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摘要：建立远程安全监控系统管理建筑工地，旨在通过应用发达的网络系统和先进的计算机技术，加强建筑工地施工现场安全防护管理，实时监测施工现场安全生产措施的落实情况，随时将各类信息提供给相关单位监督管理，及时消除施工安全隐患,对现场管理办公区域的治安有良好的技术保障及监管。
关键词：施工现场安防数字化视频监控技术
中图分类号：TU721+.2文献标识码： A 文章编号：
0前言
建筑行业是一个安全事故多发的行业。目前，工程建设规模不断扩大，工艺流程纷繁复杂，如何搞好现场施工安全管理，控制事故发生频率是施工企业，政府管理部门关注的焦点。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就成了建筑行业安全施工管理亟待考虑的问题。
随着科技高速发展，视频信号经过数字压缩，通过宽带在互联网上传递，可以实现远程视频监控功能。目前的视频监控系统已完全打破过去“闭路电视系统”的模拟方式结构，实现了一体化、网络化、数字化、集成化和远程视频监控，其应用的范围越来越广。远程视频监控系统在施工工地上的广泛应用使政府监管力度得到加强，及时有效的掌握了现场施工动态情况，对作业人员而言增加了制约力度，规范了行为，提高了安全意识。总体来说，成效显著。
1 远程视频监控系统设计及应用
1.1 工程概況及监控点布置
本工程建筑面积28.8万㎡，地下3层,地上6层，框架剪力墙结构，作业人员数量众多，工序复杂。经过现场考察，根据监控范围和目标设定要求，确定了监控摄像头布置点为12处：1#摄像头安装于工地大门入口处；2#摄像头安装于工人住宿区大门入口处；3#摄像头安装于主干道一侧；4#摄像头安装于管理人员住宿区入口处；5#、6#、7#摄像头安装于基坑环道上；8#摄像头安装于工地侧门入口处；9#摄像头安装于地下室货运通道入口处；10#摄像头安装于现场环道上钢筋加工场处；11#摄像头安装于4#塔机的塔身上、12#摄像头安装于2#塔机的塔身上随着塔机的升高，监控点也同步上升，除对施工操作层进行全面监控外，还可以鸟瞰整个施工工地。
1.2 远程监控系统的组成
一般工地监控系统的组成，主要包括三大部分：前端视频采集、信号传输、视频处理。
视频采集系统主要由各观测点的摄像机组成，涵盖云台镜头控制系统，主要完成视频图像信号采集及图像的方位控制。信号传输系统主要包括电源信号的传输、视频信号的传输和控制信号的传输线路三部分组成。视频处理系统主要完成对视频信号的数字化处理、图像信号的显示、图像信号的存储、及图像信号的远程传输。
本工程中采用硬盘录像及远程传输系统实现对所有采集点的显示、录像和回放以及远程浏览。整个监控系统由一个中心控制室控制所有的前端设备，体现了集中控制的设计思想。
1.3 远程监控的技术原理
（1）视频数据压缩和解压缩。基于MPEGX图像压缩标准，通过对图像标准、帧容量、实时性等远程传输参数对比，本工程选择MPEG4压缩技术。它具有容量小画质佳的优点，同时它采用流媒体技术，增强了网络传输功能。
（2）视频数据传输。实现远程监控目的要求数据传输具有实时性、同步性和稳定性。TCP/IP网络通信协议可确保数据可靠传输，在此基础上使用宽带网络能保证数据上传速率达到远程监控最低要求的512k/s。在目前常用的广域网（Inetrnet）接入方式中，通过对数据传输速率稳定性比较，本工程选择ADSL或有线宽带接入。
2 监控系统的组成
系统结构分为三部分：视频数据采集端、中心服务器平台和监控端。其总体网络结构图如图一所示。
图一工地远程视频监控系统图
（1）视频数据采集端
前端网络监控系统由摄像头、网络视频服务器（适用传输距离较远摄像头）、三合一防雷器等组成。由于工地环境复杂，并且灰尘较大，因此应该采用防尘防水防雷的摄像头。电源推荐使用UPS电源，保证供电的可靠性。网络视频服务器采用嵌入式RTOS操作系统，具有系统稳定，扩展功能强大等特点。机箱专业防震结构设计，多重保护硬盘；录像资料采用H.264压缩方式存储，具有图像清晰，占用空间小，网络传输带宽占用小等诸多特点。同时通过光纤、ADSL宽带或3G无线等方式将实时监控图像传输至中心视频服务器。
（2）中心服务器平台
主要包括流媒体服务器、解码器和存储服务器等，位于监控中心（公司总部或相关异地部门），流媒体服务器和解码器主要用于处理视频数据采集端传输到监控中心的视频图像数据，并作为视频信号信息输出的中转站。存储服务器主要用于对视频图像进行存储备份，以便工作人员的查阅。
（3）监控端
主要包括手机、电脑以及监控中心的电视墙等，主要用于实时监控视频图像的查看，实现24 小时监控，并可查看存储在视频数据采集端和中心服务器平台的历史视频图像。
电脑监控：只要是在互联网上的电脑，都可以通过打开视频客户端软件，登录掌控平台，或IE浏览器的方式进行监控，特点是操作灵活、使用方便、功能强大。
图二互联网访问
手机监控：安装掌控易手机客户端，即可实现实时监控，可以通过联通IPHONE 手机或其它95% 的智能手机，随时随地对各监控点进行监控。主要特点是移动性强，随时随地只要有手机信号的地方，都可以进行监控。
图三手机客户端访问
本地/远程监控：用显示器接网络视频服务器，即可实现本地预览监控；也可以将远端的视频信号，通过解码器进行解码并输出到电视墙进行监控。特点是画面大，可以监控细节，多窗口同时观看，并可使用键盘灵活切换不同的监控点。
图四本地/远程监控截图
3远程视频监控实施成效
（1）视频图像远程监控的实现
理论上，如果终端主机安装了实时监控软件并接入宽带，即可在互联网上任一台电脑上实施远程监控。在本工程中，当远程监控系统安装调试完毕后，工地现场施工单位、监理单位及开发商办公室均看到了从塔机和门卫处摄像头传输来的视频图象，远在数里外的区质安监站亦同样在互联网上看到了工地实景。在远程端，图象经过互联网传递后略有损失，但仍可达到VCD的画质，现场情况一览无遗，同样运用OURCOM软件可以对摄像头进行调控，观看不同视角的画面，但约有10秒左右的延迟。可以说，远程监控目标基本实现。
（2）远程监控效果
1）现场施工动态信息即时掌握，可以观察到门卫管理：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“九牌一图”宣传告示等情况。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。
2）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，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，更使高层管理者们随时了解工地进展情况，提高采取对策的实效性。
3）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。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。
4）政府监管更具实效性与针对性。监督机构须对施工现场质保体系、安保体系的建立和实施进行检查。远程实时监控的出现，对于制定抽巡查计划，明确监督重点极有帮助，提高检查针对性和真实性，对文明、标化工地评定作出客观判断。
（3）存在不足与建议
该远程监控系统试用至今，仍有许多地方值得进一步探讨和研究。
1）塔吊摄像头会产生晃动情况，目前采取的避震措施还不能从根本上解决问题；
2）不同网络宽带兼容问题及带宽分配差异。两种宽带之间的传输在初始调试阶段不能很好兼容，影响了图像传递的质量和速率，虽经不断优化，仍需进一步探索。
4数字视频远程监控应用前景
（1）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防的监控，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，使企业及时了解和掌握施工过程信息，作出高效决策。
（2）合理分析成本，打造数码工地
对于建筑施工企业来说，职责在于保质量保安全的情况下确保施工进度，其自身并没有太多专业安防技术人员和安全防范经验，因此施工企业采用视频监控系统可以减轻企业对安全生产较大的资金和人力的投入。
综上所述，远程视频监控系统运用虽然不是一个新的科技课题，但根据目前的科技发达程度，越来越廉价的电子设备供应市场，以及不断提高的现代企业管理要求，于建筑行业实现全方位的远程监控正日益成为可能。
关键词：施工现场安防数字化视频监控技术
中图分类号：TU721+.2文献标识码： A 文章编号：
0前言
建筑行业是一个安全事故多发的行业。目前，工程建设规模不断扩大，工艺流程纷繁复杂，如何搞好现场施工安全管理，控制事故发生频率是施工企业，政府管理部门关注的焦点。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就成了建筑行业安全施工管理亟待考虑的问题。
随着科技高速发展，视频信号经过数字压缩，通过宽带在互联网上传递，可以实现远程视频监控功能。目前的视频监控系统已完全打破过去“闭路电视系统”的模拟方式结构，实现了一体化、网络化、数字化、集成化和远程视频监控，其应用的范围越来越广。远程视频监控系统在施工工地上的广泛应用使政府监管力度得到加强，及时有效的掌握了现场施工动态情况，对作业人员而言增加了制约力度，规范了行为，提高了安全意识。总体来说，成效显著。
1 远程视频监控系统设计及应用
1.1 工程概況及监控点布置
本工程建筑面积28.8万㎡，地下3层,地上6层，框架剪力墙结构，作业人员数量众多，工序复杂。经过现场考察，根据监控范围和目标设定要求，确定了监控摄像头布置点为12处：1#摄像头安装于工地大门入口处；2#摄像头安装于工人住宿区大门入口处；3#摄像头安装于主干道一侧；4#摄像头安装于管理人员住宿区入口处；5#、6#、7#摄像头安装于基坑环道上；8#摄像头安装于工地侧门入口处；9#摄像头安装于地下室货运通道入口处；10#摄像头安装于现场环道上钢筋加工场处；11#摄像头安装于4#塔机的塔身上、12#摄像头安装于2#塔机的塔身上随着塔机的升高，监控点也同步上升，除对施工操作层进行全面监控外，还可以鸟瞰整个施工工地。
1.2 远程监控系统的组成
一般工地监控系统的组成，主要包括三大部分：前端视频采集、信号传输、视频处理。
视频采集系统主要由各观测点的摄像机组成，涵盖云台镜头控制系统，主要完成视频图像信号采集及图像的方位控制。信号传输系统主要包括电源信号的传输、视频信号的传输和控制信号的传输线路三部分组成。视频处理系统主要完成对视频信号的数字化处理、图像信号的显示、图像信号的存储、及图像信号的远程传输。
本工程中采用硬盘录像及远程传输系统实现对所有采集点的显示、录像和回放以及远程浏览。整个监控系统由一个中心控制室控制所有的前端设备，体现了集中控制的设计思想。
1.3 远程监控的技术原理
（1）视频数据压缩和解压缩。基于MPEGX图像压缩标准，通过对图像标准、帧容量、实时性等远程传输参数对比，本工程选择MPEG4压缩技术。它具有容量小画质佳的优点，同时它采用流媒体技术，增强了网络传输功能。
（2）视频数据传输。实现远程监控目的要求数据传输具有实时性、同步性和稳定性。TCP/IP网络通信协议可确保数据可靠传输，在此基础上使用宽带网络能保证数据上传速率达到远程监控最低要求的512k/s。在目前常用的广域网（Inetrnet）接入方式中，通过对数据传输速率稳定性比较，本工程选择ADSL或有线宽带接入。
2 监控系统的组成
系统结构分为三部分：视频数据采集端、中心服务器平台和监控端。其总体网络结构图如图一所示。
图一工地远程视频监控系统图
（1）视频数据采集端
前端网络监控系统由摄像头、网络视频服务器（适用传输距离较远摄像头）、三合一防雷器等组成。由于工地环境复杂，并且灰尘较大，因此应该采用防尘防水防雷的摄像头。电源推荐使用UPS电源，保证供电的可靠性。网络视频服务器采用嵌入式RTOS操作系统，具有系统稳定，扩展功能强大等特点。机箱专业防震结构设计，多重保护硬盘；录像资料采用H.264压缩方式存储，具有图像清晰，占用空间小，网络传输带宽占用小等诸多特点。同时通过光纤、ADSL宽带或3G无线等方式将实时监控图像传输至中心视频服务器。
（2）中心服务器平台
主要包括流媒体服务器、解码器和存储服务器等，位于监控中心（公司总部或相关异地部门），流媒体服务器和解码器主要用于处理视频数据采集端传输到监控中心的视频图像数据，并作为视频信号信息输出的中转站。存储服务器主要用于对视频图像进行存储备份，以便工作人员的查阅。
（3）监控端
主要包括手机、电脑以及监控中心的电视墙等，主要用于实时监控视频图像的查看，实现24 小时监控，并可查看存储在视频数据采集端和中心服务器平台的历史视频图像。
电脑监控：只要是在互联网上的电脑，都可以通过打开视频客户端软件，登录掌控平台，或IE浏览器的方式进行监控，特点是操作灵活、使用方便、功能强大。
图二互联网访问
手机监控：安装掌控易手机客户端，即可实现实时监控，可以通过联通IPHONE 手机或其它95% 的智能手机，随时随地对各监控点进行监控。主要特点是移动性强，随时随地只要有手机信号的地方，都可以进行监控。
图三手机客户端访问
本地/远程监控：用显示器接网络视频服务器，即可实现本地预览监控；也可以将远端的视频信号，通过解码器进行解码并输出到电视墙进行监控。特点是画面大，可以监控细节，多窗口同时观看，并可使用键盘灵活切换不同的监控点。
图四本地/远程监控截图
3远程视频监控实施成效
（1）视频图像远程监控的实现
理论上，如果终端主机安装了实时监控软件并接入宽带，即可在互联网上任一台电脑上实施远程监控。在本工程中，当远程监控系统安装调试完毕后，工地现场施工单位、监理单位及开发商办公室均看到了从塔机和门卫处摄像头传输来的视频图象，远在数里外的区质安监站亦同样在互联网上看到了工地实景。在远程端，图象经过互联网传递后略有损失，但仍可达到VCD的画质，现场情况一览无遗，同样运用OURCOM软件可以对摄像头进行调控，观看不同视角的画面，但约有10秒左右的延迟。可以说，远程监控目标基本实现。
（2）远程监控效果
1）现场施工动态信息即时掌握，可以观察到门卫管理：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“九牌一图”宣传告示等情况。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。
2）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，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，更使高层管理者们随时了解工地进展情况，提高采取对策的实效性。
3）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。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。
4）政府监管更具实效性与针对性。监督机构须对施工现场质保体系、安保体系的建立和实施进行检查。远程实时监控的出现，对于制定抽巡查计划，明确监督重点极有帮助，提高检查针对性和真实性，对文明、标化工地评定作出客观判断。
（3）存在不足与建议
该远程监控系统试用至今，仍有许多地方值得进一步探讨和研究。
1）塔吊摄像头会产生晃动情况，目前采取的避震措施还不能从根本上解决问题；
2）不同网络宽带兼容问题及带宽分配差异。两种宽带之间的传输在初始调试阶段不能很好兼容，影响了图像传递的质量和速率，虽经不断优化，仍需进一步探索。
4数字视频远程监控应用前景
（1）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防的监控，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，使企业及时了解和掌握施工过程信息，作出高效决策。
（2）合理分析成本，打造数码工地
对于建筑施工企业来说，职责在于保质量保安全的情况下确保施工进度，其自身并没有太多专业安防技术人员和安全防范经验，因此施工企业采用视频监控系统可以减轻企业对安全生产较大的资金和人力的投入。
综上所述，远程视频监控系统运用虽然不是一个新的科技课题，但根据目前的科技发达程度，越来越廉价的电子设备供应市场，以及不断提高的现代企业管理要求，于建筑行业实现全方位的远程监控正日益成为可能。