【背景概述】
在当前我国经济高速发展的形势下,诸多大型的工程建设纷纷启动。与此同时,如何解决深基础施工中的安全与质量问题,以及如何随时对于施工现场的工程进度进行观察记录等问题越来越突出。过去检查、监督建设工程,只能依靠专业人员深入工地现场,但往往人少工地多,监管不到位,情况掌握不了,或者不及时,以致在建设工程的安全与质量的监管上存在一些空白和盲点。针对此类需求,应用建设工程远程监控系统,使施工管理中心的的工作方式由过去传统的现场监督逐步转变为远程监控,提高了对工程施工监管的科学性、有效性和工作效率,帮助建设工程安全与质量的监控人员随时随地可以掌控施工现场的情况,及时发现问题并督促施工单位及时消除隐患,促进安全生产和提高工程质量。
【传统视频监控手段的局限性】
以往,施工单位采用了视频监控的方式来进行综合监管。但是,对于施工单位而言,其所负责的各个施工工地都较为分散,采取以往远程视频监控所采用的专线租用、光纤架设、城域网传输、微波通信设备、卫星通信设备等方式,均出现因传输费用较高和图像效果较差等问题,而为远程监控系统的推广和实施造成很大的困扰。而且,施工的工期结束之后,随着工程人员的撤离和工程项目的交接,视频监控监管系统的前端,以及为系统铺设的线路就成了严重的资金浪费。
【快照通TM高清晰图片监控系统在工地监管的应用】
针对上述问题,北京普讯科技有限公司自主研发出了快照通TM高清晰图片监控系统。它是一个即时、交互式图片通信系统,可基于低带宽无线网络,或者是ADSL等IP网络即可实现现场高清晰图片的实时回传。通过架设在施工现场的固定监控前端,可实现自动拍摄监控目标的高清晰图片并实时发送到施工管理中心,即时拍摄、即时传送。系统借助于先进的数字通信手段,融合数字图像处理技术、卫星定位技术、无线网络通信技术、嵌入式系统技术等多种计算机和通信技术,实现了现场图片、文字等信息采集、处理、通信、应用过程的一体化。该系统能够为对加强和改善建设工程的安全、质量以及工程进度的管理提供有力技术保障和数据支持。
[系统功能]
- 灵活的远程拍照控制功能:本系统可支持远程控制监控前端对现场进行实时抓拍,以获取实时现场高清晰图片。根据工作需要,系统提供便捷易用的远程相机控制,通过IE浏览器,登录用户终端界面,就可以对相应的前端相机进行参数设置、云台控制、定点拍摄、定时拍摄、连拍等操作,以保证能够最大程度上获取现场的图像信息,实现对监控的各个地点现场高清晰静态图像监控。
本系统的监控前端还支持设置定时多任务监控、远程控制前端相机监控等工作方式,监管人员还可以远程对前端的云台进行预置位设置和随机方向调整,从而提高前端监控效率。
- 采用高清晰图片传输作为监控模式:高清晰的监控图片可以为施工工地管理中心提供最为详实的图像监控资料。以高清晰图片传输作为监控模式,在传输过程中,使用标准TCP/IP协议族中低层Socket通信技术,在同等条件下,实现比使用EMAIL等应用层协议更加高效和更加可靠的通信功能,这样,快照通系统能够保证每一张拍摄的监控照片都能够准确无误的传送到监控中心。同时,所提供的高分辨率数字图片,能够让管理中心工作人员详尽地查看每一个细节,即便是架设点进行远距离观察,也能够清晰呈现。该监控模式相对于视频监控传输所采用的UDP协议,不会发生因为信道或者传输间断而导致的信息丢失。对于施工工地的进度和安全质量监控,本系统从传输和媒介模式上都大大保证了监控信息的完整性。
- 支持移动工作前端对现场高清晰数字图片即拍即传:快照通TM高清晰图片监控系统支持固定前端监控的同时,还提供移动工作前端,为工作人员提供数字化移动办公解决方案。该移动工作前端基于无线网络,不受地域限制,有效实现高清晰数字图片的远程即时传输和应用,让用户以较低的成本,通过数码相机或者智能拍照手机的高分辨率数字图片,实现随时随地精确把握前方现场的状况。
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应多种网络环境,可以满足低带宽传输:在部分施工现场,网络线路的覆盖相对较差,给视频监控传输带来很大的障碍。同时,原有的局域网线路内有着一定的固有数据传输,视频监控的大数据量、高带宽,势必对原安装的其他网络应用的系统造成一定的障碍。
本系统基于IP网络,支持多种接入方式,支持无线局域网传输以及CDMA-1x和GPRS网络传输,将监控从有线应用解放出来。同时,系统支持包括xDSL、Cable Modem、Ethernet等有线接入方式,以高清晰图片传输作为监控模式,能够大大降低监控对于网络带宽的需求。
- 断线重连、断点续传功能:系统可实现断线重连、断点续传。系统在运行当中,如果出现意外中断,在网络恢复正常后,用户端和前端会自动恢复连接,传输中断的图片会接着上次的进度继续传输,无需重新发送。
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灵活的服务器系统架构和方便的系统管理:自有专利的通信模型和服务器系统架构,可灵活地应用于分布式、集群计算等高级服务架构,为各种规模的应用提供可伸缩的解决方案。同时,灵活的系统架构可以适应系统容量不断扩充的随意性,能够在不改变原有监控系统的基础上,尽量减少的增加硬件设备,降低实施投入资金。
- 安装和维护成本低:本系统架设快速,且对网络需求低,减少了在网络架设、改进、升级方面的资金投入,同时由于大大降低了监控数据备份量,从服务器以及备份服务器上都为用户节省了相当的资金。
- 支持Web应用和管理:基于Web的应用以及系统的多级访问控制管理,使得用户无论何地,只需通过一台接入互联网的PC,就可通过IE浏览器实现安全状态下的照片浏览、照片管理和系统管理等功能。
[系统优势]
- 时效性:快照通TM高清晰图片监控系统的固定前端和移动工作前端均能够应用于无线网络,支持现场及远程警报联动,实现现场高清晰数字图片的即拍即传。
- 移动性:本系统为进行现场实地巡查的工作人员所提供的移动工作前端所进行高清晰图片传送、远程采集等操作均可通过无线网络完成;且本系统的移动工作前端设备,以及后端图片显示、查看终端设备均可采用PDA或智能手机,小巧、方便、易携带,集成度高,功能强大,便于工作人员移动办公情况下携带。
- 高清晰:系统实现了高分辨率清晰数字图片的即时拍摄、即时传输,让用户以最优化的成本,通过高分辨率数字图片,实时了解前方的现场状况。
- 强大的网络适应性:系统是基于IP网络的高清晰图片通信系统,特别是在低带宽网络条件下,也能保证即时获取远方高分辨率数字图片。
- 可伸缩性:服务器端以分布式多媒体应用服务系统实现了分布式应用,支持服务模块的动态负载均衡,根据应用需求,进行规模扩大时,可通过增加新的服务器设备和模块,平滑扩容。
- 可扩展性:系统提供相关的配置功能和程序接口,可针对用户可能增加的需求进行系统升级扩充等定制工作。
- 可集成性:系统采用标准的通信协议和设备接口,可方便地与用户已有的其它管理信息系统集成。
- 高传输可靠性:通过服务器系统支持的通信保障技术,适应NAT网关、防火墙等多种网络环境,实现了断线重连、断点续传等可靠的通信保障机制,为数据传输的可靠性和数据的完整性提供有力保障。
- 低建设成本:相对于传统传输视频所采用的通信工具,如专线租用、光纤架设、微波通信设备、卫星通信设备等,本系统的建设成本大大降低,通过无线网络,就可实现即时察看前方清晰图像的效果。
[系统部署结构示意图]

【系统组成】
快照通TM高清晰图片监控系统主要由前端、服务器端和用户终端三大部分组成。
『监控前端』
本系统的前端设备为一体化硬件设备。其组成主要包括控制器、数码相机,主板以及通信模块和电源辅件等。根据应用环境条件,前端可通过无线和有线等多种网络方式接入;主要功能为完成图片信息采集、接收来自终端的操作指令,控制数码相机实现即拍即传。同时可根据定点监测的需求集成报警、数据采集等装置。
同时,根据用户的工作需要,快照通TM高清晰图片监控系统还可为用户配置移动工作前端。
该移动工作前端可由巡查的监管人员携带到工程施工现场,用于现场高清晰图片的采集、处理和传输。通过移动工作前端,前方工作人员能够轻松实现数百万像素的高清晰数字图片的拍摄。同时,也能够充分满足移动办公中,现场图像传输、电子数据汇报、语音通信、数据查询等应用需求。
『服务器端』
架设本系统的服务器需要申请配置固定IP地址。服务端系统中包含管理控制服务器、Web服务器、应用服务器、数据库服务器、文件服务器,上述服务器为逻辑服务器,分别完成不同的功能,或满足不同的应用需要。这些逻辑服务器,可以根据业务规模和应用需要灵活部署。它们既可以部署在同一台物理服务器上,也可以分别部署在不同的物理服务器上,或者根据需要将某些模块分别组合分布在不同的物理服务器上。
『终端』
终端主要包括移动浏览终端、专用显示终端、移动用户接收终端和系统管理终端。通过权限控制,分别用于浏览所监控的施工工地现场、接收处理相关现场照片数据、对于整个系统进行管理控制。
目前系统标准的接收处理终端提供实时的接收到达提示、图片和相关监测现场查询、浏览等功能。此外,系统还将提供二次开发接口,根据用户需求开发一些应用。
系统管理功能目前提供基于Web的管理。包括设备信息管理、服务器信息管理、用户账号信息管理等基础通信数据的管理。
通过权限控制,系统也可以把相应的监控前端数据开放给拥有浏览权限的其它工作人员,这样,工作人员就可以通过任意接入Internet的计算机,随时随地进行查看监控地点或对象的详细状况。
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