遠程視頻監(jiān)控在碼頭工程的應用

趙維志 龔圣勇

摘 要：為了加強碼頭工程施工現(xiàn)場質量安全文明生產管理，將視頻信號系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)技術相結合應用于碼頭工程，實現(xiàn)對整個施工過程進行實時地動態(tài)遠程監(jiān)控。為此，本文利用遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)和通過無線wifi的手機無線監(jiān)控技術，結合寧波-舟山港梅山港區(qū)滾裝及雜貨碼頭工程的施工特點，論述了有線及無線遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在碼頭工程項目上的應用。

關鍵詞：碼頭工程；遠程監(jiān)控；移動通訊；視頻圖像

由于水運行業(yè)由于其本身的特殊性，如何提高碼頭施工質量和確保施工安全一直是水運建設人討論的熱點問題。目前，隨著施工規(guī)模及難度的不斷加大，如何提高施工質量，施工過程的安全有序的進行，一直是施工企業(yè)、政府監(jiān)管部門關注的焦點。利用最新科技手段，實現(xiàn)實時地、全過程地、不間斷地安全監(jiān)管，已成為水運行業(yè)安全施工管理亟待解決問題。遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是指在施工現(xiàn)場采集視頻信號，通過網(wǎng)絡傳輸和信息處理后接入?yún)^(qū)施工工地視頻監(jiān)控中心（以下簡稱區(qū)監(jiān)控中心），實現(xiàn)對施工現(xiàn)場24小時不間斷遠程監(jiān)控及錄像。任何一臺接入網(wǎng)絡的電腦或是有wifi信號的手機，均可實時的查看施工現(xiàn)場畫面，監(jiān)控施工現(xiàn)場動態(tài)情況。為此，本文通過對遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)深入研究，結合施工現(xiàn)場實際情況，提出了遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)運用于施工現(xiàn)場質量、安全生產管理，大大提高管理效率。

1 遠程視頻監(jiān)控及移動系統(tǒng)結構

1.1 遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作原理

遠程監(jiān)控系統(tǒng)，由現(xiàn)場攝像端采集視頻信號，經(jīng)傳輸端傳至MPEG-4硬壓縮數(shù)字硬盤錄像機上進行視頻信號的轉換和壓縮，再通過互聯(lián)網(wǎng)將壓縮數(shù)據(jù)傳遞到監(jiān)控端，從而，即可利用OURCOM實時監(jiān)控軟件通過網(wǎng)絡對各個項目部進行遠程監(jiān)控操作。

1.2 移動視頻服務器的結構與原理

移動視頻圖像的傳輸采用無線移動通信網(wǎng)絡，結構簡單、安裝方便、維護成本低。移動視頻服務器主要由攝像機接口、視頻采集模塊、視頻壓縮模塊、中央控制模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊組成；視頻采集模塊接收來自攝像機的視頻圖像信號，并轉換為數(shù)字視頻信號。對手機硬件不需要作任何改動，僅僅在手機中安裝手機監(jiān)控程序，就可以對前端現(xiàn)場進行實時監(jiān)控。

2 遠程監(jiān)控控制

2.1 有線網(wǎng)絡接入

遠程視頻監(jiān)控通過網(wǎng)絡協(xié)議TC/PIPv4、UPnP即插即用型（RJ45 10M/100M/1000M自適應），只需所有攝像機、主機、電腦都在一個局域網(wǎng)內，局域網(wǎng)內的任何一臺電腦都可以通過瀏覽器方式登錄任何一臺或多臺攝像機進行實施監(jiān)控。

2.2 無線網(wǎng)絡接入

無線遠程環(huán)境系統(tǒng)主要由三部分構成：

1）前端信息采集設備：在每個在建監(jiān)控站點安裝兩套智能高速球型攝像機，安裝一套無線音頻對講系統(tǒng)及一套紅外防盜報警設備。

2）無線監(jiān)控終端：支持各種類型攝像機、各種云臺協(xié)議，支持4G容量SD卡/本地一個月硬盤存儲，支持3G/CDMA/WIFI及有線網(wǎng)絡，支持遠程無線雙向對講（在現(xiàn)場人員可使用專用對講機和領導遠程對講），支持筆記本、臺式機、手機本地和遠程查看圖像，支持無線局域網(wǎng)絡接入（可供管理人員筆記本電腦無線上網(wǎng)辦公）。

3）客戶端及軟件： PC機客戶端軟件、手機客戶端軟件等

2.3 遠程控制設備

本工程采用?？低昇VR8616N-E8設備，DS-8616N-E8是?？低曅驴?6路高清網(wǎng)絡錄像機NVR，16路100Mbps網(wǎng)絡視頻接入帶寬，2U普通機箱，8個SATA接口，1個HDMI，1個VGA接口，2個USB2.0接口，1個USB3.0接口，2個千兆網(wǎng)口。本設備自帶域名解析，在工程實施過程中只需在主機和路由器上做好端口映射就可以實現(xiàn)遠程訪問（全球范圍內），配置好主機和路由器端口映射后，然后只需在能上網(wǎng)的電腦上根據(jù)配置好的ip進入即可實現(xiàn)遠程控制，錄像回放等全部功能。

3 遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在工程中運用

由于碼頭工程涉及水上施工、后方道路堆場施工及配套的房屋建筑施工，施工類型及項目眾多、結構復雜、安全風險因素多。同時，建設各參與方管理能力的的差異性，對遠程監(jiān)控內容的需求各不相同，為了更好的實現(xiàn)各方對施工現(xiàn)場及時且更有效的管理，在項目開工以前，明確各方監(jiān)控需求后進行監(jiān)控設計，以使監(jiān)控更具有針對性和目的性。

3.1 監(jiān)控內容

根據(jù)寧波-舟山港梅山港區(qū)滾裝及雜貨碼頭工程施工的特點，遠程監(jiān)控的的范圍及內容主要包括以下幾方面：

3.1.1質量監(jiān)督

1）主要施工工序過程監(jiān)控。碼頭工程如灌注樁及水上沉樁、主體結構分部中鋼筋綁扎、預埋件安裝、混凝土澆筑、預制構件水上安裝、水電管架安裝等；房建工程中如基礎沉樁、主體結構、鋼結構安裝節(jié)點等、裝飾工程分部、重要構架節(jié)點等；道堆工程中如排水溝施工、級配碎石層、水泥穩(wěn)定層、瀝青施工等。2）不同工序施工搭接過程監(jiān)控。主要為隱蔽工程如立模前的鋼筋預埋件驗收、模板完成后的模板驗收，混凝土澆筑過程中的質量監(jiān)控等。

3.1.2安全監(jiān)督

1）技術負責人應在每日召開的安全生產例會前查看視頻監(jiān)控系統(tǒng)，查看施工現(xiàn)場1d的施工情況，尋找施工中出現(xiàn)的問題及違規(guī)行為，并將發(fā)現(xiàn)的問題在會議中討論解決，而且項目安全例會可結合視頻監(jiān)控畫面中存在的安全違規(guī)行為進行每日宣講，使安全理會的內容及形式更加豐富、更加有針對性。

2）增加了安全監(jiān)控的范圍：以往施工現(xiàn)場的安全主要依靠進場前的安全警示教育、項目管理人員的現(xiàn)場監(jiān)督及現(xiàn)場工人的自律，但由于現(xiàn)場作業(yè)點多面廣，且施工過程是動態(tài)進行中，現(xiàn)場安全隱患及違章行為不能及時消除的現(xiàn)場，從而造成或引起安全事故發(fā)生，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對重點環(huán)節(jié)和關鍵部位進行監(jiān)控，可有效增加監(jiān)控面，通過監(jiān)控人員對施工現(xiàn)場的監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為即可通知現(xiàn)場安全管理人員立即進行制止，形成監(jiān)控中心與施工現(xiàn)場管理的聯(lián)動機制，能及時制止安全隱患及違章行為發(fā)生。各施工員、安全員應每天上下午對自己管理范圍檢查一次，發(fā)現(xiàn)為題立即解決并做好記錄。

3）安全獎罰的重要依據(jù)：監(jiān)控畫面中發(fā)現(xiàn)的安全違規(guī)行為對于進行安全獎罰更加有依據(jù)，在施工現(xiàn)場中，利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)可每月日對勞務班組組織一次安全獎賞活動，對于違規(guī)施工的勞務班組處以罰款，并限期整改。表現(xiàn)優(yōu)秀的施工班組則予以獎勵，避免因安全獎罰而出現(xiàn)爭執(zhí)。

3.1.3綜合管理

1）施工現(xiàn)場文明整潔、場地場容的監(jiān)控對于現(xiàn)場管理質量的提升更加有幫助。非封閉區(qū)域的監(jiān)控對于施工現(xiàn)場管理的薄弱環(huán)節(jié)更加有保障。2）環(huán)境保護措施監(jiān)控。如大氣污染、油污污染、泥漿池、揚塵控制等。

3.2 遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應用

寧波-舟山港梅山港區(qū)滾裝機雜貨碼頭工程根據(jù)平面布置特點共布置約16個視頻監(jiān)控點，布置監(jiān)控范圍為：碼頭、道堆及房建施工現(xiàn)場，駐地生活區(qū)、加工區(qū)等，覆蓋整個施工區(qū)域，做到不留盲點。

3.2.1光纖布置

本次工程由于施工范圍大，距離較遠，實際施工難度較高，超過80米的距離必須通過光纖進行圖像傳輸，由于實際施工當中路面比較復雜，有些地段光纖可以直接沿著現(xiàn)有圍墻進行布置，有些地段需要從堤壩外面沿著堤壩布置，有些地段需要把光纖進行埋地或則架空以保護光纖在施工完工后免遭破壞。由于路況復雜，為了保護光纖，所有光纖必須套上pvc管以保護光纖免于破壞，車流量大的地方還要套上鋼管。對于埋地路段的光纖，必須深埋50cm以上。

3.2.2球機、攝像機布置

對于距離低于80米的點位，可以用網(wǎng)線直接進行連接，但為了網(wǎng)線免遭后期破壞，所有網(wǎng)線最好也套上PVC管以保護網(wǎng)線。項目工地整體安裝16個監(jiān)控點，其中智能高速球機3臺，分別是：碼頭1臺；堆場2臺；槍型攝像機13臺：其中門衛(wèi)2臺，辦公區(qū)5臺；加工區(qū)2臺；碼頭施工區(qū)4臺。當遠程監(jiān)控系統(tǒng)安裝調試完成后，工地現(xiàn)場施工單位、監(jiān)理單位、建設及業(yè)主單位、政府監(jiān)管部門均可看到從設置了攝像頭傳輸來的視頻圖像，至此，即使遠在千里之外亦可通過互聯(lián)網(wǎng)看到工地實景。

經(jīng)比較，現(xiàn)場監(jiān)控室所見圖像質量清晰，并通過監(jiān)控軟件調整攝像頭焦距，掌握細部、宏觀場景，亦可通過操作調整視像頭角度變換監(jiān)控范圍及區(qū)域。監(jiān)控畫面可多福、單幅切換，使監(jiān)控更具針對性。觀看不同視角的畫面，雖約有2秒左右的延遲，但完全滿足實時監(jiān)控的要求?？梢哉f，遠程監(jiān)控目標基本實現(xiàn)（見圖4）。

手機視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)是使用手機上網(wǎng)的方式，登陸到視頻監(jiān)控服務器然后獲得用戶需要的監(jiān)控資源。前端的監(jiān)控攝像機端是通過有線或無線的方式連接到互聯(lián)網(wǎng)，手機視頻查看端可以使用無線上網(wǎng)的方式實現(xiàn)。（見圖5）

通過遠程視頻監(jiān)控在本工程中的運用，施工人員的安全、質量及文明施工意識得到了很大提高，施工中的安全違規(guī)行為由月均40次，減少至10次。由于視屏監(jiān)控的心里威懾力，施工人員的質量意識得到很大提高，現(xiàn)場安全文明施工氛圍大大加強。由于工程管理質量的提高，本工程作為寧波市水運工程質量安全文明標準化創(chuàng)建的代表將創(chuàng)建的成果在全市范圍內進行推廣，對于寧波市甚至于浙江省水運行業(yè)的建設起到了很好的帶頭作用。

4 結語

遠程視頻監(jiān)控應用于施工現(xiàn)場安全、質量、文明施工的監(jiān)控，是計算機網(wǎng)絡技術和手機移動通訊技術在工程建設領域應用的提升，使得施工企業(yè)管理現(xiàn)場管理更加快捷、全面有效。同時，對政府部門、業(yè)主、監(jiān)理實時的監(jiān)督及管理的及時性，有效性的都提升。企業(yè)管理層可通過遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)及時了解和掌握施工過程信息，做出高效決策，降低施工成本。通過現(xiàn)場監(jiān)控中心對施工現(xiàn)場每天的動態(tài)進行全面了解，對每天的施工內容進行重點監(jiān)控、管理，加強施工現(xiàn)場管理有效性。并可以及時發(fā)現(xiàn)和消除事故隱患、加快施工進度，確保施工質量，加強安全監(jiān)督管理起到了重要作用。

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作者簡介：

趙維志（1984-），男，漢族，云南保山人，本科，工程師，研究方向：工程施工新技術；

龔圣勇（1982-），男，漢族，重慶萬縣人，本科，工程師，研究方向：工程施工新技術。