网络视频监控在公路工程中应用

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摘要:公路工程具有施工流动性大，临时工程多，作业面狭长，工程数量分布不均匀，施工组织与管理的工作量大、周期长、安全风险高等特点。随着科学技术的发展，视频监控技术作为一种行之有效的安防和自动化管理手段，改变了传统现场决策及实施的模式，全过程、全方位、全覆盖可视化建设及安全生产全过程管控，实现了数字化、信息化、可视化管理。通过对云南省TB水电站进场公路工程全施工期的研究，表明目前已有效打击了违章、违法案件的发生，降低了安全生产风险，提高了工地治安管理水平，达到了安全生产无事故的建设目标。

关键词:网络视频监控;可视化;公路工程;云南省

0引言

TB水电站位于云南省西北部，滇、藏、川3省交界处的藏族自治州，以少数民族为主要人口，外来参建单位的人员数量远超当地人员数量，周边社会环境复杂，治安管理难度高。工程包含2条永久道路、4条临时道路和1座桥梁，线路全长约7．5km，施工工期为19个月。具有工程点多、线长、面广、上下交叉施工干扰严重，边坡高岩层破碎易坍塌，临边邻水作业风险大等特点。该工程建设单位、设计单位营地距离工区13km，来往工区路途时间代价高，是制约施工生产的重要因素。故在工区布置视频监控系统，是提高工区治安管理水平、降低安全生产风险、提高办公效率的一个重要措施。

1视频监控安装

1．1视频监控安装要求

工程项目需要监控的范围较广，包括不同高度的施工面、材料堆放场、施工设备停放点、整个工区的进出道路路口以及整个工区场景情况。整个视频监控系统必须要有全面全局掌握、局部重点把控，以及可远程操控的能力。由于工程项目全部属于露天施工，环境变化特别大，因此灰尘、噪音、振动、不良天候等因素都会影响到获取视音频信息的质量，对设备的安装、维护也是一个极大的挑战。在设备安装的过程中应该考虑到设备的二次利用，安装设备时应稳固、防盗且易拆取，充分考虑到工程项目的临时性、不稳定性。在设备设计时应考虑到成本因素，监控设备的性能、数量应由该工程视频监控信息获取的需求来确定［1－3］。

1．2视频监控安装部位

结合工程项目安全风险管理、质量过程管控、进度形象把握等方面的需要，对整个工区内状况进行视频监控覆盖，以此满足工地全过程、全方位、全覆盖可视化建设及安全生产全流程监控。根据现场勘察及实际需要，选择在以下3个点位部署视频监控设备，以实现对施工现场全方位覆盖的监控。1．2．1上游视频监控。在工区对岸高线道路景观台，建设1台大场景远距离视频监控设备，实现上游工地大场景远距离的视频监控管理，当触发报警时，视频帧率自动调节成设定值，同时还有防抖动、自动雨刷、精准识别人体轮廓等功能，保证存储空间利用效率、事故发生时的视频清晰度和定位事故部位的精准度。在工地发生安全事故后有据可查。具体点位及现场测试图像如图1所示。1．2．2下游段和工区视频监控。在下游工区对岸山坡合适位置和工区内各建设安装1套200万33倍星光级球机监控，实现对下游施工工区的监控记录。该监控系统具备以下功能:①运用高灵敏度传感器，满足星光级监控需求智能光敏，日夜切换更精准。②基于H．265的超级265编码算法，使编码压缩效率更高。③智能红外补光，补光距离达150m，夜间图像更匀称清晰。④镜头图像显示呈9∶16的走廊模式，纵向场景下有效监控区域提升一倍，提高单机图像资源利用率。⑤采用三码流套餐，满足不同带宽及帧率的实时流、存储流需求。⑥支持自适应透雾，摄像机根据雾霾程度，自适应调节透雾等级区域增强(ROI)功能，提高低带宽网络环境下重点区域图像质量定制化OSD。⑦提供多种内容样式的自定义效果内嵌智能算法，可进行多种行为检测、异常检测、智能识别和统计分析、水平方向360°连续旋转无检视盲区。具体点位监控及监控效果如图2所示。

2视频监控使用者需求分析

因参建单位众多，包括建设单位、施工单位、设计单位、监理单位等，各单位是目标对象、管理模式、运作程序各不相同的独立组织，因此，各单位在工程管理过程中把控重点也各不相同。

2．1建设单位及监理单位需求分析

建设单位及监理单位的各级管理部门，可以通过接入互联网PC终端、手机等移动终端，观看其所管辖区的各个施工面的实时现场情况及存储中的历史监控视频的情况，这样能到达两个目标:①通过视频信息可以对工地现场的安全生产、文明施工、环境保护、疫情防控等情况进行监督，并可通过远程语音对讲、视频会议系统等与参建各方进行有效沟通，对工程完成质量、工程施工进度进行监控。②利用网络视频系统可全面提高工作效率，可随时随地组织各参建单位讨论解决工程相关问题，提高工程管理过程中的容错率，通过网络视频的实时监控、录像取证，提高工程建设管理的准确性、动态性、科学性。

2．2设计单位需求分析

设计单位可通过监理单位提供的监控视频、图像信息，实时了解现场施工进度形象，对目前已完成工程强度验算，实时对工程安全进行分析，调整设计参数，提高工程本体安全系数。

2．3施工单位需求分析

施工单位的各级管理层同样也可通过施工现场的视频监控信息精准有效地管理施工现场，通过储存的视频信息，系统科学地分析过往时段出现问题的原因，更好地解决处理发生的问题，对项目部运营有一个全面的统筹和计划，即使施工单位人员不在工区，亦可通过手机、笔记本等移动端对项目视频信息在授权范围内进行访问。同时后方公司也可以通过该系统对本公司的工程项目远程操控，可解决企业法人和一线项目部获取信息不对称的问题，调解资源利用不平衡和配置水平不对等的情况。同时，在工程项目施工视频信息积累也是永远的知识财富，在后续的企业员工培训、文化宣传方面都是不可缺少的宝贵资源。

3系统应用情况

3．1维护工区治安

因公路工程的特点，工区无法形成封闭管理的条件，对工区临时存放的设施、设备、材料管理留下极大安全隐患，通过24h不间断地视频巡查、监控工区、录像取证，不仅可以减少外盗、内盗和内外勾结盗窃的事件发生，亦可在事件发生后，增大项目部追回财产的可能性。

3．2地质灾害预警

该项目位于亚热带横断山脉纵谷区，受地形和高空气流影响，常年比较湿润，气温的季节变化明显，降水量比较充沛。在公路工程中，降水是对边坡安全稳定的最大影响因素，通过视频监控系统实时了解整个工区降雨及水情情况，针对重点部位重点监测，提高监测效率，抓住地质预警重点。

3．3工区交通管制

该工区车流量大，车辆种类多，高峰期跨度长。利用高清探头紧盯各类违法交通行为，对违章驾驶员起到震慑作用。另外，可依据监控实时路况视频、图片内容，因材施教，对该工区驾驶员展开高效的培训教育。视频监控系统的建立，是整治工区交通秩序，降低事故发生率的极大助力。

3．4工程进度管理

进度管理是项目管理的核心，也是确保工程能够如期交付的关键环节。经过项目管理体系与视频监控系统有效结合。项目进度计划管理人员可实时通过视频监控系统了解到进度形象，根据日、周、月调整进度情况，及时调整人员配置达到满足工期要求的目的。

3．5提高工作效率

监控系统信息化的管理，极大降低路途往返次数、快速获取可视范围内的一切信息，极大提高人力、物力使用效率;达到管理工作中宏观掌控和微观取证的效果。

4视频监控安装原则

4．1合理性原则

采用统一的系统标准和通信协议，使整个系统中各个子系统间能互联互控，充分发挥整个系统的功能。

4．2先进性原则

当前，计算机及通信技术高速发展，使得系统的设计不但要考虑充分利用当前的最新技术，而且还必须考虑随着技术的进一步发展，能在系统中不断融入新技术，使系统始终充满活力，保持一定的先进性。

4．3可靠性原则

从硬件和软件两个方面解决如断电、断网、程序缺陷、不良天候等不稳定因素带来的故障，影响监控设备正常运转。如发生故障也必须做到能快速恢复其性能。所有设计必须有备用方案，保证每日24h都能正常运行。

4．4扩展性原则

随着软件和硬件的不断升级、工程规模的不断扩展，对监控设置功能方面的需求将会不断增大。这就要求本套监控系统具备良好的可扩展性，所以监控系统设计时，必须考虑到未来10a内工程建设行业的需求，以保证在未来扩展其功能阶段不会有所障碍。监控系统的组成部分需采用行业标准，各子系统的模块化设计，在系统扩展阶段可以直接拼接的方式增添新的功能;特别是硬件部分，新老硬件能有充足的过渡，未来硬件软件的更新过渡更平滑，网络性能受到网络节点的增减影响不大。

4．5保密性原则

信息系统安全的问题，是系统建设中一个考虑的关键，由于工程皆有保密要求，对于工程本身以及工法运用都涉及商业机密、政治因素等重要信息，所以整个系统数据必须安全保密，不存在泄密风险，要严格实行操作按级管理，对关键性数据实施特殊保护，每一项操作必须有记录留存，便于调查。建设的图像传输系统必须符合公安部等部门的相关规定，充分考虑整个系统的安全和保密性。

5结语

网络视频监控系统以网络为基础，采用先进的视频压缩技术和网络传输技术，使监控系统实现了信息的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化、管理的智能化，为基于IP网络的多媒体信息(视频/音频/数据)提供一个综合、完备的管理控制平台。本文根据TB水电站进场公路工程项目管理的特点、监控信息的需求以及监控安装的原则，设计了适用于该工程的网络视频监控系统架构，并进行了系统功能设计。基于网络的工程项目视频监控信息系统，将为该工程的管理带来便捷，为工程的安全高效运行保驾护航。

参考文献:

［1］罗时朋．网络视频监控系统在工程项目管理中的应用［J］．工程质量，2007(23):13－15．

［2］朱先任．网络视频监控系统在水利工程抢险中的的应用［J］．人民黄河，2021，43(增1):38－39．

［3］何炜，王皓，何佳颖，等．视频监控技术在电网基建工程管理中的应用［J］．轻工科技，2021，37(6):61－62．

作者:杨扬 李乃利 曹虎 单位:中国安能集团第一工程局有限公司