高速公路建設期安全監(jiān)控系統(tǒng)方案探討

孫小明

(山西路橋集團機電工程有限公司,山西太原 030006)

高速公路建設期安全監(jiān)控系統(tǒng)方案探討

孫小明

(山西路橋集團機電工程有限公司,山西太原 030006)

隨著我國綜合實力和國民收入水平的提高,機動車每年以10%-20%的速度迅猛增長,高速公路建設步伐加快,高速公路建設項目點多、面廣、線長,面對眼前嚴峻的安全生產(chǎn)形勢,安全生產(chǎn)監(jiān)管浪費大量的人力物力,監(jiān)管部門希望通過監(jiān)控設備的介入可以釋放部分勞動力,并使安全生產(chǎn)監(jiān)管更直接、及時、有效。

安全 高速公路 標段 監(jiān)控系統(tǒng) 控制

1 概述

高速公路建設一般劃分成若干標段,每個標段都有預制場、鋼筋加工場、路基拌和站、料場、質量通病等重要場所,部分標段還包括隧道和橋梁；每個標段屬于一個獨立個體,需搭建標段監(jiān)控室對所屬各生產(chǎn)場所進行監(jiān)督和管理,所以根據(jù)各級部門監(jiān)管的需求安全監(jiān)控管理主要分為三級,第一級是前端視頻通過無線傳輸?shù)綐硕伪O(jiān)控室落地,第二級是高速公路建管處依靠外網(wǎng)IP地址查看和調(diào)用各個標段視頻或錄像,第三級是交通廳下屬行業(yè)管理部門。

2 工程內(nèi)容及范圍

各個路基標段工程內(nèi)容主要包括各標段場站監(jiān)控設備的安裝、布線和無線傳輸以及標段監(jiān)控室的搭建。

3 監(jiān)控傳輸中主要存在的問題

各個路基標段由于項目的戰(zhàn)線長,分布廣,各現(xiàn)場項目部及路基標段里的預制場、路基拌合站、鋼筋加工場、料場、質量通病等場所具體位置分部比較偏僻分散,通訊傳輸設施不健全,無法依靠網(wǎng)絡運營商搭建網(wǎng)絡,并且各場站與項目部相距較遠,部分路基標段山林環(huán)繞交通不便,敷設光纜成本過高。

4 前端監(jiān)控信號的傳輸

方案中對于各路基標段對應的預制場、路基拌合站、料場、鋼筋加工廠默認均采用無線網(wǎng)橋傳輸?shù)姆绞綄⑿盘杺鬏數(shù)巾椖坎靠刂剖?。如遇特殊情況信號受阻(大山、建筑物、樹林)等導致信號無法傳輸?shù)?需另行追加中繼及附屬配套設施。

5 系統(tǒng)功能和系統(tǒng)組成

(1)監(jiān)控攝像功能:前端監(jiān)控攝像頭具有拍照、音頻輸入、編碼輸出及24小時采集圖像視頻的功能。

(2)雙向語音網(wǎng)絡對講功能:攝像機除了具備現(xiàn)場視、音頻采集的功能,還能夠衍生出雙向語音對講的功能,可以將后端NVR、中控主機操作員的語音指令通過網(wǎng)絡發(fā)送給前端監(jiān)控點,由攝像機背板的音頻輸出。給功放及喇叭進行擴音喊話。

(3)隧道人員定位監(jiān)控功能:隧道監(jiān)控主要實現(xiàn)對隧道掌子面、二襯和洞口的監(jiān)控和管控,對進入隧道的人員進行實時的登記、定位和監(jiān)控,對所有人員進行自動的考勤管理,并對隧道內(nèi)異常情況進行實時的報警提示；對于現(xiàn)場供電停止后仍可持續(xù)實施監(jiān)控2小時左右。隧道施工人員安全管理具備對隧道施工人員考勤、區(qū)域定位、視頻監(jiān)控、LED屏顯示、安全預警、外來無卡人員報警、災后急救、日常管理等功能于一體,借助于本系統(tǒng)管理人員能夠方便快捷的掌握現(xiàn)場施工人員、設備的分布狀況和每個人員和設備的運動軌跡,便于進行更加合理的調(diào)度管理以及安全監(jiān)控管理。當有事故發(fā)生時,救援人員可根據(jù)該系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形,迅速了解有關人員的位置情況,及時采取相應的救援措施,提高應急救援工作的效率。該系統(tǒng)既可以單純的實現(xiàn)考勤或定位也可以同時實現(xiàn)考勤和定位兩種功能。

(4)控制功能:可控制分布在前端沿線上的遙控攝像機,包括遙控云臺上下左右旋轉,遙控鏡頭的自動光圈、變焦等、中心可切換攝像機圖像在監(jiān)視器上的切換顯示、任選一路進行圖像抓拍、錄像?？刂品绞接腥斯た刂坪妥詣涌刂苾煞N,人工優(yōu)先。

(5)前端存儲功能:提供定時錄制、服務器手工錄制、本地錄制等模式；用戶手動錄像可將正在觀看的圖像存儲下來；用戶自動錄像可按時間、攝像機設定將指定的圖像存儲下來；所存儲圖像可轉儲到其他介質,包括本地PC、其它存儲服務器,可刻寫光盤等。

(6)各標段監(jiān)控室監(jiān)控管理功能:監(jiān)控系統(tǒng)能對預制場、鋼筋加工場、路基拌和站、料場的施工現(xiàn)場進行監(jiān)控,也能對人員施工過程進行實時監(jiān)控和指揮,以及對施工現(xiàn)場材料的管控,出現(xiàn)事故后可以進行回放查詢；具有權限的用戶可在控制主機桌面監(jiān)控并控制前端攝像機；可在本地或遠端根據(jù)權限對每路攝像機的云臺、鏡頭進行控制,可對多路攝像機獨立控制；用戶同時可以通過圖形處理系統(tǒng)將所有畫面通過顯示器上進行實時監(jiān)看；用戶可以通過自定義窗口尺寸將電視墻分割成若干個獨立窗口,也可以通過單屏顯示每個主機畫面；可進行多種畫面分隔形式顯示,也能畫面切換,輪巡,滿屏顯示,即1、4、等顯示方式,并根據(jù)用戶級別限定顯示畫面數(shù)量；輪巡編組和輪巡間隔可自由設置。

(7)中心機房功能:對各個路基標段的場站進行實時監(jiān)視和控制功能；調(diào)用各標段監(jiān)控室錄像功能；可對前端攝像機進行手動控制鏡頭的變倍、聚焦等操作要；在指揮中心采用視頻綜合管理軟件,實現(xiàn)對各監(jiān)控點多畫面實時監(jiān)控、錄像、控制、報警處理和權限分配；有突發(fā)事件可以及時調(diào)看現(xiàn)場畫面并進行實時錄像,記錄事件發(fā)生時間、地點、及時報警聯(lián)動相關部門和人員進行處理,事后可對事件發(fā)生視頻資料進行查詢分析；系統(tǒng)具有接警優(yōu)先的功能,當有警情傳來時,系統(tǒng)自動終止其他任何工作,優(yōu)先處理報警信息；系統(tǒng)具備報警信息聯(lián)動控制功能和自動巡檢功能；每個報警終端可同時接收并處理256路報警信息,并可同時查看16個報警現(xiàn)場的視頻圖像。

6 系統(tǒng)構成

一般情況,每個標段的安全管控由監(jiān)控室、預制場、鋼筋加工場、路基拌和站、料場監(jiān)和質量通病6部分組成,部分標段有隧道和特大橋監(jiān)控,以上所述場站視頻監(jiān)控都在相應的各個路基標段監(jiān)控室落地,傳輸方式采用無線網(wǎng)橋和光纜混合傳輸方式。

(1)前端監(jiān)控子系統(tǒng):前端監(jiān)控子系統(tǒng)主要由預制場監(jiān)控點、鋼筋加工場監(jiān)控點、路基拌和站監(jiān)控點、料場監(jiān)控點和質量通病監(jiān)控點構成。

(2)傳輸子系統(tǒng):前端攝像機的傳輸大于100米范圍的通過光纜傳輸、大于500米及以上通過無線網(wǎng)橋的傳輸方式進行傳輸。其中質量通病所用監(jiān)控為手持監(jiān)控設備和車載監(jiān)控設備,數(shù)據(jù)信號通過移動或者聯(lián)通3G卡流量傳輸；各項目部到中心機房傳輸采用租賃聯(lián)通寬帶來完成上傳。

(3)隧道人員管理子系統(tǒng):分別在隧道兩個洞口安裝兩個讀卡基站,在隧道工作面內(nèi)分別安裝兩個讀卡基站。用來對進入隧道的人員進行定位及統(tǒng)計。在隧道口附近安裝LED大屏幕,用于實時顯示施工人員的信息,使管理先進化,透明化。顯示的內(nèi)容包括:標簽號,姓名,時間,總人數(shù)等,使領導及監(jiān)管人員不用進入洞內(nèi),也不必查看監(jiān)控室電腦就能及時了解隧道內(nèi)施工人員情況。有了該LED大屏幕顯示系統(tǒng)不僅可以使洞內(nèi)各區(qū)域內(nèi)施工人員信息形象、直觀、一目了然的體現(xiàn)出來。而且,在開隧道現(xiàn)場會時,也可以在大屏幕上顯示各種歡迎標語、宣傳標語；在平時可以通過大屏幕提示施工人員注意施工安全,在有高溫、霜凍等惡劣天氣時可以及時進行溫馨提示。這些都能充分體現(xiàn)隧道施工項目部管理上的人性化、現(xiàn)代化、科學化。

(4)動態(tài)取證系統(tǒng)及單兵設備:每個標段項目部配置車載動態(tài)取證系統(tǒng)及單兵專為移動監(jiān)控設計,配有頂載云臺、便攜式取證主機(內(nèi)置3G與GPS模塊),可選配的全景相機、設備支架、主機防護盒等。車載動態(tài)取證系統(tǒng)前端取證主機為核心,可實現(xiàn)高清晰視音頻錄像存儲、圖片抓拍、GPS定位、3G網(wǎng)傳等功能。高度集成的便攜式取證主機、配合帶有強力磁鐵的前端球云臺,使系統(tǒng)可以快速部署在執(zhí)法車上,也可以快速部署在室外等各種事發(fā)現(xiàn)場。取證主機對采集的視音頻信號實時硬件同步壓縮后進行本地存儲,可供事件回放、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)上傳等需求。

(5)監(jiān)控中心顯示系統(tǒng):監(jiān)控中心配置了9塊46寸超窄邊拼接屏、綜合視頻管理平臺軟件、流媒體轉發(fā)服務器、核心交換機等主要設備。各標段項目部通過寬帶連接到中心服務機房,在大屏幕上進行顯示、圖像轉發(fā)及客戶端預覽等。

(6)監(jiān)控設備供電:前端監(jiān)控點及機房設備采用就近供電的原則,供電距離大于50米需用戶提供電源接入監(jiān)控設備區(qū)域旁,所有設備供電采用AC 220V電源。前端攝像機及傳輸設備在電源線接入時安裝防雷浪涌保護設備,并做防雷接地。

7 結語

安全監(jiān)控系統(tǒng)的形成主要難點在與各標段監(jiān)控點位的傳輸,通過多次無線網(wǎng)橋模擬測試,在各場站與標段監(jiān)控室的視頻實現(xiàn)無線傳輸,但是無線傳輸所用無線網(wǎng)橋在傳輸過程中受傳輸帶寬影響,無法實現(xiàn)兩路以上高清視頻的同時傳輸,所以無線網(wǎng)橋無線通信技術如取得實質性進展,將大大降低施工成本,為工程項目的安全監(jiān)管帶來更大便利。