網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控在公路工程中應(yīng)用

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摘要:公路工程具有施工流動(dòng)性大，臨時(shí)工程多，作業(yè)面狹長(zhǎng)，工程數(shù)量分布不均勻，施工組織與管理的工作量大、周期長(zhǎng)、安全風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)作為一種行之有效的安防和自動(dòng)化管理手段，改變了傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)決策及實(shí)施的模式，全過(guò)程、全方位、全覆蓋可視化建設(shè)及安全生產(chǎn)全過(guò)程管控，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、信息化、可視化管理。通過(guò)對(duì)云南省TB水電站進(jìn)場(chǎng)公路工程全施工期的研究，表明目前已有效打擊了違章、違法案件的發(fā)生，降低了安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，提高了工地治安管理水平，達(dá)到了安全生產(chǎn)無(wú)事故的建設(shè)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控;可視化;公路工程;云南省

0引言

TB水電站位于云南省西北部，滇、藏、川3省交界處的藏族自治州，以少數(shù)民族為主要人口，外來(lái)參建單位的人員數(shù)量遠(yuǎn)超當(dāng)?shù)厝藛T數(shù)量，周邊社會(huì)環(huán)境復(fù)雜，治安管理難度高。工程包含2條永久道路、4條臨時(shí)道路和1座橋梁，線路全長(zhǎng)約7．5km，施工工期為19個(gè)月。具有工程點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣、上下交叉施工干擾嚴(yán)重，邊坡高巖層破碎易坍塌，臨邊鄰水作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn)。該工程建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位營(yíng)地距離工區(qū)13km，來(lái)往工區(qū)路途時(shí)間代價(jià)高，是制約施工生產(chǎn)的重要因素。故在工區(qū)布置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是提高工區(qū)治安管理水平、降低安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)、提高辦公效率的一個(gè)重要措施。

1視頻監(jiān)控安裝

1．1視頻監(jiān)控安裝要求

工程項(xiàng)目需要監(jiān)控的范圍較廣，包括不同高度的施工面、材料堆放場(chǎng)、施工設(shè)備停放點(diǎn)、整個(gè)工區(qū)的進(jìn)出道路路口以及整個(gè)工區(qū)場(chǎng)景情況。整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須要有全面全局掌握、局部重點(diǎn)把控，以及可遠(yuǎn)程操控的能力。由于工程項(xiàng)目全部屬于露天施工，環(huán)境變化特別大，因此灰塵、噪音、振動(dòng)、不良天候等因素都會(huì)影響到獲取視音頻信息的質(zhì)量，對(duì)設(shè)備的安裝、維護(hù)也是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。在設(shè)備安裝的過(guò)程中應(yīng)該考慮到設(shè)備的二次利用，安裝設(shè)備時(shí)應(yīng)穩(wěn)固、防盜且易拆取，充分考慮到工程項(xiàng)目的臨時(shí)性、不穩(wěn)定性。在設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到成本因素，監(jiān)控設(shè)備的性能、數(shù)量應(yīng)由該工程視頻監(jiān)控信息獲取的需求來(lái)確定［1－3］。

1．2視頻監(jiān)控安裝部位

結(jié)合工程項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)管理、質(zhì)量過(guò)程管控、進(jìn)度形象把握等方面的需要，對(duì)整個(gè)工區(qū)內(nèi)狀況進(jìn)行視頻監(jiān)控覆蓋，以此滿足工地全過(guò)程、全方位、全覆蓋可視化建設(shè)及安全生產(chǎn)全流程監(jiān)控。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察及實(shí)際需要，選擇在以下3個(gè)點(diǎn)位部署視頻監(jiān)控設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)全方位覆蓋的監(jiān)控。1．2．1上游視頻監(jiān)控。在工區(qū)對(duì)岸高線道路景觀臺(tái)，建設(shè)1臺(tái)大場(chǎng)景遠(yuǎn)距離視頻監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)上游工地大場(chǎng)景遠(yuǎn)距離的視頻監(jiān)控管理，當(dāng)觸發(fā)報(bào)警時(shí)，視頻幀率自動(dòng)調(diào)節(jié)成設(shè)定值，同時(shí)還有防抖動(dòng)、自動(dòng)雨刷、精準(zhǔn)識(shí)別人體輪廓等功能，保證存儲(chǔ)空間利用效率、事故發(fā)生時(shí)的視頻清晰度和定位事故部位的精準(zhǔn)度。在工地發(fā)生安全事故后有據(jù)可查。具體點(diǎn)位及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試圖像如圖1所示。1．2．2下游段和工區(qū)視頻監(jiān)控。在下游工區(qū)對(duì)岸山坡合適位置和工區(qū)內(nèi)各建設(shè)安裝1套200萬(wàn)33倍星光級(jí)球機(jī)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)下游施工工區(qū)的監(jiān)控記錄。該監(jiān)控系統(tǒng)具備以下功能:①運(yùn)用高靈敏度傳感器，滿足星光級(jí)監(jiān)控需求智能光敏，日夜切換更精準(zhǔn)。②基于H．265的超級(jí)265編碼算法，使編碼壓縮效率更高。③智能紅外補(bǔ)光，補(bǔ)光距離達(dá)150m，夜間圖像更勻稱清晰。④鏡頭圖像顯示呈9∶16的走廊模式，縱向場(chǎng)景下有效監(jiān)控區(qū)域提升一倍，提高單機(jī)圖像資源利用率。⑤采用三碼流套餐，滿足不同帶寬及幀率的實(shí)時(shí)流、存儲(chǔ)流需求。⑥支持自適應(yīng)透霧，攝像機(jī)根據(jù)霧霾程度，自適應(yīng)調(diào)節(jié)透霧等級(jí)區(qū)域增強(qiáng)(ROI)功能，提高低帶寬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下重點(diǎn)區(qū)域圖像質(zhì)量定制化OSD。⑦提供多種內(nèi)容樣式的自定義效果內(nèi)嵌智能算法，可進(jìn)行多種行為檢測(cè)、異常檢測(cè)、智能識(shí)別和統(tǒng)計(jì)分析、水平方向360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)無(wú)檢視盲區(qū)。具體點(diǎn)位監(jiān)控及監(jiān)控效果如圖2所示。

2視頻監(jiān)控使用者需求分析

因參建單位眾多，包括建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位等，各單位是目標(biāo)對(duì)象、管理模式、運(yùn)作程序各不相同的獨(dú)立組織，因此，各單位在工程管理過(guò)程中把控重點(diǎn)也各不相同。

2．1建設(shè)單位及監(jiān)理單位需求分析

建設(shè)單位及監(jiān)理單位的各級(jí)管理部門，可以通過(guò)接入互聯(lián)網(wǎng)PC終端、手機(jī)等移動(dòng)終端，觀看其所管轄區(qū)的各個(gè)施工面的實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)情況及存儲(chǔ)中的歷史監(jiān)控視頻的情況，這樣能到達(dá)兩個(gè)目標(biāo):①通過(guò)視頻信息可以對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)的安全生產(chǎn)、文明施工、環(huán)境保護(hù)、疫情防控等情況進(jìn)行監(jiān)督，并可通過(guò)遠(yuǎn)程語(yǔ)音對(duì)講、視頻會(huì)議系統(tǒng)等與參建各方進(jìn)行有效溝通，對(duì)工程完成質(zhì)量、工程施工進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)控。②利用網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)可全面提高工作效率，可隨時(shí)隨地組織各參建單位討論解決工程相關(guān)問(wèn)題，提高工程管理過(guò)程中的容錯(cuò)率，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻的實(shí)時(shí)監(jiān)控、錄像取證，提高工程建設(shè)管理的準(zhǔn)確性、動(dòng)態(tài)性、科學(xué)性。

2．2設(shè)計(jì)單位需求分析

設(shè)計(jì)單位可通過(guò)監(jiān)理單位提供的監(jiān)控視頻、圖像信息，實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度形象，對(duì)目前已完成工程強(qiáng)度驗(yàn)算，實(shí)時(shí)對(duì)工程安全進(jìn)行分析，調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，提高工程本體安全系數(shù)。

2．3施工單位需求分析

施工單位的各級(jí)管理層同樣也可通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)的視頻監(jiān)控信息精準(zhǔn)有效地管理施工現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)儲(chǔ)存的視頻信息，系統(tǒng)科學(xué)地分析過(guò)往時(shí)段出現(xiàn)問(wèn)題的原因，更好地解決處理發(fā)生的問(wèn)題，對(duì)項(xiàng)目部運(yùn)營(yíng)有一個(gè)全面的統(tǒng)籌和計(jì)劃，即使施工單位人員不在工區(qū)，亦可通過(guò)手機(jī)、筆記本等移動(dòng)端對(duì)項(xiàng)目視頻信息在授權(quán)范圍內(nèi)進(jìn)行訪問(wèn)。同時(shí)后方公司也可以通過(guò)該系統(tǒng)對(duì)本公司的工程項(xiàng)目遠(yuǎn)程操控，可解決企業(yè)法人和一線項(xiàng)目部獲取信息不對(duì)稱的問(wèn)題，調(diào)解資源利用不平衡和配置水平不對(duì)等的情況。同時(shí)，在工程項(xiàng)目施工視頻信息積累也是永遠(yuǎn)的知識(shí)財(cái)富，在后續(xù)的企業(yè)員工培訓(xùn)、文化宣傳方面都是不可缺少的寶貴資源。

3系統(tǒng)應(yīng)用情況

3．1維護(hù)工區(qū)治安

因公路工程的特點(diǎn)，工區(qū)無(wú)法形成封閉管理的條件，對(duì)工區(qū)臨時(shí)存放的設(shè)施、設(shè)備、材料管理留下極大安全隱患，通過(guò)24h不間斷地視頻巡查、監(jiān)控工區(qū)、錄像取證，不僅可以減少外盜、內(nèi)盜和內(nèi)外勾結(jié)盜竊的事件發(fā)生，亦可在事件發(fā)生后，增大項(xiàng)目部追回財(cái)產(chǎn)的可能性。

3．2地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警

該項(xiàng)目位于亞熱帶橫斷山脈縱谷區(qū)，受地形和高空氣流影響，常年比較濕潤(rùn)，氣溫的季節(jié)變化明顯，降水量比較充沛。在公路工程中，降水是對(duì)邊坡安全穩(wěn)定的最大影響因素，通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解整個(gè)工區(qū)降雨及水情情況，針對(duì)重點(diǎn)部位重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，提高監(jiān)測(cè)效率，抓住地質(zhì)預(yù)警重點(diǎn)。

3．3工區(qū)交通管制

該工區(qū)車流量大，車輛種類多，高峰期跨度長(zhǎng)。利用高清探頭緊盯各類違法交通行為，對(duì)違章駕駛員起到震懾作用。另外，可依據(jù)監(jiān)控實(shí)時(shí)路況視頻、圖片內(nèi)容，因材施教，對(duì)該工區(qū)駕駛員展開高效的培訓(xùn)教育。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建立，是整治工區(qū)交通秩序，降低事故發(fā)生率的極大助力。

3．4工程進(jìn)度管理

進(jìn)度管理是項(xiàng)目管理的核心，也是確保工程能夠如期交付的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)項(xiàng)目管理體系與視頻監(jiān)控系統(tǒng)有效結(jié)合。項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃管理人員可實(shí)時(shí)通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)了解到進(jìn)度形象，根據(jù)日、周、月調(diào)整進(jìn)度情況，及時(shí)調(diào)整人員配置達(dá)到滿足工期要求的目的。

3．5提高工作效率

監(jiān)控系統(tǒng)信息化的管理，極大降低路途往返次數(shù)、快速獲取可視范圍內(nèi)的一切信息，極大提高人力、物力使用效率;達(dá)到管理工作中宏觀掌控和微觀取證的效果。

4視頻監(jiān)控安裝原則

4．1合理性原則

采用統(tǒng)一的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和通信協(xié)議，使整個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)間能互聯(lián)互控，充分發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的功能。

4．2先進(jìn)性原則

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)高速發(fā)展，使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不但要考慮充分利用當(dāng)前的最新技術(shù)，而且還必須考慮隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，能在系統(tǒng)中不斷融入新技術(shù)，使系統(tǒng)始終充滿活力，保持一定的先進(jìn)性。

4．3可靠性原則

從硬件和軟件兩個(gè)方面解決如斷電、斷網(wǎng)、程序缺陷、不良天候等不穩(wěn)定因素帶來(lái)的故障，影響監(jiān)控設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如發(fā)生故障也必須做到能快速恢復(fù)其性能。所有設(shè)計(jì)必須有備用方案，保證每日24h都能正常運(yùn)行。

4．4擴(kuò)展性原則

隨著軟件和硬件的不斷升級(jí)、工程規(guī)模的不斷擴(kuò)展，對(duì)監(jiān)控設(shè)置功能方面的需求將會(huì)不斷增大。這就要求本套監(jiān)控系統(tǒng)具備良好的可擴(kuò)展性，所以監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮到未來(lái)10a內(nèi)工程建設(shè)行業(yè)的需求，以保證在未來(lái)擴(kuò)展其功能階段不會(huì)有所障礙。監(jiān)控系統(tǒng)的組成部分需采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各子系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)擴(kuò)展階段可以直接拼接的方式增添新的功能;特別是硬件部分，新老硬件能有充足的過(guò)渡，未來(lái)硬件軟件的更新過(guò)渡更平滑，網(wǎng)絡(luò)性能受到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的增減影響不大。

4．5保密性原則

信息系統(tǒng)安全的問(wèn)題，是系統(tǒng)建設(shè)中一個(gè)考慮的關(guān)鍵，由于工程皆有保密要求，對(duì)于工程本身以及工法運(yùn)用都涉及商業(yè)機(jī)密、政治因素等重要信息，所以整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)必須安全保密，不存在泄密風(fēng)險(xiǎn)，要嚴(yán)格實(shí)行操作按級(jí)管理，對(duì)關(guān)鍵性數(shù)據(jù)實(shí)施特殊保護(hù)，每一項(xiàng)操作必須有記錄留存，便于調(diào)查。建設(shè)的圖像傳輸系統(tǒng)必須符合公安部等部門的相關(guān)規(guī)定，充分考慮整個(gè)系統(tǒng)的安全和保密性。

5結(jié)語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，采用先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，使監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了信息的數(shù)字化、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用的多媒體化、管理的智能化，為基于IP網(wǎng)絡(luò)的多媒體信息(視頻/音頻/數(shù)據(jù))提供一個(gè)綜合、完備的管理控制平臺(tái)。本文根據(jù)TB水電站進(jìn)場(chǎng)公路工程項(xiàng)目管理的特點(diǎn)、監(jiān)控信息的需求以及監(jiān)控安裝的原則，設(shè)計(jì)了適用于該工程的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)，并進(jìn)行了系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)?；诰W(wǎng)絡(luò)的工程項(xiàng)目視頻監(jiān)控信息系統(tǒng)，將為該工程的管理帶來(lái)便捷，為工程的安全高效運(yùn)行保駕護(hù)航。

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作者:楊揚(yáng) 李乃利 曹虎 單位:中國(guó)安能集團(tuán)第一工程局有限公司