 触摸屏技术
触摸屏是用户用手指或其它介质直接与屏幕接触，进行信息选择，向计算机输入信息的一种设备，是最简单、方便、自然的输入手段［1、2］。从工作原理上分，触摸屏可分为五类，即电阻式、电容式、红外线式、表面声波式和遥控力感式。每一类触摸屏系统均包括两部分：触摸检测装置和触摸屏控制卡。触摸检测装置检测用户在触摸屏上的触摸位置，并将该信息传送给触摸屏控制卡，触摸屏控制卡有自己的CPU及固化的监控程序，它将接收的触摸信息转换成触点坐标，发送给计算机，并接收和执行计算机的指令。
在国外，触摸屏广泛地应用于服务业、公用信息查询、教育训练等各行各业；国内触摸屏应用才不到十年时间，但发展迅速。在实时电力生产监控系统的研究和开发中，触摸屏技术发挥了越来越大的作用。很多机组DCS画面中用触摸屏发送操作命令，进行工艺画面和趋势曲线的切换，可随时查看任意部分的生产情况，系统操作界面友好，有的还采用状态标志的方法使触摸屏重用，避免了多任务共享资源时发生予盾。如FOXBORO公司、Siemens公司、ABB公司及Elsag Bailey公司等推出的DCS操作系统中，均有提供触摸屏应用的实例。可见，采用触摸屏技术，操作员无需培训，人机界面友好，简化了信息输入操作和信息输入设备，采用标准触摸屏输入接口，便于系统维护和改造。正由于上述诸多优点，随着触摸屏技术的不断提高，触摸屏输入方式必将成为工业控制信息输入的主要手段。
1.2 音频技术
在现实生活中，音频主要有语音、音乐和音响效果。音频技术主要包括音频采样、压缩、合成及处理。在传统的生产监控中，或由专门报警系统发出声光报警，或由PC机发出频率、长短不等的“嘟嘟”声，以提示操作人员，值班人员接到报警后，即忙于查找故障，通常情况下，不能立即确定发生故障的原因，也来不及向上级部门反映事故情况，从而耽误了检测和决策时间。音频技术为解决这一问题提供了有力手段，其在电力生产监控中主要应用于以下两个方面。
1.2.1 利用被监控设备发出的声音信息进行监控和诊断
设备在运行过程中产生机械振动，机械振动在传播过程中会产生声波，所以，设备在工作过程中产生的声信号包含了丰富的信息，其中也包含有故障信息。这就要求监控系统必需具备以下功能：声音信号的采集、信号特征的提取、信号特征的分析和报警信号的给出。音频<
王爽心 孙海波 李亚光
摘 要：多媒体综合了计算机声音、图形、图像等多种信息处理和存储技术，使信息的使用和控制更加灵活方便，从而可大大提高生产的自动化水平。为此，综述其在电力生产监控中的应用现状，并展望其发展前景。
关键词：多媒体技术；电力生产监控；音频；视频；故障诊断
随着高参数、大容量火电机组的不断增加，机组的自动化水平越来越高，DCS以其“控制分散、管理集中”的强大功能，覆盖了以往常规仪表的监视和操作工作，以键盘和CRT为中心构成了完整的监控系统，大大提高了火电机组的自动化水平，在技术上、经济上取得了明显的效益。DCS若干技术规定指出：采用DCS后，宜按以CRT和键盘为监视和控制中心，配以少量必要的常规仪表和控制设备，实现一套单元机组的机、炉、电统一集中控制的原则设计。由于DCS、PLC的广泛应用，机组运行操作人员在劳动强度减轻的同时，所要监视和操作的范围也更宽了。生产过程的自动控制以及现代化企业的综合信息管理都需要有多种媒体信息的实时采集、监控、存储、传输及分析、管理，而传统的自动化生产、管理系统中，信息的主要表现方式是文本，信息的采集、分析和处理相互独立，这很难适应现代化企业及时、准确地进行优化控制、优化管理的要求。
多媒体(MULTIMEDIA)是利用计算机及其它的电子手段传递文本、图形、图像和视频信息的组合。在计算机领域里，多媒体是指计算机处理的信息可以由文本、声音、图象、动画、图形等多种媒体承载，它是计算机声音处理技术，图形、图像处理技术，信息处理技术和计算机存储技术的综合。
多媒体技术是80年代在国外兴起的一门新兴技术，它的关键特性主要是信息媒体的多样性、交互性和集成性，从而使机器处理的信息多维化，使用户能够更有效地控制和使用信息，为应用开辟了更加自由和广阔的空间。多媒体技术作为多种媒体的综合集成、处理技术，将使得信息处理智能化、综合化、拟人化，这将大大提高生产的自动化水平。
随着多媒体技术的逐渐成熟，多媒体系统的应用和发展己成必然趋势，目前主要应用领域可概括为：PIECE，即Production(工作)、Information(信息)、Entertainment(娱乐)、Create(创作)和Education(教育)。在工作方面，多媒体环境提供了人和电脑间一个极为自然的学习、工作方式。为此，多媒体技术在电力实时生产监控中的应用引起了越来越多的关注。
1 应用现状
多媒体技术在电力生产实时监控中的应用取得了长足的进展，主要形成了如下一些应用技术：
1.1 触摸屏技术
触摸屏是用户用手指或其它介质直接与屏幕接触，进行信息选择，向计算机输入信息的一种设备，是最简单、方便、自然的输入手段［1、2］。从工作原理上分，触摸屏可分为五类，即电阻式、电容式、红外线式、表面声波式和遥控力感式。每一类触摸屏系统均包括两部分：触摸检测装置和触摸屏控制卡。触摸检测装置检测用户在触摸屏上的触摸位置，并将该信息传送给触摸屏控制卡，触摸屏控制卡有自己的CPU及固化的监控程序，它将接收的触摸信息转换成触点坐标，发送给计算机，并接收和执行计算机的指令。
在国外，触摸屏广泛地应用于服务业、公用信息查询、教育训练等各行各业；国内触摸屏应用才不到十年时间，但发展迅速。在实时电力生产监控系统的研究和开发中，触摸屏技术发挥了越来越大的作用。很多机组DCS画面中用触摸屏发送操作命令，进行工艺画面和趋势曲线的切换，可随时查看任意部分的生产情况，系统操作界面友好，有的还采用状态标志的方法使触摸屏重用，避免了多任务共享资源时发生予盾。如FOXBORO公司、Siemens公司、ABB公司及Elsag Bailey公司等推出的DCS操作系统中，均有提供触摸屏应用的实例。可见，采用触摸屏技术，操作员无需培训，人机界面友好，简化了信息输入操作和信息输入设备，采用标准触摸屏输入接口，便于系统维护和改造。正由于上述诸多优点，随着触摸屏技术的不断提高，触摸屏输入方式必将成为工业控制信息输入的主要手段。
1.2 音频技术
在现实生活中，音频主要有语音、音乐和音响效果。音频技术主要包括音频采样、压缩、合成及处理。在传统的生产监控中，或由专门报警系统发出声光报警，或由PC机发出频率、长短不等的“嘟嘟”声，以提示操作人员，值班人员接到报警后，即忙于查找故障，通常情况下，不能立即确定发生故障的原因，也来不及向上级部门反映事故情况，从而耽误了检测和决策时间。音频技术为解决这一问题提供了有力手段，其在电力生产监控中主要应用于以下两个方面。
1.2.1 利用被监控设备发出的声音信息进行监控和诊断
设备在运行过程中产生机械振动，机械振动在传播过程中会产生声波，所以，设备在工作过程中产生的声信号包含了丰富的信息，其中也包含有故障信息。这就要求监控系统必需具备以下功能：声音信号的采集、信号特征的提取、信号特征的分析和报警信号的给出。音频<
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