河北省茅荆坝(蒙冀界)至承德公路施工现场视频监控系统

陈小辉，赵海涛

(中交公路规划设计院有限公司)

1 项目背景

本项目位于河北省承德市北部，是《国家高速公路网规划》中“大庆～广州公路(Z5)”的重要组成部分，也是河北省高速公路“五纵六横七条线”规划中的“第一纵”，由主线和围场支线组成。主线起自蒙冀交界的茅荆坝，与京承高速公路相接。围场支线起自主线大庙互通立交，接围场县城城市道路。

本项目路线全长181.694 km，其中主线长111.237 km，围场支线，长度为70.457 km。

为了提高工程的管理效率，河北省高速公路承赤筹建处决定在工地沿线采用无线技术构成的工地监控，本项目视频监控工程主要是对承赤高速公路修筑情况做实时监控，监控的主要对象是隧道洞口、高填深挖、集中预制场、高桥墩等存在安全隐患的重点、关键部位。

2 管理体制

本项目视频监控系统管理模式为筹建处—各项目部驻地监控室—外场设备。本项目由河北省承赤高速公路筹建处负责全线的视频监控业务，在各项目部驻地分别设置监控室，负责管理本合同段内的视频监控。

3 施工现场视频监控系统功能

(1)可以调用存储30 d以上的录像，录像资料可以按时间段转存，刻录光盘存储。

(2)筹建处、筹建处工程分部和项目部通过PC/视频监控专用主机都可以查看前端监控图像;可以调用监控录像，可按任意时间调看。

(3)具有良好的扩容能力;本方案设计的无线传输设备，中继设备等不用更换设备的同时具有扩容监控摄像机功能，项目部可以随时在未具备安装监控的地方进行增加视频监控设备等;

4 施工现场视频监控系统方案

前端视频设备采用遥控摄像机，使用视频编码器，完成模拟视频信号的视频编码。通过传输系统上传至承赤高速各标段项目部。

各项目监控室可以通过在服务器上安装的管理软件即可以在视频服务器上管理和控制，可以多画面的管理，并且可以控制云台的左右转动，镜头焦距的调整，视频图像的存储。

4.1 施工现场监控视频传方案

本项目视频传输采用视频缆直传、5.8G专用无线网络和无线网络传输3种种方案。外场摄像机至各项目部较近的采用视频缆直传方式;外场摄像机位于3G公用无线网络范围内的采用3G公用无线网络传输方式;外场摄像机距项目部较远且不在3G公用无线网络覆盖范围内的，采用5.8G无线传输设备+中继设备组成专用无线网络的传输方式。

(1)采用视频直传的方式即摄像机连接视频线进相应项目部的视频监控主机，通过项目部监控室的PC机访问视频监控主机来实现浏览前端对应的图像。如图1所示。

图1 视频直传的方式传输

(2)采用无线网桥的方式为摄像机连接视频编码器，通过无线网桥传到对应项目部的视频监控主机，通过项目部监控室的PC机访问视频监控主机来实现浏览前端对应的图像，如图2所示。因为传输为编码后的数据，所以要求前端的视频编码器和后端的视频监控主机为同一品牌的设备。

图2 无线网桥的方式传输

(3)采用3G的方式传输:摄像机连接带存储功能的3G视频编码器，通过3G网传输进筹建处的视频管理工作。目前的3G网络传输技术，前端均没有固定的IP地址，这样的条件限制下，导致了前端视频图像连接不了项目部的视频监控主机，针对这种情况，海康威视开发的视频监控集中管理平台软件采用前端主动找平台的技术确保前端的3G视频编码器可以及时的注册到平台，视频工作站需要注册公网中的固定IP地址。

图3 3G的方式传输

4.2 各项目部闭路电视系统

在各项目部设置一台视频监控专用主机和1台22寸液晶显示器，在施工现场设置摄像机实施采集现场的视频信号，上传至各项目部后通过视频以太网交换机接入视频监控专用主机，通过监控主机可在显示器切换任一路图像，并对上传视频进行存储，每路图像存储一个月时间(按30 d×24 h计)。

4.3 河北省茅荆坝(蒙冀界)至承德公路筹建处闭路电视系统

项目部闭路电视系统将外场上传的视频信号通过各项目部现有的互联网，上传到河北省茅荆坝(蒙冀界)至承德公路筹建处，筹建处视频管理计算机需配置固定IP。筹建处及分部可通过互联网登陆各项目部的视频监控主机查询各路视频的录像。

管理工作站需要在公网里有固定的IP地址，在管理工作站安装视频监控集中管理平台软件，管理工作站除了直接接入3G传回来的视频图像外，还接入前端各项目部通过视频监控传过来的视频图像。

该管理工作站部署好后，应用软件可以按照用户名和密码来分配权限，有权限的人员可以通过公网在任一电脑或者智能手机(需要支持塞班、安桌、苹果操作系统中一种)浏览到对应权限的前端图像。

图4 闭路电视系统

4.4 各标段监控点设置

一标段监控点设置方案。

承赤高速公路一标段共有6个监控点，分别是扁担沟隧道口、3#梁厂、拌合站、2#梁厂、坝堤沟特大桥、茅荆坝隧道口。

二标段监控点设置。

承赤高速二标段共有6个监控点，分别是大庙梁厂、大庙互通、过河口桥尾、过河口隧道、七家互通、七家梁厂。

三标段监控点设置方案。

承赤高速三标段共有个6监控点，分别是两家隧道、两家互通、项目部、岗子隧道、木匠沟大桥、曹家沟隧道。

七标段监控点设置方案。

承赤高速七标段共有六个监控点，分别是双峰寺互通区、五列河特大桥、6标梁厂、双峰寺服务区、小井大桥拌合站、小井大桥梁厂。

九标段监控点设置方案。

承赤高速九标段共有6个监控点，分别是大树沟隧道口和拌合站、沥青拌合站、松树沟大桥、桥头河梁厂。

十一标段监控点设置方案。

承赤高速十一标段共有6个监控点，分别是滦河大桥桥尾、梁厂、滦河大桥桥头、梁厂、西平台隧道口、沥青拌合站。

十五标段监控点设置方案。

承赤高速十五标段共有4个监控点，分别是梁厂、兰旗卡伦互通、沥青拌合站、水稳拌合站。

十八标段监控点设置方案。

承赤高速十八标段共有4个监控点，分别是李家营2号隧道出口、拌合站、梁厂、四合永收费站。

4.5 视频监控集中管理平台软件

(1)平台整体构架。

软件采用了在J2EE三层体系结构基础上构建的面向业务的四层体系结构，如图5所示。

图5 平台整体构架

(2)联网系统信息传输。

系统在进行视音频传输及控制时应建立两个传输通道:信令/控制通道和视音频流通道;经过压缩的视音频采用流媒体协议RTP/RTCP传输。

4.6 外场设备供电

施工现场监控外场摄像及5.8G无线传输中继设备机采用就近取电原则，并设置监控配电箱;无电源情况下采用太阳能供电。

太阳能供电系统采用全天候太阳能组件和全模块化结构的电力转换器，以及免维护电池组构成。整个系统安装简便，扩充容易，系统所需维护及少，而且日常维护工作应由非熟练工人担任。

5 小结

建施工现场视频监控将计算机网络、通信技术、决策支持系统等高科技手段融为一体，帮助安全监管部门、监理单位和施工单位及时掌握安全管理、文明施工及治安管理状况，对违章作业人员以威摄作用，有效促进施工现场提高安全文明施工水平。因此，加强远程监控的建设和管理，对于推动施工现场管理方式是质的飞跃。