智慧工地视频监控系统方案

智慧⼯地视频监控系统1.需求分析

在事故多发的施⼯现场，保证施⼯质量、施⼯⼈员的⼈⾝安全和⼯地的建筑材料、及设备的财产安全是建筑企业管理者关⼼的头等⼤事；每个建筑企业或者是开发商在地区或者全国都会有很多的建筑⼯地，这些⼯地分布很散，很难有⾜够的⼈⼒和精⼒去频繁的到现场去监管、检查，所以造成管理上的困难。根据上述内容，对建筑企业⽤户具体的需求分析如下：

远程对分散的建筑⼯地进⾏统⼀管理，避免使⽤⼈⼒频繁的去现场监管、检查，减少⼯地⼈员管理成本，提⾼⼯作效率。通过视频监控系统及时了解⼯地现场施⼯实时情况，施⼯动态和进度，防范措施是否到位，特别是对于场⾯⽐较⼤的⼯地，对于重点项⽬企业领导也需要远程监管。

监管建筑⼯地现场的建筑材料和建筑设备的财产安全，避免物品的丢失或失窃给企业造成损失；

将施⼯实况展现于客户⾯前，向客户展现⼯地的建设规划和进度，达到⼀个宣传效果，也使得销售计划能够合理制定；防范外来⼈员的⼊侵、越界出逃，⾮法⼊侵危险区及仓库等场所，保证⼯地的财产和⼈⾝安全。2.平台设计

海康威视iVMS-8700综合安防管理平台是⼀套“集成化”、“数字化”、“智能化”的平台，包含视频、报警、门禁、访客、巡查、考勤、停车场、可视对讲、动环等多个⼦系统。在⼀个平台下即可实现多⼦系统的统⼀管理与互联互动，真正做到“⼀体化”的管理，提⾼⽤户的易⽤性和管理效率。iVMS-8700综合安防管理平台是⾃主研发的基于SOA系统架构的集成多系统的联⽹平台，采⽤先进的软硬件开发技术，满⾜系统集中管理、多级联⽹、信息共享、互联互通、多业务融合等需求，⼴泛应⽤于综合安防领域，满⾜领域内弱电综合管理的迫切需求。（由于本次智慧⼯地涉及到的是视频监控⼀类，所以平台设计只介绍视频区块的内容和特点）2.1平台架构设计2.1.1平台架构图

综合安防管理平台从系统架构上分为设备接⼊层、数据交互层、基础应⽤层、业务实现层、业务表现层。

图1.平台架构图2.2平台组成2.2.1设备接⼊层

第⼀层为设备接⼊层，设备接⼊层包含各监控安防系统设备资源，如视频设备、门禁设备、报警主机、磁盘阵列等基础设施，为系统应⽤提供可靠、有效、稳定的数据来源。2.2.2数据交互层

第⼆层为数据交互层，数据交互层包含关系数据库、安全数据交互中间件等组成的综合信息资源库。对操作系统、数据库、安全加密、多媒体协议进⾏封装，屏蔽差异，实现上层应⽤的平台⽆关性，提⾼运⾏效率和系统兼容性。2.2.3基础应⽤层

第三层为基础应⽤层，基础应⽤层负责在软件框架之上提供各个⼦系统的管理，如视频、报警、⼀卡通、停车场、可视对讲等。基于基础应⽤层的平台开发设计，能满⾜⽤户实际操作应⽤需求，并丰富安防综合应⽤功能，实现了各⼦系统间的统⼀管理。

2.2.4业务实现层

第四层为业务实现层，业务实现层负责提供在统⼀的综合安防应⽤软件框架之上的各类应⽤，包括视频、报警、⼀卡通、停车场、可视对讲等，实现了各⼦系统间的业务集成及联动。2.2.5业务表现层

第五层为业务表现层，通过Web Service接⼝使⽤平台提供的各种服务，将具体的业务展现给最终的⽤户。平台⽀持C/S客户端、B/S客户端、⼤屏客户端、⼿机客户端以及iPad客户端，最⼤化满⾜⽤户的体验效果。

平台满⾜多部门对视频数据、信息数据的共享需求，可根据各使⽤部门不同的应⽤需求，采⽤⾃定义针对性的⽤户界⾯，通过授权的情况下，各部门可实现所有⼦系统资源及信息数据的共享。2.3平台功能模块2.3.1基础应⽤⼦系统

基础应⽤⼦系统为综合安防集成系统提供基础的框架⽀持和集中管理，对组织、区域信息进⾏统⼀管理，对⼈员、卡⽚信息进⾏统⼀管理和配置，对⽤户和⽤户权限进⾏统⼀管理，使各⼦系统模块之间达到资源共享、协作联动和统⼀调度。2.3.2数据库管理

集中管理软件依托于数据库软件，数据库软件是⼀个实际可运⾏的存储、维护和应⽤系统提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。数据库软件DB具有存储、截取、安全保障、备份的功能，是系统资源数据的管

理⼯具。数据库能够保证系统资源的数据独⽴、⾼度共享、使⽤⽅便、运⾏可靠、可修改性和可扩充性以及能充分描述数据间的内在联系。系统资源在DB中的访问过程，都是在DBMS (Database Management System，数据库管理系统)的指挥和调度下进⾏的，并严格按照安全策略（包括系统安全策略、数据库安全策略、⽤户安全策略）对数据库执⾏相应的操作。2.3.3视频监控⼦系统

视频监控⼦系统，实现对视频设备、解码设备、视频存储设备等进⾏集中管理。采⽤B/S架构配置、C/S架构控制结合的⽅式，实现视频安防设备接⼊管理、实时监控、录像存储、检索回放、智能分析、解码上墙控制等功能。通过开放的体系架构，全⾯、丰富的产品⽀持，为⽤户提供随需应变的整体解决⽅案。2.4平台优势2.4.1全⾯的系统集成

综合安防管理平台实现对综合安防系统的多个⼦系统的⽆缝集成，基于内部通讯与数据库共享机制，实现⽤户统⼀配置与管理，并统⼀分配全局权限，⼤⼤提⾼管理⽔平。

综合安防管理平台接⼊的⼦系统包括：视频监控⼦系统、报警⼦系统、门禁⼦系统、停车场⼦系统，巡查⼦系统、消费⼦系统、考勤⼦系统、梯控⼦系统、访客⼦系统和动环⼦系统等。2.4.2丰富的联动策略

通过综合安防管理平台联动管理业务，根据报警输⼊的属性预设多种报警事件，系统可针对事件设置不同的联动⽅案，可同时调⽤整个安防平台的多数资源进⾏响应。

实现多种内部联动，包括弹图、声⾳联动、启⽤对讲、字符叠加、录像联动、云镜联动、报警输出联动、短信联动、邮件联动、电⼦地图联动、抓图等；

接收到报警后可联动关联监控点视频在客户端与⼤屏上显⽰，可联动快球预置位可启动语⾳对讲功能，实现跟前端报警场所的语⾳通话；

⽀持警情优先级别，同级别报警排队显⽰；

⽀持统计、查询和打印报警信息，可通过报警事件检索录像；

⽀持多种智能分析报警接⼊，如穿越警戒⾯、区域⼊侵、⼈员聚集、徘徊、物品遗留等；⽀持主流报警主机的接⼊，对报警主机的防区进⾏布防/撤防/旁路⽀持门禁、报警业务处理。2.4.3灵活的服务架构

平台基于SOA模式设计，对系统功能体系进⾏模块化组合，⾯向服务的开发⽅式，使系统具备随需应变的特性。

SOA是⼀种⾯向服务的分布式组件模型，基于SOA的应⽤程序被设计为⼀组相互交互的服务，在该模型中，任何业务功能被作为⼀个服务使⽤。应⽤程序的不同功能(服务)通过定义良好的接⼝和契约联系起来，使得系统中的服务可以采⽤统⼀和通⽤的⽅法进⾏调⽤。当某个服务内部结构和功能实现需要发⽣改变时，只需对相应服务进⾏更新，通过接⼝提供新的数据调⽤⽽不影响其它服务的执⾏。SOA架构具有以下优势：

基于SOA架构的应⽤系统功能扩展投资少、周期短、灵活性⾼；

与传统的封闭式软件架构相⽐，SOA架构更能适应业务流程和系统需求的快速变化；SOA架构能够充分利⽤原有信息资源，保护数据及减少投资；SOA架构可降低软件系统对硬件资源的依赖程度。2.4.4多层次的可靠性保障

综合安防平台服务⽀持集群和Rose热备部署，并采⽤错误⾃动发现及恢复技术，为系统提供不间断的服务，极⼤地提⾼了平台的可靠性，满⾜⼤规模、⼤并发量的业务应⽤需求。2.4.5强⼤的扩展性⽀持

根据项⽬规模和应⽤场景，平台可进⾏伸缩配置，平台设计时考虑了各服务的扩展能⼒，尤其是中⼼服务、设备接⼊、流分发、流存储等核⼼服务，各分项服务可分别根据规模进⾏集群扩展。

综合安防平台核⼼处理单元⽀持分布式、负载均衡部署，并采⽤多级架构来⽀持系统平台⾃⾝规模的扩展；⽀持承载⼤容量业务接⼊的核⼼服务器；分发、接⼊等单元均⽀持灵活扩展、平滑扩容，并提供可开放、可共享的接⼝。2.4.6优良的系统兼容性

综合安防管理平台兼容多种数据库，包括Postgresql数据库、Oracle数据库等，可通过中间件实现异构数据的整合。

综合安防管理平台除了⽀持海康全系安防产品外，针对现实应⽤中⼤量第三⽅产品接⼊的需求，可适应各种品牌的硬件接⼊，兼容若⼲国内主流⼚商的标准化设备，⽀持标准GB/T28181、ONVIF、PSIA设备的接⼊，兼容若⼲主流报警主机的接⼊等，并提供协议接⼊，SDK接⼊，主动注册设备接⼊等多种接⼊⽅式接⼊更多第三⽅⼚商设备。考虑到第三⽅SDK的实现质量会成为系统的不可控因素，需要进⾏⼀定的隔离，综合安防管理平台在处理⾮标准流接⼊时，引⼊转码、转封装等优化技术，实现对码流的隔离。2.4.7全⽅位的安全管理

综合安防管理平台从系统安全和数据安全两个层⾯进⾏全⽅位的管理，提供全⽅位的信息安全管理。系统安全⽅⾯：

⽀持HTTPS安全安全传输协议；统⼀的登陆认证，防暴⼒破解；

⽤户长时间不操作时，须重新进⾏⾝份鉴定；

⽤户精细权限控制，普通⽤户只能操作其授权范围内的业务；采⽤安全⼯具扫描测试，严格把控安全风险。数据安全⽅⾯：

账号密码、视频数据加密传输；视频流内嵌⽔印，防⽌篡改；

平台账号密码加强，⽀持密码规范要求。2.4.8便捷的操作体验

综合安防管理平台界⾯设计⼈性化，采⽤B/S管理、C/S操作模式，使系统维护更⽅便快捷，⽆论是系统管理、对各业务系统的参数配置管理、⽹络管理，还是对前端监控的远程控制、检索、回放录像资料、⽇志查询等都可通过WEB ⽅式来完成，界⾯设计友好，能够让⽤户快速掌握操作⽅式，⽤户可通过WEB 页⾯、客户端、⼿机、iPad等对系统进⾏访问与控制，⽅便远程管理。

2.4.8精细的权限设定

系统对⽤户权限的设置按管理功能权限、设备资源权限和中⼼管理权限进⾏划分，可设置⽤户的管理权限等级，并将⽤户操作权限细化到每台设备的具体功能分项，如某道门禁的查看和控制权限、某台摄像机的录像回放和云台控制权限等。

2.4.9⾼效的系统运维

综合安防管理平台运维服务对系统内的设备运⾏状况进⾏监视和管理，并能以各种图表的形式进⾏实时显⽰，主要提供资源清单管理、远程维护管理、性能管理、故障管理、⽇志管理，对各种维护数据可以进⾏查询、统计，并⽣成相关报表。3.系统设计

本⽅案为满⾜施⼯企业对施⼯现场的安全和管理需求，采⽤先进的计算机⽹络通信技术、视频数字压缩处理技术和视频监控技术，加强建筑⼯地施⼯现场的安全防护管理，实时监测施⼯现场安全⽣产措施的落实情况，对施⼯操作⼯作⾯上的各安全要素等实施有效监控，同时消除施⼯安全隐患，加强和改善建设⼯程的安全与质量管理，实现建设⼯程监管模式的创新，同时加强了建筑⼯地的治安管理，促进社会的稳定和谐。

采⽤部门、企业、施⼯现场三级联动架构，有效实现视频数据共享，并提供建筑公司管理系统对接接⼝，⽅便进⾏⼆次开发。通过企业平台，可以促使企业更好地对⼯地进⾏安全质量监管，落实企业责任主体。同时可以⽅便企业进⾏⾃我监管，实时掌握⼯地现场信息，减少管理成本。

平台体系结构设计从根本上决定了系统所能提供的业务服务的规模和⽔平。基于事实上的⼯业标准的J2EE平台和SOA⾯向服务的架构，是当前⼏乎所有的企业级业务平台所普遍采⽤的，被反复证明是⽬前最强壮、最博⼤、最⾼效、最具伸缩性和业务扩展能⼒的平台架构之⼀。

软件采⽤了在J2EE三层体系结构基础上构建的⾯向业务的四层体系结构，如下图所⽰：

图2.⼯地监控系统拓扑图4.系统组成

图3.⼯地监控系统拓扑图

如上图所⽰，建筑⼯地视频监控系统架构由三部分组成：前端施⼯现场、传输⽹络、监控中⼼。1)⼯地前端系统

⼯地前端系统主要负责现场图像采集、报警接收和发送、传感器数据采集和⽹络传输。

前端监控设备主要包括分布安装在各个区域的⾼清红外模拟摄像机、⾼清⽹络摄像机和⾼点球机，⽤于对建筑⼯地的全天候图像监控、数据采集和安全防范，满⾜对现场监控可视化、报警⽅式多样化和历史数据可查化的要求。当出现突发事件时，⼯地现场管理⼈员可以通过紧急报警按钮向企业领导和上级单位报警，启动应急预案，满⾜应急指挥协同化的要求。2)传输⽹络

⼯地和监控中⼼之间可采⽤专线和互联⽹两种⽅式，专线⽅式带宽有保证，⽹络稳定，通过软件预览的实时图像效果清晰，真正做到不仅看得见⽽且看得清，提⽰系统价值，但是租⽤专线价格⽐较昂贵；采⽤互联⽹⽅式，价格相对便宜，但是由于共享带宽，⽹络稳定性不如专线，⾼清摄像机的效果⽆法发挥到最⼤值。⼯地现场的传输可以采⽤⽆线AP传输和有线传输两种⽅式，⽆线传输能适

应⼯地现场复杂的环境，这样可以避免因为⽹线的损坏⽽不能传输的问题。针对本项⽬施⼯特点，选⽤⽆线AP传输⽅式。本标段⼯地南北全长约2公⾥，监控中⼼设置在⼯地以西约1公⾥的和平桥村委附近，⼯地最近距离1.3公⾥，最远距离约1.8公⾥，中间有建筑物等障碍物，因此此传输⽅案需设置中转站，每个中转站设备可中转12个通道的视频信息，共需2个中转站，为应对现场复杂的施⼯环境，本⽅案配置4个中转设备。3)监控中⼼

监控中⼼是本系统的核⼼所在，是执⾏⽇常监控、系统管理、应急指挥的场所，⽀持随时抽查全部视频监控资源，实现管理的⾼度集中化，做到管控⼀体集中处理。由于监控中⼼硬盘录像机盘位已满，⽆法加设硬盘，所以⽅案内会添加中⼼硬盘录像机和硬盘设备，保证项⽬现场监控录像保存⼗五天。

监控中⼼采⽤视频综合平台完成视频的解码、拼接，上墙等应⽤。通过部署LCD、LED⼤屏⽤来将视频进⾏上墙显⽰。中⼼平台采⽤海康威视iVMS-8700综合安防管理平台对视频监控设备和⽤户进⾏统⼀管理，实现视频的预览、回放、权限控制等应⽤。5.前端部署

前端摄像机是整个安全防范系统的原始信号源，主要负责各个监控点现场视频信号的采集，并将其传输给视频处理设备。监控

前端的设计将结合实际监控需要选择合适的产品和技术⽅法，保障视频监控的效果。

作为⼯地监控系统的视频源头，摄像机对整套监控系统起着⾄关重要的作⽤。对摄像机的基本要求是：防尘、防⽔、图像清晰真实、安装调试简便。

1)图像真实清晰——摄像机种类很多，其本源是内部核⼼部件“图像传感器+数字处理芯⽚”，针对不同的⾏业有完全不同的优化⽅案。图像清晰度主要取决于图像传感器线数，线数越⾼，图像解析⼒越⾼，能获取更多的图像细节。此外镜头倍数也将影响⽤户捕获图像的景深，⼴⾓取景能获取全景概况，长焦取景能获取⼈脸⾯部特征，因此，⽤户对图像要求与使⽤场景密切相关。当然，在特殊场景下还需要特殊功能进⾏匹配，⽐如：超低照度、逆光等等。

2)安装调试简便——摄像机多安装于难以摘取的位置，因此使⽤过程中的再度调试是较⿇烦的，增加维护成本。摄像机应该提供OSD操作菜单供⽤户远程调试及参数修改。

视频监控系统设施基本配置如下表：

表1视频监控点位配置表点位设计说明：

建筑材料堆放处监控摄像机

建筑材料堆⼀般零散放置很多材料，经常发⽣被偷盗现象，我们设计在材料堆放置红外⾼清筒型摄像机，24⼩时监控材料的取⽤与还回，避免偷盗事件发⽣，和当发⽣偷盗⾏为时⾼清摄像机清晰的画⾯为破案提供证据，保证企业利益。点位设计初步定于钢筋⼤棚外墙1个监控球机，保证能清晰照射到材料堆放区，并且在加⼯区域另⼀次增加1个监控球机，使监控内容⽆死⾓覆盖材料堆放区域。

监控点位1（圆圈处）

监控点位2（圆圈处）材料加⼯区监控摄像机

⽬前⼯地⼤部分采⽤⾃⾏加⼯的⽅式来加⼯钢筋，所以对于材料的切割机操作区就需要我们专门的监控设施来监控施⼯期间的相关操作⼈员是否按照相关

规定进⾏规范操作。钢筋⼤棚由于占地较⼤，⼯作区域⼴，所以点位设计为东西对⾓的墙体上各设⽴1个监控，保证⽆盲点⽆死⾓监控现场情况。

监控点位1（圆圈处）

监控点位2（圆圈处）存梁区智能球机

在钢筋⼤棚隔壁的存梁区，视野开阔，⾃需要设⽴1个球机就可以监控全部场景。

⼤型平交叉⼝智能球机

在标段施⼯范围内的⼤型平交叉⼝,东北⾓和西南⾓两个对⾓位置⽴杆装设智能球机。保证施⼯期间，项⽬安全部门⼯作⼈员可以巡视⼤型路⼝详细情况，以应对紧急情况。本次点位暂定时代⼤道-天马路2个监控球机、时代⼤道万达路2个监控球机。制⾼点球机

在征得湘湖九号物业单位的同意后，在1号楼设置1个⾼点球机，北⾯可以监控到本标段起点，南⾯可以监控到闻兴路，前后

⼤约2.1公⾥。

北⾯

南⾯

在云涛名苑⼩区内⼗号楼楼顶也可设置1个⾼点，北⾯可以监控到闻兴路，难免可以监控到本标段的终端湘湖路南⼝，与湘湖9号⾼点球⽆缝连接，对整个标段的现场情况进⾏监控。

北⾯

南⾯

第⼆合同段范围为：K0+134~K3+588，2个⾼点球机可监控到本标段95%以上的范围，为充分利⽤资源，同时保证⼯地监控全覆盖，并尽可能兼顾⼯地出⼊⼝、建筑材料堆放处、材料加⼯区，本⽅案另暂定增加⽹络球机2个，⽤来监控⾼点球机的监控盲区。6.前端配套安装⽀架

室内摄像机的安装固定，根据摄像机型号和现场情况可采⽤壁装、吊装及⾓装等多种形式的安装⽀架，安装⾼度应不低于2.5m。

安装在室外的摄像机，当可借助建筑物附着安装时，选⽤相应的安装⽀架安装；若⽆合适的建筑物供附着安装，则需要选⽤视频监控专⽤⽴杆，安装⾼度应不低于3.5m。本⼯地围挡上⽆法壁装、吊装及⾓装，因此部分使⽤⽴杆，⽴于围挡内侧，其余可安装在彩虹⾼架的路灯杆上室外端接箱

室外摄像机的供电、信号等需要在室外进⾏汇集，需⽤专⽤的防⽔箱进⾏端接。端接箱内部安装架的设计充分考虑设备的安装位置，同时具有防⾬、防尘、防⾼温、防盗等功能。不便于在⽴杆上部安装设备箱的，在地⾯设置设备机柜，其设计按照相关的规范标准执⾏，同时应具有防尘、防⾬、防破坏等功能。接地及供电

对前端供电和控制部分，需要采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的稳定性和可靠性。前端监控的防雷接地主要从以下三个⽅⾯进⾏：直击雷防护

在直击雷⾮防护区的每个视频监控点均配置预放电避雷针，安装于监控点⽴杆顶部。提前预放电避雷针利⽤雷云电场周围电场强度向针尖发射⾼压脉冲特性，提前⼀定的时间引导雷电放电，不⾄于使局部雷云电荷积累形成过⼤的雷击强度，降低监控点雷击接闪强度和电⼦设备雷击电磁脉冲强度，提⾼了室外监控点的保护裕度。供电设施的雷击电磁脉冲防护

电源防雷系统主要是防⽌雷电波通过电源对前端设备造成危害。为避免⾼电压经过避雷器对地泄放后的残压或因更⼤的雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备，以及防⽌线缆遭受⼆次感应，本系统对前端室外防⽔箱220V电源进线以及室外防⽔箱到摄像机的低压电源线路进⾏避雷接地。220V电源进线避雷标称放电电流不⼩于10KV，接地线缆建议不⼩于6mm2。均压等电位连接技术

等电位连接是将正常不带电（或不带信息）的、未接地或未良好接地的设备⾦属外壳、电缆的⾦属外⽪、⾦属构架、⾦属管线与接地系统作电⽓连接，防⽌在这此物件上由于感应雷电⾼压或接地装置上雷电⼊地⾼电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。监控点设备（含电源避雷器、控制信号避雷器）宜采⽤单点接地⽅式实现等电位连接，独⽴接地电阻⼩于10?。系统供电

系统设备电源质量建议满⾜下列要求：稳态电压偏移不⼤于±2%；稳态频率偏移不⼤于±0.2Hz；电压波形畸变率不⼤于5%。7.系统特点

1）⼯地现场⽆线传输

⼯地现场使⽤3G或4G进⾏⽆线传输，充⾜的带宽保证了图像预览的流畅，不⽤布线，⽆需担⼼传统⼯地监控线材损坏反复修复的问题，⽽且节省了⼤量的电源和信号线，还有设备都可以反复利⽤，⽐如这个⼯地竣⼯后可以拆下来换到其他⼯地继续使⽤，不⽤增加任何成本。2）⾼清监控，细节更完美

现有的视频监控系统，主要功能是记录事件的经过，在更多关键细节上做的还不够。随着视频监控技术的⾼速发展，⽤户对于视频监控产品的要求也在不断提⾼，“让我们看得更清楚”是许多⽤户提出的⼀个⾮常迫切的需求。⾼清视频监控相⽐标清视频监控具有明显的技术和应⽤优势：

图像清晰度更⾼，在⼀些重要监控点，应采⽤⾼清摄像机可以获取⾼清晰度的监控画⾯，能更清楚地呈现现场施⼯情况。⾼清监控技术的采⽤，使场景覆盖范围更⼴，减少单位⾯积监控点的数量，可以提⾼监控效能，减少设备投资。使细节更清晰，⼤⼤提⾼智能视频分析的精度，有利于图像识别和智能视频分析的应⽤。

随着建筑⼯地视频监控系统的推⼴，⽐较⾼清监控和标清监控后，⽤户对⾼清监控提出了迫切的需求。⾼线数模拟摄像机和⽹络摄像机的使⽤可以⼤⼤提升综合监控系统的应⽤价值。