城市扬尘管理系统解决方案
日期:05-21 来源:天宇软件


城市扬尘监控管理系统

设计方案V1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

中科天宇软件有限公司

                    

2015.12

版本更新

日期

版本号

修订说明

修订人

审核人

备注

2012-12-10

V0.1

文档创建

汤峥

 

 

2012-12-20

V1.0

参数更新

邓杰

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

目  录

第一章 技术方案... 5

1.1 项目概述... 5

1.2 设计性能目标... 5

1.2.1 设计目标... 5

1.2.2 系统性能... 6

1.2.3 系统优越性... 6

1.3 设计原则... 7

1.4 设计依据... 8

1.5 系统总体设计方案... 9

1.5.1 监控系统整体结构... 9

1.5.2 前端建筑工地站点建设... 10

1.5.3 系统传输组网结构... 20

1.5.4 市局管理控制中心建设... 21

1.5.5 建筑工地和余泥运输信息化管理平台... 33

1.5.6 平台软件数据传输结构... 55

1.5.7 工程技术要求... 56

第二章 设备参数介绍... 60

2.1 网络服务器矩阵BL-MTX200. 60

2.2 (22寸)彩色液晶监视器BL-CM22ACC. 61

2.3 (46寸)超窄边彩色液晶拼接单元(BL-CM46ACC-H2) 62

2.4 红外线摄像机(BL-702AMC)... 63

2.5 红外高速球(BL-500PCB-HIR-N28)... 64

2.6 嵌入式硬盘录像机(BL-DVR704E-H)... 66

2.7 磁盘阵列BL-IPSAN200. 68

第三章 售后服务体系... 70

3.1 方针策略... 70

3.2 售前服务保证... 70

3.3 售后服务保证... 70

3.4 保修期内的服务条款... 70

3.4.1 保修期起始的定义... 71

3.4.2 保修期的期限... 71

3.4.3 服务响应时间的限定... 71

3.4.4 服务费用... 71

3.5 保修期外服务条款... 71

3.5.1 系统调整... 71

3.5.2 系统升级... 71

3.5.3 应用软件的再开发... 71

3.5.4 系统测试... 71

3.5.5 备品备件供应... 72

3.5.6 维修投诉... 72

3.5.7 工程回访... 72

3.6 人员培训... 72

3.6.1 现场培训... 72

3.6.2 课程培训... 72

 

 

 


 

第一章 技术方案

1.1 项目概述

目前,随着国家政策的引导,城市的发展,各种建设工程规模不断扩大,工艺流程纷繁复杂,如何搞好现场施工现场管理,降低事故发生频率,杜绝各种违规操作和不文明施工欣慰一直是施工企业、政府管理部门关注的焦点。特别是一些地区泥头车事故频发,市民投诉某些建筑工地彻夜加班赶工噪音过大等等,影响交通安全,扰民之余,也严重打击了民众对经济建设的支持信心。利用现代科技,优化监控手段,实现实时的、全过程的、不间断的安全监管也成了建筑行业安全施工管理待考虑的问题,为此,各地方建设局(建委)都明文规定:辖区内的建筑工地必装音视频监控系统以供远程监视,并录像取证。

且随着科技高速发展,视频信号经过数字压缩,通过互联网宽带或者移动3G网络传递,可实现远程视频监控功能。将这一功能运用于施工现场安全管理,势必会大大提高管理效率,提升监管层次。该监控系统的运行,将使施工企业跃上新的管理平台,政府监管力度得到加强,及时有效地掌握现场施工动态情况。通过智能的监控系统与其他管理系统的结合,为国土、安监等监控管理执法部门提供科学有效的工作依据,提高管理效率、执法和环境安全保障力度。

1.2 设计性能目标

1.2.1 设计目标

作为建筑工地重要场所监控系统工程安全系数及稳定性能要求很高,必须确保系统高性能、高稳定,通常出入口卡口监控系统作用如下:

   对各个建筑工地出入口监控,监控门岗区域的车辆通行、人流进出等治安情况

   通过镜头及云台,对施工现场的部分细节进行缩放检视

   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

   施工环境检测、RFID信息认证联动报警功能

   可在任何一台能够连接公网的电脑上监控多个工地监控点的信息,实现全方位监视

   实时监视余泥运输车辆,防止泥头车违规操作,偷倒偷排

   与其它监管系统无缝连接,实现联动执法

1.2.2 系统性能

1.2.2.1 远程监控管理

现场施工动态信息即时掌握,可以观察到:

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。

4)   施工环境管理:实时监看建筑工地的噪音、粉尘等信息,避免建筑工地违规、超标施工,影响周界环境。

1.2.2.2 录像回放功能

工程监控人员可以设置多种录像方式,包括指定录像时间、报警触发录像等。例如工程实施时间为早晨八点到晚上8点,可以指定系统在这个时间段进行录像。本地或远程的管理员也可以通过回放器查询录像文件,进行回放。

1.2.2.3 远程管理功能

工地负责人可以借助网络实现在线管理:可以通过网络远程查看所辖所有的现场施工情况、物资安全;也可以通过语音、文字实时通讯系统和各个实施点负责人进行在线交流。

1.2.2.4 远程指导功能

施工技术专家通过远程指导系统,及时了解现场环境、远程掌握工程进度,或下达新的指令任务等等。

1.2.2.5 移动侦测报警功能

移动侦测功能和端口联动报警功能,加强物料仓库等重地的安全,以及周界的安全防范。

1.2.3 系统优越性

A.  降低管理成本,提高企业管理效率

采用远程监控系统可以适当减少现场安全管理人员数量,或使管理人员制订针对性管理措施,及时发现违规现象,使整改信息传达落实,有的放矢,提高掌握现场情况的效率和准确性。同时通过宏观监控,优化施工场地布局,合理规划,综合调配人力物力。随着无线宽带技术的推广与应用,更可使高层管理者们出差途中随时了解工地进展情况,提高采取对策的实效性。

B.  落实岗位职责,便于调查和明确责任

现场施工人员文化层次参差不齐,远程监控的设置,在很大程度上敦促了施工人员的责任心和工作积极性,促进规范操作意识,便于施工统一管理。施工过程被录像存储备份,可随时查看监控信息,即使发生了一些不可预测的事件,也便于事故发生后第一时间内查明事故发生原因,明确事故责任。

C.  管理辅助工具,获取长远效益

远程视频监控用于施工现场安全、质量的监控,是计算机技术在工程建设领域应用的提升,极有效地辅佐企业管理水平的提高,使企业及时了解和掌握施工过程信息,做出高效决策。

1.3 设计原则

本设计以行业标准作为设计依据,结合具体情况,用最佳设计方案体现最高的性能价格比,是本方案设计的指导思想,也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。

本设计主要贯彻“高质量”及“低成本”两条主线来进行设计的。

根据贵单位提出的具体要求,并充分考虑现场实际情况,前端设计采用高清晰度IP网络摄像机,视频传输、控制信号采用网络传输;中央控制系统采用画面分割器和长时间录像机等录像系统,可以实现循环录像,并方便检索回放。

1、准化及规范化

由于本系统是一个严格的综合性系统,在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范,严格遵从各项技术规定,做好系统的标准化设计与施工,选择符合工业标准的设备视频通信介质以及其相关器材。

2、先进性及成熟性

系统设计的基本思想符合技术发展的基本潮流,使系统在其整个生命周期内保持一定的先进性。选择合理的布局结构,项目中的监控设备、器材等设备均采用天宇安防产品。与技术发展潮流相吻合,其先进性、稳定性、权威性等普遍得到广大用户和业界的认可。

3、安全性及可靠性

考虑到安全防范重要性的原则,为了保证整个系统的安全、可靠运行,我们首先在系统的总体设计中从整体考虑系统的安全性和可靠性。在系统设计阶段必须考虑到所有影响系统安全性、可靠性的各种因素。项目实施完成后,必须按照国家有关标准进行严格的测试。

4、可管理性及可维护性

安防系统是一个比较复杂的系统,在设计、建设时,除了整个设备便于管理与维护外,系统编解码服务器还要配备还原卡,彻底解决系统的病毒入侵问题及误操作导致无法正常使用的问题。

5、实用性

系统的设计是根据国家有关标准科学地、合理地、实事求是地进行设计,因此,具有很高的实用性。

6、优化性能价格比

在满足系统性能、功能以及考虑到在可预见期内仍不失其先进性的前提下,尽量使得整个系统所需投资合理。

1.4 设计依据

1.城市道路监控总体工程背景

2. 国内外现有的技术水平和发展趋势

3.《工业计算机监控系统抗干扰技术规范》

4.《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

5.《建筑智能化系统工程设计标准》  DB32181-1998

6.《入侵报警、电视监控工程设计施工手册》979131001

7.《安全防范工程技术规范》

8.《工业电视系统工程设计规范》

9.《工业企业通信接地设计规范》

10.   《计算机软件开发规范》

11.   《工业企业通信接地设计规范》

12.   《静电放电抗扰度试验》

13.   《射频电磁场辐射抗扰度试验》

14.   《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》

15.   《浪涌(冲击)抗扰度试验》

16.   《射频场感应的传导骚扰抗扰度》

17.   《工频磁场的抗扰度试验》

18.   《电气装置安装工程施工及验收规范》

1.5 系统总体设计方案

1.5.1 监控系统整体结构

根据对呼和浩特市建筑行业管理处项目的理解和用户的需求,以及建筑行业的现状分析,本方案主要针对呼和浩特市100多家建筑工地进行集中管理。由于各个工地的位置比较分散,且规模不一,因此本系统设计采用前端子系统分布式部署,所有信息上传至总控制中心集中管理的系统方案。

(1)系统网络拓扑图如下:

(2)系统实现原理描述:

监控系统是由前端图像采集、图像及控制信号传输和图像显示控制存储,以及噪音、粉尘信息监测上传和RFID、路障联动管理三个部分组成。

图像视频处理:基于电信光纤网络的传输;首先前端监控点的视频信号经摄像机的采集,将摄像机模拟信号接入到前端工地监控点的嵌入式硬盘录像机进行录像储存,同时将模拟信号转为数字信号;再把嵌入式硬盘录像机联入前端工地的接入交换机,通过电信光纤网络,将前端所有监控点的视频信号集中传输到总控制中心;

噪音、粉尘检测:通过噪音、粉尘监测仪采集到施工现场的噪音和粉尘信息,传至通信管理工控主机实时数据显示和存储,并提醒当值人员对超标信息进行处理。

路障联动管理:主要针对车辆(特别是泥头车)出入管理。车辆进入监控区域后,需通过RFID认证或当值人员手动开启道闸,方可出入建筑工地;RFID信息和道闸开启/关闭均保存于通信管理工控主机,并触动硬盘录像机对每一次的出入情景进行联动录像。

总控制中心的系统管理服务器也接入到网络之中(高速网络),通过网络,访问各监控建筑工地站点的嵌入式硬盘录像机和通信管理工控主机,实现集中管理、视频图像集中存储和集中控制输出至电视墙;

通过系统管理服务器的授权,任何一台接入网络的计算机都可作为客户机。可通专门的客户端软件利用便利的网络资源浏览到任何一台通信管理工控主机所采集到的视频图像和现场环境数据;也可以采用IE浏览器进行浏览,无需安装任何软件。

1.5.2 前端建筑工地站点建设

1.5.2.1 监控系统设备选型

在前端100个工地子系统需要安装约400个监控点,安装在工地车辆进出口,以及建筑工地施工区、物料存放区等位置;主要是监看门岗的环境和进出车辆的管理,和施工实时过程监管。

其中每个工地站点的车辆进出口通道立杆安装两台红外摄像机用来监控车厢承载物体情况,以及立杆安装一台红外摄像机用来监控泥头车清洁洗涤情况,另在高架上安装一个红外高速球对整个工地进行监视。

摄像机设计:

出入口及车辆车厢承载物体情况:由于工地车辆进出口晚上灯光比较暗;白天晚上都需要清晰监控车辆车厢承载物体情况,需要立杆安装红外摄像机;因此设计采用红外一体化摄像机(BL-702AMC-N),该设备采用1/3″SONY Super HADⅡCCD,清晰度彩色600TVL转黑白650TVL,最低照度彩色0.1Lux转黑白0Lux/IR,3D数码降噪功能,超级逆光补偿功能,具有超级数字宽动态、超强光抑制功能,日夜自动转换延时间可调,图像移动侦测与隐私遮避功能,图像镜像功能,特殊电子快门功能,带多语言OSD菜单设置,内置标准9-22mm手变焦镜头(外调聚焦,变焦),红外线距离25-50米,电源DC12V/1.5A,防水、防雷设计,标配内出线壁装支架。吊装需选配延长杆。(技术参数见设备参数介绍)

监控建筑工地环境:此区域监控范围比较大,白天晚上都需要清晰监控;需要在高架上安装红外高速球摄像机;因此设计安装红外高速球摄像机(BL-500PCB-HIR-N28);该设备采用彩色6〃日夜型 1/4″SONY EXview HAD CCD,  清晰度彩色550TVL转黑白600TVL,最低照度彩色为0.1Lux/F1.4转黑白0.001Lux/F1.4双滤光片切换日夜转换功能,带128倍宽动态功能,内置28倍光学变焦镜头(3.5-91.0mm),12倍电子放大功能,具有水平0°-300°/秒,垂直0°-120°/秒,360°连续旋转,128个预置点,内置解码器RS-485通信,自适应主流机芯通信协议,具有用户管理、日期时间显示及设置、任务规划、强大的报警及报警类型显示功能,球机温度显示及控制系统;隐私区域24块遮蔽,内置中英文菜单,红外灯夜视距离150米,防雷设计,电源AC24V/2A。(技术参数见设备参数介绍)

1.5.2.2 环境检测系统建设

系统概述:

每个工地监控站点需要监控施工环境,设置粉尘、噪音监测仪器;粉尘、噪音超过定值后就会实时提醒当值人员对施工情况进行调整,逾期不处理即将报警数据信息上传集中监控中心进行分析处理。

系统结构示意图如下:

系统功能描述:

前端每个建筑工地设置有一台粉尘检测仪器和一台噪声检测仪器用以对各个建筑工地施工对周围环境的影响监测;集中管理中心对违法施工对周围环境产生严重影响的工地进行监控,数据信息的录入和取证;依法进行处罚。

系统特点:

(1)   噪声监测仪

Ø  大型液晶显示(LED),读取容易

Ø  最大读值锁定

Ø  过范围档位指示

Ø  内部校正系统

Ø  A和C权衡网络选择

Ø  快(F)和慢(S)响应时间选择

Ø  AC和DC类比信号输出,可连接至频率分析仪或X-Y轴记录器做数据统计分析

(2)   粉尘监测仪

Ø  激光透射法,透过率、消光度和粉尘浓度多参量同时监测

Ø  原位安装方式,在粘性尘、高温等非理想条件下快速和高精度测量

Ø  高效反射材料技术,检测灵敏度搞,测量稳定性好

Ø  可直读微尘浓度或配备过滤收集采样 

Ø  可设微尘浓度超标报警阈值 

Ø  激光实时直读微尘质量浓度 

Ø  小流量专业防雨切割器 

Ø  重量采样参考校准、自动湿度补偿 

Ø  自动调零(选配件:调零模块)减小零点漂移 

Ø  颗粒物采样具备多种监测模式,可计算实时值、最大、最小值、加权平均值

Ø  太阳能清洁能源供电(可选) 

Ø  全天候结构设计,适应地面或悬挂式在线监测 

Ø  3G 无线数据传输,可实现远程遥测(可选) 

Ø  配备中心数据测控管理平台,实现多点组网测量

1.5.2.3 RFID认证系统建设

系统设计概述:
    RFID技术,即射频识别,是一种非接触的自动识别技术,通过无线射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,可工作于各种恶劣环境,可识别高速运动物体,可同时识别多个标签,操作快捷方便,成为对物品追溯管理的有效技术手段。因此,RFID技术应用到建筑工地管理领域,将是对门岗管理的最有效监管手段。
    RFID技术的核心是标签上的EPC(产品电子代码),由于EPC提供对物理对象的唯一标识,所以利用EPC可以实现车辆在进出门岗时身份的确认。应用RFID技术后,所有车辆需持有所属建筑单位所发放的电子标签卡,通过系统的认证,来启动道闸升降柱,车辆在门岗管理上的整个流动过程都会被及时、准确地跟踪,做到透明化。

本系统中,在每个工地出入口安装一台RFID远距离读卡器,在入口和出口方向各安装一套接收天线。RFID远距离读卡器通过RS-485总线与建筑工地现场的工控机相连。各余泥运输车辆采用无源RFID标签(即RFID认证卡),它采用塑料薄膜封装或ABS封装,选配卡座,被贴在汽车挡风玻璃上使用,读取距离可达10米以上。在该卡上储存了各余泥运输车辆的车牌号和准运编号等基本信息。当余泥运输车辆进出工地时,安装在工地出入口的RFID读卡器通过射频远距离读取该泥头车的RFID认证卡中的信息,并通过RS-485总线发送给现场监管系统进行处理。

系统结构示意图:

RFID系统功能描述:

采用RFID射频识别技术管理主要实现以下目标:

Ø  非接触自动识别车辆身份属性

Ø  管理进出车辆的准确性及数量

Ø  实现车辆在进出门岗过程中的全方位实时管理

Ø  采用自动化/半自动的识别方式,提高盘点的准确性和操作效率

Ø  实现泥头车数据的网络实时共享和管理,根据需要完成报表输出

Ø  建立一个统一的车辆数据库,为泥头车的整个监管提供可靠的依据

系统特点:

基于RFID技术的门岗管理系统,能很好的解决传统门岗管理中面临的一系列问题,其主要的特点是:

(1)   保密性好

本系统采用超高频RFID电子标签对车辆进行标识,其具有全球唯一的64Bit ID号,能有效的标识所有种类的车辆。灵活的加密方式,可以确保系统良好的保密性。

(2)   可靠性高

成熟的RFID技术和网络通信技术,可以有效保证系统的可靠性。

(3)   数据实时性强

有别于传统的人工门岗管理模式,RFID门岗管理系统通过自动识别和网络实时交互等方式确保了数据的实时性,在查询等作业中更具有优势。

(4)   拓展性强

本系统具有开放式结构及模块化功能设计,系统可大可小,位置点可多可小功能可增可减,因此具有很强的系统适应性。

1.5.2.4 智能路障系统建设

系统设计概述:

根据建筑工地进出的重型车辆较多的特点,为确保路障可靠安和有效,本系统设计了具备防撞功能的升降式路障。整个系统有可升降的电动道闸升降柱和工控机构成。其中,电动道闸升降柱既可通过路障控制器实现现场手动控制和无线控制,也可采用RS-485连接工控机,实行远程控制。

系统结构示意图:

系统功能描述:

当有车辆准备进入建筑工地时,首先需通过RFID认证。RFID系统即对该车辆进行甄别处理,当判定为准许进出工地车辆时,启动电动道闸升降柱放行,并联动硬盘录像机录制一段提前15秒和延后15秒的视频片段。若车辆已完全通过,现场管理系统及时升起(关闭)路障。

对于未经登记的车辆,管理系统不会自动放行。现场值班人员可另行登记,手动开启路障放行。现场监管系统一旦检测到手动开启路障信息,立即向中心监管系统报警,中心监管系统接到报警信息后,如对该车辆有疑问可向值班人员进行告警提示,或者语音对讲,做下一步指导。同时,现场监管系统联动硬盘录像机录制一段提前15秒和延后15秒的视频片段,以供备查。

当有车辆准备驶出建筑工地时,首先需通过RFID认证。RFID系统即对该车辆进行甄别处理,当判定为准许进出工地的车辆时,向值班人员发出放行请求,并将该工地出入口食品监控信号自动切换到桌面,有该值班人员对准备驶出的车辆通过视频进行检查,以判断该余泥运输车辆是否清洗干净或超高超限;若符合规定,则有值班人员启动电动道闸升降柱放行,并联动硬盘录像机录制一段提前15秒和延后15秒的视频片段。若准备驶出的余泥运输车辆不符合相关要求,则不予放行,并劝阻和责令该司机纠正其错误行为。若车辆已完全通过,现场管理系统及时升起(关闭)路障。

对于准备驶出工地的未经登记的车辆(非余泥运输车辆),系统一律自动放行,同时,现场监管系统联动硬盘录像机录制一段提前15秒和延后15秒的视频片段,以供备查。

系统特点:

有效阻断、拦截车辆的恶意冲撞和非法侵入,所以具有极高的反恐防暴能力,避免各种恶性事故的发生。

1.5.2.5 声光告警建设

系统设计概述:

在每个建筑工地现场监控中心部署一套声光告警装置,并与现场工控主机直接相连,通过现场监管系统来进行管理。

系统结构示意图:

系统功能描述:

现场工控主机采集噪音、粉尘监测器,以及RFID卡和道闸升降柱等设备数据信息,并对该数据信息进行分析判断,对噪音和粉尘超标的数据,在现场监管系统监视桌面上小窗口提示,同时触动声光告警器报警,提醒值班人员对违规行为处理。

如果建筑工地的值班人员未对报警信息进行处理时,该报警信息将上传至上一级的区局监控中心,由该控制层的监管人员处理;如果区局监控中心仍未对该报警信息处理,报警信息自动上传至市局监控中心,由该控制层监管处理。如所有监管人员都未对该报警信息进行处理,系统将启动报警联动功能,自动以发送报警短信或Email等方式通知相关负责人员。

另外,中心监管系统发现某建筑工地存在违规作业行为时,也可及时向该工地的现场监管系统发送声光告警指令,启动声光警示,提醒值班人员对违规行为处理。

1.5.2.6 语音对讲建设

在每个建筑工地现场监控中心部署一套麦克风、有源音箱作为对讲设备,并与现场工控主机直接相连。

通过现场监管系统来进行通话管理,改变传统的监控模式,由“可见不可控”变为“可见并可控”,实现对建筑工地的立体化的监控;同时,系统并将相应的通话信息录音保存到市局监控中心的硬盘里面。

图.语音对讲链路

1.5.2.7 现场监控和通信管理系统建设

系统设计概述:

现场监控和通信管理子系统(现场监管系统)主要用来管理各工地监控视频图像,以及实时采集建筑工地现场的环境监测数据和现场设备的状态信息、对相关设备进行控制、通过网络与中心监管系统进行信息收发和语音对讲。

系统功能描述:

u  设备巡检

通过各相关设备提供的检查方法或采用通信应答方式,检查各现场设备的工作状态是否正常,一旦发现某一设备工作状态不正常,即刻向中心监管系统报警。

u  环境数据采集处理

采用现场安装的噪音检测仪、粉尘检测仪相应的通信协议,通过RS485总线,根据设定的采集周期,不停地采集建筑工地现场的噪音数据和扬尘数据,并通过网络将采集到的环境数据发送到中心监管系统进行处理。

u  路障状态检测和报警

当检测路障开启信号时,系统自行判断此次路障开启是由监控中心指令开启还是现场手动开启;一旦发现现场手动开启路障,即刻向中心监管系统发送报警信息。

u  路障开关控制

当接收到中心监管系统的路障开启指令后,系统立即接通路障驱动装置开启路障。当路障开启后,系统通过不断检测车辆检测器的输出来判断车辆是否已完全通过,当确定车辆已完全通过后,又接通路障驱动装置关闭路障。

u  RFID信息接收处理

根据RFID读卡器设备的接口协议,通过RS485总线及时接收RFID读卡器所读到的进出工地的余泥运输车辆RFID认证卡的信息,并按照规定的格式将相关信息发送给中心监管系统进行处理。

u  语音对讲和录音

系统通过网络实现与中心监管系统客户端之间的IP语音传输,并及时进行录音处理,同时通过工控机所带的声卡系统驱动外接的拾音器和音响,实现语音通话。

u  声光告警装置控制

当中心监管系统发现某建筑工地存在违规作业行为时,及时向本系统发送声光告警指令,由本系统控制安装在该工地现场的声光告警装置启动声光告警。

u  建筑工地和余泥运输智能监管系统接口

根据制定的接口协议实现与建筑工地和余泥运输智能监管系统(中心监管系统)的接口,一方面,向该系统报送本工地的各类监测信息和设备状态信息;另一方面,接收该系统的各类指令对现场设备予以控制。

u  现场告警处理

当系统接到中心监管系统的告警指令后,立即驱动安装在本建筑工地现场的报警装置,同时进行声、光报警,以提醒工地现场管理人员及时制止本工地的相关违规行为。

u  登录和退出管理

系统无论是登录还是退出都要输入用户名和密码予以确认。用户输入用户名和密码后,系统通过网络将相应的用户名和密码信息发送给中心监管系统进行处理,经中心监管系统确认用户名和密码准确无误后,系统才能启动或退出。

u  软件版本管理和网络更新

在每次登录系统后,本系统向中心监管系统报告当前的版本,当中心监管系统发现有更新的现场监管系统软件版本后,及时提醒本系统需要升级更新,当登录用户确定需要升级后,系统自行通过网络更新当前版本。

系统特点:

(一)      采用C/S模式开发,便于调用本地操作系统的有关资源实现对相关接口的访问和对现场设备的控制。

(二)      通过更新通信协议包的方式就可灵活地兼容同类型其他厂家设备。

(三)      软件具有很强的抗干扰措施和故障自恢复功能,以确保系统的稳定性和可靠性。

1.5.2.8 前端设备统计

序号

名  称

型 号

品牌

单位

数量

1

智能红外高速球

BL-500PCB-HIR-N28

天宇

100

2

红外摄像机

BL-702AMC

天宇

300

3

摄像机电源

DC12V2A

天宇

300

4

4路嵌入式硬盘录像机

BL-DVR704E-H

天宇

100

5

液晶监视器

BL-CM22ACC

天宇

100

6

2T 专业硬盘

SATA II,7200转,32M缓存

希捷

200

7

工控机服务器

100

8

道闸控制系统

包括道闸升降柱,出入口地感,信号控制器

100

9

语音对讲话筒

100

10

有源音箱

100

11

一体化读写器

100

12

电子标签

100

13

粉尘监测仪

100

14

噪音监测仪

100

15

警灯

100

16

接入交换机

8口,带光口交换机

H3C

100

17

球机安装立杆

6米,静电喷塑,包括立杆基础

国产

100

18

摄像机安装立杆

3.5米,静电喷塑,包括立杆基础

国产

300

1.5.3 系统传输组网结构

1.5.3.1 整体系统传输结构图

1.5.3.2 监控网络系统传输建设

本系统为光纤网络传输系统,视频、控制信号采用视频线(SYV75-5/96编)接入到各个建筑工地监控站点的硬盘录像机(DVR),再联入各个工地监控点的网络设备(光纤网络交换机),再通过电信10M光纤专网传送到监控中心的核心交换机,联入中心局域网进行统一管理、解码显示、集中存储。

1.5.3.3 工地监控子系统传输建设

摄像机视频和控制传输:视频图像和球机的485信号分别通过视频线(SYV75-5/96B)和控制信号线(RVVP-2*1.0mm)接入硬盘录像机(DVR)。

摄像机电源传输:从各个检查站配电箱引出220V电源线RVV2*1.5一条到各监控点设备箱处,采用绝缘线,利用原已有强电线槽引进行布线,预留做低压转换使用,球型摄像机电压转换为24V,固定摄像机及视频服务器电压转换为12V。

1.5.3.4 环境检测管理系统传输建设

各个工地监控站点的环境监测控制系统由噪音检测仪器、粉尘检测仪器和通信管理工控主机组成;噪音检测仪器、粉尘检测仪器通过信号控制线(RVVP-2*1.0mm)与通信管理工控主机联接;噪音检测仪器、粉尘检测仪器485信号接入通信管理工控主机进行信息处理;异常监测信息则通过光纤网络上传集中监控中心服务器处理。

1.5.3.5 RFID认证系统传输建设

各个工地监控站点的RFID认证系统由手持电子标签卡、一体化读写器和通信管理工控主机组成;手持电子标签卡与一体化读写器之间是射频感应连接,一体化读写器通过信号控制线(RVVP-2*1.0mm)与通信管理工控主机联接;一体化读写器485信号接入通信管理工控主机进行信息处理;异常监测信息则通过光纤网络上传集中监控中心服务器处理。

1.5.3.6 智能路障系统传输建设

各个工地监控站点的环境监测控制系统由道闸升降柱和通信管理工控主机组成;道闸升降柱通过信号控制线(RVVP-2*1.0mm)与通信管理工控主机联接;道闸升降柱485信号接入通信管理工控主机进行信息处理;异常监测信息则通过光纤网络上传集中监控中心服务器处理。

1.5.3.7 声光告警系统传输建设

各个工地监控站点的环境监测控制系统由声光报警器和通信管理工控主机组成;声光报警器通过信号控制线(RVVP-2*1.0mm)与通信管理工控主机联接;声光报警器485信号接入通信管理工控主机进行信息处理。

1.5.3.8 语音对讲系统传输建设

各个工地监控站点的环境监测控制系统由麦克风、电脑音箱和通信管理工控主机组成;麦克风、电脑音箱通过音频信号控制线(RVVP-2*1.0mm)与通信管理工控主机联接。

1.5.3.9 现场监控和通信管理系统传输建设

各个工地监控站点的现场监控和通信管理系统由一台工控主机与其他子系统组成;现场监控和通信管理工控主机联入各个工地监控点的网络设备(光纤网络交换机),再通过电信10M光纤专网传送到监控中心的核心交换机,联入中心局域网进行统一管理。

1.5.4 市局管理控制中心建设

由于工地监控管理系统的建设是一个长期而渐进的过程,随着安全管理的不断深入与细化,对视频联网监控与管理的需求也会发生变化,系统的规模和接入的设备种类、结合工地监管系统的个性化功能也将不断增加,这些都要求联网监控系统(平台软件)必须保证系统非常可靠、非常稳定性,同时,还要求能快速实现工地施工安全管理的个性化定制功能、新设备的接入等。

网络视频监控系统最关键的核心是系统软件平台,通过一个强大的系统软件管理平台,实现各个厂商的设备联网,保证联网的视频传输的质量(清晰度、流畅程度),提供一个统一的认证管理、监控检索系统;同时集成各种主流报警等安防系统,实现对工地视频与安防综合管理系统。

同时,集中监控中心是整个远程集中监控系统的大脑,负责整个系统的管理和控制工作,本系统监控中心分为两级结构:各个工地本地监控分控中心,市局集中监控中心。集中监控中心计算机和所有工地前端监控分中心计算机通过网络互连,实现了数据的传输和交换。

根据本系统架构,监控系统由管理服务器、应用服务器、存储服务器、解码服务器以及操作客户端组成,使用管理软件平台对视频监控系统进行管理,采用视频处理设备分散安装集中管理的模式,支持多个监控中心和多个分控点可以分别监看和控制;每台应用服务器同时支持上百路视频的实时传输、实时监视和中心录像;本系统支持独立的系统管理终端,主要负责配置系统和前端设备,进行系统注册及授权,提供完善的用户权限管理功能,为用户提供统一的访问入口;同时支持专用客户端应用软件和基于IE浏览器两种途径接入系统,提供灵活的录像及其查询模式,支持电子地图功能,将视频、地图、报警联系起来综合处理。由此种模式搭建的大型网络监控系统平台,可以很好地解决整个视频监控系统建设的需求。

市局监控中心系统结构如下图:

1.5.4.1 管理服务器

     集中监控中心设置一台视频管理服务器,对前端各个工地的DVR和网络设备进行配置管理。通过管理服务器对系统进行管理,包括系统中的数字硬盘录像机专用DVR、应用服务器、大屏幕电视墙、用户等数据进行集中管理与纪录,达到系统内部管理要求。

对前端设备的管理包括:

² 创建监控区域、前端设备及用户信息,且可被修改、删除。

² 通过巡检功能检测其运行状态,如前端出现硬盘故障、网络异常等情况时能及时检测到,并以报警的方式通知报警管理主机。

² 对用户进行管理,包括了用户权限的设置(用户名、密码、权限、优先级)。

² 认证用户权限,授权用户的所有操作必须经过验证,通过验证才允许操作前端设备,否则被拒绝。操作信息记录到日志中。

² 对授权用户设置优先权,操作许可以级别优先、时间优先为原则。

² 对来自报警管理主机的报警信息进行分类,将转发地址下传给报警管理主机。报警信息记入到日志中。

² 提供操作日志、报警日志的查询。巡检和校时。

图.视频管理应用架构

1.5.4.2 应用服务器

应用服务器的工作模式是当服务器响应用户的视频流后,从存储系统读入一部分视频数据到对应于这个视频流的特定的缓存中,然后此缓存中的内容送入网络接口发送到用户。

视频源并发访问

数字音视频信息以25帧/秒(或30帧/秒)的速率从前端采集设备产生并在系统各应用节点间流动,每秒(经压缩处理后)的信息流量可高达1M以上。这就是说,在大型视频监控应用系统中的主要处理对象――音视频信息具有大流量特性,在网络传输过程中,每个被传输的数据包之间是沿时间轴相互关联的。这与传统的普通数字信息传输中,数据包之间可能相互关联,也可能互相独立的情况大相径庭。当TCP/IP协议传输中发现数据包校验有误要求对方重发当前数据包时,音视频数据包这种沿时间轴相互关联的特性被打破,如果这时的系统节点仍然按照时间轴顺序连接则需要等待前面要求重发的数据包到达后才能进行,势必导致系统实时性的降低和音视频信息的播放的延时甚至出现短暂的“死机”现象。

在大型视频监控应用系统中,多个节点甚至数十上百个节点需要同一节点同一音视频信息对象的并发访问情况对系统的运行效率产生极大的挑战。在大型视频监控系统中,由于这类问题不可避免,一旦发生,就可能导致系统效能的急剧下降,严重的将导致系统局部的瘫痪乃至整个系统的崩溃。因此,这类问题解决的好坏,将是衡量一个软件平台是否具有大型视频监控应用系统所匹配的能力的关键问题之一。

本系统巧妙地利用了资源树的特性,设计了基于资源树的共享式处理算法,该算法保证无论有多少个对相同视频信息的需求者,从视频源向外部发送视频信息的动作只做一次(一个数据包)。有效避免了视频源处将完全相同的视频信息作无数次重复发送从而导致视频源端信息传输通道拥挤不堪的瓶颈现象的发生。

下图描述传统的并发式发送算法和本系统在资源树技术框架下针对此问题的共享式处理算法。

如图所示。传统的并发访问发送算法的组织逻辑大致是:

l  当由4个节点需要视频源的同一信息时,系统针对每一个访问需求组织一个专门的处理线程

l  每个线程的数据包中除IP不同外,其余完全相同

l  每个线程完成将所需视频源信息传送到由IP所指示的节点

本系统采用共享线程的方式,利用系统的资源树架构,实现共享式传送。如图所示,共享式传送算法的逻辑为:

l  当有如图所示的4个节点需要视频源的同一信息时,系统分析这些节点在资源树中的位置和关系,按照一定规则组织起全部接收该视频源信息的队列,然后组织一个单一的处理线程1,向处于队列之首的节点发送,同时还将该节点需要向后接力传输的子树信息一起发送

l  第一接收节点接收到所需的视频信息时,同时根据信息提示和后传的子树信息,自动定义一个新的线程,该线程除接力传输的视频信息外,还包括下一级接收子树的信息,然后,激活该线程使之将视频信息向后延续传输

l  第二接收节点和第三接收节点的工作模式与前面相同

l  当接力传输到达接收子树的边界节点后,该节点接收前一节点激励传输而来的视频信息后停止相关线程的运行。

图中只列举了4个需求节点的情况。在大型视频监控系统中,可以预见到的队列长度可能远远不止这些。当这种对相同视频信息的需求者越多,系统的性能却不受影响,所表现出来的性能反倒更加好,当这种需求者为成千上万之众时,别的系统可能不堪重负罢工停运,而本系统却一如既往平稳安静地运行,这就是本系统共享式处理算法的独特优势所在。

流媒体转发

应用服务器响应用户对现场实时视频和录像文件的点播,并对流进行转发。当一个用户请求视频服务时,服务器根据系统资源的使用情况(用户权限等),决定是否响应此请求。分布式应用服务器与管理中心协同工作,提供在多级架构系统中用户预览前端实时视频的访问请求,使得网络带宽资源得到最有效的利用,同时用户对流媒体服务的请求采取就近原则,达到快速响应的要求。

应用服务器响应同级局域网内用户的访问请求,对获取的远程视频通过组播或点播(TCP)方式转发给请求用户。每台应用服务器维护一个本地设备表和相邻的应用服务器IP 地址,用户向任意一台应用服务器发送到前端的连接请求,应用服务器搜索本地设备列表,如果找到该设备则连接到该前端设备并将获取的码流转发给用户,如果找不到该设备则将请求直接发送到下一级应用服务器,如果一直到最后一级服务器都找不到设备就返回一个错误,否则由设备范围内的服务器将码流转发到用户端。用户可穿越多个应用服务器,形成一个多级流媒体转发架构。

如果网络是分布式的,可以构建基于分布式网络平台的分布式流媒体系统,提供系统内用户的视频访问请求服务。

应用服务器需要根据前端摄像机接入数量来配置,每台应用服务器可管理200路CIF图像,100路D1图像。

1.5.4.3 控制系统

控制系统是由管理中心授权的网络客户端软件,需要与管理中心、流媒体模块协同工作。主要功能说明如下:

²  对云台、镜头的控制(DVR 连接解码器)。

²  对指定硬盘录像机通道图像、声音参数的控制。

²  控制网点的各种报警信号、灯光、门禁(与DVR 或IPVIDEO 串口连接,远端用户通过网络访问透明通道串口设备,如报警主机、门禁设备等)。

²  录像方式的设置(录相方式含定时、探测器等开关量报警触发、移动侦测等)。

²  码率及帧率的设定。

²  远程布防、撤防的设置。

²  硬盘录像机操作权限设定(修改用户名或密码)。

²  硬盘录像机远程关机。

²  主动发起与DVR 和IPVIDEO 的双向语音对讲、网络报警联动、声音、文字、现场图像报警提示,报警信息分等级、队列方式管理。

²  PTZ 控制,语音对讲、语音广播。

²  录像资料的远程回放与本地回放。

控制系统应用流程图如下:

图.控制系统应用架构

1.5.4.4 显示系统

客户端显示

主控、分控主机通过VGA 显示图像(软解压),可显示权限内的任何几路摄像机,或对摄像机进行分组、画面分割显示,或以设置的方式进行轮巡(画面分割数、摄像机排列顺序、切换周期),方便用户的桌面查看,了解现场。

电视墙解码显示方式

通过网络解码服务器切换至电视墙直观地显示所有网点摄像机画面。网络解码服务器由工控PC+硬解码卡+视频监控软件组成,硬解码卡解码后AV转换,输出到电视墙,同时有一路音频输出。每台网络解码服务器最大支持8路音/视频输出,实时D1/ DCIF高清晰显示解码图像,音视频同步切换输出至电视墙。需根据电视墙的规模大小来决定同时解码输出的路数(与需要显示的电视屏数目相等)。

工作流程如下:

前端的任意多台数字硬盘录像机,管理主机的请求→将需要的画面和语音通过网络实时传输到监控中心的电视墙管理主机→管理主机通过硬解压卡配合相应软件对这些数据进行解码并完成至AV 的转换→可通过软件设置解码输出的画面排列顺序和进行画面切