基于高清视频监控技术的工程工地监控系统的设计

建筑行业是一个安全事故多发的行业。目前，工程建设规模不断扩大，工艺流程纷繁复杂，如何搞好现场施工管理，控制事故发生频率，一直是施工企业、政府管理部门关注的焦点。利用现代科技，优化监控手段，实现实时的、全过程的、不间断的安全监管已成为建筑行业安全施工管理亟待考虑的问题。

随着科技高速发展，视频信号经过数字压缩，通过宽带在互联网上传输，可实现远程视频监控功能。将这一功能运用于施工现场安全管理，势必会大大提高管理效率，提升监管层次。

视频监控的发展，至今已经全面步入数字化、网络化、高清化、智能化的阶段。用户也对视频图像在数字化、网络化、高清化、智能化提出了越来越高的要求，不断期望把视频监控系统建设成图像更加清晰、操作更加方便、系统集成度更深入、综合性价比更高的运用解决方案。

工程工地监控系统建设目标

本方案设计的百万高清摄像机监控系统应有以下主要功能：

1、监控录像网络实时预览功能（支持单画面、多画面和全屏显示和轮巡显示、支持实时日期和时钟叠加）；

2、支持每路图像可允许多个网络客户端同时进行网络浏览；

3、支持多级电子地图设定与管理、电子地图导航；

4、支持报警联动功能，如布防、地图关联、信息提示报警、语音报警、Email通知；

5、支持磁盘阵列海量存储，并在储存空间满时，提供循环录像模式。

方案根据客户需求，在围堰上安装高清摄像机来监控特定区域内的作业情况。根据系统特性，以及监控点的传输距离，采用光纤集网的方式来实现高效的监控监管。

工程工地监控系统整体设计

根据设计方案和功能要求的不同，可将系统分为前端设备层、传输网络层、中心服务应用层（中心服务应用层又可分为系统控制部分和视频显示与记录部分），其结构如下：

各层间采用模块化设计，相对独立，在进行设备更换时不会影响整个系统的正常运行。同时层与层之间采用标准的TCP/IP协议进行通讯，不受网络平台的限制。

视频采集

根据需求，前端视频采集全部选用基于H.264算法的百万像素高清网络摄像机。考虑到工地环境不确定因素多，LC5202E7-V2百万像素高清网络高速球机，其采用百万像素CCD、支持高清720P输出、采用特别针对多媒体处理的高性能SOC（ARM+DSP）设计，结合高性能的操作系统和音、视频压缩算法，使得图像传输更加流畅并且显示更加清晰细腻。

信号传输

工地上各个监控点和工程指挥部监控中心之间通过光纤收发设备对高清网络球机输出的信号进行传输。光纤传输具有传输距离远、实时性强、抗干扰性能好等特点，可以提供高效和安全的视频传输解决方案。

而在工程指挥部与上级主管部门之间走常规的英特网，来完成信息交互。

系统控制

监控管理中心负责接收各监控点通过光纤网络传输过来的视频信息，控制中心可以通过显示器显示各现场监控点的图像信息，并进行数码录像、用户登录管理、控制信号的协调等。

监控中心主要由控制主机、转发服务器、操作终端（PC或笔记本电脑）、监控管理软件与终端操作软件等构成，可实现对前端设备的配置、图像监控、录像查询、回放、云台控制、电子地图预警等功能。

转发服务器对前端监控点摄像机采集的视频信号进行设备访问地址解析，转发到监控管理中心局域网视频监控服务器上，再经交换机通过内部局域网/专网传播至各个相关部门或人员的客户端。

监控中心发出的对云台、镜头等的控制指令通过传输设备传送到各监控点。用户可以通过位于监控中心的控制设备控制现场任意点高速球机的云台上、下、左、右、自动旋转；控制镜头光圈开闭、聚焦和变焦；或控制摄像机电源开关等。现场传回的视频图像转化为数字信号后存储在存储服务主机上，可方便快捷地实现资料的存储、更新、查询、备份，为执法工作提供依据。

工地监控系统组成架构图

平台介绍

Imagineworld Station标准版，管理软件用于实现对前端编码器的集中监视、控制、数据转发、录像存储、检索回放等功能，支持的编码设备包括网络视频服务器、网络摄像机、嵌入式硬盘录像机等。

该软件可应用于针对百路左右前端网络监控设备的小型平台，也可扩展为数百上千路的大型监控平台；可对前端设备进行设置和控制，支持多屏同时显示，单屏可同时最多显示64画面；支持双向语音对讲、电子地图、日志记录、报警控制、远程检索回放等功能；界面友好、操作简便，可方便应用于多种网络视频监控系统的解决方案。

工地监控系统功能说明

根据用户的实际需求与系统设计要求，该高清网络视频监控系统具备以下十大功能模块，每个功能模块还含有多项子功能，如下图所示：

⑴、用户管理功能

具有多种用户属性设定功能；支持用户组设置；支持用户等级、用户控制权限设定；支持用户账户密码保护、支持多用户同时登录。

⑵、设备管理功能

支持远程控制与管理设备，支持远程设置云台预置位，支持软件远程升级与维护，支持故障预警。

⑶、实时监控功能

具有实时图像浏览（同时显示时间）功能，可自定义窗口浏览布局；支持1路/4路/8路/9路/16路等多画面同时显示；支持鼠标拖拉显示与更换图像位置；支持图像抓拍。

·支持多屏显示（电视墙），多个屏幕之间可任意拖拽和设定显示器布局。

·支持屏幕锁定与视频轮循显示，同时可自定义视频轮循时间。

·具有图像效果增强功能，在恶劣天气条件下（如雨、雾、沙尘或夜间等环境），针对质量不佳的图像可通过图像效果增强进行效果处理，消除模糊，提升画面清晰度，改善画面质量。

·支持多种云台控制方式（PC键盘控制、PTZ控制等）。

⑷、录像存储功能

·支持影音同步录制存储；支持本地存储；支持远程网络录像存储；支持DVR存储；支持实时录像/计划录像/移动侦测录像/开关量报警录像；支持录像计划拷贝。

⑸、录像回放功能

·支持多录像文件异步回放（用户可同时观看多个录像文件在不同时间段的视频回放），同时也可逐帧回放（通过逐帧播放，可准备定位时间瞬间发生的影像）。

·录像回放支持前进、暂停、快进、快退以及基于时间进度的播放等。

·支持录像文件快照检索，可自定义录像文件的检索条件与检索范围（如录像时间），从而有效地节省了录像查询的时间。

⑹、电子地图功能

·具有多级电子地图联动功能，可准确定位每个镜头并查看其相关信息。

·电子地图可以与报警装置或报警设备关联，当发生警情时将给予报警提示，使管理者能够及时掌握报警现场的地理位置与情况。

⑺、移动侦测功能

·具有多区域移动侦测功能，用户可同时自行定义多个侦测区域，同时可对物体的运动方向与速度进行分析判断，并触发报警联动。

⑻、报警联动功能

·支持报警设备输入与输出管理；可自定义报警联动工作时间；同时支持电子地图联动报警和移动侦测报警，支持第三方系统接入报警（如公安报警系统、急救系统、火警系统等）。

·支持多种报警联动方式，如客户端报警图像弹出、客户端报警信息提示、客户端报警语音提示、电视墙报警图像弹出、电视墙报警信息提示、触发报警开关量输出等。同时支持报警信息共享，可实现多个客户端同时看到报警信息列表。

⑼、日志管理功能

·具有用户登录日志，设备状态日志、报警信息日志、子服务器日志等功能，同时支持日志客户端检索与查看以及管理。

⑽、其他扩展功能

·视频转发优先级调度；录像文件标识、格式转换与刻录；图像打印；语音双向对讲；E-mail信息与手机短信报警联动，等等。

百万像素CCD网络高速球性能介绍

130万像素CCD，最大1280×720输出；

采用H.264视频压缩算法；

旋转速度根据镜头变倍倍数自动调整；

18倍变焦；

具有防雷、防浪涌保护功能；

密封设计，通过IP66检测；

结语

视频监控技术的飞速发展，除了关注清晰度的提升，高清监控系统还需要结合不同行业的应用需求，推出个性化定制的方案，让高清技术充分服务于实战。因为在统一标准未形成前，上游的集成芯片厂家与高清厂家之间的互动协作将受到制约，芯片厂家不方便协助高清设备厂家提供全系列高清前后端设备方案，这使得高清视频监控技术门槛更高，高清设备厂家必须要拥有更强大的综合实力。

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