以安全為導向的建筑施工遠程監(jiān)控系統(tǒng)研究與開發(fā)

【摘要】保障建筑施工安全是施工作業(yè)正常開展的基石，隨著國家陸續(xù)頒布和實施各項安全管理法規(guī)，施工企業(yè)的安全意識不斷提高，探索科學完善的施工安全管理路徑已經(jīng)成為必然要求。遠程監(jiān)控系統(tǒng)能依托互聯(lián)網(wǎng)對施工現(xiàn)場進行動態(tài)化監(jiān)控，提升施工效率和質(zhì)量。本文首先闡釋遠程監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)涵，分析遠程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于建筑工程項目的價值，對遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)提出可行方法。

【關(guān)鍵詞】建筑工程項目;施工安全;遠程監(jiān)控系統(tǒng);設(shè)計開發(fā)

1. 遠程監(jiān)控系統(tǒng)概述

遠程監(jiān)控系統(tǒng)指將視頻監(jiān)控設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)后實現(xiàn)監(jiān)控，半球攝像頭、紅外網(wǎng)絡(luò)攝像機、監(jiān)控工作站和監(jiān)控室等圍繞局域網(wǎng)相聯(lián)，用戶可以用域名解析、端口映射、IP地址訪問等方法在移動客戶端上觀看遠程視頻。從設(shè)備類型來看，遠程監(jiān)控系統(tǒng)由硬件設(shè)備、軟件設(shè)備和數(shù)據(jù)存儲設(shè)備構(gòu)成，各類攝像機、攝像頭和網(wǎng)絡(luò)云臺為遠程監(jiān)控提供窗口，遠程集中監(jiān)控管理軟件和施工現(xiàn)場C/S客戶端監(jiān)控軟件用于遠程控制、數(shù)據(jù)共享和文件傳輸，企業(yè)的電腦和中心機房數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器具有后臺存儲功能。

2. 以安全為導向的建筑施工遠程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用價值

2.1 保障施工安全生產(chǎn)

建筑工程項目在施工過程中存在復雜的風險因素，由于項目體量巨大，周期長，技術(shù)要求高，容易引發(fā)各類風險，造成嚴重損失。在施工現(xiàn)場應(yīng)用遠程監(jiān)控系統(tǒng)能彌補安全管理人員短缺、監(jiān)管實效性弱等傳統(tǒng)安全監(jiān)管措施的弊端，對工程項目的所有環(huán)節(jié)、場所和時段進行實時監(jiān)控，降低事故發(fā)生率?！督ㄔO(shè)工程質(zhì)量管理條例》和《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例》鼓勵建設(shè)工程安全生產(chǎn)的科學技術(shù)研究和先進技術(shù)的推廣應(yīng)用，推進建設(shè)工程安全生產(chǎn)的科學管理。借助遠程監(jiān)控系統(tǒng)，有利于用技術(shù)手段解決當前建筑施工現(xiàn)場容易出現(xiàn)的安全隱患，提前做好安全防護工作，全面優(yōu)化施工現(xiàn)場的管理標準和流程，保障施工安全。由于遠程監(jiān)控系統(tǒng)具有畫面回放、多畫面預覽、GIS地圖等功能，一旦施工現(xiàn)場發(fā)生事故，可以及時通過平臺發(fā)布廣播，最大限度減輕人員傷亡和經(jīng)濟損失。

2.2 強化施工現(xiàn)場監(jiān)管

能否全面、客觀掌握施工現(xiàn)場的安全管理狀況，直接影響后續(xù)管理措施的實施效果。一般來說，電話、郵件、短信是了解施工現(xiàn)場監(jiān)管情況的主要方法，但以上方法受限因素多，容易出現(xiàn)虛假謊報、欺騙隱瞞、信息失效、掌握不及時等問題，嚴重阻礙施工現(xiàn)場的監(jiān)管工作。利用遠程監(jiān)控系統(tǒng)，施工現(xiàn)場的高清網(wǎng)絡(luò)紅外只能攝像頭能第一時間傳回清晰畫面，并可以對畫面進行回放、定位、控制管理，一方面降低施工現(xiàn)場監(jiān)管的人力、資金成本，增加建筑工程項目的經(jīng)濟效益。另一方面，能實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的全域覆蓋，做到有效預防，妥善處理現(xiàn)場突發(fā)情況。遠程監(jiān)控系統(tǒng)支持監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)并網(wǎng)，為項目管理者更快、更全面、更及時了解施工現(xiàn)場動態(tài)提供技術(shù)支撐，既能創(chuàng)新施工現(xiàn)場監(jiān)管方式，同時提高了監(jiān)管效率和質(zhì)量。

2.3 優(yōu)化安全經(jīng)濟效益

作為事故頻發(fā)的高危行業(yè)，減少安全事故是建筑企業(yè)的工作重點。分布于施工現(xiàn)場各區(qū)域的前端攝像頭、攝像機將捕捉到的視頻信號進行加工處理后傳至云臺，這種數(shù)字化、智能化的監(jiān)控方式能調(diào)整安全投入結(jié)構(gòu)，放大安全因素對項目經(jīng)濟效益的調(diào)節(jié)作用，增加安全經(jīng)濟正效益。在施工現(xiàn)場應(yīng)用遠程監(jiān)控系統(tǒng)，具有靈活、實用、便利等優(yōu)勢，前期一次性投入后可以長期使用，即使項目已經(jīng)完工，可以拆除后二次應(yīng)用于其他項目，為建筑單位節(jié)省經(jīng)費。另外，遠程監(jiān)控系統(tǒng)能克服人力監(jiān)管不到位、敷衍拖欠、取證難等問題，尤其在重大風險識別防范中發(fā)揮重要作用，是建筑工程項目施工現(xiàn)場安全監(jiān)管工作的有力舉措。

3. 以安全為導向的建筑施工遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)

3.1 建筑施工遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方法

在建筑施工現(xiàn)場安裝遠程監(jiān)控系統(tǒng)，首先要明確安裝目標和標準，全面分析建筑工程項目的特點和常見安全風險，確立監(jiān)控重點。要根據(jù)施工現(xiàn)場的使用要求合理組合前端設(shè)備、傳輸設(shè)備和終端設(shè)備，設(shè)計最適宜的架設(shè)方法。例如建筑工程項目為商業(yè)住宅小區(qū)、大型廠房，可以用網(wǎng)絡(luò)獲取遠程硬盤錄像機實時視頻的方法實時監(jiān)控;如果項目為高層寫字樓或者公司大樓，可以依托網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器架設(shè)監(jiān)控管理系統(tǒng)，利用高帶寬開展嵌入式數(shù)字監(jiān)控，單位內(nèi)部可以通過總服務(wù)器訪問攝像機;如果建筑單位經(jīng)費有限，項目類型和規(guī)模較為常規(guī)，則可利用網(wǎng)絡(luò)攝像機架設(shè)監(jiān)控管理系統(tǒng)。這種架設(shè)方法用路由器連接攝像機和計算機，單位只要架設(shè)一個FTP遠程存儲服務(wù)器就可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控，因而具有易安裝、易操作、易維護的特點。

3.2 建筑施工遠程監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)方略

開發(fā)是遠程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于建筑工程項目最重要的環(huán)節(jié)，包括開發(fā)內(nèi)容和設(shè)備選型。完整的監(jiān)控管理系統(tǒng)要有信號采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、后臺存儲模塊和管控模塊。負責采集視頻信號的前端設(shè)備要在類型和功能上予以互補，例如無線網(wǎng)絡(luò)攝像機、紅外網(wǎng)絡(luò)攝像機、高速智能球、槍機攝像頭要合理搭配，根據(jù)攝像頭和攝像機的特點安置在恰當位置，擴大監(jiān)控范圍，避免監(jiān)控死角。數(shù)據(jù)傳輸模塊的開發(fā)最復雜，先要評估施工現(xiàn)場的布線難度，在容易安裝和拆除的地方裝置專線，在臨變因素多的地方布置4G/5G發(fā)射裝置，使得無線傳輸信號覆蓋工地的角角落落。當施工現(xiàn)場安裝的攝像頭和攝像機來自不同廠家時，需要開發(fā)一個兼容的遠程訪問機制，諸如采用Web SERVER2.0架構(gòu)和MS SQL數(shù)據(jù)庫開發(fā)允許所有前端設(shè)備接入的遠程監(jiān)視B/S訪問界面，相關(guān)人員可以根據(jù)監(jiān)控需要對前端設(shè)備進行個別或集中管理。在管控模塊開發(fā)上，要重視各板塊的實用性和完整性，考量遠程監(jiān)控系統(tǒng)投入使用后需要啟用的功能，強化授權(quán)設(shè)置，構(gòu)筑全兼容全開放的高擴展性系統(tǒng)。

3.3 建筑施工遠程監(jiān)控系統(tǒng)的安裝策略

遠程監(jiān)控系統(tǒng)的使用需要經(jīng)過反復評估和調(diào)試，應(yīng)在施工現(xiàn)場的事故多發(fā)區(qū)和監(jiān)管死角安裝兩個以上攝像頭，利用塔吊、路燈的光提供照明，如高處安裝槍機攝像機，轉(zhuǎn)角處安裝紅外網(wǎng)絡(luò)攝像頭，既能把握整個現(xiàn)場的情況，又能對風險高發(fā)的拐角、雜物堆積、人流密集處加強監(jiān)控。除了監(jiān)控內(nèi)容的互補，應(yīng)對隨時可能發(fā)生的信號不穩(wěn)問題設(shè)計應(yīng)急方案。從規(guī)章制度來說，要嚴格執(zhí)行分級管理制度，按照總公司、分公司、項目部、安全管理人員的權(quán)限和責任實施分級訪問管理，防止權(quán)力的架空和濫用，發(fā)揮多方合力，使得項目安全管理更加高效。從技術(shù)層面來說，可以加設(shè)內(nèi)嵌域名系統(tǒng)，利用自帶域名解決攝像機、攝像頭容易掉線、斷線的問題。面對工地噪音大、干擾多等問題，可以兼設(shè)無線和有線傳輸方式，減少信號傳輸?shù)南拗埔蛩?，同時保證信號穩(wěn)定。從設(shè)備層面來說，要定期對前端設(shè)備進行維護、檢修，及時更換老化、破損的設(shè)備，并對配套軟件進行升級。由于工地露天空曠，易受風雪侵襲和雷擊，需要安裝二合一防雷器。

4. 結(jié)論

施工安全是建筑行業(yè)長期關(guān)注的焦點，要保證安全生產(chǎn)和項目質(zhì)量，應(yīng)探索利用技術(shù)手段解決施工現(xiàn)場的安全管理難點的可能性。依托計算機技術(shù)和通信技術(shù)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)具有成本低、易操作、準確度高等優(yōu)點，是項目施工風險管控的有效措施。以安全為導向的建筑施工遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)要堅持技術(shù)支撐、全面融合、綜合應(yīng)用、創(chuàng)新升級的原則，在適應(yīng)施工現(xiàn)場環(huán)境的基礎(chǔ)上全方位發(fā)揮監(jiān)視、監(jiān)控、監(jiān)管的作用，為各級管理人員及時了解施工進度，優(yōu)化施工方案，預防風險，保障安全生產(chǎn)做出貢獻。

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作者簡介：唐亞洲，湖北省宜昌市人，本科，研究方向：計算機技術(shù)。