北京南站工程远程视频监控系统技术总结.doc

北京南站施工现场远程视频监控系统总结北京南站施工现场远程视频监控系统总结一、工程概况北京南站是北京铁路枢纽“四主两辅”客运布局中的四个主要客运站之一，集客运专线、城际铁路、地铁、公交、出租、市郊铁路于一体，是一个大型综合交通枢纽。铁路站房和地铁车站含地上两层地下三层，建筑面积共计226333平方米，屋面最大高度40米，檐口高度20米。工程总投资42亿元，设计旅客列车313对。北京南站改扩建工程（以下简称南站工程）于2005年12月开工建设，计划于2008年初开通使用，是铁道部及北京市重点工程，受到各级领导的高度关注。工程建成后，将为实现铁路中长期发展规划和铁路跨越式发展，提高运输能力，改善服务质量，完善枢纽布局，促进区域经济持续快速发展和首都现代化建设，适应全面建设小康社会的战略目标发挥积极作用。根据北京铁路局和地方政府的要求及公司管理需要，为保证工程质量，提高工程质量控制力度，及时发现施工现场、工作生活区存在的问题及隐患；提高施工管理和安防控制力度，增强管理的透明度，真正实现远程管理，切实向施工单位、建设单位和监理单位提供有效的管理监控手段，提高施工现场现代化管理水平，特在南站工程现场安装远程监控系统一套。二、IDRS远程视频监控系统原理及实施方案远程监控是本地计算机通过网络系统如Internet/Intranet，对远端进行监视和控制，完成对分散控制网络的状态监控及设备的诊断维护等功能。我们通常把能够实现远程监控的通信媒体、计算机软件、硬件系统称为远程监控系统。远程监控系统由监控前端子系统、图像传输子系统、中心控制子系统、远程图像用户系统四部分组成。在现场设备分布广泛或数据不易采集的场合，能够及时地监视设备的运行状态并进行有效控制。我们在南站工程中实施的这套系统需要完成对现场主要工作面、主要出入口、办公区域、生活区域的视频监控；并用于进行施工现场工作面辅助管理，现场进度管理，安保防盗管理。根据项目实际情况，监控系统增加网络远程监控的控制形式，不但能够在主控机房控制，而且通过接入互联网的电脑也可实现对监控系统的控制。根据需求，我们设计的系统大体结构可以描述为：监控前端子系统采用12路中速球摄像机覆盖整个工作面及办公生活区；图像传输子系统采用传统线缆与无线影音传输相结合的方式；中心控制子系统使用一台iDRS数字硬盘录像机，通过多路视频分配器，将视频信号传输至一组四画面电视墙上；通过一条宽带专线将所有视频信号上传至互联网构成远程图像用户系统。结构示意图如下：三、系统特色在集团公司其他两个项目安装的视频监控系统中，由于施工工作面较小，摄像机数量较少，因此采用了传统的有线连接方式，计算机访问控制采用CS方式，即客户端服务器方式，在终端计算机上需安装客户端软件，录像功能也要在客户端硬盘上实现。图像的上传采用动态域名解析方式通过ADSL共享宽带连接至互联网，稳定性、带宽都有所欠缺。针对南站工程施工工作面超大的特殊性，这套远程视频监控系统在技术上、安装上做了一系列改进，以适应工程的需要。具体如下：1、无线传输系统 南站工程施工工作面大，最远点距控制中心达到了1500米，已远远超出了视频线缆400米的最大传输距离，且现场塔吊林立，地下部分结构复杂，也给线缆铺设造成了很大的困难。为此，位于现场的6路摄像机，我们全部采用了无线影音系统和RS485无线指令收发系统进行视频信号和控制信号的传输，从而解决了这一难题。无线影音传输系统以自由空间为传输介质、通过无线传输的方式实现远距离的电视监控，它克服了闭路电视监控系统只适合近距离、小范围的不足，使电视监控系统应用更广泛。由于采用无线传输方式，无需布线，无线视频传输已成为实现远距离、大范围电视监控的一种有效手段。 无线影音传输系统的工作频段主要有三个频段，即L波段，S波段和Ku波段。三个频段的频率范围为：L波段（1.0-2.0GHz）；S波段（2.7GHz）；Ku波段（10.95-12.7GHz），均属于微波波段，抗干扰性好，不受广播电视、移动通信的影响。 无线影音传输系统都要专用的接收机接收才能看到图像和声音，所以保密性能很好。设备详图如下所示：BN-01系列无线影音传输发射机 BN-01系列无线影音传输接收机 BN-01系列无线影音传输天线经过测试以及实际使用发现，无线传输无论在视频图像还是控制上都不亚于普通的有线连接，效果令人满意。由于使用了无线传输，这部分无线设备可以重复使用，方便更改摄像头的位置，灵活增减摄像头的数量，可以整体搬移安装在其他工程继续使用，有效的节约了成本。2、iDRS数字硬盘录像机南站工程投资规模巨大，人员复杂，物资设备存放区、办公区、民工生活舍区的安全性需要引起高度重视。控制中心使用iDRS数字硬盘录像机，该设备采用H.264硬件压缩技术，最多可连接48路摄像机输入、48路音频输入、16路传感器输入、16路报警输出（选配报警解码器），集实时监视、录像、视频动态感知、报警联动、数字矩阵、画面分组显示、云台控制、回放检索、图像打印、备份、IE浏览和网络分控等功能于一体。IDRS-6020S-HC20 路硬盘录像机我们选用的设备是IDRS-6020S-HC20 路硬盘录像机，配备480GB海量硬盘。管理人员可通过其对前段摄像机进行多种操作，如控制摄像机的转动和镜头的拉伸、设定系统的工作状态等；可以多画面、单画面浏览全部监控图象，设置、制定录像工作计划时间表，对监控到的重要图像资料可及时保存到硬盘上，更可对监控区域进行7x24小时的录像，方便在无人值守的时候保存监控画面，以便日后查证。由于录像的工作在中心控制端完成，任何人在终端计算机上都可以通过IE，即对数字硬盘录像机上的录像资料可进行多种智能检索和回放。在这点上，相对于以往类似系统中需要在访问监控系统的客户端计算机上进行录像的方法有了很大的改进。3、电视墙系统南站工程办公区设有专门的公安部门，视频监控系统为监视重点区域、保障工地安全提供了便利。通过多路视频分配器，前端采集的信号同时通过视频线缆被发送至安置在公安处的视频矩阵系统中，输出在四画面电视墙上，并可以通过专用主控键盘实现所有监控画面的浏览、切换、控制等功能，直观方便，大大提高了公安部门的工作效率。4、访问控制南站工程受到各级领导的高度重视，为方便北京铁路局、集团公司等各级领导通过监控系统了解实时的施工与办公情况，监控图像必须上传到互联网，并且在任何一台接入互联网的计算机终端上都要实现远程控制，同时在南站项目部要利用现有局域网资源高速的访问视频监控图像。为了同时满足以上要求，对原有网络系统进行了调整，引入铁通2M专线作为一个路由接入现有局域网，将IDRS数字硬盘录像机加入现有局域网并设定固定的内网IP地址，满足局域网用户直接访问需求。将2M专线路由器设置SAT静态映射，使外网用户可以使用IE浏览器通过固定的公网IP地址（222.35.42.26）访问数字录像机，无需安装专门的客户端软件，即可实时观看现场监控系统。对不同用户的权限设置可以确定特定的用户可以远程对监控画面进行方向角度、焦距远近的控制。通过这些解决方案，将监控系统与互联网技术有机结合在一起，在不改变原有现场局域网结构的前提下实现多路由双重访问，无论是内部局域网还是外部用户访问，都可以获得流畅的实时画面和灵活的控制，使得各级主管部门都能方便的对监控系统进行查看与操作。四、现场实际安装与应用1、工程安装情况兼顾了系统功能方面的需求，加以新技术的灵活应用，这套远程视频监控系统在南站工程最终的实现方式为：前端采集系统分别在项目入口、办公区、工人生活区及施工现场布设了12路视频监控线路，主机容量为20路视频线路，预留8路作为后期扩展。12路摄像机及控制中心的位置如下图所示1-6号及控制中心III-3III-2III-1II-2II-3II-1I-3I-2I-1F2F1121198710监控摄像机分布图 摄像机 控制中心16为有线连接，分布于办公生活区。712为无线连接，位于施工现场的各个部位。分别是：7、 木工棚 主要监控钢筋存放区及工作面F-1、II-1区8、 2号塔吊 主要监控工作面F-2、I-1、II-2、III区9、 3号塔吊 主要监控工作面I-2、I-3、II-1、II-2区10、地磅控制室 主要监控工地入口大门及甲方办公区大门11、10号塔吊 主要监控工作面I-1、II-2、III-1、III-3区12、11号塔吊 主要监控工作面II、III-2区前端中速球摄像机和无线系统 中心天线架所有的摄像机均具有水平360度、上下180度旋转，自动对焦、320倍变焦，光线不足自动转为黑白画面以保证清晰度的功能，提供了整个工地24小时的实时画面。数字硬盘录像机和视频分配器 无线指令发射机通过一台BN-16X32视频分配器，将12路图像输出至位于公安分处的4画面电视墙上，配合专用主控键盘，可以实现画面的切换与控制。2、使用方法首先设置IE安全选项： 打开IE，选择菜单栏的工具/Internet选项，弹出Internet选项对话框，选择“安全”标签，然后点击下方 “自定义级别”按钮，弹出安全设置对话框，将其中“ActiveX控件和插件”中的选项全部选中提示或启用。确定后保存退出。在南站项目部局域网内访问监控系统，通过IE访问IP地址192.168.1.11；外部互联网访问，通过IE访问IP地址222.35.42.26，均可进入IE VIDEO监控软件界面，输入用户名guest 密码 123456，选择画面数后点击全部连接，即可查看所选监控画面。首次访问会弹出安全警报，点击安装按钮即可。四、使用效果通过近段时间的测试使用，该系统监控画面清晰，支持单画面、多画面分割、多路轮循等多种显示方式；由于采用H/W H.264压缩技术，提高了压缩比及网络传输效果，每路均可达到全实时显示/录像，系统可按日程软件界面及画面效果设置各种录像模式，实现智能化管理；支持多硬盘循环录像，无需人工换盘，可以迅速、精确检索需要的录像资料。软件界面及实时画面效果 录像回放画面效果随着南站工程的进展，现场已有两路无线连接的摄像机做了位置上的调整，充分体现了无线连接的灵活性。待南站工程进行钢结构的整体提升时，我们可以方便的找到合适的位置安装无线摄像机，对提升过程进行网络现场直播。六、社会效益与经济效益该系统安装调试好后，从铁路局主管领导、集团主管领导到项目领导，在任何时间，任何地点，只要具备宽带上网条件，就可以方便的通过视频监控系统了解施工进展情况以及施工现场、办公生活区的具体状况。使各级领导能够随时随地的掌握北京南站工程的生产组织情况。北京市全市用于安全保卫的监控工程专项统计中已将南站工程远程视频监控系统备案在内。经济效益方面，在工程施工前期论证阶段，我们到多家监控工程厂家咨询方案、报价，各厂家对全套工程费用的报价从30多万到50万不等。为控制投资，节约成本，这套监控系统采用了设备厂家提供设备和技术指导，项目机电部门配合，我们自行安装调试的方式进行，最终费用控制在20万元以内，节约工程费用达10万元以上。同时由于无线连接的优越性，这套监控系统可以在工程结束后整体搬移到其他的工程项目继续使用，届时只需简单调试，无需再次大量投入资金。另外，为达到安保防盗的目的，现场派出所安排了专人进行电视墙的监视，能够有效地减少保安的现场巡视次数，减少保安人员的数量和工作强度，通过监控系统的运用和现场巡视相结合的方式，有效控制现场物资盗