工地安全视频督察系统解决方案(优)

1、工地安全视频督察系统解决方案成都联通集团客户事业部2013.7月目 录第 一 章 背景与需求81.1 行业背景81.2 需求分析8第 二 章 设计思路92.1 指导思想92.2 设计原则92.3 设计标准112.4 设计目标12第 三 章 系统总体设计133.1 技术路线133.2 总体架构133.2.1 组织架构133.2.2 系统架构143.3 系统功能163.3.1 基础功能163.3.2 扩展功能183.4 方案特点193.4.1 部署政企VPN网络193.4.2 支持高清监控技术193.4.3 支持智能分析技术203.4.4 支持3G监控技术213.4.5 多业务数据融合技术21第

2、四 章 前端系统设计224.1 前端系统概述224.2 视频系统234.2.1 前端视频处理单元234.2.2 前端摄像机244.3 对讲系统254.4 环境监测子系统264.4.1 环境数据处理单元264.4.2 噪声传感器274.4.3 粉尘传感器274.5 网络系统284.6 站端保障系统314.6.1 供电电源314.6.2 防雷31第 五 章 传输网络设计335.1 网络质量345.2 网络带宽345.2.1 前端系统带宽345.2.2 中心系统带宽34第 六 章 主站系统设计356.1 监控中心组成356.1.1 企业监控中心356.1.2 建委监控中心366.2 服务器管理系统3

3、66.2.1 服务器366.2.2 工作站386.3 存储系统386.3.1 CVR存储模式386.3.2 存储配置406.4 解码系统416.4.1 解码器426.4.2 视频综合平台436.5 显示系统456.5.1 产品介绍456.5.2 主要功能466.6 网络系统506.6.1 主干交换机506.6.2 防火墙506.7 保障系统526.7.1 视频质量诊断系统526.7.2 短信/彩信报警模块54第 七 章 平台软件设计557.1 平台总体架构557.1.1 基础平台层567.1.2 平台服务层567.1.3 业务层567.1.4 应用层567.2 平台关键技术567.2.1 中间

4、件技术577.2.2 构架/构件技术577.2.3 工作流技术577.2.4 XML和Web Services技术587.3 平台模块587.4 平台功能597.4.1 通用业务功能597.4.2 基础管理功能647.4.3 扩展业务功能687.5 平台运行环境707.5.1 硬件环境707.5.2 软件环境707.6 平台性能指标71图表目录图表 1市建委管理架构14图表 2建设工程安全视频督查系统拓扑结构图15图表 3高清图片对比图20图表 4前端系统拓扑结构图22图表 5 无线AP传输28图表 6传输网络拓扑结构图33图表 7企业监控中心结构拓扑图35图表 8建委监控中心拓扑结构图36图

5、表 9 CVR媒体流走向图39图表 10 平台软件架构图55第 一 章 背景与需求1.1 行业背景随着中国城市化进程不断推进，各种基础设施不断加强，建设工程规模不断扩大，工艺流程纷繁复杂。如何加强施工现场安全管理、降低事故发生频率、杜绝各种违规操作和不文明施工、提高建筑工程质量，一直是施工企业、政府管理部门关注的焦点。利用视频监控手段，能够对施工现场实现远程的、实时的、全天候的安全监管，有效解决建筑行业安全施工管理中无法兼顾大量工地的问题。随着视频监控技术的网络化、高清化、智能化，视频监控系统已成为各行业不可或缺的重要组成部分。1.2 需求分析建设委员会是各地区所有建筑工地的主管单元，负责建筑

6、工程的质量与安全监督。视频监控作为质量安全监督的现代化辅助手段，可以实现远程实时督查工作。根据对工地监控需求的收集，整理如下：l 由于施工现场错综复杂，需要支持有线和无线多重网络传输；l 对于施工现场的图像主要采用前端全天候存储、后端报警存储的方式；l 施工现场的图像可以被多个职能部门调用；l 监控中心既能实现客户端监控，也可以实现大屏监控；l 监控平台分为多级联网监控，视频监控系统与第三方系统对接。第 二 章 设计思路2.1 指导思想随着高清化、智能化的发展，前端建筑工地可采用这些技术，可为视频督查带来便利。随着运营商网络资源的建设，各类基础设施尤其是网络通道被大规模建设，基于光纤传输方式的

7、通信网和3G传输络逐步完善，带宽资源已不再那么匮乏，为远程联网管理奠定了基础。由于建筑工地的流动性，可根据现场实际情况，选择不同运营商不同传输方式的网络。为了确保系统的安全性，有效隔离内外网，需要组建VPN网络。建设工程安全视频督查系统的数据需进入内部办公网，除了监控中心，还可供相关职能部门的用户调用，有效利用带宽资源，避免重复建设。用户可通过C/S、B/S方式模式对现场进行监控，C/S方式功能强大，需要安装软件；B/S方式操作方便，直接采用浏览器访问。平台软件按照业务需求对监控资源进行逻辑划分，按照用户等级进行授权，并根据不同授权获得相应信息。监控中心、职能部门用户可远程对现场进行实时监控，

8、从而掌握现场情况，便于及时发现情况，大大减轻工作人员的工作量。授权用户可随时对所有视频录像进行检索、回放和下载，按需对内部区域进行门照明的远程控制，安全防范系统的布防/撤防，并能制定计划任务、巡检预案。在建设工程安全视频督查系统中，视频监控系统不能仅满足于安全防范，为了充分体现资源的共享性，还可供会议电视等系统调阅，实现管理可视化，而无需额外建设投资。2.2 设计原则建设工程安全视频督查系统必须是大集成、智能化的计算机系统，结合以往项目的实践经验，在对整个系统进行方案设计时遵循：“技术先进，实用可靠，扩展性好，有利管理，投资合理”的原则。l 先进性在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术

9、和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，包括先进的传输技术、图像编码压缩技术、视频智能分析技术、存储技术、控制技术，另一方面使系统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。l 实用性依照用户要求，坚持实用为主的原则，系统务必满足建筑工地各子系统的实际需求，采用当前计算机主流应用技术和相对成熟的综合管理模式，在适当考虑未来发展需求的前提下，避免盲目追求系统设计超前性和设备豪奢性，统筹规划，实事求是。 l 可靠性系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。本方案从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统

10、可靠性原则，均采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力及防雷抗干扰能力。l 扩展性系统应充分考虑扩展性，采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接；在设计和设备选型时，科学预测未来扩容需求，进行余量设计，设备采用模块化结构，便于系统扩容、升级。l 易管理性、易维护性系统采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护，人机对话界面清晰、简洁、友好，操控简便、灵活，便于监控和配置；采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费

11、用。l 安全性系统设计应充分考虑信息资源的共享，同时考虑信息的保护和隔离，对资源的访问采用严格的用户权限控制。对系统和数据进行具有完善的数据备份机制，并做好异常快速应急响应和日志记录。为了系统的安全性，可以组建VPN网络。2.3 设计标准系统规划设计必须按照国际、国家和行业的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行，但不仅仅限于以下所列范围。1) 安防视频监控系统设计方面：l 中华人民共和国公安部行业标准（GA70-94）l 视频安防监控系统技术要求（GA/T367-2001）l 民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB50198-94)l 工业电视系统工程设计规范（GBJ

12、115-87）l 安全防范系统通用图形符号（GA/T75-2000）l 建筑及建筑群综合布线工程设计规范 （GB/T50311-2000）l 电线电缆识别标志方法（GB/T6995）l 全介质自承式光缆（YD/T 980-1998）l 建筑设计防火规范（GBJ16-87）l 入侵探测器通用技术条件（GB10408.1-89）l 防盗报警控制器通用技术条件（GB12663-90）l 报警图像信号有线传输装置（GB/T16677-1996）2) 视频监控图像质量方面：l 电视视频通道测试方法（GB3659-83）l 彩色电视图像质量主观评价方法（GB7401-1987）3) 视频系统网络设计方面：

13、l 信息技术开放系统互连网络层安全协议（GB/T 17963）l 计算机信息系统安全（GA 216.11999）l 计算机软件开发规范（GB8566-88）4) 视频系统工程建设方面l 智能建筑设计标准（GBT503142000）l 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）l 安全防范系统验收规则(GA308-2001)l 安全防范工程技术规范(GB 50348-2004)l 电子计算机机房设计规范(GB50174-93）l 建筑物防雷设计规范(GB50057-94)l 建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)l 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求(GA/T670-2006

14、)l 民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)2.4 设计目标我们将建立一套现代化视频督查系统，对运行、业务、设备等进行统一、集中管理，实现以下目标：l 实现上级管理部门与所辖施工现场进行联网，满足远程管理的需求；l 实现除了接入海康威视的前端设备外，还支持其他厂家设备的接入；l 实现可支持今后第三方系统和传感器设备接入；l 实现作为资源平台的作用，具有良好的开放性，以便工地质量管理系统、执法系统、会议电视等系统调用视频数据。第 三 章 系统总体设计3.1 技术路线海康威视iVMS8800监控系统是集硬件、软件、网络于一体的大型联网监控系统，实现多级联网及跨区域监控，在监控中心即可对终端系

15、统集中监控、统一管理。在系统设计过程中，除符合相关的技术规范，还将适当技术创新。海康威视安监辅助系统，将采用以下技术路线：1) 多元视频监控：支持高清视频监控、智能视频监控、移动视频监控，全面提升视频质量和安防水平；2) 环境系统融合：实现视频监控、环境监测等子系统的集成，各子系统根据预案进行联动；3) 立体监管模式：实现前端、区县、地市三级垂直监管，固定网络采用C/S、B/S方式进行访问，移动网络通过手持管理终端（手机、平板等）进行监管；4) 系统运维管理：IT基础设施管理、视频质量诊断、带宽优化及控制、资产管理、日志管理。3.2 总体架构3.2.1 组织架构市建设委员会统一管理全市的开发商

16、，每个区县建委管理所属的开发商和在建工地。图表 1市建委管理架构3.2.2 系统架构 系统拓扑图根据市建委的管理架构，下属全市建筑工地，建设工程安全视频督查系统可按建委监控中心、建筑企业和工地现场三级构建。图表 2建设工程安全视频督查系统拓扑结构图 系统组成建设工程安全视频督查系统由工地现场、传输网络、监控中心这三个相互衔接、缺一不可的部分组成。.1 工地现场工地现场对建筑工地周边的视频监控进行了整合，主要负责对建筑工地视频、报警量信息和环境量信息进行采集、编码、存储及上传，并根据制定的预案进行自动化联动。.2 传输网络建设工程安全视频督

17、查系统的网络承载于运营商网络，组建VPN网络，用于建筑企业与监控中心之间的通信。办公网用户可对建筑工地进行远程监控，实时了解现场情况；建筑工地系统的视频、报警量信息可上传至监控中心并进入办公网网，供相关人员调用查看。.3 建筑企业建筑企业监控中心作为二级平台可监控管理前端企业建筑工地，接收由建筑工地上报的视频、报警量信息，满足监控中心管理人员信息查看、设备控制的需求。.4 市监控中心监控中心作为行业总监控中心，可监控管理所建筑企业。通过平台与建筑企业中心平台实现级联，接收由建筑企业上报的视频、报警量信息，满足监控中心管理人员信息查看、设备控制的需求。.

18、5 区县监控中心根据授权使用，区县监控中心部署B/S或者C/S客户端，来访问属于本辖区的所有工地视频监控信息。3.3 系统功能3.3.1 基础功能海康威视建设工程安全视频督查系统除满足原有视频监控的基本功能外，为了适应“智慧城市”的发展，达到“智慧安全”的目标，被赋予了许多新的要求。我们的建设工程安全视频督查系统具备如下功能：1) 实时视频监控通过客户端和浏览器可以实时掌握施工现场的一切情况，对所辖区域的任一摄像机进行控制，实现遥控云台的上/下/左/右和镜头的变倍/聚焦，并对摄像机的预置位和巡航进行设置控制应具有唯一性和权限性，同一时间只允许一个高权限用户操作。2) 智能视频分析在工地中会存在

19、一些危险区域（比如塔式起重机下方），当有人误入这些区域时，可能会出现事故，造成人员伤亡。智能分析技术可以设置危险区域，当出现人员误入时，及时产生报警信息，有限控制事故的发生。3) 第三方系统集成建筑工地在现在和将来，会陆续部署一些系统（塔吊安全监控系统），以往这些系统大都独立运行，给管理维护带来了不便。这些第三方系统整合至建设工程安全视频督查系统，并制定联动预案，可以有效提高系统高效性，实现大集控、智能化。除了现阶段接入的系统，还为后期其他系统的接入开发预留接口。4) 预案功能通过多业务系统间的数据共享及系统联动，可以制定视频预案：比如塔式起重机出现超重现象时，塔式起重机监控系统能够立即接收到

20、传感器的报警信号及数据，视频监控系统立即调用周围的固定枪机或者球机的预置位，联动录像功能，在视频上叠加超重数据值，并在中心大屏或监控客户端弹出报警视频窗口。除了系统联动预案外，还支持可视化督查预案。可视化督查功能，可以按区域按企业把工地多个监控点的多个预置位添加进预案，可保证巡检质量及到位率，一旦发现问题可截图并标注问题，及时通知企业及下属执法部门。5) 电子地图支持任意层次结构的地图显示，可按照“监控中心-建筑工地-监控点”的树形方式展示系统中的组织结构。支持JPEG、BMP格式位图的导入和显示，可导入建筑工地分布图、建筑工地的平面图，在建筑工地分布图建立各建筑工地平面图的关联，在平面图上添

21、加关联设备，并在电子地图上实现远程设备控制，报警图标闪烁等功能。6) 语音功能客户端主要有语音对讲和语音广播功能：通过语音对讲，上级职能部门和企业管理人员可以进行沟通；通过语音广播，企业管理人员可对施工现场进行指导，对误入危险区域的人员进行警告。7) 录像回放本地存储设备将对监控视频进行实时存储，记录报警前后的现场情况，记录工地的施工过程；通过网络调用回放录像，提供事故发生时的资料，为事故分析和事故处理提供帮助，并为事故处理和标准化作业教学提供宝贵的资料。8) 资源共享通过一套平台实现多个部门的资源共享，同一工地的视频可以被建委不同部门调用，实现质量、安全的督查。9) B/S方式访问MIS用户

22、通过B/S（Brower/Server）方式访问建筑工地系统，B/S方式采用标准的HTTP协议，具有很强的开放性和兼容性，完全能融合在VPN网络中。通过标准的IE浏览器，相关负责人和管理人员可根据不同的权限对建筑工地系统进行配置及监控，操作界面全部为中文可视化界面，使用非常方便。10) 远程配置维护系统提供远程访问功能，管理员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，实现校时、重新启动、修改参数、软件升级、远程维护等功能，提高的设备维护效率。3.3.2 扩展功能1) 行为分析对于重要区域采用智能分析技术，通过行为分析和智能跟踪的方式，实现安全防范监控；本系统中主要对穿越警戒面、区域入侵、进入区

23、域、离开区域等多种行为进行识别和触发报警。2) 流程管控通过移动设备（单兵、车载等），对现场情况、工作流程的视频进行采集、编码、存储及上传，并在每次出勤结束后及时上传录像数据，有效实现流程管控。3) 移动生产保障通过手持终端（手机、平板等）能够随时随地远程监控，实现预览、云台控制，为应急指挥、巡视检修提供便捷的技术保障。4) 视频质量诊断采用轮巡方式检测设备工作异常，如清晰度异常（图像模糊）、亮度异常（过亮、过暗）、偏色、噪声干扰（雪花、条状、滚屏）、画面冻结、信号丢失、云台失控等，及时系统的故障并报警通知，提高视频监控系统有效性。3.4 方案特点当今社会，新信息技术发展日新月异，高清、智能分

24、析、物联网、3G智能应用等逐步应用到智能电网的发展中，有效实现了计算机技术、通信技术、控制技术的融合，并推动了业务、管理的协同融合。3.4.1 部署政企VPN网络现有的VPN网络只把视频信息上传至职能部门管理平台，下属企业无法访问。一方面，由于职能部门的人员有限，无法兼顾所有施工现场，只能通过轮巡方式进行监管；另一方面，质量安全管理关系到企业的发展，企业领导也非常重视，迫切希望通过可视化手段通过现场进行管理。本次项目中考虑到以上问题，就实现了政企融合，构建大型工地监控VPN，使职能部门、建筑企业都能根据授权，管理自己所属的区域。除了在中心实现监管外，通过3G手持终端还能实现移动监管，随时随地可

25、对现场进行监管，大大提高了管理的便捷性。通过多级立体监管模式，可大大加强施工现场安全管理、降低事故发生频率、杜绝各种违规操作和不文明施工、提高建筑工程质量。3.4.2 支持高清监控技术现有的视频监控系统，主要功能是记录事件的经过，在更多关键细节上做的还不够。随着视频监控技术的高速发展，用户对于视频监控产品的要求也在不断提高，“让我们看得更清楚”是许多用户提出的一个非常迫切的需求。通过下图可以看到CIF、4CIF、720P、UXGA的分辨率比较，可以清楚看到高清摄像机（720P、UXGA）的分辨率远大于标清摄像机（4CIF），分辨率的不同带来了清晰度的差异。图表 3高清图片对比图通过上面的图例，

26、高清视频监控相比标清视频监控具有明显的技术和应用优势：l 图像清晰度更高，在工地的一些重要监控点，应采用高清摄像机可以获取高清晰度的监控画面，能更清楚地呈现仪表读数。l 高清监控技术的采用，使场景覆盖范围更广，减少单位面积监控点的数量，可以提高监控效能，减少设备投资。l 使细节更清晰，大大提高智能视频分析的精度，有利于图像识别和智能视频分析的应用。3.4.3 支持智能分析技术管理平台监管着所辖工地成百上千个监控点，单凭十几个电视屏和几个值班人员，是难以兼顾的。传统监控的主要作用是事后调查回放，往往都是事故发生后，才去查阅相应的视频，仅仅作为事故的回顾。而不能防患于未然，在事件发生时就及时发现并

27、进行控制，从而“以防为主、防控结合”，预防人身伤亡事故。由于工地监控点位多、视频信息量大、无效视频信息多，通过智能视频分析过滤功能可减少无用视频信息，将大量无用信息过滤在前端，制定分析策略后将有价值的视频信息呈现到管理平台。早期的视频移动探测技术（VMD）并不是真正意义上的智能视频分析技术，仅仅具备移动探测功能，在目标跟踪、分类、识别等方面功能较弱，还会产生大量误报。由于VMD技术的缺陷，就产生了基于背景建模和目标追踪技术的智能视频分析（IVS）技术， 这里的IVS技术是个泛指以示与VMD技术的区别。3.4.4 支持3G监控技术在大桥、隧道等建设工地，由于存在拉线难的问题，无法正常安装视频监控

28、。而这些工程大都属于政府重点建设项目，质量安全监管尤为重要，3G网络的普及为移动视频监控提供了可靠保障。在施工现场采用小型便携式存储设备实现本地存储，同时通过3G网络，管理平台能够实现远程实时预览，满足质量安全监管需求。可视化管理平台除了支持3G视频终端的接入，还支持3G移动监管功能。通过3G网络，无论是手机、平板、笔记本，只要是VPN网络用户，即可轻松访问施工现场，便于日常督查及应急指挥。3.4.5 多业务数据融合技术物联网时代最大的特点就是大量传感器（摄像机可认为是视频传感器）的应用，而这些应用产生了大量的业务数据。随着物联网技术的应用、智慧城市的推进，单一的视频监控系统已无法满足社会需求

29、，在传统模式上融入大量新技术是必然结果，多业务数据融合将是发展趋势。通过多业务系统间的数据共享及系统联动，其他子系统能够联动视频系统，比如可以把刷卡（进工地刷卡）人员信息和视频叠加、报警数据和视频叠加。第 四 章 前端系统设计4.1 前端系统概述工地监控系统主要负责对建筑工地的质量、安全进行随时随地的督查工作。前端系统集成了视频子系统和环境监测子系统。环境监测子系统通过噪声传感器和粉尘传感器，获取现场的实时环境监测数据。视频和环境监测系统，通过网络传输到监控中心。图表 4前端系统拓扑结构图4.2 视频系统4.2.1 前端视频处理单元1) 技术介绍在视频督查系统中，视频处理单元需对前端摄像机进行

30、存储和转发。本方案采用网络高清方案，因此建议采用海康威视DS-8600N-ST系列NVR。DS-8600N-ST系列是海康威视自主研发的新一代NVR（Net Video Recoder），它融合了多项专利技术，采用了多项IT高新技术，如视音频编解码技术、嵌入式系统技术、存储技术、网络技术和智能技术等。它既可作为NVR进行本地独立工作，也可联网组成一个强大的安全防范系统。2) 主要功能l 可接驳网络摄像机、网络快球和网络视频服务器;l 可接驳第三方（ARECONT、AXIS、Panasonic、PELCO、SAMSUNG、SANYO、ZAVIO）网络摄像机;l 可接驳支持ONVIF、PSIA标准

31、的网络摄像机;l 支持IP通道协议自定义功能;l 支持500W像素高清网络视频的预览、存储与回放; l HDMI与VGA输出分辨率最高均可达1920x1080p; l 支持HDMI、VGA、CVBS同时输出，支持HDMI与VGA双操作模式，可分别进行预览和回放; l 支持预览图像与回放图像的电子放大; l 采用HIKVISION云台控制协议时候，可通过鼠标选定画面任意区域并进行中心缩放; l 支持假日录像和抓图配置; l 支持计划抓图、手动抓图、报警抓图以及图片的回放、备份; l 支持冗余录像、抓图设置; l 支持多画面分割下不同通道并行预览与回放; l 支持最大16路720p同步回放; l

32、支持标签定义、查询、回放录像文件; l 支持录像文件倒放功能; l 支持按事件查询、回放、备份录像文件; l 支持重要录像文件保护功能;l 支持硬盘配额管理，不同通道可分配不同的录像保存容量;l 支持硬盘盘组管理，不同通道可设置不同的录像保存周期;l 支持eSATA盘库，可用于录像和备份;l 支持IPv6协议;l 支持网络检测（网络流量监控、网络抓包、网络通畅）功能l 支持UPnP（即插即用）、SNMP（简单网络管理）、NTP（网络校时）、SADP（自动搜索IP地址）、SMTP（邮件服务）、PPPOE（拨号上网）等协议;l 首创的双操作系统设计，系统运行更加可靠4.2.2 前端摄像机4.2.2

33、.1 监控点部署一个球机安装于工地的高点，塔吊上方，考虑到施工和维护的可操作性，以及球机视野的最大化，一般球机安装于塔吊的操作平台上。由于地势较高，方便对工地全局进行掌握，另外一方面，高清球机弥补了传统球机细节的不足，可以通过缩放拉近远处的情景。三个枪机分别安装于大门口，材料堆放区和宿舍区；考虑到每个工地的不同可以根据自己的实际情况调整。比如在门较多时可以在每个门口装一个枪机，如对材料安全特别重视可以多放几只，也可设置移动侦测报警，宿舍区主要针对农民工的管理。 摄像机选型原则站端摄像机是整个建设工程安全视频督查系统的视频信号源，主要负责对建筑工地进行全天候的视频监视，同时能与其它

34、子系统进行报警联动，满足全方位管理的要求。站端摄像机的监控范围大小、视频采集质量将影响整个视频监控系统的质量，应结合建筑工地实际监控需要选择合适的产品和技术方法，保障视频监控的效果，我们在选择摄像机时可参考以下原则：l 为实现全天候24小时监控需要，尤其是没有灯光环境下的监控需要，摄像机要求具备红外夜视功能；l 对夜间具有环境光线，但光线不甚理想的场合，为保障夜间低照度条件下的清晰度，采用的摄像机应具有彩转黑、低照度功能；l 对需要大范围监控的摄像机，采用外置云台的一体摄像机或内置云台的球形摄像机，以快速定位或追踪可疑目标；l 室外枪机需配置IP66等级的室外型防护罩，室外球需达到IP66防护

35、等级；l 塔吊上需部署网络球机，通过无线网桥传输数据到路由器或交换机。4.3 对讲系统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。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。4.4 环境监测子系统4.4.1 环境数据处理单元1) 设备介绍环境数据处理单元是环境监测系统的核心设备，实现环境信息实时处理、传输等功能。环境数据处理单元采用一体化设计，兼容多种规格的接口，可以保护现有投资，避免重复建设，今后可以增加主机数量以支持更多的子系统接入。海

36、康威视多功能动环监控报警主机（环境数据处理单元），它可以通过开关量接口、4-20mA模拟量接口、RS-485串口与各子系统连接，对各种数据进行汇聚，处理成数字信号，并可以提供向上的接口供平台访问、管理。2) 主要功能l 采集工地内的开关量信号，接受平台信号控制开关量输出；l 采集工地内的模拟量信息，并监控中心；l 采集工地内的串口数据，并上传监控中心。4.4.2 噪声传感器1) 产品简介噪声传感器是一款宽声频范围、高声强动态范围、操作简便的声音传感器。该传感器体积小，重量轻，安装灵活，其声频测量范围覆盖了人耳所能听到的全部频率，测量的声强能量范围满足国家噪声管理标准中的全部要求。此外，该传感器

37、输出为标准电压信号，便于与各类数据采集和测量控制系统组成精细的噪声测量系统。2) 功能采集噪声并转换成可输出的420mA信号，国家规定白天超过85db，夜间超过55db即为噪声超标。3) 点位布置根据工地面积的大小安装不同套数的噪声传感设备。4.4.3 粉尘传感器1) 产品简介粉尘浓度传感器可连续检测存在易燃易爆可燃性气体混合物的环境中浮游粉尘的浓度具有测量快速准确、灵敏度高、就地显示、远程信号传输、性能稳定值等功能及特点可与各种监控系统配套使用。2) 功能采集粉尘浓度并转换成可输出的420mA信号，可与自动洒水降尘装置配套使用。3) 点位布置根据工地面积的大小安装不同套数的噪声传感设备。4.

38、5 网络系统网络接入传输方式一般通过运营商网络，实现方式有：专线租用、Internet网络和3G网络。专线网络效果最好，但租用费用较高，且由于工程建设完毕后即需撤销，浪费较严重。随着3G网络的发展，3G传输逐渐成为 建设的第一选择。前端工地的本地传输要兼顾布线简单和足量带宽，一般建议采用无线AP的方式，采用最新无线射频技术，支持3公里内大流量数据传输，可同时传输3路130万高清图像。图表 5 无线AP传输传统有线监控的拓扑图如下：如图所示，监控所使用到的除电源线可以从操作室去点以外，其他数据线（模拟球的视频线和网络球的网线）都是塔吊从上拉到下面，然后通过架空走线或者挖槽的方式将线引至监控区。中

39、间会经过空旷的施工区，由于塔吊安装位置的特殊性，一般会经过基坑、空旷的土路和建筑物。距离过长经过的地形越多，造成的工作量也越大；另一方面，工地的建筑物很容易过一段时间就会拆掉重建，而且现场经过各种施工车辆，很难保证所布线的完整性。所有的耗材将是一次性的，不能重复利用。无线视频监控方案如下：无线方式的拓扑图如上图，球机通过无线方式与监控区的无线网桥连接，基本可以忽略两者中间各种地形对施工和维护的影响。在两个无线网桥中间无完全遮挡的建筑物的情况下，传输距离可达1km，更远可以通过中继继续传输。工地位置变动时，无线网桥可以方便调整。设备安装位置如下图所示，设备安装涉及到的主要是取电和网线连接（设备均

40、为网络摄像机）。取电是通过一根0.5mm2的220V电源线接到塔吊操作室（操作室内都有220V电源插座），长度在5-10m。无线AP和摄像机的连接，示意图如下：4.6 站端保障系统4.6.1 供电电源为保障综合监控系统可靠运行，应提高供电可靠性，具体措施是： l 摄像机供电线路采用截面不小于1.5mm2电缆线路，电源供电回路具备防雷和防过电压能力；l 摄像机不支持220V/50Hz 交流电源，需安装独立电源适配器转换成所需要的电源；l 电源适配器必须具备防雷和防过电压能力，电源电压在+10%-15%额定电压、频率在+2%-2%范围变化时，设备各项性能和技术指标均能满足系统要求。4.6.2 防雷

41、由于工地现场的摄像机工作在比较空旷的环境下，容易遭到雷电袭击和感应雷干扰，摄像机容易被破坏。为确保综合监控系统可靠、稳定地运行，系统需进行合理、优化的防雷设计，具体从以下方面考虑：l 避雷针对于支架安装的摄像机，由于位置较高，可能会受到直击雷的危害，因此需安装避雷针，采用扁钢或其他等效导体作为引下线，泄放雷击放电电流。避雷针的架设需要综合考虑周边环境进行设计，确保视设备（摄像机、终端盒）处于直击雷防护范围内。l 接地摄像机外壳、摄像机支架及场地终端盒等应进行可靠接地。l 线缆防雷器为进一步提高系统的抗雷击能力，除设备需具备防雷功能外，电源线应满足三级防雷要求，弱电线路应采取防浪涌措施。各类可能

42、引入雷击的线缆应加装各种防雷器。对于模拟摄像机，建议采用三合一（电源、视频、485线缆）防雷器；对于网络摄像机，建议采用单相电源防雷器及机架式网络信号防雷器。第 五 章 传输网络设计由于建筑工地的网络情况存在差异，部分采用固定线路方式，部分采用3G方式。即使是同种传输方式，也存在多个运营商。国内目前主要有三大运营商：电信、联通、移动。施工企业在保障实际效果的前提下，可根据实际情况自主选择传输方式及运营商。虚拟专用网络(Virtual Private Network ，简称VPN)指的是在公用网络上建立专用网络的技术。其之所以称为虚拟网，主要是因为整个VPN网络的任意两个节点之间的连接并没有传统

43、专网所需的端到端的物理链路，而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台。VPN的部署可以首先可以确保专网专用，有效保障视频专网的安全性。部署VPN后，工地中的前端设备都可获得一个固定IP，便于平台软件对设备的管理。为了通过各个运营商的VPN网络接入前端的监控点，机房内中心服务器需具备3个网口，分别配置不同运营商的IP地址，实现多网域监控。图表 6传输网络拓扑结构图5.1 网络质量对于监控网络，其对于传输网络的服务质量等级要求如下：l 网络时延上限应小于400ms；l 时延抖动上限应小于50ms；l 丢包率上限应小于110-3。5.2 网络带宽5.2.1 前端系统带宽视频监控系统带宽需求与分辨率和

44、帧率两个因素密切相关，根据实际所需图像的实时性、流畅性要求不同，可对设备进行配置。通常视频监控系统要求在25帧/s 帧率情况下，CIF（分辨率352288）码流为512Kbps，D1（分辨率720576）码流大小约为2Mbps，720P（分辨率1280720）码流大小约为4Mbps，1080P（分辨率19201080）码流大小约为8Mbps。5.2.2 中心系统带宽中心服务平台带宽计算主要有两部分，一部分为前端设备上传的视频流，另一部分为中心服务平台向客户端分发的视频流。第 六 章 主站系统设计6.1 监控中心组成监控平台主要由服务器管理系统、存储系统、解码系统、控制系统、显示系统等组成。同时

45、监控平台还需保障系统来支撑平台业务。为保障前端系统的监控质量，中心需具备完善的机房基础保障和先进的网络设备、丰富的网络带宽和光纤资源；为保障平台的稳定运行，中心可采用双机双网配置，双机分别冗余部署在两个不同的网络中；为保障平台的网络安全，应在平台与公网之间配置防火墙，通过定义安全策略来实现网络安全；为保障平台的应急能力，可在报警服务器接入短信彩信报警模块。6.1.1 企业监控中心企业级监控平台作为企业建筑工地的汇聚点，配置管理企业下所有工地的设备，接收工地上报的视频、报警等信息，满足企业监控平台用户视频、设备控制需求。同时企业监控平台作为总控中心监控平台的接入点，应满足总控中心监控平台对视频和

46、控制的需要，转发大量信令、视音频、数据等信息给总控监控平台。图表 7企业监控中心结构拓扑图6.1.2 建委监控中心建委总控平台作为下属所有企业监控平台的汇聚点，管理所辖建筑企业的所有设备，接收所辖企业平台上报的设备和报警信息，满足建委监控平台用户视频、设备控制需求。图表 8建委监控中心拓扑结构图6.2 服务器管理系统6.2.1 服务器平台服务器可以分布式部署、独立运行，各服务器都可以支持应用集群的方式冗余进行配置和在线扩充，具备彼此的应用服务器接管能力。服务器统一采用PC服务器；服务器应具备多CPU系统、高带宽系统总线、I/O总线，具有高速运算和联机事务处理（OLTP）能力，具备集群技术和系统

47、容错能力；服务器应支持双路独立电源输入，采用机架式安装。平台主要有以下服务器：中心管理服务器、流媒体服务器、接入/报警服务器、级联服务器等。其他软件模块可安装在这些服务器实现功能。 管理服务器管理服务器是综合辅助系统主站系统的核心单元，应实现前端设备、后端设备、各单元的信令转发控制处理，报警信息的接受和处理以及业务支撑信息管理，同时也需要提供用户的认证、授权业务以及提供网络设备管理的应用支持，包括配置管理、安全管理、性能管理等等。 流媒体服务器流媒体服务器是综合辅助系统主站系统的媒体处理单元，实现客户端对音视频的请求、接受、分发，流媒体服务器仅接受本域管理服务器的管

48、辖，在管理服务器的控制下为用户或其他域提供服务。流媒体服务器可实现集群部署，可实现分布式部署，即可向前端或其他流媒体服务器发起会话请求，也可以接受客户端设备或其他流媒体服务器的会话请求。流媒体服务器能接受并缓存媒体流，进行媒体流分发，将一路音视频流复制成多路。 接入/报警服务器接入/报警服务器主要是视频系统及其它辅助系统，系统内各种报警事件及其联动处理，并可对报警消息进行分发及上传。支持的联动方式有客户端联动（视频图像、声光显示、信息叠加）、云台联动、通道录像、报警输出联动、EMAIL通知、短信发送、通道抓图等方式。提供完善的报警日志管理，方便事后查询检索。 级联服

49、务器级联服务器主要用于平台之间的互联互通，它将本平台需要向其他平台传输的信令、音视频流转换成标准的协议，发往其他平台的通信服务器，同时将收到的采用标准协议的信令、音视频流转换成本平台所能解析的协议语言，送往其他服务器进行分析操作，由此实现平台与平台之间的互联互通。6.2.2 工作站工作站负责对平台内部进行大屏配置、权限管理、录像管理、报警管理、安全管理、电子地图管理、模拟量数据管理、数据库管理等系统的监控。6.3 存储系统运维中心对前端重要区域及重要视频图像进行集中录像存储，前端系统采用视频处理单元实现分布式存储，分布式存储与集中备份存储的有效结合，可大大提高录像资料保存的安全性与可靠性，减少

50、由于录像视频资源丢失带来的风险。目前主流的网络存储模式多为IP-SAN（基于IP以太网络的SAN存储架构），该方式使用iSCSI协议代替光纤通道（FC）协议来传输数据，直接在IP网络上进行存储，iSCSI协议就是把SCSI命令包在TCP/IP 包中传输，即为SCSI over TCP/IP。IP-SAN存储模式需要配套存储服务器，不但会增加服务器开支，而且可能多个系统故障点。在这样的背景下，云存储模式就应运而生。随着云技术的发展，云存储的应用大大提高系统性能和可靠性，同时降低客户使用成本。6.3.1 CVR存储模式CVR ( Cloud Video Recorder ) 视频云存储设备是集编码

51、设备管理、录像管理、存储和转发功能为一体的视频专用存储设备。即把录像功能和播放功能嵌入到存储设备中，实现编码器数据流直接写入存储，或通过流媒体转发写入存储。平台和客户端可以直接从存储中点播、下载。图表 9 CVR媒体流走向图采用CVR流存储的优势：l 支持视频流经编码器直接写入存储设备，由平台或客户端直接从存储设备点播回放，减少了服务器的投入成本，避免服务器形成单点故障和性能瓶颈；l 存储设备性能根据视频码流的特点优化，可以承受大量监控码流并发写入，大大提高了系统性能；l 存储可以实现按需分配，存储容量可以根据监控规模的发展和增长来动态增长；l 客户端、平台直接接入，可实现对监控数据的直接下载

52、、检索、浏览和回放等；l 可获得极高的录像导出速度，提供更流畅的录像回放质量，不再占用DVS/DVR资源数据，避免了编解码器网口的性能瓶颈；l 存储具备检索功能，对于存储在CVR系统中的所有录像资源，都可以随时随地进行灵活、快速、准确的检索和回放；l 部署简单，易扩展，支持分布式存储与集中式管理的机制；l 高可靠性，存储设备间各自独立，任何单磁盘阵列的故障不会影响其他盘阵的正常使用；l 彻底解决以往模式反复读写造成的文件碎片问题；l 采用流媒体协议解决了存储的掉电故障问题和存储的文件系统损坏导致的监控服务停止，数据丢失等故障问题；l 突破通用存储逻辑卷的容量限制，提供超大容量录像卷。6.3.2

53、 存储配置1) 需求容量计算需要考虑前端监控路数、单路视频图像码流、录像时间、录像保存时间。视频图像存储空间计算公式：单个通道24小时存储的存储容量(GB)=【视频码流大小(Mb)60秒60分24小时存储天数/8】/1024。以一路视频图像在7天、15天、30天所需要的占用空间估算如下：存储天数视频规格7天15天30天1920*1080(HD1080P)，8Mb码流（最佳图像效果）591126625321280*720(HD720P)，4Mb码流（最佳图像效果）2966331266720*576(D1)，2Mb码流（最佳图像效果）1483176332) 可用容量计算l 磁盘容量损失：标称2TB

54、的硬盘由于进制关系，其实际可用容量为2000/1.024/1.024/1.024=1862GB。l 格式化损失：如果一个裸硬盘空间要被某个文件系统识别并且存储该文件系统的数据，则需要被该文件系统进行格式化，而这个过程有一定的空间损失。（可以理解为毛坯房的装修，装修都会占用一定的空间，不同的装修风格占用的空间也不同）。CVR格式化损失通常为3%-5%，我们一般以5%计算。l RAID和热备盘损失：RAID的主要特点是多硬盘冗余、并行工作，比起单盘模式性能高、可靠性强。RAID5中有1片盘的逻辑容量用于存储校验数据，热备盘用来做故障替换，不存储实际数据；经测试8-12块硬盘做一组RAID 5时读写

55、性能最高，硬盘数量再往上增加，性能不会更好，增加到一定数量性能反而会有所下降。一台设备配置多组RAID可以分散磁盘坏掉时数据丢失的风险，如果多组RAID轮流工作还可以明显降低磁盘的故障率。根据项目经验，推荐16盘位配置1组RAID和1片热备盘，24盘位配置2组RAID和1或2片热备盘，48盘位配置3组RAID和2或3片热备盘（具体配置可根据项目情况进行调整）。l 设备选择：选择设备时，首先要考虑设备提供的存储容量是否能够满足需求，其次再考虑提供这么大存储容量的设备性能是否能够满足项目中前端并发写入，如果不能满足需要考虑更换更高性能产品或是选择更小盘位产品来分担设备压力。不同系列产品对并发录像数

56、支持不同，根据实际项目前端码流和并发路数进行选择。3) 应用实例根据项目经验，推荐16盘位配置1组RAID和1片热备盘，24盘位配置2组RAID和1或2片热备盘，48盘位配置3组RAID和2或3片热备盘（具体配置可根据项目情况进行调整）。1台DS-A1024R，配置24片2TB企业级SATA II硬盘，设备配置2组RAID5，另配置1片热备盘，考虑到RAID、热备盘和5%的空间格式化损失，本配置可以提供的有效容量为：(24-(2+1)1台)18620.95/1024=38.28TB。6.4 解码系统监控中心的上墙视频都是取自前端网传过来的压缩视频，需要将压缩视频流解码才能进行上墙显示。视频解码主要分为解码器解码、视频综合平台解码方式。解码系统能支持主动解码和被