应用视频监控系统规范特大桥施工现场管理

李婷婷，邓江明

（中铁二十局集团第三工程有限公司重庆401121）

应用视频监控系统规范特大桥施工现场管理

李婷婷，邓江明

（中铁二十局集团第三工程有限公司重庆401121）

在安全高风险的建筑行业，特别是高墩大跨桥梁建设中确保工程质量，保证施工人员的人身安全，工地建筑材料、设备等财产安全是施工单位管理者关心的头等大事。一套有效的现场及远程视频监控对管理者来说是非常必要的。通过远程视频监控系统，管理者可以了解到现场的施工进度，可以远程监控现场的生产操作过程，可以远程监控现场的设备安全和材料安全。

视频监控系统；性能特点；系统功能

1 概述

视频监控系统在各行业中具有独特作用，它能被广泛应用的重要原因是它能实时、形象、真实地反映被监控对象的画面。它已成为人们在现代化管理中进行视频监控的一种极为有效的工具。

由中铁二十局集团承建的五里坡特大桥横跨千阳县和凤翔县交界的千阳河两岸，桥梁全长1238.00m，最高墩153m，目前为西北地区第一高墩。该桥墩高、跨大的工程特点，决定着工程施工“安全风险大，质量标准高”，结合现场实际情况，消除因墩高造成的管理盲区，运用现代电子信息科技，在施工现场管理过程中引用了视频监控系统。

本文所介绍的视频监控系统以五里坡特大桥主墩施工为监控对象，将计算机技术、多媒体技术与监控技术有机结合起来，设计了有别于传统视频监控的数字视频监控系统。利用其信息化手段，对建筑施工工地进行监控，大大减轻了工作强度，提高了工作效率，增强了对工地的监管力度，为进一步提高建筑施工质量，规范建筑施工行为，减少安全事故的发生提供了有力的帮助。

系统由前端摄像系统、传输系统及本地监控中心三部分组成。系统是双向的多路传输系统，既要向接收端传输视频信号，又要向前端摄像设备传送控制信号。本监控系统采用模块化设计，以桥墩每半幅为一子系统，由中控点控制。视频信号通过传输系统传输至本地监控中心，操作人员可通过管理主机来控制整个系统，应用完善的系统软件实现对各种监控数据的管理。整个系统层次分明，硬件简单，布线方便，扩展性好，并具备良好的稳定性和安全性。

2 系统方案

2.1 总体构成

五里坡特大桥施工中应用的视频监控系统采用二级管理方式，即监控中心和远程监控点。整个视频监控系统主要由前端摄像系统、传输系统及本地监控中心三大部分组成（图1）。

图1 建筑工地视频监控系统结构图

前端摄像系统由附着于塔吊上的高速智能球机和音响组成，随着塔吊的上升不断提升高度，分别传输视频及音频信息。高速智能球机可360°快速旋转。使用者可对镜头、云台进行控制，达到对目标进行全方位监控的目的。

传输系统全由单膜四芯光纤组成，它将视频信号由前端摄像设备经视频转换器传送至本地监控中心。

本地监控中心主要为监控系统及视频显示系统。主要设备有显示器、硬盘录像机、视频转换器、云台控制键盘、鼠标、音控台、话筒及DVD。通过高性能的工控机和监控软件能够实现多路视频的选择、切换，多路视频的实时显示，云台控制和多路视频实时存储、回放等功能。对于实时视频显示、不间断的数字视频存储功能，用户可根据时间对存储的历史图像数据进行检索和回放，还可通过话筒将所发现的问题告知现场施工作业人员进行整改。例如：某路视频显示该墩高空作业人员未系安全带，操作人员可通过话筒向所在墩位喊话，实现监控中心和施工现场的互动；也可根据视频显示控制质量问题，例如：钢筋间距不匀称或凿毛时间过早所凿混凝土不呈片状，即可通过话筒令施工人员进行整改或立即停工。

2.2 系统功能

图2 系统主菜单

图3 系统管理工具

多路监控。监控中心可以任意选择全局监控区域内的监控点同时进行实时监控，主管领导有权监控所有站点的视频场景。

视频录像。采用硬盘实时记录多路监控信号，免除用普通录像带录制带来的一些不便。视频信号经压缩处理，数据量大为减少，可以长时间存储，硬盘满之前系统有相应的操作提示。监控中心的用户可以通过总监控软件，对全局的场景进行视频录像设置。

视频检索与回放。可以根据用户的查询请求（如某路某时）查询录制在硬盘上的数据，并显示回放，供事后调查取证使用。回放时可以进行快进、快倒、慢进、慢倒、单帧步进等控制，图像可整图放大、局部放大；还可以根据需要对录制的数据进行锁定（防止误删除）、删除、复制等操作。对图像可以进行编辑、打印等操作。对于视频检索和回放，监控中心可以对若干重要场景，进行预先设置。

云台及镜头控制。一般情况下，摄像机采用定焦距、定方位的固定方式，在光照度变化大的场所选用自动光圈镜头并配备防护罩。本视频监控系统选用带有转动云台和变焦镜头的高速智能球形机。监控中心能够控制相应的云台，调整与云台连接的摄像机的角度，监控到出现异常的关键点。

多级用户密码管理。实行用户多级别管理，不同级别的用户有不同的操作权限，提高系统安全性。可在系统安装时设定，也可在系统运行后任意时间改变设置。

切断报警功能。根据用户需求设定，视频监控系统定期巡视一次与之联结的监控设备和各种报警设备等，发现线路被切断等其他异常情况时，向视频监控中心发出警报，直到管理员做出处理，同时在日志上做出记录。

其他数据接入功能。视频服务器具备多种数据接口，预留做后续功能扩展和设备接入之用。

日志管理功能。对于管理员登录、报警、录像等工作，监控系统都随时做日志记录管理，以备查询。

系统对外开放接口。系统采用开放的系统架构，除了作为监控系统可独立工作外，还能够与大型管理系统相融合，平滑嵌入管理系统平台中，成为监控子系统，符合目前管理系统整合的趋势。

3 视频监控系统性能特点

模块化设计。监控系统以五里坡特大桥柱墩为监控对象，没半幅为一子系统，界面启动，系统自动加载用户所拥有的所有监控点，用户可选择4，9，12，16四种显示方法(如图4，图5)，选择其中1路即可在视频显示窗体中取得其图像信息，对所显示的图像可以通过界面控制进行操作，也可通过云台键盘进行控制；对于施工过程中关键工艺或关键部位的监控可通过远程控制“上下／左右／变焦／聚焦”更为方便、有效地操作控制。以对象监视的方式，采取整体外围+局部核心的全覆盖模式，全面而又有针对性地对建筑工地实施监视。

图4 四画面

图5 九画面

图6 运用云台控制可清晰地查看钢筋间距

图7 远程查看混凝土浇筑过程中现场施工人员进行振捣

图8 远程查看施工振捣

图9 远程查看内模板安装情况

高可靠性、稳定性：嵌入式操作系统，硬件选用先进、成熟、可靠产品，具有良好运行业绩。由于模块化架构的优点，系统的视频采集、编解码与集中管理分开，降低了故障带来的全局破坏性，增强了可靠性。例如：当某路视频信号因出现故障而中断时，其余各监控点的视频信号并不受其影响。

如图10:当7、8路无视频信号时，其他各路视频信号不受其影响。

图10 系统的高可靠性、稳定性

真正的实时视频资源。多路视频输入保证了每路视频资源每秒25帧的实时传送；所有操作均采用WINDOWS标准窗口操作，并使数据实时上传，做到实时性。

告警监控功能。通过视频服务器，用户能够接入多种报警信号，包括硬盘满、视频信号异常、非法访问、硬盘错及网线断等多种报警。当系统有异常变化时，则在监控主机上会及时以声像报警，并将监控现场此后的情景记录在案。监控中心可通过中央监控软件对指定的报警场景进行设置。

易维护性。模块化、层次化的设计，实现系统易维护，方便升级。

保密性。可设置不同等级的使用权限，如需使用，使用者必须通过权限及口令的设定方可有使用权，不同的使用者可获得的监控信息也不相同。

硬件看门狗。视频服务器遇到意外死机的情况，可自动重新启动机器，继续工作。

4 结束语

随着建筑信息化管理的日益发展，视频监控系统因其能实时、形象、真实地反映被监控对象的画面，且整个系统层次分明、硬件简单、便于操作并具备良好的稳定性和安全性，已成为在现代化管理中不可或缺的一部分。其主要目标在于辅助安全生产，有效控制质量，全面监控施工现场的运行状态，大大减轻工作强度，提高工作效率，增强对工地的监管力度，为进一步提高建筑施工质量，规范建筑施工行为，制止安全事故的发生提供强有力的帮助。

责任编辑：余咏梅

施工经验

对抗震柱箍筋肢距的思考

现行混凝土结构设计规范第11．4．15条对抗震结构柱箍筋加密区内的箍筋肢距作了如下规定："一级抗震等级不宜大于200mm；二、三级抗震等级不宜大于250mm和20倍箍筋直径中的较小者；四级抗震等级不宜大于300mm。此外，每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束；当采用拉筋时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并钩住封闭箍筋"。

对于一级抗震设防的建筑物，一些设计人员为了满足规范的要求，在绘制施工图时，往往只考虑箍筋的肢距不大于200mm，将复合箍筋或拉筋均匀分布。

按此截面布筋图施工，将使混凝土的浇筑产生困难，难以保证施工质量。因为在浇筑混凝土时，为了防止混凝土分层离析，其从料斗卸落下的自由高度一般不宜超过2m，在混凝土柱或其他竖向结构中浇筑混凝土的高度不得超过3m，否则，需要采用串筒、溜管等下料。若要强行放下串筒或溜管，将会使箍筋出现弯折变形的情况，这恐怕是设计者没有想到的。

为什么会出现上述一些问题呢？怎样设置柱的箍筋，使它既满足设计规范提出的"箍筋肢距不大于200mm，而又方便施工呢?这里有一个对箍筋肢距如何理解的问题。大多数设计人员把箍筋肢距理解为："相邻箍筋之间的水平距离"，从而出现了上述不易施工的箍筋布置方案。

柱的箍筋要在梁高以及梁底和梁顶一定范围(对一般层高的房屋，梁底和梁顶箍筋加密范围为500mm)内进行加密，是为了提高柱端塑性铰的延性，对混凝土进行约束，防止纵向钢筋压屈和满足抗剪承载力的措施。而加密区段的长度则是据试验和震害获得的塑性铰区的长度适当增大确定的；对箍筋的肢距作出规定，是为了提高塑性铰区箍筋对混凝土的约束作用，因此，当箍筋的肢距超过上述规定时，或柱子各边纵向受力钢筋多于3根时，可采用设置复合箍筋的方法来解决，使纵向受力钢筋每隔一根，在两个方向都受到约束。这样既可方便施工，对柱纵向钢筋的拉结约束也符合要求。

按照这一思路，规范提出的箍筋“肢距”，应理解为“箍筋对柱纵向钢筋拉结点之间的水平距离。”

（摘自：《建筑工人》）

Application of Video Surveillance Systems to Monitor Site Management in Construction of A Huge-Sized Bridge

In the high-risk architectural industry,priorities should be given to safeguard the quality guarantee of the project,personal safety of the working staff,and the property safety concerning the constructive materials and equipments.Therefore,a set of effective on-the-spot site and distance video surveillance system is vital to the construction,to help the managerial authorities know the progress of the site construction,to supervise and control the operation process in construction as well as the safety of both equipment and materials.

video surveillance systems;function and characteristics;the function of system

U455.1

A

1671-9107（2010）11-0014-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.11.014

2010-8-9

李婷婷（1986-），女，主要从事工程施工工作。