拌合站及道路施工视频监控系统技术方案.docx

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拌合站及道路施工视频监控系统技术方案

拌和站及路面施工视频管理监控系统

技

术

方

案

重庆市开谨科技有限公司

二〇一四年七月

前言

IP网络监控目前已经成为一种主流的新技术，结合目前有线、无线局域网、3G、ADSL宽带接入网络，可以大大降低采用传统视频监控带来的工程难度以及施工造价，成为目前监控领域一项新兴技术；除此之外，借助目前发达的互联网网络，以及先进的监控平台（如电信全视界技术），更能将监控信号传递到互联网接入的任何一个角落，更利于大型集群化的视频监控。

随着网络技术的不断普及，IP网络监控具备更为先进的监控质量以及更低的维护使用费用，在安防领域，发挥着积极重要的作用。

实现的目标

外观整体设计与接线的简易性

“全视界”视频监控系统做到体积小不占空间小，尽量避免影响正常施工。

特别是对于隧道内的动态多变的情况可随着隧道的施工推进轻松搬迁；在设备搬迁的过程中，仅仅需要客户将供电电源线缆重新连接即可。

无需其他复杂过程连接。

系统稳定性和耐用性

监控系统要求24小时不间断工作，对系统的稳定性和耐用性设计时必须达到应用需求，做到长时间无故障工作满足实际监控功能需要。

系统操控容易、便捷

首先监控系统要实现布线简单，无复杂线路，整体传输简单方便，便于施工进度推进。

同时在平台使用，经过简单培训指导就能轻松对整个系统进行相关控制和配置。

实现服务器高扩展性能和各种平台的兼容

为方便客户后期对监控系统的升级，整个设计均可在前端任意添加或减少摄像机数量，而不需要对已经架设的网络进行任何改装，同时监控服务器平台可以自行搭设，除此之外，“全视界”视频监控系统可以与电信“全视界”平台实现兼容。

实现用手机对前端监控设备进行监控

系统在介入网络后，对前端信号进程分发后，同样适用手机充当监控用户终端，能够满足用户随时随地对监控点进行调节监控，方便指挥调度。

总体设计目标和技术依据

本监控方案所有的监控信号数据传递均基于IP网络协议，符合电信全视界平台的传输规范，能完全地与全视界监控平台实现对接，如图所示，当现场监控摄像头监控到画面后，由网络视频服务器，将其封装为基于TCP/IP协议的数据包，通过网络进行传递；首先将数据分为两份，第一份传送到现场的监控用户（PC机），另外一份通过Internet网络，将数据传输到位于互联网中的全视界监控平台，对流媒体进行储存并为远程用户、互联网用户提供访问、监控服务。

一．概述：

全国进入“后公路”时代，各地路面工程加快建设步伐，对路面工程施工质量的关注日益提升，同时提倡加强安全施工建设，更重视科技信息化管理，采用一切现代化手段确保施工时期的安全需求日益强烈，而拌合站现场及公路路面施工现场视频实时监控可为管理者提供及时有效的管理辅助，对安全生产和保障施工现场的人员及财产安全提供有效支持，已经被越来越多的施工企业及管理部门认可，更被各地相关质监部门作为施工管理的必备条件提上日程。

设计依据

Ø《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

Ø《视频安防系统技术要求》GA/T367-2001

Ø《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007

Ø《视频安防监控数字录像设备》GB20815-2006

Ø《公路隧道施工技术规范》

Ø《铁路瓦斯隧道技术暂行规定》

Ø《中华人民共和国矿山安全法》

Ø《矿井通风安全装备标准》MT/T5016—96

Ø《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009/J947-2009

Ø《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

Ø《建筑电气设计技术规范》GBJ16-83

Ø《工业场所防爆等级》GB3836

Ø《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）

Ø《煤矿矿用无线通信系统运行管理制度》

Ø《隧道设计防火规范》GB50160-92

Ø《遵循802.11b、802.11g无线网络传输规范》

二．系统方案

系统工作流程图

“全视界”移动式无线远程视频监控系统由视频监控摄像头提供采集数据，经网络视频服务器对采集到的数据进行H.264编码压缩，然后将压缩后的数据包以IP报文的形式通过无线3G网络或ADSL（宽带）进行网络传输。

同时为了确保监控系统能安全、正常并高效运行，使用目前成熟的电信全视界监控平台。

用户登录全视界平台后，可实现对接入设备远程控制、前端网络视频服务器配置、并进行用户终端授权与安全认证管理。

本监控系统采用目前主流的Internet流媒体技术，其数据终端显示如网上的现场直播、网上的VOD点播一样流畅及时。

公司技术工程师有针对性的应用Interne流媒体技术，最大限度地缩短数据延时和避免数据丢失的情况。

Interne流媒体技术应用到网络监控中，可大幅提升监控质量并大幅降低系统的工程造价和运营管理费用。

“全视界”移动式无线远程视频监控系统基于全视界的监控平台，并可提供海量存储空间，全天候不间断地储存各监控终端采集到的监控数据；为用户在监控后提供全程点播重放的功能。

系统优势

1、监控系统作为隧道施工项目建设必备硬件条件之一，势必增强建筑施工单位现代化网络管理基础、提升对外服务形象、提高管理效率、大大降低工程项目施工的事故风险；实现远程工作监督指导、企业物资安防等功能。

2、系统对隧道施工现场情况进行远程的、随时随地的、实时的网上视频传输，通过网络实现全天候、全方位、全实时视频监控、录像；并进行及时的工作指导。

3、系统给隧道工程项目相关管理领导提供高效管理平台；通过互联网管理平台，对隧道工程项目施工进度和施工现场状况进行有效监控、有效监督，及时掌握施工作业开展状况进行有效管理。

4、系统集隧道施工安全防范、工作监督、形象宣传等众多功能于一体。

5、系统采用H.264压缩方式，超低码流，适合网络传输，充分利用现场工程项目部原有的基础网络通讯设施，节约成本，不影响其他工程施工项目办公业务正常开展。

6、系统具备很强的扩展性，充分发挥宽带网络的优势。

可扩展其他宽带增值业务，有效利用网络带宽的同时，为企业将来的网络业务扩展提供更大的空间。

7、系统组网灵活，支持多种网络接入方式，产品可实用公网IP、子网IP地址、ADSL动态IP地址接入方式。

8、系统高度集成化、智能化；提供多种报警接入方式，多种事件联动操作。

9、监控系统资源统一管理，用户帐号权限统一管理，多级用户权限分配方式，满足用户多种需求。

10、实现长时间、循环录像，可按事件、时间、视频等信息分类查询、检索、管理。

11、监控系统不仅能在监控室实现固定电脑监控，同时为了远程方便，能实现随时随地手机移动、远程监控。

12、监控系统可以多次重复再利用，当一个工程项目竣工后转到下一个工程项目；可以随办公设备一道转运，经过简单的安装搭建就能恢复正常运行。

这样大大降低使用企业安全管理运营费用，达到一次投入反复使用的目的。

13、“全视界”监控系统采用独立的系统平台，后续运营费用低。

三．总体设计方案

公路路面工程施工现场对实时监控，需要解决两个方面的技术难题：

1、施工现场摊铺机为移动设备，无电源和宽带网络；2、拌合站施工区域状况复杂，工作过程中灰尘大。

为此，重庆市开谨科技有限公司投入大资金研发“全视界”无线传输视频监控系统。

该系统采用先进的技术和主流的设备并经过多次验证成功攻克技术难题，有效解决了上述两方面的技术难题。

“全视界”移动式无线远程视频监控系统公路路面施工区域及拌合站施工现场监控设计采取如下方式传输：

前端图像采集系统→图像数据直放站→图像数据处理基站→用户监控终端和Internet（英特网）的信号传递。

隧道无线视频监测系统是依据最新科技和监管行政单位信息化管理研制而成，在于使最新科学技术适用于交通隧道安全施工建设，同时为政府监管单位、业主、施工单位对于隧道施工现场现代化、信息化、智能化、安全化提供支撑。

四．系统特点

1、一体化系统设备

采用一体化集成式监控终端，内置摄像机、视频服务器、无线传输天线、无线遥控、LED本地显示、防水牢固。

2、高清显示

高清摄像机，水平分辨率彩色580线\黑白650线，27倍光学变焦10倍数码变焦（最大270倍），焦距f=3.6~97。

3、无线传输

无线微波传输，点对点或点对多点，系统可扩展性强，频率：

2.3-2.5G，无线协议：

802.11b/g，有效距离：

点对点3-5公里，数据传输三公里点对点实际速度在20Mbps以上，无线数据传输稳定可靠，三公里延时小于10ms。

4、大容量存储

标准H.264编解码，支持D1、CIF和QCIF编码格式；支持PAL/NTSC视频输入，前端存储500G硬盘存储，最小支持2个月，支持图像抓拍，报警联动录像，支持回放录像功能。

支持手机浏览、短信报警并可抓图上传、报警发邮件、报警FTP上传等

5、实时、准确

实时、准确将各传感器监测数据、人员管理信息动态反映到远程监控综合参数监控软件、局域网综合参数监控软件及洞口LED大屏幕上；智能分析判断监测数据是否异常，透明无线数据传输保证数据准备可靠。

6．便捷、省力

该系统通过信号无线传输特色，在隧道内从掌子面、隧道内的关键部位各传感器监测信号无线传输至局域网和公网，大大减少了对施工的干扰，省去了信号传输线缆铺设及保护工作，信号出洞口后并入网络进行远程监控。

五．系统安装示意图

1、一标水稳拌合站料仓：

（5个监控点）

在料仓背后分别安装5米的立柱，分别安装5台室外红外球形摄像机，考虑现场工作过程中产生的灰尘非常大，特选择带雨刮功能的室外红外球机，当视频图像比较模糊时，可以启动雨刮清理镜头表面灰尘。

5个监控点所监控视频图像场外图像处理控制箱无线传输至图像数据直放站，直放站再通过无线传输至1标项目部接收基站，从而使项目部能正常观看拌合站施工现场实时图像。

2、一标沥青拌合站料仓：

（6个监控点）

在沥青拌合站关键位置分别安装6台室外红外球形摄像机，考虑现场工作过程中产生的灰尘非常大，特选择带雨刮功能的室外红外球机，当视频图像比较模糊时，可以启动雨刮清理镜头表面灰尘。

6个监控点所监控视频图像场外图像处理控制箱无线传输至图像数据直放站，直放站再通过无线传输至1标项目部接收基站，从而使项目部能正常观看拌合站施工现场实时图像。

3、一标摊铺现场A（从K0+501端开始施工）、一标摊铺现场B（从K22+200向K0端施工）

摊铺机现场没有电和网络，需要电源和信号传输等问题。

分别在摊铺机顶部方向安装两个枪型摄像机，分别监控摊铺方向和卡车来料方向，无线网桥信号传输安装至摊铺机顶部，通过无线网桥将信号传输至二标项目部，电源通过改装摊铺机自身提供的DC12V/24V电源给摄像机和网桥供电。

若摊铺机自身电源不能改装，则考虑用太阳能供电模式给摄像机和网桥供电。

4、二标水稳拌合站料仓：

（5个监控点）

在料仓背后分别安装5米的立柱，分别安装5台室外红外球形摄像机，考虑现场工作过程中产生的灰尘非常大，特选择带雨刮功能的室外红外球机，当视频图像比较模糊时，可以启动雨刮清理镜头表面灰尘。

5个监控点所监控视频图像场外图像处理控制箱无线传输至图像数据直放站，直放站再通过无线传输至二标项目部接收基站，从而使项目部能正常观看拌合站施工现场实时图像。

5、二标沥青拌合站料仓：

（6个监控点）

在沥青拌合站关键位置分别安装6台室外红外球形摄像机，考虑现场工作过程中产生的灰尘非常大，特选择带雨刮功能的室外红外球机，当视频图像比较模糊时，可以启动雨刮清理镜头表面灰尘。

6个监控点所监控视频图像场外图像处理控制箱无线传输至图像数据直放站，直放站再通过无线传输至二标项目部接收基站，从而使项目部能正常观看拌合站施工现场实时图像。

6、二标摊铺现场A（从K0+501端开始施工）、二标摊铺现场B（从K22+200向K0端施工）

摊铺机现场没有电和网络，需要电源和信号传输等问题。

分别在摊铺机顶部方向安装两个枪型摄像机，分别监控摊铺方向和卡车来料方向，无线网桥信号传输安装至摊铺机顶部，通过无线网桥将信号传输至二标项目部，电源通过改装摊铺机自身提供的DC12V/24V电源给摄像机和网桥供电。

若摊铺机自身电源不能改装，则考虑用太阳能供电模式给摄像机和网桥供电。

7、碎石加工场摄像头3个；

在碎石加工场关键位置分别安装3台室外红外球形摄像机，考虑现场工作过程中产生的灰尘非常大，特选择带雨刮功能的室外红外球机，当视频图像比较模糊时，可以启动雨刮清理镜头表面灰尘。

3个监控点所监控视频图像场外图像处理控制箱无线传输就近具有宽带网络的接收基站，从而使项目部能正常观看拌合站施工现场实时图像。

六．系统传输示意图

将摊铺机上面的视频图像实施传输权集镇直放站，然后再传输至项目部，在摊铺机施工过程中需要不断移动，则需要人工对摊铺机上面的发射天线做适当角度调整，以确保无线信号传输稳定可靠。

七系统主要产品介绍

（1）、图像数据处理控制箱（KJ1074B）

KJ1074B图像数据采集系统采用冷轧板（Q235B）设计，室外防水结构，通过集成多种系统功能来满足现场监控的需要，其可靠性和实用性能大大提高。

通过集成网络视频服务器、无线传输模块、防雷模块等，有效对前端现场监控观察和调试。

通过以太网或ADSL轻松接入网络，在局域网、广域网和国际互联网上方便实现实时视频监控，从模拟CCTV到IP网络的升级扩展提供简单方便的解决方案。

该产品支持CreMedia中心管理平台，可组建大规模、分布式网络视频监控系统，专门适用于隧道施工监控。

KJ1074B图像数据采集系统集成的网络视频服务器内置Web服务器数字视频处理系统，集视频采集、实时压缩、网络传输等功能为一体，多路报警输入输出，与“全视界”无线CreMedia网络视频管理平台无缝兼容，构建大规模专业远程视频监控系统。

KJ1074B图像数据采集系统采用专利天线技术，依靠嵌入式天线（设备有外接天线端口），能达到15公里通信距离，作为点对点和点对多点远程无线视频监控。

技术参数：

   1、电源电压：

AC220V±15%

2、视频接口：

单路或四路视频、BNC母头，75欧匹配阻抗

3、内置DHCP、PPPoE动态IP获取协议，支持ADSL自动拨号功能

4、工作频段：

2.412GHz～2.472GHz（IEEE802.11b、g/n）

5、发射功率\接收灵敏度：

10~26dBm（可调）\-97dBm

6、多重安全措施：

支持64/128bitWEP加密、WPA、WPA2、MAC地址过滤、支持二层隔离等多种安全方式；信道宽度可调，无线通信更加隐蔽安全；

7、可控制云台上下左右转动和镜头远近、聚焦和光圈

8、设置、清除或调用预置位和执行自动巡视

9、设置转动速度、设置左右限位点和归位点

10、协议：

Pelco-D/Pelco-P，波特率：

1200/2400/4800/9600

（2）图像数据直放站

KJ1072B图像数据直放站采用工业铝型材设计，室外防水

结构，通过集成多种系统功能来满足隧道现场监控的需要，其可靠性和实用性能大大提高。

通过集成无线传输模块、防雷模块、电源模块等，有效对图像数据采集系统（KJ1071B）提供有力的数据图像传输保证，为图像数据传输更远的距离提供了有力支持。

KJ1072B图像数据直放站内置无线传输模块采用专利天线技术，依靠内部无线传输模块的桥接技术，能达到15公里通信距离，由于对WMM（无线多媒体协议）的支持更是为系统的无线视频、音频数据传输提供了技术保证。

技术参数：

   1、电源电压：

AC220V±15%

2、工作频段：

2.412GHz～2.472GHz（IEEE802.11b/g）

3、发射功率\接收灵敏度：

10~26dBm（可调）\-97dBm

4、信道宽带：

20Mhz,10Mhz,5Mhz（软件可调）

5、发射功率：

10~26dBm（可调）

6、数据速率：

1,2,5.5,11,6,9,12,18,24,36,48,54Mbp  

7、支持协议：

IPv4、UDP、TCP、ICMP、Telnet、EP/WPA、WDS、STP、RSTP、Multicast

8、QoS功能：

 802.11e/WMM 支持无线多媒体功能

9、多重安全措施：

支持64/128bitWEP加密、WPA、WPA2、MAC地址过滤、支持二层隔离等多种安全方式；信道宽度可调，无线通信更加隐蔽安全；

设备安装位置：

每个隧道口安装一台

（3）图像数据基站

KJ1073B图像数据基站采用工业铝型材设计，室外防水

结构，通过集成多种系统功能来满足隧道现场监控的需要，其可靠性和实用性能大大提高。

通过集成无线传输模块、网络模块、防雷模块、电源模块等，有效的接收图像数据直放站（KJ1072B）传输的数据图像信号，以及与本地Internet网络进行有效连接，使图像数据采集系统（KJ1071B）采集的图像数据信号有效进入公网，从而是模拟监控转向网络监控。

KJ1073B图像数据直放站内置无线传输模块采用专利天线技术，能达到15公里通信距离，由于对WMM（无线多媒体协议）的支持更是为系统的无线视频、音频数据传输提供了技术保证。

技术参数：

   1、电源电压：

AC220V±15%

2、工作频段：

2.412GHz～2.472GHz（IEEE802.11b/g）

3、发射功率\接收灵敏度：

10~26dBm（可调）\-97dBm

4、信道宽带：

20Mhz,10Mhz,5Mhz（软件可调）

5、发射功率：

10~26dBm（可调）

6、数据速率：

1,2,5.5,11,6,9,12,18,24,36,48,54Mbp  

7、支持协议：

IPv4、UDP、TCP、ICMP、Telnet、EP/WPA、WDS、STP、RSTP、Multicast

8、QoS功能：

 802.11e/WMM 支持无线多媒体功能

9、多重安全措施：

支持64/128bitWEP加密、WPA、WPA2、MAC地址过滤、支持二层隔离等多种安全方式；信道宽度可调，无线通信更加隐蔽安全；设备安装位置：

每个隧道口项目部办公室安装一台

（4）、2.4GHz室外远程无线传输模块

  KJ1072B02是重庆开谨公司推出的ISM（2.4GHz）频段无线产品。

是目前国内体积最小、重量最轻、功能实用、性能稳定、最具性价比竞争力的室外型无线网桥。

  KJ1072B02采用一体化外壳设计，通过网线PoE方式供电，中文操作系统，极大地简化了设备安装和使用。

由于采用专利天线技术，KJ1072B02依靠内部天线（设备有外接天线端口），就能达到15公里通信距离。

  KJ1072B02创造性地兼容并扩展了传统无线通信协议，采用美国专用的无线操作系统AirOS，提高了远距离通信效率和抗干扰能力。

使其既可以作为点对点和点对多点远程接入无线网桥，还能作为Wi-Fi网络的无线覆盖基站AP，多个KJ1072B02之间可以构建Wi-FiMesh无线覆盖网络。

KJ1072B02对WMM（无线多媒体协议）的支持更是为KJ1072B02的无线视频、音频数据传输提供了技术保证。

  KJ1072B02丰富的功能、高链路质量和极具竞争力的性价比，使其能广泛地应用于多种行业：

●无线视频监控（公安、油气田管道、森林防火防盗、部队岗哨、厂矿作业、仓库、小区等重点区域监控）

产品优势

●高性价比：

优异的性能设计与表现使其在无线网桥常用范围内凸显优势，不愧为行业首选；

●组网灵活：

KJ1072B02支持点对点、点对多点、无线中继、Wi-Fi接入站等模式，而且还有网桥、路由器双重功能；

●高速、远程、稳定：

AAP天线技术和增强的无线协议，使无线链路更稳定、通信效率更高；

●多重安全措施：

无线信道宽度可调，支持WEP、WPA、WPA2加密，MAC地址过滤，终端二层隔离等功能；

●安装调试方便、环境适应性强、操作简单易用。

 技术特点

●兼容标准802.11b/g协议的无线终端；

●支持WDS（无线分布式系统）模式，多个无线AP之间可以通过无线直接连接，并不影响其无线AP覆盖功能。

●内置专利AAP技术的自适应双极化天线，支持更远距离的无线稳定传输；

●改进的802.11无线CSMA/CA通信协议，使点对多点传输效率更高；

●多重安全措施：

支持64/128bitWEP加密、WPA、WPA2、MAC地址过滤、支持二层隔离等多种安全方式；信道宽度可调，无线通信更加隐蔽安全；

●支持QoS服务，提供语音、视频等应用服务质量保证。

●全中文操作界面，背板內嵌无线信号指示灯，直接WEB方式在线软件升级。

技术参数

无线接入特性

工作频段：

2.412GHz～2.472GHz（IEEE802.11b/g）

信道宽带：

20Mhz,10Mhz,5Mhz（软件可调）            

天线特性：

10dBi双极化内置天线；外接天线 

天线波束:

  60˚（方位角）；30˚（俯仰角）

发射功率：

10~26dBm（可调）

接收灵敏度：

-97dBm

数据速率：

1,2,5.5,11,6,9,12,18,24,36,48,54Mbp  

覆盖距离：

内置天线15公里（外接天线50公里）

网络能力和物理特性

网络接口：

以太网10/100BASE-TX；POE供电

最高带宽：

25Mbps（TCP/IPThroughput）

支持协议：

IPv4、UDP、TCP、ICMP、Telnet、EP/WPA、WDS、STP、RSTP、Multicast

QoS功能：

 802.11e/WMM 支持无线多媒体功能

网管功能：

支持标准SNMP协议

设备尺寸：

26.4cm×8cm×3cm

设备重量：

0.4千克

供电：

 12V@1A以太网供电（4&5+, 7&8-）

电源功耗：

最大5瓦

工作温度：

-20℃～+70℃

工作湿度：

5%~95％（非凝结）

外壳结构：

防腐、防雨、防晒

外壳强度：

ETSI300-019-1.4

可选附件：

浪涌抑制器、外接天线等 

（5）、7寸室外带雨刷红外高速球机

产品特点：

1、七寸全金属结构,全天候环境设计，防水等级IP66；

2、OSD菜单；支持多国语言；

3、独创红外灯控制技术：

三级变光控制；

4、红外有效距离可达120米；

5、第三代“点阵”发光组件，高能低耗；

6、移动侦测报警功能，四进二出报警联动（可选）；

7、内置防浪涌及雷击保护装置，有效防止6000V瞬时电流；

8、远、近光切换倍数可设置，切换区间9级灯光补偿，光场分布均匀，无“手电筒”现象；

9、开启照度可调（1-15级），满足监控目标的不同距离与亮度要求；

11、看守模式功能，球机无动作（15-60分钟，可设置），启动预置（360º扫描/两点扫描/预置位巡航组1-3）运行；

供电电源

12V3A

环境温度

室内（0ºC～+40°C）室外（-40℃～+60°C）

环境湿度

≤95%无结露现象

功率消耗

≤18W

通信方式

RS-485总线

通信协议

自动识别（PELCO_D/P）

通信波特率

软/硬波特率1200bps/2400bps800bps/9600bps

球机地址

硬地址1～255,软地址0～255（000时硬地址有效）

水平旋转速度

200°/s（1-64级变速）

垂直旋转速度

100°/s（1-64级变速）

俯仰范围

93°

红外驱动

视频分析（自动补光）

环境光照度检测

0-50级