北京2008工程视频监控系统
北京作为2008年奥运会主办城市，奥运场馆是北京对外的一个宣传窗口，也是奥运会举行的物质基础。奥运场馆的建设需要高质量的完成，需要政府的正确引导和监督。奥运场馆施工现场视频管理系统，合理利用各场馆施工现场的视频监控系统和通讯方式，提供施工现场的远程、可视化的管理方式。大大提高政府管理的效率，同时通过系统的搭建，可以加大对施工现场的监督力度，使得奥运场馆的施工管理在政府的监督控制之下，确保施工的安全和质量。
为规范建筑业施工现场管理，并借助计算机信息网络技术手段实现建筑业监督管理的信息化，强化监督管理部门的监管手段，提高政府宏观调控的科学性、动态性、准确性。根据北京市08办对奥运场馆建设现场监控的需求，建立一套具有统一性、完整性和科学性重大工程施工工地视频监控系统和展示系统。
在现有的管理机制中整合视频管理的元素，做到动静皆管的立体管理机制，可以更有效地对建筑工程施工进行管理。同时，由于视频管理源于安防监控，因此，在整合后的管理机制中，在视频管理之外，更能够为管理系统增加安全保障的能力，使新的管理系统具有更强的管理能力。
施工工地视频监控系统的建设目标：
- 对重点或大型工地的重点位置监视，并可根据需要改变监控的角度和焦距，及时发现问题。
- 向用户提供最高达到720×576解析度，25帧/秒的高质量监视画面，在光照较好的情况下获得清晰的视频监控图像。
- 监控单一工地场景的现场情况、分屏监控不同工地的现场图像，并实现多点场景之间的自由切换，做到所有视频监控点与监控中心的时钟同步。
- 监控中心根据需要可随时录像，分监控中心通过安装监控软件可实现本地录像。
- 监控系统便于移动和现场安装，在工地施工完成后，可对现场监视设备进行再利用，直接用到场馆的后续安全监控，避免重复投资。
- 视频监控图像能供其他需求单位或部门共享使用，提高系统的使用效率和投资收益。
- 建立奥运场馆展示中心，向国际友人、各级领导展现北京奥运工地施工进程和奥运工人工作情况。
中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所，联合北京九为安泰科技有限公司，适时推出“PKPM施工现场视频监控平台”，为北京市08办提供了全新的工地现场监控管理模式。
根据北京市政府要求，北京2008工程视频监控管理系统应用于所有在建2008工程施工现场，实现对所有2008工程施工现场的统一监控、统一管理。
北京2008工程视频监控管理系统是供市政府领导、08办领导、建委领导实时了解施工现场情况、掌握工程进度、加强工程质量监督、防范施工安全隐患、便于统一监控管理、落实“三大理念”的有效工具，是实现施工现场信息化管理的可视化管理手段，是向国际友人、各级领导、海外侨胞和全国人民展现北京2008工程施工进程和奥运工人工作风貌的窗口。
北京2008工程视频监控管理系统技术要求与规范包含：前端模拟监控设备、前端数字视频处理设备、通信传输网络、管理系统控制中心、展示指挥中心、领导客户监控端、系统安全性、管理与维护要求等部分。
一、 前端模拟监控设备
1、 前端模拟监控设备
前端模拟监控设备安装于2008工程施工现场，主要包含：摄像机、镜头、云台、云台解码器、电源、防尘护罩等。
a) 安装摄像机，云台、镜头控制设备。
b) 建筑工地全景摄像机采用高清晰度的摄像机以及高速球设备，可以快速监控各个方位的图像。
每个奥运建筑工地至少安装4路监控点。2路监视工地出入口监控和2路智能球机监控施工现场。每个工地根据现场情况的需求进行监控点设置，或者进行数量增减。
要求将前端监控视频信号通过网络必须接入到08办工程展示中心；
根据工程视频监控的保密性要求，整个系统控制协议与传输协议采 V26标准协议。
相关设备器材具体参数如下：
7″室外智能高速球型摄像机，一体化集成设计，结构紧凑，可靠性高。采用DSP处理的高清晰度彩色摄像机，内置22倍光学变焦镜头，12倍电子变焦，水平分辨率达到480TVL。采用进口精密步进电机，运行平稳，步进精确。可设64个预置点，预置点调用快速、准确。水平方向360°连续旋转，垂直方向0～90°旋转。手动水平速度变速可调。具有彩色/黑白自动转换功能，满足低照度环境下的监控需要。配加热排风装置，内置多种控制协议，RS-485总线控制。
产品特性
- 外形新颖，适用于室内/室外安装环境
- 主体采用高强度双层铝合金材料，抗冲击，并能起到屏蔽及散热作用适合工地比较恶劣的使用环境。
- 具有彩色/黑白自动转换功能，满足低照度环境下的监控需要。
- 64个预置位设定
- 浪涌保护措施及抗雷击干扰
- 动态感知设置，报警调用，可编程变焦调节（ZAP）功能
- 内置自动加热装置
内置等多种协议可与中心管理区软件无缝连接
彩色摄像机（主要用于工地出入口的固定图像监控）
特性说明：
摄像机采用低照度彩转黑摄像机。所拍摄影像画面要求必须清晰。下简述本摄像机的基本特点：
(1) 高分辨率
摄像机的水平分辨率480TVL。
(2) 自动电子快门
可自动调整CCD曝光时间的长短。因此，不管外在光源的强弱，皆能摄得亮度稳定，曝光良好的画面。
(3) 全自动背景光补偿(BLC)
一个新开发的数字光线强度控制功能，利用数字信号处理技术，通过自动调整两个因素“光圈”和“增益”达到最佳配合，从而解决了解阴影的问题。
(4) 自动增益控制（AGC）
(5) 自动光圈镜头选择，可使用视频（VIDEO）类型和直流(ＤＣ)类型两种自动光圈镜头。通过DC 和VIDEO 转换。
2、施工现场管理中心
录像系统：施工现场根据建筑工地的规模可以采用4-8路数字硬盘录像机，并安装17”VGA显示器。通过数字硬盘录像机监控系统存储全部的摄像机视频信号。配置大容量的硬盘，录像时间根据就是用方要求确定。视频监控点包括工地出入口、材料库、施工点、工地周边等位置。
控制管理：安保人员可以通过数字硬盘录像机控制前端摄像机、云台、灯光等设备的工作、变换。操作方便简单便于安保人员的使用。
预留报警接口报警系统：配合红外探测器、报警灯光或警号设备，建立周界安全防范系统。
安保监控系统具体参数如下：
采用高性能、高稳定性的嵌入式硬盘录像机。它采用高性能的32位嵌入式微处理器，最新型嵌入式操作系统，MPEG-4/H.264编码格式，保证了系统的高实时性、可靠性和稳定性。它同时具备数字视音频录像机(DVR)和数字视音频服务器(DVS)的特性,既可本地独立工作，也可通过网络接入利达防灾一体化智能平台组成一个强大的防灾一体化系统。
产品功能特性
实时监视功能
- 具备模拟输出接口和VGA接口，可通过监视器或显示器实现监视功能;
- 具备单画面/四画面/九画面/十六画面等多画面监视功能;
- 画面轮巡具备主输出口轮巡/多画面轮巡/单画面轮巡;
- 实时显示录像码流和每小时占用空间;
- 通道保护功能。
压缩方式
- 视频压缩采用多种方式：MPEG-4/H.264限定码流,MPEG-4/H.264可变码流;
- 支持16路的视音频信号，每路视音频信号都由独立硬件进行实时压缩，声音与图像保持稳定同步。
存储功能
- 可内置1-8个IDE硬盘;
- 硬盘工作管理采用非工作盘休眠处理，减少散热和功耗，延长硬盘寿命;
- 硬盘上文件可以选择覆盖式循环记录和非循环记录;
- 存储数据采用专用格式，无法篡改数据，保证数据安全。
备份功能
- 通过IDE接口支持CD-RW光驱实现光盘刻录备份;
- 通过USB接口存储器进行备份;
- 客户端电脑可以通过网络下载硬盘上的文件进行备份。
录放像功能
- 多工操作,在每路实现独立全实时录像的同时可实现单路回放检索、网络监视、录像查询下载;
- 多种录像模式：手动录像、定时录像、报警联动录像、动态检测录像。其中动态检测、外部报警更有预录功能;
- 客户端网络可以回放硬盘录像机上记录的文件;
- 普通录像与报警录像均可实现快速检索;
- 多种回放模式：X2、X8倍快放、暂停、1/2、1/4倍速率慢放以及逐帧播放、快退、跳进、跳退功能;
- 回放录像时可以显示事件发生的准确时间。
报警联动功能
- 具备16路外部电压量报警输入，并具备视频丢失报警、动态检测报警。报警设备可以是烟感探测器、温感探测器、红外探测器等;
- 具备多路继电器开关量报警输出，便捷地实现报警联动及现场的灯光控制;
- 报警输入及报警输出接口皆具有保护电路，确保主设备不受损坏。
云台控制功能
- 支持通过RS485扩展接口通讯的云台解码器;
- 可扩展多种解码器协议，便于实现云台和球机控制功能。
通讯接口
- 具备10芯专用扩展接口，实现报警输入和云镜控制;
- 具备RS232接口，可用于调制解调器(modem)连接以实现通过电话线的网络操作，也可用于键盘或矩阵的连接实现主控，以及与电脑串口的连接进行系统维护和升级等;
- 具备一个标准以太网接口，实现网络远程访问功能。
网络操作功能
- 可通过网络进行远程实时监视;
- 云镜控制;
- 录像查询及实时回放(回放质量与网络情况有关)、下载;
- 系统设置参数的修改以及系统的软件升级;
- 与局端硬盘录像机的语音对讲;
- 远程的报警处理以及系统日志查看等功能;
- 采用嵌入式TCP/IP协议及嵌入式操作系统，可以直接通过Windows自带的IE浏览器访问;
- 管理模式：采用三级用户管理，密码方式确保合法用户方可登录;
- 客户端具备16画面同时监视功能。
二、 前端数字视频处理设备
a) 采用4路NMVS网络多媒体视频服务器。
b) NMVS网络多媒体视频服务器分别与前端模拟监控设备、数据控制设备相连。
c) NMVS网络多媒体视频服务器分别与通信网络接入设备相连，接入到INTERNET网络。
三、 通信传输网络
1、08办工程展示中心：
为获得稳定和优质的图像效果，网络接入需要具有较高的接入速率，奥运村周边施工现场和08办管理展示中心采用4M光纤接入。
2、施工现场：
为了全方位地监控管理奥运村外围施工现场，需要在各个施工现场安装4路视频监控设备，为了能在08办管理展示中心和使市委领导看到清晰、流畅的图像效果，采用1M的ADSL接入或光纤专线接入专门用于传输视频监控图像。
四、 管理系统控制中心
1、管理系统控制中心的功能
- 实现对所有前端设备的管理、对所有用户的管理；
- 实现ADSL动态IP解析；
- 实现视频流媒体的转发；
- 实现录像集中存储等。
2、 管理系统控制中心的主要设备配置
计算机服务器2台，硬盘录像机1台，矩阵1台，网络交换机1台，管理软件1套等设备和软件。（已安装部分硬件）
3、 管理系统控制中心的带宽
根据2008工程整体规划和客户端访问数量，先期采用网通4M光纤专线接入。
五、 展示指挥中心
由一个等离子显示单元和高清晰投影系统组成。在显示大屏幕中可以同步显示各个建筑工地的实时高清晰度现场图像，也可以根据需要通过键盘或控制键盘任意控制、切换、放大、显示某路图像。
六、 客户监控端
1、C/S客户端
客户端为市委领导、08办领导、建委领导远程实时监看、控制、管理各个施工现场实时图像所使用。客户端软件安装在各位领导的电脑上，并采用用户名、密码登陆方式。主要功能包括系统菜单、云台和镜头远程控制、数字缩放控制、监控点目录、监视画面窗口、功能按钮等。
2、B/S客户端
市委领导、08办领导、建委领导通过北京2008工程办公自动化系统远程实时监看、控制、管理各个施工现场实时图像所使用。主要功能包括系统菜单、云台和镜头远程控制、数字缩放控制、监控点目录、监视画面窗口等。
七、 系统安全性
1、前端监控设备的安全
前端监控设备根据用户提供的鉴别信息确定用户类型，确定用户的访问权限，系统采用了基于用户名/口令的鉴别和基于密钥的鉴别。
为保证非授权用户在链路层无法读取视频数据，本系统采用DES128位加密算法对视频数据加密。
2、监控中心的安全
监控中心的通信服务器和数据库服务器一起完成访问控制，根据用户提供的鉴别信息确定用户类型，确定用户的访问权限。监控中心的鉴别过程由通信服务器和数据库服务器共同完成，系统采用了基于用户名/口令的鉴别和基于密钥卡的鉴别。
监控中心安全管理解决方式：
设备管理：
日常设备的维护需要在中心有专职的网络管理员负责；
专业的设备维护调试由专业工程师负责维护；
应用维护：
中心服务器以及局域网络安装软件防病毒软件，防止病毒的侵入。
服务器监控系统软件系统由专职人员维护。
3、远程主机的安全
为检查访问远程主机的身份并确定访问者是否合法，本系统采用基于用户名/口令的鉴别和基于密钥卡的鉴别。
系统以日志的方式保存远程主机/前端监控设备和监控中心的访问/操作记录。
4、远程视频监控系统通信网络的安全威胁
远程视频监控系统通信安全，依靠通信网络完成。建议基于VPN构建逻辑上独立的远程视频监控网络；系统在网络层面采用鉴别、访问控制机制和入侵检测、防护墙设备保护监控中心安全。
5．保证远程视频质量的管理办法
各个工地必须采用专用ADSL线路，避免共享INTERNET 接入造成的网络堵塞，视频无法上传到08监控中心。这也是经常出现视频断线的主要原应！
6．系统的稳定性
北京2008工程视频监控系统数字视频部分采用Mpeg4压缩算法的嵌入式网络视频编解码设备。编解码设备采用嵌入式操作系统，系统稳定，具备高强度安全性、系统结构紧密。
整体嵌入式设计，平均无故障时间间隔（MTBF）大于100000小时，可适应室内外恶劣环境。
北京2008工程视频监控系统的软件系统运行稳定。
八、 功能特点
市政府领导、08办领导、建委领导通过Internet/ Intranet，在任何可以接入互联网的地方，通过台式计算机、笔记本电脑，就可以随时随地访问获取建筑工地施工现场的视频图像。
通过“PKPM施工现场视频监控平台”，可以向全方位提高08办的工地监管水平,增强对各种工地的质量管理、安全管理、现场管理、进度管理、投资等方面的管理力度，实时提供视频图像。
中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所联合北京九为安泰科技有限公司推出的“PKPM施工现场视频监控平台”，将为北京08办提供强有力的管理工具，提高领导工作效率，节约办公费用，提高对全市各施工工地的监管水平，为北京2008年的奥运提供强有力的保障。
1．实时全方位的施工现场监控平台
通过PKPM施工现场视频监控平台，市政府领导、08办领导、建委领导可以在任何一台接入Internet的计算机，通过安全授权，就可以实时观看所辖区域的所有各施工工地的现场情况。
2．加强08办对各工地监管的管理力度
通过PKPM施工现场视频监控平台，08办有效利用信息化手段，有效克服人员少的问题，实现政府行政管理效率、监管水平的全面提高。
通过安装于各施工现场的监控点，全天24小时在线实时、不见断的传送现场实时情况，系统安装完毕后，就像08办为每个工地派去数名兢兢业业、一丝不苟的领导，全面加强了对全市各工地的监管的管理力度，从根本上保证了建筑施工的质量和安全。
3．全面加强对奥运场馆等重点基础建设项目的管理与支持力度
通过PKPM施工现场视频监控平台，08办将为北京2008年奥运建设贡献自己的力量，每天实时的传递来自奥运场馆的建设信息，领导可以随地了解场馆的建设进度，建设质量，安全防护，操作规程等，为2008年奥运场馆的顺利交接使用提供了有力保障。
通过PKPM施工现场视频监控平台，08办领导可以随时了解北京奥运工程的施工情况。
4．有利于加强对各工地基础管理、质量管理、安全管理、现场管理、宣传教育、卫生防疫、人员管理的管理力度
通过PKPM施工现场视频监控平台，有利于08办领导加强对全市各工地的基础管理、质量管理、安全管理、现场管理、宣传教育、卫生防疫、人员管理的管理力度，有效杜绝重大疫情传播，重大建设事故的发生。
5．对违法、违规建设行为，提供录像取证方式，有利于08办领导管理有理有据的执行
通过PKPM施工现场视频监控平台，提供录像取证方式，为08办领导对违法、违规建设行为纠正、处罚，提供的有力证据与依据，做到管理的有理有据，便于08办领导执行法规。
6．全面提高领导工作效率，提高对全市奥运建筑工地建设项目的监管水平
通过PKPM施工现场视频监控平台，提供实时在线监控，无人值守监控，全方位立体监控，为08办全面提高领导工作效率，提高对全市奥运建筑工地建设项目的监管水平提供了有力工具。
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