建筑工地远程监控系统方案.docx

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建筑工地远程监控系统方案

建筑工地远程监控系统方案

中天华易建筑工地远程监控管理系统

方案建议书

中天华易（北京）科技有限公司

2012-10-09

一．背景概述

建筑工地属于环境复杂，人员复杂的区域，很难通过人员巡防来管理工地。

然而建筑工地施工人员的人身安全，工地的建筑材料、财产设备等安全是施工单位管理者关心的头等大事，建筑的施工质量、施工进度、更是建筑单位关心的问题。

考虑到设备及人员的安全，一套有效的现场及远程视频监控系统可以让管理者了解到现场的施工进度，可以远程监控现场的施工操作过程，和现场用料的安全。

但是由于工地环境特殊，监控设备要随着工地建设的进度去改变监控位置，有线监控很难解决移动工地的监控问题，于是中天华易无线远程视频集中监控解决方案应运而生了。

二．项目简介

建筑工地是一个****建筑工地，总共有Ｘ个工地区，一号工地区离二号工地区约有？

米，离三号工地区约有？

多米，二号工地区离三号工地区约有？

米，工地共有？

个塔吊。

因工地周围环境复杂，为建筑工地的管理带来了极大的不便，工地四面都有公路，建筑材料经常被盗，为了方便管理，于是建筑方找到了我司，要求出一个解决工地管理的远程视频监控方案。

三．项目需求

根据对项目的详细了解，得知要进行远程视频集中监控的有：

项目负责人﹑建筑公司﹑安监局﹑开发商，他们的监控需求各有不同。

3.1项目负责人的监控需求

项目负责人需要在办公室进行远程监控，实时监控工地施工现状，现场施工动态信息要即时反馈，及时掌握。

通过远程监控，项目负责人可以进行以下管理：

①门卫管理：

如工程设备、设施、材料进场管理、工作人员进出施工现场、安全通道设置、安全“七牌二图”宣传告示等情况。

②场地管理：

包括材料堆放、材料加工场、大型机械使用、基坑开挖放坡、围护及坑边堆载等情况。

③施工操作管理：

如作业人员安全装置、脚手架、临边围档及危险作业安全防范措施，以及根据所戴安全帽颜色区分现场施工、管理、监理人员到位情况等。

全天候监控掌握动态即时信息，发现问题及时整改。

3.2建筑公司的监控需求

建筑公司要在总部进行工地的实时监控，保证施工工地各项操作按照规范指标进行。

需要通过远程实时监控在第一时间内掌握施工动态，对施工难点或设计欠妥之处及时进行监管，随时合理调配人员到位。

需要通过远程实时监控，宏观调整工地施工规划。

3.3安监局的控需求

安监局需要在办公室对建筑工地进行实时监控，保证建筑工地的施工安全，通过远程实时监控提高服务管理水平，实现预控目标，通过远程监控，合理安排抽巡查计划，使监管更具实效性与针对性，对文明、标化工地评定作出客观判断。

3.4开发商的控需求

开发商需要随时随地了解工地施工情况，工地施工进展情况，并要及时掌握工地在建项目的质量安全情况；还需要在销售部门进行远程视频演示将施工实况展现于客户面前，向客户展现工地的建设规划和进度，达到一个宣传效果，使整体计划能够合理制定。

四．项目要实现的目标

通过对项目需求的了解，可以知道安装远程监控系统，要实现以下目标：

1.通过摄像机随时监控建筑工地现场的状况。

2.拆装方便，可随时布置于新工地。

（可重复使用性强）

3.对特殊车辆进行视频监视。

4.可在任何一台能够连接公网的电脑上监控多个监控点的信息，实现全方位监视。

5.通过镜头及云台，对现场的部分细节进行缩放检视。

6.录制现场监视情况，随时检索回放，杜绝危险事故及非法盗窃等行为，减少工地物资损失。

7.系统配备红外灯,能够在夜间、强光等恶劣状况下正常工作。

五．方案分析

考虑到建筑工地监控环境的特殊性，因建筑工地对布线带来很多的不便，如果全部进行基础网络架设比较困难，故需要对所有需要监控的地点，采用无线网络进行全方位的监控。

5.1采用无线传输的优点

1、综合成本低，只需一次性投资，无须挖沟埋管，特别适合室外距离较远及已装修好的场合；在许多情况下，用户往往由于受到地理环境和工作内容的限制，例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境，对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有线的施工周期将很长，甚至根本无法实现。

这时，采用无线监控可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便、扩容能力强，迅速收回成本的优点。

2、组网灵活，可扩展性好，即插即用，管理人员可以迅速将新的无线监控点加入到现有网络中，不需要为新建传输铺设网络、增加设备，轻而易举地实现远程无线监控。

3、维护费用低，无线监控维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。

4、系统重用性强，拆迁组装方便，复用性好，很适合做移动工地的监控。

而且工地的监控也是分阶段性的监控，随着施工进度的进程需要随时调整摄像机的监控位置和监控点。

5.2采用远程监控平台传输的优点

统一平台，集中控制

中天华易远程集中监控管理平台在全国范围建产服务器集群，分散接入，统一管理，只要前端接入中天华易网络视频服务器，能上网，用户便可以实现统一管理分布在全国各地不同位置的所以前端监控摄像头，实现远程视频的实时集中监控与管理。

接入灵活，覆盖全国

可以方便的利用各种接入方式将前端摄像头连接到中天华易远程集中监控管理平台。

可以通过联通宽带网络，电信宽带网络，铁通宽带网络，使用有线或无线方式接入中天华易远程集中监控管理平台。

安全可靠，保密性好

先进的加密技术：

用户登录时，在网络中传输的用户名和密码信息经过256位DES加密处理，他人无法通过网络截取用户信息；在监控中心数据库，用户名和密码也同样采用加密技术进行存储，通过先进的加密技术，保证系统信息的安全性。

另外所有硬件设备均可设置密码并且通过网络防火墙进行保护，用户权限可根据需要做细致的设置。

非管理人员无法随便操作系统。

降低成本，性价比高

中天华易远程集中监控管理平台是一个电信级运营平台，有庞大的服务器集群能力，用户通过自建平台的一次性投入和前端的重复利用大幅降低了成本。

六．详细方案的设计

为了确保项目工程的顺利进行,我公司针对项目的具体需求制定了一个详细的远程视频集中监控管理方案。

6.1方案的设计原则

本方案遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。

并综合考虑施工、维护操作因素，并对以后的发展、扩建、改造、移动等因素留有扩充的余地。

具有以下原则：

1、先进性与适用性

本系统采用纯数字信号传输方式，采用H.264编码技术结合OFDM微波扩频调制技术、WIFI无线传输技术、无线宽带传输技术，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。

同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。

2、经济性与便捷性

充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况，采用有线＋无线的整合解决方案。

前端设备无线传输安装调试方便快捷，后端搭建统一平台，即接即用。

3、可靠性与安全性

系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

4、开放性

以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可与消防、周界防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。

5、可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。

并根据今后该工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

6.2方案设计的依据

《中华人民共和国公安部行业标准》GA27-92

《安全防范工程费用概预算编制办法》GA/T70-94

《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001

《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000

《安全防范系统验收细则》GA308-2001

《公安部安全技术防范工程标准》

6.3方案的详细设计

根据项目的简介，项目的需求，项目要实现的目标及方案分析，现已经制定好了一套详细地解决方案，方案分为前端设备连接部分，工地无线传输部分，整个网络传输部分，监控中心部分等，以下一一介绍。

6.3.1前端部分

前端主要由监控摄像机、无线传输设备、以及整个前端的避雷、安装支架和基础设施组成；前端连接图如图A所示。

（换图）

6.3.2工地无线传输部分

工地无线传输主要有以下几种方式：

1.模拟微波信号无线传输。

2.数字微波信号无线传输。

3.WIFI无线传输。

4.3G信号无线传输

本方案使用了数字微波信号与WIFI无线传输相结合的无线传输方式。

本方案的传输链路采用5.8G无线网桥进行传输；

微波无线传输的原理：

监控前端采用模拟摄像机接入网络视频服务器（DVS）网络视频服务器把采集的模拟信号转换成数字信号，通过微波发射器（无线网桥）发射数字信号到微波接收机上。

微波接收端收到数字信号，通过交换机传输到互联网上。

此次方案是采用点对多点的解决方案，即：

一个接受的网桥可以接受多个发射网桥传回来的信息。

在工地中有光纤接入处做工地的信号采集汇总中心，来做一对四的连接，工地中每个监控点处都有一台摄像机，摄像机通过视频线与视频服务器连接，最后视频服务器再通过一根网线直接连接到无线网桥上。

监控中心处同样放置N台无线网桥，外接一根全向天线，来接收M方位4个监控点处网桥传回的监控信息。

工地信号采集汇总中心接收的4ⅹN路监控图像通过租用运营商的nM光纤（根据项目实际点来计算上行带宽的大小），上传到互联网。

请参考传输连接图b.

传输连接图：

无线信号传输连接图B（换）

值得注意的是：

工地信号采集汇总中心应选择在工地的无遮挡的制高点，而且要保障每个监控点到监控中心的链路都是畅通无遮挡的。

如果监控点到监控中心的链路都有遮挡，严重影响无线信号的传输。

6.3.3整个网络传输部分

工地信号采集汇总中心通过无线网桥接收到工地各个监控点的数字信号后，通过光纤接到互联网，互联网上的视高运营平台会找到监控数字信号，进行转发，把监控数字信号转发到全国各地的客户端电脑上，监控方登陆客户端便可进行远程集中监控。

（通过ADSL接入便可以实现远程实时监控。

）

整个网络传输示意图如图

图C

6.3.4监控中心部分

监控指挥中心是整个系统的控制、图像显示、图像录像中心，监控中心能向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。

本系统的监控指挥中心可以在建筑公司办公室，安监局办公室等等远离建筑工地的地方。

监控中心只需接入2M的ADSL带宽便可实现流畅的远程监控，接入8M的ADSL带宽，便可实现流畅的36画面浏览。

可以在监控中心接VGA拼接屏，不需要矩阵或者电视墙，直接使用VGA数字信号拼接屏（有拼接屏处理器）。

实现方式简单，效果良好，占用空间小。

（监控中心只需一台指挥终端，需要上墙的可以买拼接屏。

还可以通过语音对讲功能在工地扩音进行远程指挥施工。

）

监控中心通过远端红外摄像机随时随地监控建筑工地现场的状况，并且可在任何一台能够连接公网的电脑上监控多个监控点的信息，实现全方位监视。

录制现场监视情况，随时检索回放，杜绝危险事故及非法盗窃等行为，减少工地物资损失。

6.3.5系统拓扑图

整个系统结构为，前端（工地采用无线传输）中间经过视高平台进行信号收集转发，末端（监控端）可以进行远程视频集中监控操作。

整个系统拓扑图如下图D所示

图D（待换）

6.3.6系统施工布局

因为环境特殊，系统对硬件的要求是：

监控摄像机能够在夜间、强光等恶劣状况下正常工作。

所以工地监控系统要配备：

防爆、防雷、防水护罩，应急供电系统，摄像机部分采用低照度宽动态摄像机，智能球机，变焦变倍一体机（具体以实际情况为准）。

安装的部分规则：

①塔吊部分：

塔吊前端由网桥发射器加网络视频服务器及一体化匀速球机组成，球机的485云台控制线及视频线直接接入网络视频服务即完成塔吊摄像机的连接部分。

通过镜头的变焦变倍及云台的随意转向，对现场的部分细节进行缩放检视。

居高临下，对工地全方位实施监控。

②地面部分：

地面部分的摄像机如果离信号采集汇总中心较近，可以直接通过视频线连接至监控中心的网络视频服务器。

鉴于建筑施工工地扬尘比较严重，建议在所有摄像机上都装球罩来保护设备。

③外围部分：

建议分别装在建筑工地的东、南、西、北四个地点。

④门口监控：

对各种工程车辆进行视频监视。

方案系统施工平面图如下图F

监控点安装参考（可根据工地的实际情况去安装监控探头）

6.4系统功能

1、监控分点视频监控

各个监控分点只需接上电源，系统便会自动启动，实现当地视频监控，相关监控信息会通过网络上传到公网上的运营平台，并且通过运营平台进行转发，实现远程查看，操作，存储。

2、服务器定时录像功能

管理员可以设置指定录像时间。

例如指定早晨八点到晚上11点进行录像或者全天24小时录像，管理员也可以通过回放器随时查询录像文件，进行回放。

3、远程管理功能

当用户需要对某个监控点实行远程查看时，只需要登录我公司集中管理软件客户端，并添加相关设备即可，可实现远程查看，远程存储功能，根据带宽条件，可查看多路视频，也可实现实时抓拍，实时录像等功能。

如前端摄像机安装了云台或网络高速球，也可以实现远程操作，如控制摄像机转向，镜头变焦变倍等功能。

4、权限管理功能

系统提供权限管理功能。

不同权限的用户登录会呈现出不同的操作内容，允许用户自行定义用户级别，分配权限。

用户的权限分配可以细化到指定某个用户只能查看或操作某一个设备。

5、系统日志功能

强大的系统日志可以记录所有上网用户的信息，显示什么人在什么地方在哪个时间段里登陆了系统。

该系统为用户提供方便地查询功能，方便用户查找信息。

6、双向音频功能（可选）

前端设备可以和主控端进行双向语音对讲功能。

当监控人员发现有盗窃、暴力事件时可以远程提醒、制止、震慑。

同时双向语音功能也可用于管理人员之间的交流。

实现此功能需添加对讲器，麦克风等语音设备.

7、报警联动功能（可选）

我公司的硬件设备，如网络摄像机，网络视频服务器等均带有报警输入输出接口，可以连接其他报警设备（如红外探测器，声光铃警示灯等，需客户自行选购），并可在系统管理软件中布防，设置报警联动，一旦触发报警，可以实时联动相关设备。

报警中心界面

8、多画面播放功能

可以实现单画面、4画面、9画面、16画面、25画面、36画面、N+1画面、自定义画面分屏显示。

9、视频轮巡功能

支持目标窗口、组轮巡显示。

10、设备分组管理功能

实现对所有前端设备的管理控制：

可对连入系统的设备进行自由分组，并可对组和组里的设备进行组控制和设备独立管理控制

11、多种录像类型

录像：

移动侦测录像、计划录像、手动录像、报警布防触发录像等。

12、多协议云台控制功能

云台控制：

RS-232和RS-485串口连接，支持内置协议和透明协议控制。

13、实时图像抓拍

实时视频图像抓拍：

可以对正在监视或回放的图像抓拍

14、录像回放功能

录像回放：

可实现对本地或远程存储服务器上的录像资料进行智能搜索；回放路数自适应，点对点网传回放，支持多点分割传输,可单个或批量文件备份刻录

15、字幕叠加功能

字幕叠加:

通道名称、日期、时间、星期、码率可选设叠加的图像上,显示位置下拉选择,有效果实时预览窗口,字幕叠加开关

16、画质，码率调节功能

画质与码率控制：

用户可按实际需求情况进行画质与码率的任意控制，有效果实时预览窗口，该功能可方便用户根据自身的网络环境条件设置最合适的图像画质以及图像连贯性。

17、视频调整功能

视频调整：

用户可根据实际场地环境进行视频的亮度、色度、对比度、饱和度等方面的调整：

具有恢复默认设置功能，有效果实时预览窗口。

18、多用户切换功能

切换用户：

多用户值班人员切换使用系统。

19、平台系统软件自动升级功能

客户端软件自动升级:

客户端会自动从所连接的服务器上下载更新，并自动升级，用户只需简单点击操作安装即可。

6.5系统的优势

1成本低廉：

整个系统造价低廉，系统结构简单，使用设备较少。

2安装，施工方便：

因为采用的是无线传输，所以无需再请人挖槽布线，省时省力。

3扩容性强：

如需要添加新的监控点，只要在原有基础上添加新的监控摄像机即可。

另外，系统如需要添加报警设备，如红外，烟感探测器，声光报警等设备，也可以轻松接入，我公司提供的集中监控管理软件可对其进行相关配置，布防，操作，与视频监控形成报警联动系统。

4操作方便：

管理人员无需经过特别的培训即可操作整个系统，操作界面均为中文版本，设备的连接，设置只需简单的几个步骤，根据产品说明书按步骤设置即可。

5维护便捷：

整个系统设备不复杂，主要通过网线连接，排查，维护都非常方便。

6安全性高：

先进的加密技术：

用户登录时，在网络中传输的用户名和密码信息经过256位DES加密处理，他人无法通过网络截取用户信息；在监控中心数据库，用户名和密码也同样采用加密技术进行存储，通过先进的加密技术，保证系统信息的安全性。

另外所有硬件设备均可设置密码并且通过网络防火墙进行保护，用户权限可根据需要做细致的设置。

非管理人员无法随便操作系统。

6.7方案的预期效果

1.从施工现场来讲：

整体方案的前端实施考虑到了工地施工的复杂性。

前端均采用无线设备，免去了安装布线的麻烦；设备可安装于施工高处（如塔吊），从而可对整个施工现场起到有效的监控作用；

2.从建筑工地管理处来讲：

管理人员不用时刻在工地现场监管工程实施情况。

管理处一般位于施工现场附近，通过接收设备，管理人员随时随地观看到工地的实际施工情况，人员活动情况；同时因终端设备安装在高处，监控范围广，管理部门可提前预知危险信号，从而极大减少和避免工地事故发生。

3.从工程监理部门来讲：

监理处人员无需时刻在工地对所有施工现场因素进行直接管控，同工地管理部门一样，可直接通过电脑、手机等设备，随时随地看到工地的实际操作情况；

4.从监控管理来看：

管理平台对不同级别的访问者设置相应的不同访问权限。

如施工监管总部人员可以对下面每个工地情况进行监控；工地负责人只能对自己负责的相应工地进行监控无权观看其他工地情况。

监控权限、录像、截图、下载、回放，云台控制等权限管理，保障了监控信息的安全，对工地的管理和控制以及安全提供了极大的便利。