重点项目监控系统建设方案.docx
《重点项目监控系统建设方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重点项目监控系统建设方案.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
重点项目监控系统建设方案
重点项目监控系统建设方案
联系人：
联系电话：
移动电话：
传真电话：
公司地址：
1概述
根据******对在建工程项目管理的需要，******（以下简称“******”）拟建设一套重点项目监控信息系统，主要用于对公司重点在建项目（包括国家重点工程、重大民生工程，或需特别关注的规模较大、影响较大、有代表性的在建工程等）进行远程实时视频监控，以掌握项目形象进度、安全生产、防汛及自然灾害预防、质量控制、环境保护和现场文明施工等动态，实现项目管理工作流和信息流的快速上传下达；并通过资源共享，与“******安全质量环保应急指挥中心”对接，以实现对重大事故、自然灾害的救援及应急处置等工作的远程统一协调和指挥。
1.1总体思路
******重点项目监控系统采取“一次设计、分期实施”的原则，一期主要完成公司总部及十个重点项目部的试点实施，二期主要完成系统的优化及其他重点项目部的推广应用工作。
1.2工作目标与进度
******重点项目监控系统建设分成两期开展工作，每期的工作目标及进度如下：
第一期：
******重点项目监控系统的典型设计及系统试运行阶段。
完成重点项目监控系统总体设计，并在公司总部和试点单位上线试运行。
第二期：
根据试运行结果完成对******重点项目监控系统的需求补充和系统完善，并完成该系统在公司所有重点项目部的应用工作。
2重点项目监控系统建设内容
2.1用户定位
重点项目监控系统建设的目的是比较明确的，要达到好的效果，也必须做好用户定位。
拟将******重点项目监控系统用户划分为以下几类：
1）高端咨询服务对象和业主。
运用信息化、可视化的技术，提供实时、多方位的影像，从宏观至微观展示重点工程。
2）******高级管理者，对重点项目进行远程实时监控，直观掌握项目形象进度、安全生产、防汛及自然灾害预防、质量控制、环境保护和现场文明施工等动态；并能通过视、音频指挥调度各个项目部，增强对各类突发事件的快速处置能力，辅助管理与决策。
3）项目部现场工作人员，提供了可视化的现场管理场景，使现场人员的监控和管理更加直观、形象；提供了视、音会议系统，使现场人员能够通过视、音方式接受上级部门指令下达；提供了项目信息上报及处理功能，能够使项目管理信息与现场信息快速上传下达。
对于以上各类用户，系统的权限和前端功能应该存在差异性，在进行系统设计时，需要充分考虑。
2.2项目特色
1）为各级领导和指挥部门提供了一个统一调度管理的平台，以视频监控为核心，对集团重点项目进行远程实时视频监控，掌握项目的形象进度、安全生产、防汛及自然灾害预防、质量控制、环境保护和现场文明施工等动态，能有效提高项目管控力度。
2）充分考虑企业信息管理的发展需要，采用成熟可靠的先进技术，采取开放架构设计，支持互联互通，易扩展，易升级。
充分考虑各种施工现场的使用环境，实现工程项目现场监控、网络的全面覆盖，保证了公司总部对重点项目建设过程的有效监控。
2.3方案简述
一期建设方案主要包括三方面，一是系统功能设计，二是网络通信设计，三是集控中心、项目部、施工现场整体设计。
2.3.1系统功能设计
系统由视频监控系统、视频会议系统、融合指挥调度系统构成，总部指挥调度平台由这三个部分管理平台融合组成。
在总部中心机房部署视频监控管理平台、监控融合网关、磁盘阵列，在指挥中心部署集中解码器、电视墙、会议终端、可视指挥调度席、客户端。
在项目部前端部署各类监控摄像机和无线应急终端。
同时在项目部现场部署NVR网络录像机、监控客户端、会议终端以及配套设备。
系统功能架构图如图2-1：
图21系统功能架构图
在******公司总部建立集中控制中心，包括重点项目视频监控系统与视频会议系统，并实现这两个系统的有效融合。
使得******公司能够通过该平台对重要施工项目部及施工现场进行远程安全检查、远程质量监管、进度督促、远程沟通、应急指挥。
2.3.2网络通信设计
1）******管控中心与各项目部的通信网络互联互通设计及平台对网络带宽需求。
2）******重点项目部与项目施工现场网络互联互通设计及项目现场网络无线覆盖设计。
2.3.3集控中心、项目部、施工现场整体设计
1）公司总部五楼台会议室为系统的中心会场，实现会议发言、图像跟踪、视频切换、显示资料内容、显示现场图像等功能。
2）项目部会场实现会议发言、会议讨论、现场监控等功能。
3）施工现场实现终端数据采集，并通过网络传输至管控中心。
2.4系统部署架构
系统将采用公司总部、项目部两级部署的模式，示意图如下：
图22系统部署架构
总部建设集中控制中心实现对视频监控系统和视频会议系统（包括软硬件部分）的集成，调用由各个项目部传送上来的监控信息，同时，在进行视频会议时，实时调用监控数据，与各个项目部协同进行视频会议。
项目部组建内部局域网，在视频会议室中可对本项目部进行监控，并可与总部一起召开视频会议。
主要包括视频会议室，监控点，NVR监控存储设备等设备，通过路由器或交换机进行组网。
国外的项目部可通过基站将监控数据发送到网络卫星中，通过网络运营商将数据共享到广域专网中，供总部进行监控。
2.5系统功能设计
本系统主要实现四大功能，一是视频监控功能，实现对重点项目进行远程实时视频监控。
二是视频会议功能，实现召开在建工程专题会议，以及对重点监控项目的重大事故、自然灾害的救援及应急处置等工作的远程统一协调和指挥。
三是视频会议和视频监控系统之间的融合功能。
系统功能结构图如下所示：
图23系统功能结构图
2.5.1视频监控系统
2.5.1.1系统要求
视频监控系统，主要用于对公司重点项目（包括规模较大、影响较大、有代表性的或需要值得特别关注的国家重点工程、集团重点国际工程、政治工程、民生工程等在建项目）的重点部位进行远程实时视频监控，以掌握项目形象进度、安全生产、防汛及自然灾害预防、工程质量控制、工程环境保护和现场文明等施工动态，并实现项目管理工作流和信息流的快速上传下达。
视频监控系统根据管理运营模式架构，需要设置两级监控平台，******总部监控平台为一级监控中心，各个项目部为二级监控中心。
2.5.1.2系统组成
视频监控系统共有三部分组成，分别是前端监控设备，通信传输系统，后端视频监控平台及客户端。
整个视频监视系统是通过前端监控设备采集编码上传视频，然后经由4G或4G、有线方式接入Internet互联网，完成视频传输至后端视频监控平台，用户通过视频监控平台统一管理监控设备，调用前端实时视频，并可以进行录像、截图、轮巡等各种功能操作。
视频监控平台包括监控融合网关、监控数据存储、广域网加速网关WOC、网络设备、大屏幕组成。
总部视频监控数据由项目部提供，通过监控平台进行各个项目部监控点的接入和管理。
项目部监控平台主要由交换机、NVR、监控终端、电视组成。
因项目部位置分散，容易发生改变，故监控前端设备主要采用室外网络摄像机。
通过NVR设备对摄像机采集到的数据进行存储和播放，拓扑结构如下所示：
图24视频监控系统拓扑结构
2.5.1.3功能设想
2.5.1.3.1系统监控主要包括对公司总部及项目部对各个重点项目的进度、施工状态等的视频监控以及系统通知的展示。
图25实时监控界面
包括实时监控、轮询计划和监控录像，界面如下：
图26可视化监管展示
主要功能：
Ø客户端浏览
⏹支持单画面和多种多画面模式的实时图像浏览；支持1/4/9/16/25/36等等分屏浏览方式，同时支持N+1方式浏览。
⏹支持每幅画面的手动或自动轮询，轮询间隔可设置。
⏹监控点摄像机的远程PTZ控制实现镜头的左右、上下转动，视野的拉近拉远等；对摄像机PTZ的控制可设置多个不同的用户权限级别进行控制。
高优先级别用户可优先控制摄像头PTZ。
⏹支持摄像头的点击居中、框选放大功能。
⏹支持对前端监控图像进行字幕集中设置和时间显示，方便监控中心了解监控现场。
⏹系统提供图像抓拍功能，监控中心可随时根据需要抓拍监控图像。
⏹可外接键盘和矩阵，实现图像切换和PTZ控制。
能够通过键盘控制图像切换和对摄像机的控制；支持同一键盘多种不同品牌摄像头混合控制能力。
图235监控系统画面
⏹具备PTZ控制界面、能够方便的进行摄像机控制；对摄像机PTZ的控制分为不同的用户权限级别。
高优先级别用户可优先控制摄像头PTZ。
Ø电视墙浏览
⏹支持电视墙的实时浏览、录像回放浏览功能
⏹支持CU客户端对电视墙的配置
⏹支持电视墙预案轮巡、电视墙图像轮巡、告警图像上电视墙功能
⏹支持监控专用键盘对电视墙图像的切换和控制。
Ø轮询计划：
对于要监控的摄像头进行自定义轮询计划，包括轮询间隔和轮询次数，界面如下：
图27轮询计划展示
Ø监控录像：
可对已经录制的监控视频进行查看，并提供快速查询和高级查询功能，录制后的视频可以进行二次在录制，界面如下：
图28监控管理展示
2.5.1.3.2监控录播
Ø支持中心录像存储和客户端录像存储功能
Ø实现对监控现场图像、声音、数据等进行实时存储。
数据保存在监控中心。
同时在监控前端进行存储备份，保证在传输线路发生故障时也能提供数据存储。
Ø能够实现多种方式的录像：
手动选择录像、定时录像或报警联动录像；
Ø录像文件的检索可支持检索，可按名称、录像方式、时间段等进行检索；
Ø录像数据以文件形式存储在磁盘上，可方便的调看、导出，刻录成盘，提供数据备份。
Ø支持录像文件的本地回放和远程点播
Ø下载的录像文件应该是标准的.asf格式，支持通用播放器（例如：
暴风影音、windowsmediaplayer）直接播放，方便备份、刻盘。
Ø录像回放中提供快进、拖拉等多种控制功能。
Ø支持专用工具对独立录像阵列进行检索和浏览。
Ø录像存储采用智能调度方式，可将录像从故障区域智能调度到正常区域。
Ø系统具备完善的日志功能，可对所有的操作、控制、报警等信息进行保存，日志文件支持导出。
2.5.1.3.3设备管理
对于施工现场的设备进行统一管理，监控内容包括服务器和摄像头，界面如下：
图29设备管理展示
主要功能：
Ø服务器：
主要对服务器的IP地址、端口进行监控。
Ø摄像头：
主要监控摄像头的编码以及其相应的服务器。
2.5.1.3.4系统管理
主要包括用户管理和版本管理，界面如下：
图210系统管理展示
主要功能：
Ø用户管理：
用于创建所需要的用户，在本系统中包括公司总部用户、项目部用户以及施工现场用户。
Ø版本管理：
主要用于对软硬件的版本管理，利于后期版本的升级。
2.5.1.3.5数据、日志管理
Ø本系统具备前端自定义功能，可对前端进行名称、ID等进行统一编码，统一管理；
Ø系统具备完善的日志功能，可对所有的操作、控制、报警等信息进行保存，日志文件支持导出：
⏹监控平台提供完备的日志功能，提供详细的系统日志、操作日志、报警信息记录。
⏹能够保存报警的详细信息，如：
报警地址、报警所属组织、报警级别、报警类型、报警时间、处警时间、处警结果等。
⏹支持根据日志的类型、时间、触发点进行查询，并能导出
⏹监控中心的操作人员能够针对报警信号做手工记录，填写处理结果。
⏹能够针对报警记录分类查询、检索，方便后期整理、分析。
2.5.2视频会议系统
2.5.2.1系统要求
视频会议系统要求能够实现总部主会场与各个项目部分会场之间视频、语音和数据的共享。
建成后的系统应配置可靠的互联方式，满足视频会议、电话会议、远程指挥等功能。
系统建设应该考虑后期项目部数量的增加，考虑一定余量，满足5-10年内的发展容量。
视频会议系统按照管理运营模式架构，即一点对多点（公司总部、各项目部）的管理模式。
视频会议系统将以总部为中心，覆盖20个项目部，同时具有一定的扩展性，可以方便的进行后续会场的接入。
2.5.2.2系统组成
视频会议系统主要由视频控制中心（MCU）、会议视频终端设备、视频辅助设备、音频辅助设备、会议管理系统等组成。
MCU支持1080P、720P、4CIF、CIF视频会议终端接入，负责将所有会场的码流进行处理与转发。
会议的召集、管理和结束等会议管理控制功能则通过会议管理系统进行控制，系统通过对这些码流进行分发、交换、会议控制等，并接入到系统中进行汇总和统计，拓扑结构如下：
图211视频会议系统拓扑结构
针对大中型高清会场，配置高清视频会议终端、高清摄像机、麦克风，高清显示设备
针对小型会场，配置软件终端，可自由装在个人PC机上，也可方便出差办公人员参与到视频会议系统中。
2.5.2.3功能设计
2.5.2.3.1视频会议管理
Ø跨平台视频会议。
视频会议系统中的任何一台终端都可以直接呼叫集团总部的任意一台会议终端，建立双向连接，进行会议和交流，支持实现最大HD1080P的高清每秒30帧动态效，音频质量达到CD水平。
Ø多点视频会议。
通过MCU和分布各地的多个终端配合共同完成，系统统一由管理员通过WEB方式管理，支持会议节点分为主会场和分会场，主会场具备最高的控制权，支持轮巡观看各个分会场的图像和动态开启或关闭分会场的声音与图像；支持会议召开时呼入或呼出连接与会者，可为会议加锁，禁止任意终端加入会议。
Ø多组多点视频会议。
支持同时召开多个会议，满足系统内同时产生的多个的视频会议的需要，支持不同的会场之间进行不同方面的工作会议，支持多个项目同时进行会议沟通，支持对每个会议进行单独的控制和管理。
Ø多分屏视频会议。
MCU支持标准的多分屏，支持在会议进行中任意选择和更改分屏显示模式，分屏中每个窗口的图像可以是指定的，也可以是自动语音激励切换。
2.5.2.3.2视频会议运维
Ø会议组织管理。
支持进行会议约定、会议产生、时间会议的设定，并且能选择参加会议的终端，支持会议终端的动态加入与退出。
Ø电子白板管理。
提供电子版本的新建、打开、选择、保存、标记等功能，支持各会场参会人员对会议材料如设计文件、设计图纸、图片、文稿等内容的沟通与标注；对白板上的任何操作，可以即时同步的传输到其他用户；采用主讲权限控制机制，必须获得主讲权后方可，确保白板有序性使用。
Ø共享管理。
共享管理主要包括屏幕共享和多媒体共享两部分。
屏幕共享主要是对桌面的共享；媒体共享用于在视频会议中同步播放视频、电影等媒体文件，支持MP3、RM、RMVB、WMV、ASF、AVI等各种常见媒体格式，支持实时拖动及播放音量调节。
Ø分屏管理。
在视频窗口模式或普通窗口模式下，支持分屏显示设定，在同一窗口下支持多个屏幕的窗口显示，最高支持25分屏。
Ø会议视频存储管理。
支持对指定的会议视频进行存储归档，支持会议视频的转播、存储和回放，提供对会议中的任意终端画面进行录制；支持对会议实况进行同步录制，录制过程中可对会议的实况进行实时转播，录制视频采用国际标准格式存储；支持会议视频的点播回放，并提供对WindowsMediaPlayer等视频播放软件的支持。
2.5.2.3.3会议控制
在视频会议应用中，支持4种会议控制方式：
主席控制、导演控制、自动轮询以及语音激励,根据会议的不同需要可选择不同的会议控制方式。
Ø主席控制模式
在实际中用得较多的是主席控制方式。
在这种方式中，各个会场都可以充当主席，但在任何时刻，只能有一个主席会场，主席权的移交要经过协商同意才行，否则会发生多个主席控制的矛盾。
会议过程分为两种模式，其一是主席会场发言模式，此时，其余各会场（分会场）均收看主席会场图像，而主席会场可以任意选定某一分会场收看。
其二是分会场发言模式，此时，正在发言的分会场图像被送给其它各会场，而他收看经过设置的主席或者自己或者上一次发言人的图像。
会议进行过程中两种模式的转换由主席控制，分会场的发言要经过申请由主席会场认可才行。
这两种基本模式，可以满足召开电视会议的一般需求。
在有多个MCU的视频会议网中，由网络的结构决定只有一个主MCU，其它皆为从MCU。
主MCU负责整个会议的控制，尽管各个会场都可以当主席，但主MCU是不变的，而且主席权的授与也是由主MCU掌管的，它负责发放和收回象征主席权力的“令牌”。
欲当主席的会场可向主MCU申请获得主席“令牌”，如果得到主MCU的同意，即获得主席“令牌”，则它就成为此时的会议主席。
图212主席控制模式
Ø导演控制模式
导演控制是会议控制台通过网络连接直接和MCU相连，它直接由会议控制台来决定哪个终端成为发言人。
在会议进行的过程中，会议控制台的操作人员（即所谓的“导演”）来对电视会议进行控制。
图213导演控制模式
Ø轮询模式
分为轮询选看和轮询广播两种形式：
轮询选看：
主席终端按照所选择的终端列表并按照一定顺序定时选看终端图像。
在这种情况下，主席终端会按照设置的时间间隔向MCU发送信令让MCU将自己选看的终端的图像数据交换过来。
轮询广播：
分为轮询广播图像和轮询广播图像和声音两种情况。
轮询广播图像的情况下各终端收听的仍是发言人的声音，MCU按预定的顺序将各终端的图像广播到整个会议中。
轮询广播图像和声音即轮询广播发言人，在这种方式中，发言可按预定的顺序进行，信令告诉发言终端，发言终端则通知编解码器开始编码同时将图像和声音数据发送给MCU，MCU将接受的图像和声音数据转发给其他与会终端；同时MCU通过信令告诉其他的与会终端现在处于观众状态，则其他终端则通知编解码器开始接受MCU发来的图像和声音数据并开始解码播放。
图214广播轮循模式
Ø语音激励模式
语音激励控制方式为全自动工作模式，MCU将自动根据输入的各路语音信号相比较，选出第一个有语音输入的终端作为发言人，将他的图像以视频广播的方式送到其它各终端，并且他的语音被广播到其他各终端。
为防止来自其它短时语音或环境噪声干扰而引起的误切换，MCU的切换过程应有一定时延。
为了防止过分频繁的切换，MCU支持设置语音激励敏感度，MCU提供以秒为单位的接口设置（语音激励敏感度：
为当前发言人在多少时间内没有语音输入而不被其他人抢走发言权的一个时间量度）。
此种语音控制模式一般宜用于会场数量较少的会议，如小组讨论、商务谈判等场合。
2.5.2.3.4高清双流
设备均支持4路HDMI高清动态视频信号。
能实现3路1080P30帧摄像机图像接入，外加一路UXGA60帧（或1080P30帧）计算机信号接入本系统除了用来召开各部门工作与业务会议之外，还可以进行内部人员远程培训。
利用会议系统的双流功能，同时传输讲课人的图像和教学课件，实现远程教学功能。
2.5.2.3.5远程培训
本系统还可以进行远程培训。
利用双流功能，同时传输讲课人的图像和教学课件，实现远程培训。
当施工现场发生意外事故或设备发生故障，现场人员不能解决，此时可以利用系统召集相关业务主管和专家实时的监视现场情况，并与现场人员进行语音实时交流，共同指导现场进行意外事故的处理以及对设备抢修的技术指导。
2.5.3视频会议与视频监控系统融合
本系统要求在视频会议召开期间能够在视频屏幕上同时调出重点项目监控视频，集团总部可调整监控视频的显示位置及显示个数，可只显示监控视频或会议视频。
以供公司总部、项目部在会议期间同时参与讨论重点工程的监测，或者在项目施工过程中会同专家远程讨论解决问题的需要。
2.6网络通信设计
2.6.1网络通道规划
重点项目监控系统采用从公司总部管控中心辐射到全国各个重点项目部的方式，其传输通道需要依托于现有的骨干传输网。
根据我们对项目监控系统的设计模式和运行经验，公司总部管控软件及视音频系统运行的信息内容，公司总部管控中心网络通道和十个工程项目部网络通道需要如下带宽，，每个项目部拟上传3～5路视频图像到集团总部，监控视频要达到高清1080P效果，则单路摄像头所需的传输带宽为4Mbps，一个项目部监控上传图像需要20Mbps，再加上项目部上传1路会议视频+1路动态双流视频需要3Mbps，一个项目部合计需要23Mbps的带宽，而公司管控中心的带宽是各项目部的带宽之和，也就是69Mbps带宽作为网络承载。
考虑较好的视频及工程信息内容展现效果以及一定的冗余，建议项目部带宽达到25Mbps，公司总部75MbPs。
图237网络通道规划图
如果项目部监控视频图像采用720P效果，单路摄像头所需的传输带宽为2Mbps，项目部合计需要13Mbps的带宽，集团管控中心的带宽就只需39Mbps。
另外在今后项目部数量扩充，如果集团中心只要求同时在线观看30路图像，集团管控中心的带宽只需在一期所需带宽基础上加上15路监控带宽及所有视频会议点增加数量的带宽之和。
2.6.2网络对比
将公网传输、专网传输、卫星传输三种方式进行了对比，结果如下表：
表2-1三种网络传输方式对比表
方案类别
优点
缺点
费用
依托于公网方式
（公网运营商）
1、各监测单元独立工作，可靠性高；
2、功耗低；
3、设备技术相对成熟；
4、设备成本低，运行费用适中。
1、监测点选区严格，每个安装点必须要有移动或其他运营商信号，才能保障设备正常传输；
2、数据经公网传输，相对于专用网络数据的安全性相对较差。
建设阶段基本无费用，以后期通讯费用为主
无线中继传输方式
（WIFI，WIMAX，RF接力）
1、对监测点位置选取要求较低；
2、运行费用低；
3、专用网络，数据安全性较高。
1、设备成本高，功耗大；
2、桥节次数与中继距离成正比，桥节次数过多时会导致成本增加，可靠性下降；
3、WIMAX方式：
国内目前应用较少，功耗大，且使用频段需审批。
4、项目部离有公网覆盖区较远的情况下成本增加。
（WIFI10km-20km,WIMAX40km）
根据设备数量评估，费用较高
卫星通讯方式
（包括北斗、铱星、海式卫星等）
1、信号覆盖面宽，对监测点选取要求低；
2、各监测单元独立工作，装置的可靠性高。
1、设备成本高，运行成本很高；
2、通讯信道带宽窄；
3、通讯质量容易受到运营商及气候条件等因素的影响。
单套硬件依据不同卫星约5-20万，运行通信费用较高
鉴于以上三种方式优缺点综合考虑的情况下，建议监测点位于公网络信号覆盖区域情况利用有公网通信，若有重要监测点在无公网信号区域时，优先采用无线中继方式，建议中继次数不大于5次（距离不超过10km）。
对于极少数孤立的监测点，可采用户卫星传输方式进行数据传输。
建议针对项目所在地实际地理条件进行实地踏勘，了解了项目所在地通讯信号之后再进行详细设计。
2.6.3IP网络架构
网络传输利用以太网技术，充分利用已有的网络连接。
网络系统由路由器、交换机、无线网桥、防火墙、通信线路等设备组成。
通信线路可以采用多种方式：
双绞线、光纤、有线电缆、专线、无线局域网、微波等。
建议本次IP承载网络采用高性能路由交换机组网方式，整体网络包括两个层面：
核心汇聚层面和接入层面，其中核心汇聚层面采用广域网优化加速网关WOC、交换机组网；接入层面位于各项目部，由前端监控点、存储查看设备以及接入网络设备组成。
项目部局域网网络拓扑图如下所示：
图238项目部局域网网络拓扑图
项目部前端监控点通过有线（光纤）或无线（Wifi）方式，将采集的视频信息发给本地NVR设备进行存储，同时经过广域网优化加速网关WOC将数据发送到公司总部监控中心平台，在中心大屏幕和本地监控客户端实时显示。
监控中心局域网负责汇聚各个项目部上传的数据，并通过管理平台软件管理控制各个项目部资源。
整个IP网络拓扑如下图所示：
图239总体网络拓扑图
各个项目部的数据从项目部传输至总部监控中心需经过广域网，此段路由拟采用广域网优化加速网关WOC的VPN通道，从而使安全性更高，数据传输更稳定。
2.6.4公司总部机房
升级会员 