遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程在建筑施工現(xiàn)場的應用

李 苑

(張家口市第一建筑工程有限公司，河北張家口 075000)

1 工程概況

該項目為汽車城工程，分為一期和二期工程。一期:建筑面積17 779.55 m2;二期:建筑面積為 19 992.67 m2。建筑層數(shù):地上5層;建筑高度:23.9 m;本工程 ±0.000絕對標高為 708.30。項目計劃工期為2011年3月5日～12月31日。

2 工程實施信息化技術(shù)的必要性及特點、難點

為構(gòu)建和諧社會，促進建筑業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展，各級人民政府和行業(yè)主管部門都越來越重視建筑施工安全生產(chǎn)管理。同時，應用技術(shù)相對成熟。工程現(xiàn)場實施信息化技術(shù)，施工現(xiàn)場管理人員少，白天工人人數(shù)眾多，夜間又常常無人，增加了工地管理難度，給企業(yè)的安全帶來諸多不便之處，為方便有效對施工工地進行監(jiān)管，并適應建筑業(yè)發(fā)展這種新形勢，我公司決定在建筑施工現(xiàn)場實施遠程視頻監(jiān)控，并率先在工程項目中試點，安裝使用后有效預防安全質(zhì)量事故的發(fā)生，提高安全監(jiān)管部門的工作效率。

3 總體構(gòu)思和技術(shù)支撐條件

3.1 建筑工地實施遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體構(gòu)思

為構(gòu)建和諧社會，促進建筑業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展，各級人民政府和行業(yè)主管部門都越來越重視建筑施工安全生產(chǎn)管理。通過安裝在工地施工現(xiàn)場的攝像頭和數(shù)據(jù)傳輸服務器(數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場需要確定)實現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場圖像，通過“全球眼”電信業(yè)務實現(xiàn)圖像實時傳回工程管理、質(zhì)量、安全部門，實時掌握建筑工地動態(tài)，提供有效支持。

3.2 遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)［1］

視頻監(jiān)控系統(tǒng)大體可以分為3個部分:“前端采集系統(tǒng)”“信號傳輸系統(tǒng)”以及“控制系統(tǒng)”。前端采集系統(tǒng)主要包括安裝在各個工地上的攝像機;信號傳輸系統(tǒng)主要包括中間的視頻信號傳輸線路、設備;控制系統(tǒng)主要包括終端顯示設備、錄像設備、控制設備等。

1)視頻數(shù)據(jù)采集端［2］。

它包括快球攝像機、帶云臺紅外一體化機、嵌入式硬盤錄像機、數(shù)字電路，完成網(wǎng)點視/音頻圖像攝取，圖像信號接入站場內(nèi)部LAN網(wǎng)絡，子網(wǎng)內(nèi)可以連接少量供主管人員調(diào)看的分控客戶端。由于工地環(huán)境復雜，并且灰塵較大，因此應該采用防塵防水防雷的攝像頭。電源我推薦使用UPS電源，保證供電的可靠性。網(wǎng)絡視頻服務器具有系統(tǒng)穩(wěn)定、擴展功能強大等特點。機箱專業(yè)防震結(jié)構(gòu)設計，多重保護硬盤;采用H.264視頻壓縮技術(shù)及Ogg Vorbis音頻壓縮技術(shù)，壓縮比高，處理非常靈活;用H.264壓縮方式存儲，具有圖像清晰，占用空間小，網(wǎng)絡傳輸帶寬占用小等諸多特點，同時通過光纖方式將實時監(jiān)控圖像傳輸至中心服務器。

2)中心服務器平臺。

它主要包括流媒體服務器、解碼器和存儲服務器，位于監(jiān)控中心，流媒體服務器和解碼器主要用于處理視頻數(shù)據(jù)采集端傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的視頻圖像數(shù)據(jù)，并作為視頻信號信息輸出的中轉(zhuǎn)站;存儲服務器主要用于對視頻圖像進行存儲備份，以便工作人員的查閱。

3)監(jiān)控端。

它主要包括手機、電腦以及監(jiān)控中心的背投電視墻等，主要用于實時監(jiān)控視頻圖像的查看，實現(xiàn)24 h不間斷監(jiān)控，并可查看存儲在視頻數(shù)據(jù)采集端和中心服務器平臺的歷史視頻圖像。電腦監(jiān)控:只要是在互聯(lián)網(wǎng)上的電腦，都可以通過打開視頻客戶端軟件，登錄中國電信全球眼客戶端平臺，主要特點是操作靈活、使用方便、功能強大。手機監(jiān)控:安裝中國電信全球眼客戶端平臺手機客戶端，即可實現(xiàn)實時監(jiān)控，可以通過聯(lián)通IPHONE手機或其他95%的智能手機，隨時隨地對各監(jiān)控點進行監(jiān)控。主要特點是移動性強，隨時隨地只要有手機信號的地方，都可以進行監(jiān)控。本地/遠程監(jiān)控:用顯示器接網(wǎng)絡視頻服務器，即可實現(xiàn)本地預覽監(jiān)控;也可以將遠端的視頻信號，通過解碼器進行解碼并輸出到電視墻進行監(jiān)控。主要特點是畫面大，可以監(jiān)控細節(jié)，多窗口同時觀看，并可使用鍵盤靈活切換不同的監(jiān)控點。同時，在建筑工地安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)也存在一些難點，如:系統(tǒng)前期施工復雜、一次投資的成本相對較高，工地必須有通信網(wǎng)絡覆蓋，工地不斷變遷，會重復投入，網(wǎng)絡信號傳輸?shù)馁|(zhì)量和速率有時會有一定的影響等等。

4 施工現(xiàn)場遠程監(jiān)控管理實施綜述

4.1 策劃

工地遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程，根據(jù)現(xiàn)場施工范圍和安全目標設定要求，確定了監(jiān)控攝像頭布置點為:1號攝像頭安裝于結(jié)構(gòu)附設塔吊的塔身上，隨著作業(yè)層的升高，攝像頭也將同步上升，除對施工操作層進行全面監(jiān)控外，同時可以鳥瞰整個施工工區(qū);2號攝像頭安裝于工地進門處橫梁上，以觀察門衛(wèi)管理情況。

4.2 實施

1)實時遠程監(jiān)控。

中國電信的“全球眼”平臺作為遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的交換服務器，通過電信光纖傳輸信號，安裝在工地出入口、塔機(或井架)頂端以及其他重要材料的監(jiān)控攝像機采集的信號經(jīng)視頻服務器由光纖接入交換服務器，同時監(jiān)控中心也通過光纖與“全球眼”平臺連接，從而實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的遠程在線實時監(jiān)控。任一有權(quán)限用戶可以瀏覽任一監(jiān)控點的實時圖像和歷史圖像。有設備控制權(quán)限的用戶可以對實時圖像監(jiān)控點的云臺、鏡頭和數(shù)字切換矩陣進行控制。打開“視頻監(jiān)控中心”，輸入授權(quán)用戶名、密碼、服務器地址及端口號，即可登錄中國電信全球眼客戶端平臺，設備正常登錄后，直接進入系統(tǒng)功能菜單“視頻瀏覽”，通過點擊左下方“云臺控制”欄的面板的上、下、左、右按鈕，以及拉近、拉遠、旋轉(zhuǎn)等按鈕即可進行對應方位控制。也可實現(xiàn)云臺的上下、左右，鏡頭的遠近、自動長短焦，光圈大小操作，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場及人員的全方位監(jiān)視需要。

2)多畫面顯示。

在市場經(jīng)濟條件下，企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)財務管理目標的重要手段和方法，與企業(yè)管理目標要求相契合的就是成本控制的應用。

點擊工具菜單“查看”中的“分屏控制區(qū)”，打開“分屏模式選擇”窗口，監(jiān)控畫面可1/4/8/9/10/10(2)/13/16/自定義分屏預覽窗口模式切換，通過鼠標點擊“云臺控制”面板上的拉近和拉遠，就可輕松實現(xiàn)畫面的放大和縮小。

3)遠程視頻圖像存儲。

監(jiān)控用戶可以通過打開工具菜單中的“綜合設置”，把錄像路徑和快照路徑改成本地計算機硬盤的任意位置，達到將遠程視頻圖像存儲在本地計算機硬盤上的目的。管理人員也可以通過點擊功能菜單中的“錄像管理”或“快照管理”，根據(jù)按用戶的錄像或快照時間查找需要的錄像或快照，然后點擊屏幕下面的“下載”將資料下載到本地計算機硬盤上，能夠?qū)τ涗浵碌挠跋褓Y料進行檢索、回放、定位、快放和慢放等操作。

4)用戶權(quán)限控制。

為了系統(tǒng)的安全性和保密性，遠程用戶可根據(jù)授權(quán)操作實時圖像，下載歷史圖像記錄文件，多個用戶可以同時使用該帳號登錄系統(tǒng)。最高權(quán)限用戶，可修改每個用戶的密碼及權(quán)限，可以進行所有操作;其他用戶只能修改自己的密碼，查看自己的權(quán)限。

5)遠程監(jiān)控和視頻采集。

視頻監(jiān)控圖像能供其他需求單位或部門共享使用，提高系統(tǒng)的使用效率和投資收益，為質(zhì)量驗收提供了更好的條件。

登錄視頻監(jiān)控中心客戶端平臺，點擊工具菜單里的“電子地圖”，通過“電子地圖設置”可以選擇導入本地或網(wǎng)絡地圖，點擊“地圖圖片管理”里的“添加”或“刪除”等操作，對本工程相關的圖紙進行管理。當然也可以通過“導入地圖包”和“導出地圖包”實現(xiàn)多個圖片、文件的導入及導出。運用視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以輕松實現(xiàn)對本工程相關圖紙的管理。質(zhì)量驗收部門通過安裝客戶端軟件，授權(quán)用戶名和密碼遠程登錄中國電信全球眼客戶端平臺，再通過點擊功能菜單里的“電子地圖”調(diào)出相應的圖紙作為驗收參考和備案依據(jù)。

7)多媒體交互。

全球眼遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)能實現(xiàn)現(xiàn)場話音控制傳輸，包括現(xiàn)場環(huán)境話音實時監(jiān)聽，點對點遠程對講通話，中心對多點語音廣播。還可以通過單播的方式實現(xiàn)語音對講功能。

8)知識中心。

全球眼遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過“電子地圖”管理功能實現(xiàn)，為驗收過程中的相關人員提供技術(shù)支持。

5 實施現(xiàn)場遠程監(jiān)控的經(jīng)濟、社會與環(huán)境效益

5.1 直接效益

1)全天候監(jiān)控施工現(xiàn)場掌握動態(tài)即時信息，會使現(xiàn)場工作人員的工作面貌大為改觀，勞動效率顯著提高，保障施工安全和質(zhì)量，規(guī)范工程現(xiàn)場管理。

2)降低管理成本，節(jié)省資源，提高企業(yè)管理效率。

3)落實崗位職責，便于調(diào)查和明確責任。

4)政府監(jiān)管更具實效性與針對性。

5.2 間接效益

施工現(xiàn)場遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)的應用技術(shù)有效提高企業(yè)現(xiàn)場管理能力，提升企業(yè)核心競爭力，為實現(xiàn)市場占領份額，提升品牌效益做出宣傳途徑。

6 實施現(xiàn)場遠程監(jiān)控管理的推廣程度

遠程監(jiān)控系統(tǒng)受到省市建設行業(yè)的高度關注，市住建局等多家單位多次來我公司考察遠程監(jiān)控管理體系，成功召開兩次大規(guī)模全市的現(xiàn)場安全文明管理觀摩會，并給予了高度評價。目前我公司將在公司內(nèi)部其他項目工程建設中均推行遠程監(jiān)控的管理模式。

通過一段時間的應用，遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)已經(jīng)成為公司施工現(xiàn)場監(jiān)管中的重要部分。我們相信，隨著遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)更加廣泛深入的應用，必將在施工現(xiàn)場管理上發(fā)揮更大的作用。

［1］《建筑業(yè)10項新技術(shù)(2010)應用指南》編委會.建筑業(yè)10項新技術(shù)應用指南［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

［2］吳淑霞.遠程監(jiān)控系統(tǒng)在工程項目中的應用［J］.山西建筑，2012，38(23)：287-288.