基于Web視頻的工程項目多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

牛雪婷

摘? 要： 由于傳統(tǒng)安全監(jiān)控系統(tǒng)具有較大的監(jiān)控盲區(qū)，為保證工程項目順利完工，提出基于Web視頻的工程項目多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計。通過解析器設(shè)計和系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計。依托Web視頻數(shù)據(jù)的預(yù)取和緩存以及工程項目多目標安全監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸，實現(xiàn)系統(tǒng)的軟件設(shè)計。仿真測試結(jié)果表明，基于Web視頻的工程項目多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)，相比于傳統(tǒng)多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)，更適合用于工程項目多目標的安全監(jiān)控。

關(guān)鍵詞： 多目標安全監(jiān)控; 工程項目; Web視頻; 硬件設(shè)計; 軟件設(shè)計; 仿真分析

中圖分類號： TN948.64?34; TP277? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號： 1004?373X（2020）10?0051?03

Design of engineering project multi?objective security monitoring system

based on Web video

NIU Xueting

（Dongchang College of Liaocheng University， Liaocheng 252000， China）

Abstract： As the traditional security monitoring system has a large monitoring blind area， the design of engineering project multi?objective security monitoring system based on Web video is proposed to ensure the smooth completion of engineering projects. The hardware design of the system is completed by means of the parser′s design and the overall structure design of the system. The software design of the system is realized on the basis of the pre?fetching and caching of Web video data， and the transmission of multi?objective security monitoring data of engineering projects. The simulation testing results show that， in comparison with the traditional security monitoring system， the engineering project multi?objective security monitoring system based on Web video is more suitable for the multi?objective security monitoring of engineering projects.

Keywords： multi?objective security monitoring; engineering project; Web video; hardware design; software design; simulation analysis

采用Web視頻來監(jiān)控工程項目的施工過程，在生活和生產(chǎn)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用[1]。為社會提供了安全保障的同時，也促進了工程項目施工的安全性建設(shè)[2?3]。因此要將項目工程多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計作為重點，提高工程項目的施工管理水平，保證施工人員的安全。

1? 工程項目多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1? 解析器設(shè)計

本設(shè)計將Web視頻播放器應(yīng)用到系統(tǒng)的解析器設(shè)計中，Web播放器根據(jù)監(jiān)控人員的請求，播放施工現(xiàn)場視頻[4]，優(yōu)化Web視頻播放器的工作模式，如圖1所示。

Web視頻播放器在采用優(yōu)化的工作模式后，服務(wù)器便會對瀏覽器響應(yīng)，解析獲取到的網(wǎng)頁信息[5]。解析器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

解析器主要是通過瀏覽器其他部件層和解析抽象層之間的數(shù)據(jù)交互，在解析抽象層的內(nèi)部封裝了不同種類元素的相關(guān)接口。文本文件和視頻文件都是通過解析抽象層內(nèi)的解析器接口來實現(xiàn)其解析功能[6]。

1.2? 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

利用Web視頻擴大工程項目施工現(xiàn)場的監(jiān)控范圍，通過多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)來提高工程項目的現(xiàn)場管理水平[7]。

多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)的配置示意圖見圖3。

多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)可以實時處理工程項目的施工數(shù)據(jù)，且在系統(tǒng)中還要設(shè)置應(yīng)急指揮中心，方便監(jiān)控并指揮施工現(xiàn)場的突發(fā)事件[8?9]。多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

以上優(yōu)化了Web視頻播放器的工作模式，實現(xiàn)了工程項目多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計。

2? 工程項目多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計

2.1? 預(yù)取和緩存Web視頻數(shù)據(jù)

Web視頻數(shù)據(jù)的預(yù)取和緩存之間是互相協(xié)同的，并且當(dāng)監(jiān)控人員請求登錄系統(tǒng)時就會被有限查詢到視頻緩存信息，Web視頻播放器在實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存的基礎(chǔ)上還可以實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的預(yù)存[1]。Web視頻數(shù)據(jù)緩存原理如圖5所示。

2.2? 工程項目多目標安全監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸

工程項目多目標安全監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸過程中，需建立安全監(jiān)控數(shù)據(jù)模型，并結(jié)合分段曲線算法。令項目工程施工區(qū)域內(nèi)的安全監(jiān)控節(jié)點為m，則m的概率分布函數(shù)可以表示為：

[pm≤a=aT，? 0≤a≤T] （1）

當(dāng)兩個安全監(jiān)控節(jié)點產(chǎn)生通信時，施工區(qū)域的安全監(jiān)控節(jié)點感知到的概率模型為：

[Ft=PTf≤t=PTx≤t-PTx≤0PTx≤0] （2）

當(dāng)安全監(jiān)控數(shù)據(jù)節(jié)點產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的概率為[Pr]時，則工程項目通信數(shù)據(jù)持續(xù)的時間[T1]和數(shù)據(jù)傳輸鏈路的時間[T2]的表達式為：

[T1=KETT2=K1-PrETf] （3）

那么就可以得到工程項目施工區(qū)域的安全通信時間：

[ρ=ETfET1-Pr] （4）

式中，工程項目施工區(qū)域的安全通信時間與K值無關(guān)，并把參數(shù)代入到施工區(qū)域的安全監(jiān)控節(jié)點感知到的概率模型中，得出安全監(jiān)控數(shù)據(jù)的控制參數(shù)：

[c=λβ1-PrETf] （5）

安全監(jiān)控數(shù)據(jù)節(jié)點的取值通常是由節(jié)點的性質(zhì)決定的，從而完成工程項目多目標安全監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸。通過Web視頻數(shù)據(jù)的預(yù)取和緩存，利用工程項目施工區(qū)域內(nèi)安全監(jiān)控節(jié)點m的概率分布函數(shù)，完成工程項目多目標安全監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸。

3? 仿真分析

為了證明基于Web視頻的工程項目多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的可行性，制定工程項目施工過程中可監(jiān)控區(qū)域的面積仿真實驗。

3.1? 設(shè)置系統(tǒng)功能參數(shù)

按照工程項目施工現(xiàn)場作業(yè)的要求，通過系統(tǒng)功能參數(shù)的設(shè)置，驗證設(shè)計結(jié)果是否滿足設(shè)計要求。系統(tǒng)功能參數(shù)如表1所示。

3.2? 實驗方法及步驟

仿真測試過程中，登錄系統(tǒng)后設(shè)置不同數(shù)量的工程項目目標，利用傳統(tǒng)多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)作為仿真測試的對比對象，開始進行仿真測試。工程項目的目標數(shù)量模擬柱狀圖如圖6所示。

仿真測試開始前，準備2臺配置和型號完全相同的計算機，并在Matlab 8.x的環(huán)境下安裝同一款仿真軟件，將圖6中的10組模擬數(shù)據(jù)載入到安裝好的仿真軟件中，測試正式開始前必須進行2次空載實驗。再根據(jù)安裝仿真軟件的數(shù)據(jù)接口，接入傳統(tǒng)多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)，開始進行工程項目施工過程中可監(jiān)控區(qū)域的面積仿真實驗。

3.3? 仿真測試結(jié)果分析

根據(jù)測試得到的不同實驗組工程項目施工過程中可監(jiān)控區(qū)域的面積，繪制工程項目施工過程中可監(jiān)控區(qū)域的面積對比圖，如圖7所示。根據(jù)測試結(jié)果可以看出，隨著工程項目目標數(shù)量的增加，兩個多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)獲取到的可監(jiān)控區(qū)域面積越來越大。到最后基于Web視頻的多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)控到所有工程項目的目標，而傳統(tǒng)多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)依舊監(jiān)控得不全面。因此可以得出結(jié)論，基于Web視頻的工程項目多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)，擴大了工程項目多目標安全監(jiān)控的可監(jiān)控范圍。

4? 結(jié)? 語

本文提出基于Web視頻的工程項目多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，基于工程項目多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，實現(xiàn)本文的研究。實驗結(jié)果表明，提出的基于Web視頻的工程項目多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)可以擴大工程項目多目標安全監(jiān)控的范圍。希望本文的研究可以為基于Web視頻的工程項目多目標安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計提供理論支持。

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