智慧工地整體建設(shè)項(xiàng)目前端感知系統(tǒng)解決方案

智慧工地整體建設(shè)項(xiàng)目前端感知系統(tǒng)解決方案1.1設(shè)計(jì)概述本系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)工地現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程預(yù)覽、遠(yuǎn)程云控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、遠(yuǎn)程接收現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警、遠(yuǎn)程與現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行語音對(duì)話指揮等功能外，本系統(tǒng)與其他常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)比起來著重突出聯(lián)網(wǎng)、高清、無線三方面貼近工地行業(yè)應(yīng)用的設(shè)計(jì)方案。本系統(tǒng)具有如下功能：施工現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程巡查——通過施工現(xiàn)場(chǎng)本身就具有的互聯(lián)網(wǎng)，可以直接在監(jiān)控中心顯示屏上看到各施工點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)情景圖像，也可以通過監(jiān)控中心的監(jiān)控電腦向前端攝像機(jī)、高速球發(fā)出控制指令，調(diào)整攝像機(jī)鏡頭焦距或控制云臺(tái)進(jìn)行局部細(xì)節(jié)觀察，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)抽檢監(jiān)控。在監(jiān)督施工現(xiàn)場(chǎng)是否規(guī)范施工的同時(shí)，保證建筑材料及設(shè)備的財(cái)產(chǎn)安全，并對(duì)違反規(guī)定的施工企業(yè)進(jìn)行處罰提供證據(jù)。錄像存儲(chǔ)及回放——錄像文件存儲(chǔ)在工地前端NVR里，既滿足了存儲(chǔ)，又不會(huì)適時(shí)占用很多上行帶寬，管理人員可以隨時(shí)遠(yuǎn)程訪問各施工現(xiàn)場(chǎng)的錄像記錄，并可按時(shí)間、企業(yè)名稱、攝像機(jī)編號(hào)等要素進(jìn)行錄像資料的智能化快速檢索和回放顯示，在必要的情況下還可以將相關(guān)錄像資料轉(zhuǎn)存到杭州市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站指揮中心。視頻監(jiān)控不僅能在白天實(shí)時(shí)監(jiān)控，且在夜間可以對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控；若前端主動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息后，監(jiān)控中心監(jiān)控圖像應(yīng)自動(dòng)切換到發(fā)生報(bào)警的施工現(xiàn)場(chǎng)圖像；中心系統(tǒng)能對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行管理；系統(tǒng)能對(duì)登錄平臺(tái)用戶進(jìn)行管理，系統(tǒng)為不同級(jí)別用戶配置權(quán)限功能，保證不具備權(quán)限的用戶不可以隨便查看他人管轄范圍內(nèi)的工地現(xiàn)場(chǎng)圖像。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用性價(jià)比極高的高清攝像機(jī)及高清球機(jī)，分辨率為200萬，可以看清工地現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)細(xì)節(jié)，無論是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工指揮、監(jiān)管，還是事后追蹤現(xiàn)場(chǎng)情況，都能保證看得清，有據(jù)可依。1.2視頻監(jiān)控子系統(tǒng)1.2.1需求分析在事故多發(fā)的施工現(xiàn)場(chǎng)，保證施工質(zhì)量、施工人員的人身安全和工地的建筑材料、及設(shè)備的財(cái)產(chǎn)安全是建筑企業(yè)管理者關(guān)心的頭等大事；每個(gè)建筑企業(yè)或者是開發(fā)商在地區(qū)或者全國(guó)都會(huì)有很多的建筑工地，這些工地分布很散，很難有足夠的人力和精力去頻繁的到現(xiàn)場(chǎng)去監(jiān)管、檢查，所以造成管理上的困難。根據(jù)上述內(nèi)容，對(duì)建筑企業(yè)用戶具體的需求分析如下：＞遠(yuǎn)程對(duì)分散的建筑工地進(jìn)行統(tǒng)一管理，避免使用人力頻繁的去現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管、檢查，減少工地人員管理成本，提高工作效率。＞通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)了解工地現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)時(shí)情況，施工動(dòng)態(tài)和進(jìn)度，防范措施是否到位，特別是對(duì)于場(chǎng)面比較大的工地，對(duì)于重點(diǎn)項(xiàng)目企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)也需要遠(yuǎn)程監(jiān)管。＞監(jiān)管建筑工地現(xiàn)場(chǎng)的建筑材料和建筑設(shè)備的財(cái)產(chǎn)安全，避免物品的丟失或失竊給企業(yè)造成損失；＞將施工實(shí)況展現(xiàn)于客戶面前，向客戶展現(xiàn)工地的建設(shè)規(guī)劃和進(jìn)度，達(dá)到一個(gè)宣傳效果，也使得銷售計(jì)劃能夠合理制定；＞防范外來人員的翻墻入侵、越界出逃，非法入侵危險(xiǎn)區(qū)及倉庫等場(chǎng)所，保證工地的財(cái)產(chǎn)和人身安全。1.2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)本方案為滿足施工企業(yè)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全和管理需求，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、視頻數(shù)字壓縮處理技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)，加強(qiáng)建筑工地施工現(xiàn)場(chǎng)的安全防護(hù)管理，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)措施的落實(shí)情況，對(duì)施工操作工作面上的各安全要素等實(shí)施有效監(jiān)控，同時(shí)消除施工安全隱患，加強(qiáng)和改善建設(shè)工程的安全與質(zhì)量管理，實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程監(jiān)管模式的創(chuàng)新，同時(shí)加強(qiáng)了建筑工地的治安管理，促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定和諧。采用政府部門、企業(yè)、施工現(xiàn)場(chǎng)三級(jí)聯(lián)動(dòng)架構(gòu)，有效實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)共享，并提供建筑公司管理系統(tǒng)對(duì)接接口，方便進(jìn)行二次開發(fā)。通過企業(yè)平臺(tái)，可以促使企業(yè)更好地對(duì)工地進(jìn)行安全質(zhì)量監(jiān)管，落實(shí)企業(yè)責(zé)任主體。同時(shí)可以方便企業(yè)進(jìn)行自我監(jiān)管，實(shí)時(shí)掌握工地現(xiàn)場(chǎng)信息，減少管理成本。平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從根本上決定了系統(tǒng)所能提供的業(yè)務(wù)服務(wù)的規(guī)模和水平?；谑聦?shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的J2EE平臺(tái)和SOA面向服務(wù)的架構(gòu)，是當(dāng)前幾乎所有的企業(yè)級(jí)業(yè)務(wù)平臺(tái)所普遍采用的，被反復(fù)證明是目前最強(qiáng)壯、最博大、最高效、最具伸縮性和業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力的平臺(tái)架構(gòu)之一。軟件采用了在J2EE三層體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上構(gòu)建的面向業(yè)務(wù)的四層體系結(jié)構(gòu)，如下圖所示：C/S客戶端B/S客戶端手機(jī)客戶端第二方系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯子系統(tǒng)視頻報(bào)警平臺(tái)服務(wù)中心管埋負(fù)載均衡存儲(chǔ)服務(wù)WebService接口存儲(chǔ)智能對(duì)講巡更GIS/GPS接入服務(wù)認(rèn)證授權(quán)調(diào)度管理WEB動(dòng)態(tài)域名網(wǎng)管服務(wù)流媒體服務(wù)報(bào)警管理互聯(lián)管理DVRDVSIPCamera報(bào)警門禁第三方系統(tǒng)J2EE .NET操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、安全加密圖1.工地監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D1.2.3系統(tǒng)組成施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控中心BNC障列応JWB圖2.工地監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D如上圖所示，建筑工地視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)由三部分組成:前端施工現(xiàn)場(chǎng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心。1）工地前端系統(tǒng)工地前端系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)圖像采集、錄像存儲(chǔ)、報(bào)警接收和發(fā)送、傳感器數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)傳輸。前端監(jiān)控設(shè)備主要包括分布安裝在各個(gè)區(qū)域的球型鷹眼全景相機(jī)、高清紅外星光網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)，用于對(duì)建筑工地的全天候圖像監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和安全防范，滿

足對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控可視化、報(bào)警方式多樣化和歷史數(shù)據(jù)可查化的要求。當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)，工地現(xiàn)場(chǎng)管理人員可以通過緊急報(bào)警按鈕向企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和上級(jí)單位報(bào)警，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，滿足應(yīng)急指揮協(xié)同化的要求。2)傳輸網(wǎng)絡(luò)工地和監(jiān)控中心之間可采用專線和互聯(lián)網(wǎng)兩種方式，專線方式帶寬有保證，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定，通過軟件預(yù)覽的實(shí)時(shí)圖像效果清晰，真正做到不僅看得見而且看得清，提示系統(tǒng)價(jià)值，但是租用專線價(jià)格比較昂貴；采用互聯(lián)網(wǎng)方式，價(jià)格相對(duì)便宜，但是由于共享帶寬，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不如專線，高清攝像機(jī)的效果無法發(fā)揮到最大值。工地現(xiàn)場(chǎng)的傳輸可以采用無線AP傳輸和有線傳輸兩種方式，無線傳輸能適應(yīng)工地現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的環(huán)境，這樣可以避免因?yàn)榫W(wǎng)線的損壞而不能傳輸?shù)膯栴}。而有線傳輸則信號(hào)傳輸比較穩(wěn)定，但是容易受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境限制，比如塔吊的升級(jí)會(huì)對(duì)網(wǎng)線的長(zhǎng)度有所要求，這樣容易損壞網(wǎng)線。3)監(jiān)控中心監(jiān)控中心是本系統(tǒng)的核心所在，是執(zhí)行日常監(jiān)控、系統(tǒng)管理、應(yīng)急指揮的場(chǎng)所。內(nèi)部署視頻監(jiān)控綜合管理平臺(tái)，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)模塊、管理服務(wù)模塊、接入服務(wù)模塊、報(bào)警服務(wù)模塊、流媒體服務(wù)模塊、存儲(chǔ)管理服務(wù)模塊、Web服務(wù)模塊等等，它們共同形成數(shù)據(jù)運(yùn)算處理中心，完成各種數(shù)據(jù)信息的交互，集管理、交換、處理、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)于一體，是視頻監(jiān)控系統(tǒng)能穩(wěn)定、可靠、安全運(yùn)行的先決條件。支持隨時(shí)抽查全部視頻監(jiān)控資源，接收?qǐng)?bào)警信息，查閱各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)管理的高度集中化，做到管控一體集中處理。平臺(tái)支持分布式部署，當(dāng)系統(tǒng)容量較大時(shí)，能夠有效降低局部服務(wù)器性能和網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。1.2.4前端部署前端攝像機(jī)是整個(gè)安全防范系統(tǒng)的原始信號(hào)源，主要負(fù)責(zé)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)視頻信號(hào)的采集，并將其傳輸給視頻處理設(shè)備。監(jiān)控前端的設(shè)計(jì)將結(jié)合實(shí)際監(jiān)控需要選擇合適的產(chǎn)品和技術(shù)方法，保障視頻監(jiān)控的效果。作為工地監(jiān)控系統(tǒng)的視頻源頭，攝像機(jī)對(duì)整套監(jiān)控系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。對(duì)攝像機(jī)的基本要求是：防塵、防水、圖像清晰真實(shí)、安裝調(diào)試簡(jiǎn)便。1、圖像真實(shí)清晰——攝像機(jī)種類很多，其本源是內(nèi)部核心部件“圖像傳感器+數(shù)字處理芯片”，針對(duì)不同的行業(yè)有完全不同的優(yōu)化方案。圖像清晰度主要取決于圖像傳感器線數(shù)，線數(shù)越高，圖像解析力越高，能獲取更多的圖像細(xì)節(jié)。此外鏡頭倍數(shù)也將影響用戶捕獲圖像的景深，廣角取景能獲取全景概況，長(zhǎng)焦取景能獲取人臉面部特征，因此，用戶對(duì)圖像要求與使用場(chǎng)景密切相關(guān)。當(dāng)然，在特殊場(chǎng)景下還需要特殊功能進(jìn)行匹配，比如：超低照度、逆光等等。2、安裝調(diào)試簡(jiǎn)便——攝像機(jī)多安裝于難以摘取的位置，因此使用過程中的再度調(diào)試是較麻煩的，增加維護(hù)成本。攝像機(jī)應(yīng)該提供OSD操作菜單供用戶遠(yuǎn)程調(diào)試及參數(shù)修改。工地現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控縮略圖如下圖所示：

視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)施基本配置如下表:序號(hào)覆蓋范圍選用設(shè)備類型實(shí)現(xiàn)目的高清槍式攝像監(jiān)控進(jìn)出人員，能看清1工地出入口機(jī)和人臉抓拍進(jìn)出物品細(xì)節(jié)。人員通機(jī)道設(shè)置人臉抓拍機(jī)2建筑材料堆放處高清槍式攝像機(jī)監(jiān)控建筑材料所在區(qū)域，防止材料被盜3材料加工區(qū)高清槍式攝像機(jī)監(jiān)控工作人員，能看清是否規(guī)范作業(yè)

4塔吊上方高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī)監(jiān)控塔吊作業(yè)層情況，監(jiān)控整個(gè)工地情況。5圍墻周界及內(nèi)部區(qū)域高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī)監(jiān)控圍墻周界及內(nèi)部區(qū)域巡視6制高點(diǎn)（如塔吊上）碗型鷹眼360度全景畫面，多方向、多角度觀察畫面7制高點(diǎn)（如塔吊上）熱成像測(cè)溫?cái)z像機(jī)對(duì)整個(gè)工地進(jìn)行實(shí)時(shí)全天候監(jiān)控及防火監(jiān)控表］視頻監(jiān)控點(diǎn)位配置表點(diǎn)位設(shè)計(jì)說明：工地出入口攝像機(jī)工地是人員出入的場(chǎng)所，需在每個(gè)門口設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)出人員和貨物，安裝攝像機(jī)時(shí)需考慮夜晚的光線很差，并且要求每監(jiān)控點(diǎn)要看清楚進(jìn)出人員的樣貌等。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)固定紅外槍形高清攝像機(jī)，實(shí)時(shí)記錄出入人員信息。紅外攝像機(jī)負(fù)責(zé)24小時(shí)監(jiān)控整個(gè)場(chǎng)景。人員通道配置人臉抓拍機(jī)，對(duì)進(jìn)出人員進(jìn)行人臉抓拍。建筑材料堆放處監(jiān)控?cái)z像機(jī)建筑材料堆一般零散放置很多材料，經(jīng)常發(fā)生被偷盜現(xiàn)象，我們?cè)O(shè)計(jì)在材料堆放置紅外高清筒型攝像機(jī)，24小時(shí)監(jiān)控材料的取用與還回，避免偷盜事件發(fā)生，和當(dāng)發(fā)生偷盜行為時(shí)高清攝像機(jī)清晰的畫面為破案提供證據(jù)，保證企業(yè)利、人益。材料加工區(qū)監(jiān)控?cái)z像機(jī)目前工地大部分采用自行加工的方式來加工鋼筋，所以對(duì)于材料的切割機(jī)操作區(qū)就需要我們專門的監(jiān)控設(shè)施來監(jiān)控施工期間的相關(guān)操作人員是否按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行規(guī)范操作。塔吊上方智能球機(jī)塔吊是整個(gè)工地的制高點(diǎn)，可以俯瞰整個(gè)工地現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)情況，我們?cè)O(shè)計(jì)使用我們的高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī)，管理者足不出戶，只要在辦公室內(nèi)輕輕搖動(dòng)搖桿，即可控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到任何一個(gè)位置，通過變焦變倍即可看清塔吊操作臺(tái)的作業(yè)情況，也可以看清遠(yuǎn)處樓層和地面的詳細(xì)作業(yè)情況，大大降低了工程管理得難度，也節(jié)約了成本。圍墻位置智能球機(jī)在工地的四面圍墻上，根據(jù)約每50米的間隔，布設(shè)一臺(tái)高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī)，該網(wǎng)絡(luò)球機(jī)，在建設(shè)初期可對(duì)工地內(nèi)的開工情況進(jìn)行實(shí)時(shí)巡視；在建設(shè)中后期，主體建筑建起后，兼做轉(zhuǎn)為周界監(jiān)控和周界報(bào)警防范使用，對(duì)可疑人員翻墻或跨區(qū)域會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，并及時(shí)在平臺(tái)端彈出相應(yīng)報(bào)警畫面，保證可疑人員入侵和工地安全。熱成像測(cè)溫?cái)z像機(jī)在工地制高點(diǎn)（塔吊）上設(shè)置熱成像測(cè)溫型攝像機(jī)，對(duì)工地全景進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)溫度異常進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警。同時(shí)，熱成像攝像機(jī)在野外可以作為全景區(qū)域的監(jiān)控，對(duì)區(qū)域內(nèi)的人員進(jìn)行監(jiān)控。1.2.5前端配套監(jiān)控點(diǎn)配套（1）安裝支架室內(nèi)攝像機(jī)的安裝固定，根據(jù)攝像機(jī)型號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)情況可采用壁裝、吊裝及角裝等多種形式的安裝支架，安裝高度應(yīng)不低于2.5m。安裝在室外的攝像機(jī)，當(dāng)可借助建筑物附著安裝時(shí)，選用相應(yīng)的安裝支架安裝；若無合適的建筑物供附著安裝，則需要選用視頻監(jiān)控專用立桿，安裝高度應(yīng)不低于3.5m。（2）室外端接箱室外攝像機(jī)的供電、信號(hào)等需要在室外進(jìn)行匯集，需用專用的防水箱進(jìn)行端接。端接箱內(nèi)部安裝架的設(shè)計(jì)充分考慮設(shè)備的安裝位置，同時(shí)具有防雨、防塵、防高溫、防盜等功能。不便于在立桿上部安裝設(shè)備箱的，在地面設(shè)置設(shè)備機(jī)柜，其設(shè)計(jì)按照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，同時(shí)應(yīng)具有防塵、防雨、防破壞等功能。接地及供電對(duì)前端供電和控制部分，需要采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的穩(wěn)定性和可靠性。前端監(jiān)控的防雷接地主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行：1、直擊雷防護(hù)在直擊雷非防護(hù)區(qū)的每個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)均配置預(yù)放電避雷針，安裝于監(jiān)控點(diǎn)立桿頂部。提前預(yù)放電避雷針利用雷云電場(chǎng)周圍電場(chǎng)強(qiáng)度向針尖發(fā)射高壓脈沖特性，提前一定的時(shí)間引導(dǎo)雷電放電，不至于使局部雷云電荷積累形成過大的雷擊強(qiáng)度，降低監(jiān)控點(diǎn)雷擊接閃強(qiáng)度和電子設(shè)備雷擊電磁脈沖強(qiáng)度，提高了室外監(jiān)控點(diǎn)的保護(hù)裕度。2、供電設(shè)施的雷擊電磁脈沖防護(hù)電源防雷系統(tǒng)主要是防止雷電波通過電源對(duì)前端設(shè)備造成危害。為避免高電壓經(jīng)過避雷器對(duì)地泄放后的殘壓或因更大的雷電流在擊毀避雷器后繼續(xù)毀壞后續(xù)設(shè)備，以及防止線纜遭受二次感應(yīng)，本系統(tǒng)對(duì)前端室外防水箱220V電源進(jìn)線以及室外防水箱到攝像機(jī)的低壓電源線路進(jìn)行避雷接地。220V電源進(jìn)線避雷標(biāo)稱放電電流不小于10KV,接地線纜建議不小于6mm2。3、 均壓等電位連接技術(shù)等電位連接是將正常不帶電（或不帶信息）的、未接地或未良好接地的設(shè)備金屬外殼、電纜的金屬外皮、金屬構(gòu)架、金屬管線與接地系統(tǒng)作電氣連接,防止在這此物件上由于感應(yīng)雷電高壓或接地裝置上雷電入地高電位的傳遞造成對(duì)設(shè)備內(nèi)部絕緣、電纜芯線的反擊。監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備（含電源避雷器、控制信號(hào)避雷器）宜采用單點(diǎn)接地方式實(shí)現(xiàn)等電位連接,獨(dú)立接地電阻小于10。4、 系統(tǒng)供電系統(tǒng)設(shè)備建議采用UPS供電,電源質(zhì)量建議滿足下列要求：穩(wěn)態(tài)電壓偏移不大于±2%；穩(wěn)態(tài)頻率偏移不大于土0.2Hz；電壓波形畸變率不大于5%。1.2.6系統(tǒng)特點(diǎn)工地現(xiàn)場(chǎng)無線傳輸工地現(xiàn)場(chǎng)使用3G或4G進(jìn)行無線傳輸，充足的帶寬保證了圖像預(yù)覽的流暢，不用布線，無需擔(dān)心傳統(tǒng)工地監(jiān)控線材損壞反復(fù)修復(fù)的問題，而且節(jié)省了大量的電源和信號(hào)線，還有設(shè)備都可以反復(fù)利用，比如這個(gè)工地竣工后可以拆下來換到其他工地繼續(xù)使用，不用增加任何成本。高清監(jiān)控，細(xì)節(jié)更完美現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要功能是記錄事件的經(jīng)過，在更多關(guān)鍵細(xì)節(jié)上做的還不夠。隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的高速發(fā)展，用戶對(duì)于視頻監(jiān)控產(chǎn)品的要求也在不斷提高，“讓我們看得更清楚”是許多用戶提出的一個(gè)非常迫切的需求。高清視頻監(jiān)控相比標(biāo)清視頻監(jiān)控具有明顯的技術(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：圖像清晰度更高，在一些重要監(jiān)控點(diǎn)，應(yīng)采用高清攝像機(jī)可以獲取高清晰度的監(jiān)控畫面，能更清楚地呈現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工情況。高清監(jiān)控技術(shù)的采用，使場(chǎng)景覆蓋范圍更廣，減少單位面積監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量，可以提高監(jiān)控效能，減少設(shè)備投資。使細(xì)節(jié)更清晰，大大提高智能視頻分析的精度，有利于圖像識(shí)別和智能視頻分析的應(yīng)用。隨著建筑工地視頻監(jiān)控系統(tǒng)的推廣，比較高清監(jiān)控和標(biāo)清監(jiān)控后，用戶對(duì)高清監(jiān)控提出了迫切的需求。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的使用可以大大提升綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。全景監(jiān)控，感觀舒適、操作方便一體化碗型全景攝像機(jī)或球型全景攝像機(jī)以單攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)360°全景監(jiān)控，同時(shí)可提供多個(gè)高清無畸變局部圖像，有效的解決了傳統(tǒng)監(jiān)控方案中存在的問題和弊端1.3塔吊安全管理系統(tǒng)1.3.1需求分析塔式起重機(jī)是現(xiàn)代施工中必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，是施工企業(yè)裝備水平的標(biāo)志性重要裝備之一。隨著近年來建筑行業(yè)塔機(jī)的大量使用，由于塔機(jī)違規(guī)超限作業(yè)和塔機(jī)群干涉碰撞等引發(fā)的各類塔機(jī)運(yùn)行安全事故頻繁發(fā)生，造成了巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。典型事故現(xiàn)場(chǎng)：——數(shù)百起事故，數(shù)百人傷亡——損失慘重、教訓(xùn)慘痛——巨大損失、沉重負(fù)擔(dān)——根治必須通過先進(jìn)的技術(shù)手段據(jù)國(guó)內(nèi)權(quán)威部門對(duì)1200例塔機(jī)事故的調(diào)查分析中發(fā)現(xiàn)，塔機(jī)傾翻和斷臂等事故占了塔機(jī)事故的70％，而這些事故的主要原因是超載和違章作業(yè)引起的。目前，全國(guó)在用的建筑起重機(jī)70多萬臺(tái)，并且每年以2萬臺(tái)的數(shù)量在逐年增加，如不采取積極有效的措施進(jìn)行治理，事故增加的勢(shì)頭將不可遏制。2010年7月19日，國(guó)務(wù)院下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》，以煤礦、非煤礦山、交通運(yùn)輸、建筑施工、危險(xiǎn)化學(xué)品、煙花爆竹、民用爆炸物品、冶金等行業(yè)（領(lǐng)域）為重點(diǎn)，全面加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作，規(guī)定多達(dá)32條?！锻ㄖ返谌龡l第9點(diǎn)：強(qiáng)制推行先進(jìn)適用的技術(shù)裝備。大型起重機(jī)械要安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)；積極推進(jìn)信息化建設(shè)，努力提高企業(yè)安全防護(hù)水平。2008年8月7日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5031-2008《塔式起重機(jī)》頒布施行，明確要求塔式起重機(jī)“配備安全報(bào)警與顯示記錄裝置”。市場(chǎng)迫切需要在塔式起重機(jī)搭建一套安全監(jiān)控管理系

統(tǒng)，來降低安全生產(chǎn)事故發(fā)生，最大限度杜絕人員傷亡。1?3?1?3?2系統(tǒng)設(shè)計(jì)用戶監(jiān)控層控制傳輸層移動(dòng)接入：CDM^OOO.WCDM^.TD-SCDMA控制傳輸層移動(dòng)接入：CDM^OOO.WCDM^.TD-SCDMAInternet傳感層1▼4GiO砂■a夠■尊*勞0魯04在塔式起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)中，通過高精度傳感器采集塔機(jī)的風(fēng)速、載荷、回轉(zhuǎn)、幅度和高度信息，控制器根據(jù)實(shí)時(shí)采集的信息做出安全報(bào)警和規(guī)避危險(xiǎn)的措施，同時(shí)把相關(guān)的安全信息發(fā)送給服務(wù)器，塔機(jī)的監(jiān)管部門可通過客戶端查看到網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)塔機(jī)的運(yùn)行情況。在群塔的解決方案中，塔機(jī)與塔機(jī)之間采用WSN進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，從而在單塔的解決方案的基礎(chǔ)上，能夠得到塔機(jī)之間的位置信息，解決群塔間相互碰撞的問題。1.3.3系統(tǒng)組成塔式起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，基于傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)融合處理、無線傳感網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信技術(shù)，高效率地完整實(shí)現(xiàn)建筑塔機(jī)單機(jī)運(yùn)行和群塔干涉作業(yè)防碰撞的實(shí)時(shí)監(jiān)控與聲光預(yù)警報(bào)警功能，并在報(bào)警的同時(shí)自動(dòng)中止塔機(jī)危險(xiǎn)動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)了開放式的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在對(duì)塔機(jī)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控、運(yùn)行記錄和聲光報(bào)警的同時(shí)，通過遠(yuǎn)程高速無線數(shù)據(jù)傳輸，將塔機(jī)運(yùn)行工況安全數(shù)據(jù)和預(yù)警報(bào)警信息實(shí)時(shí)發(fā)送到GIS可視化監(jiān)控平臺(tái)，并能在報(bào)警時(shí)自動(dòng)觸發(fā)手機(jī)短信向相關(guān)人員報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程報(bào)警和遠(yuǎn)程告知，使得塔機(jī)安全監(jiān)控成為開放的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。從技術(shù)手段上保障了對(duì)塔機(jī)使用過程和行為的及時(shí)監(jiān)管，切實(shí)防范、管控設(shè)備運(yùn)行過程中的危險(xiǎn)因素和安全隱患，有效地防范和減少了塔機(jī)安全生產(chǎn)事故發(fā)生。1.3.4功能介紹前置系統(tǒng)主要功能＞向操作者顯示塔機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)，即：載重、幅度、力矩、起升高度和回轉(zhuǎn)角度。＞在達(dá)到額定載荷的90%時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警提醒操作者注意。＞當(dāng)塔機(jī)在超風(fēng)速條件下作業(yè)時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警。＞當(dāng)塔機(jī)運(yùn)行靠近高壓線或建筑物等禁行區(qū)時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警。＞當(dāng)多臺(tái)塔機(jī)同時(shí)作業(yè)，塔機(jī)有發(fā)生碰撞可能時(shí)，發(fā)出報(bào)警并阻止向危險(xiǎn)方向運(yùn)動(dòng)。＞參數(shù)記錄：可記錄16000個(gè)工作循環(huán)數(shù)據(jù)，可下載后保存、查看，方便統(tǒng)計(jì)管理。＞系統(tǒng)可以顯示所管理塔機(jī)的分布及相關(guān)基本信息。＞顯示塔機(jī)開關(guān)機(jī)時(shí)間。＞實(shí)時(shí)顯示塔機(jī)載荷、幅度、回轉(zhuǎn)角度、起升高度、起

升速度等信息。

光預(yù)警及報(bào)警。群塔防碰撞監(jiān)控群塔實(shí)時(shí)干涉作業(yè)的防碰撞，直觀全面監(jiān)控群塔實(shí)時(shí)干涉作業(yè)的防碰撞，直觀全面的掌握周邊塔機(jī)與自身當(dāng)前干涉情況。表2塔吊糸統(tǒng)功能列表傳感器介紹傳感器總共有5類傳感器，分別是：測(cè)重傳感器、風(fēng)速傳感器、回轉(zhuǎn)傳感器、幅度傳感器和高度傳感器。下面是對(duì)各個(gè)傳感器功能的要求，其中量程和精度參照GB5144-2006。測(cè)重傳感器＞量程：大于塔式起重機(jī)額定起重量的110%。＞精度：測(cè)量誤差不得大于實(shí)際值的±5%。＞采集頻率：每隔100ms采集一次。＞安裝位置：塔式起重機(jī)起升纜繩定滑輪內(nèi)。風(fēng)速傳感器＞量程：大于塔式起重機(jī)工作極限風(fēng)速。＞精度：lm/s。＞采集頻率：每隔100ms采集一次。＞安裝位置：塔頂?；剞D(zhuǎn)傳感器＞量程：0~360°。＞精度：±1°。＞采集頻率：每隔50ms采集一次。＞安裝位置：回轉(zhuǎn)齒輪上。幅度傳感器＞量程：0~100m。＞精度：1m。＞采集頻率：每隔50ms采集一次。＞安裝位置：變幅機(jī)構(gòu)的齒輪上。高度傳感器＞量程：0~200m。＞精度：1m。＞采集頻率：每隔100ms采集一次。安裝位置：起升機(jī)構(gòu)齒輪上。監(jiān)控平臺(tái)主要功能監(jiān)控平臺(tái)的主要目的是實(shí)現(xiàn)工地、地州建委二級(jí)網(wǎng)絡(luò)化、信息化遠(yuǎn)程安全監(jiān)督與實(shí)時(shí)管理。系統(tǒng)可顯示所管理塔機(jī)的分布及所有基本信息，具體包括：顯示塔機(jī)開、關(guān)機(jī)和工作時(shí)間、時(shí)段。實(shí)時(shí)顯示塔機(jī)載荷、幅度、回轉(zhuǎn)角度、起升高度、起升速度等數(shù)據(jù)、信息。單獨(dú)顯示超載塔機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)。全部數(shù)據(jù)可以按多種條件分析整理、報(bào)表打印。根據(jù)用戶要求和功能設(shè)置，數(shù)據(jù)可及時(shí)上報(bào)管理部門。具體細(xì)分功能如下圖。1.3.5系統(tǒng)特點(diǎn)避免誤操作和超載此系統(tǒng)可實(shí)時(shí)向操作者顯示塔機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)，如起重量、幅度、力矩等，改變了以往靠操作者估計(jì)的經(jīng)驗(yàn)操作。在達(dá)到額定載荷的90%時(shí)，本系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警，提醒操作者注意，超過額定載荷時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷工作電源，強(qiáng)迫終止違規(guī)操作。＞為機(jī)械設(shè)備維護(hù)人員提供科學(xué)依據(jù)機(jī)械設(shè)備維護(hù)人員可實(shí)時(shí)掌握塔機(jī)的工作狀態(tài)，根據(jù)本系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)先知道零部件的使用壽命情況，使機(jī)械修理具有針對(duì)性，改變只有零部件損壞了才去修理的被動(dòng)局面，從根本上減少杜絕設(shè)備隱患。＞為管理者提供有效的科學(xué)管理手段本系統(tǒng)對(duì)每一臺(tái)塔機(jī)的工作過程進(jìn)行全程記錄，管理者可實(shí)時(shí)調(diào)取信息，實(shí)現(xiàn)信息化管理，使管理多臺(tái)塔機(jī)變得輕松自如，為管理部門評(píng)價(jià)操作者的技能、工作效率、有無違章劣跡等提供有效數(shù)據(jù)，使監(jiān)督工作落到實(shí)處。＞為事故處理提供有效證據(jù)該系統(tǒng)具有超大容量的參數(shù)記錄功能，連續(xù)記錄每一個(gè)工作循環(huán)的全部參數(shù)并存儲(chǔ)，可存儲(chǔ)塔機(jī)30萬次工作循環(huán)的記錄（相當(dāng)于塔機(jī)使用5年的工作時(shí)間），且存儲(chǔ)記錄只讀文件，不會(huì)被隨意更改。安全管理人員只要通過查閱“黑匣子”的歷史記錄，即可全面了解到每一臺(tái)塔機(jī)的使用狀況。1.4環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1.4.1需求分析建筑工地遍地開花，揚(yáng)塵和噪聲得不到有效控制，在施工過程中由于施工運(yùn)輸車輛粘帶泥土、建筑材料逸散以及施工機(jī)械等造成揚(yáng)塵和噪聲污染極其嚴(yán)重，已經(jīng)成為影響城市空氣質(zhì)量的主要原因之一，甚至影響周圍居民的正常生活，也是政府監(jiān)管部門的亟待解決的民生問題。因施工過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵和噪聲污染，一直是施工工地與附近居民最主要糾紛問題，也是環(huán)境監(jiān)管部門比較關(guān)注的部分。為了有效監(jiān)控建筑工地?fù)P塵污染和噪聲，接受市民的監(jiān)督和投訴，共建綠色環(huán)保建筑工地，有必要進(jìn)行建設(shè)工程環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，體現(xiàn)政府監(jiān)管單位和相關(guān)企業(yè)的社會(huì)責(zé)任。1.4.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)工地環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)建筑工地固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的揚(yáng)塵、噪聲、氣象參數(shù)等環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、加工和統(tǒng)計(jì)分析，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和視頻圖像通過有線或無線（3G/4G）方式進(jìn)行傳輸?shù)胶蠖似脚_(tái)。該系統(tǒng)能夠幫助監(jiān)督部門及時(shí)準(zhǔn)確的掌握建筑工地的環(huán)境質(zhì)量狀況和工程施工過程對(duì)環(huán)境的影響程度。滿足建筑施工行業(yè)環(huán)保統(tǒng)計(jì)的要求，為建筑施工行業(yè)的污染控制、污染治理、生態(tài)保護(hù)提供環(huán)境信息支持和管理決策依據(jù)。圖3.系統(tǒng)拓?fù)鋱D建筑工地?fù)P塵監(jiān)控點(diǎn)圖4.系統(tǒng)設(shè)備組成應(yīng)用層氣象監(jiān)測(cè)圖像監(jiān)測(cè)視頻監(jiān)控主動(dòng)報(bào)警短信通知移動(dòng)執(zhí)進(jìn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)地圖數(shù)據(jù)平合層氣象信息報(bào)警數(shù)據(jù)傳輸層有線網(wǎng)絡(luò)廚知層揚(yáng)塵液度監(jiān)測(cè)氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)歷史分析區(qū)城分析實(shí)時(shí)排S揚(yáng)塵數(shù)據(jù)視頻數(shù)據(jù)3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控報(bào)妾生戚圖5.系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)圖1.4.3系統(tǒng)組成本系統(tǒng)是由噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、揚(yáng)塵實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、視頻疊加系統(tǒng)、錄音采集系統(tǒng)、報(bào)警及控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集/傳輸/處理系統(tǒng)、信息監(jiān)控平臺(tái)和客戶終