生产调度视频会议、现场监控系统及融合平台的应用

2015-10-21荣兆斌王晓钟薛慧峰

石油化工建设 2015年4期

荣兆斌王晓钟薛慧峰

中化二建集团有限公司山西太原 030021

建筑施工企业具有规模巨大、项目分布广、产业结构复杂、管理模式多元等特点。一般的大中型集团公司都会在主要区域设立分公司，每个分公司下设自己管辖的项目部。这些特点决定了建筑行业企业急需有效的跨层级、跨地域、跨多种管理模式信息化的沟通、指挥、监控系统。

另一方面，随着企业规模越来越大，管理项目跨度越来越广，建筑企业质量安全链条越绷越紧。最近建筑企业发生的多起重大事故令人怵目惊心，严重干扰企业的发展壮大甚至影响到企业生存。而通过远程监控平台实时掌控所有工地的监控画面，最大限度地防止意外发生。即使当不可抗力造成意外状况发生时，可立即启动调度会议，并将重要地点监控画面接入会议中，进行实时调度。

中化二建集团有限公司生产调度视频会议、现场监控及视频融合平台系统由视频会议、网络监控及融合平台三部分组成。融合平台实现视频会议与网络监控子系统之间的数据交换，可实现企业内部的远程登录，实现企业内部的日常沟通、视频会议以及远程的监控调度等需求。监控系统将分布于分子公司和项目部，监控点画面集中到总部或项目部，统一监控各个单位的日常管理、指令传达、远程指挥等功能。通过视频会议及监控系统确保中化二建集团有限公司总部进行国内、外施工现场的实时监控，系统掌握项目建设的动态情况；及时将公司的生产安排和重要要求传达到每个项目，满足大调度会生产工作汇报和交流。

图1 远程视频会议、网络监控系统及融合系统的整体架构图

1 生产调度视频会议、现场监控系统及融合系统的组织架构

1.1 生产调度视频会议组织架构及设备部署

1.1.1 生产调度视频会议组织架构

公司拥有15个区域分公司，经营范围覆盖全国，根据公司的实际情况，以及考虑网络成本管理维护高等原因，公司最终采用目前企业中广泛应用的IP专线网汇接路由器的形式。网络架构采用分层级构建，分为集团总部——分子公司——项目部三层构架，分子公司可根据项目情况安装MCU，对自己所属项目项目管理进行控制管理。其网络结构如图2所示。

图2 （a）中化二建视频会议组网结构图

1.1.2 生产调度视频会议设备部署

（1）在总公司部署一台RMX2000高清多点控制单元、一套HDX8000高清终端、一套RCM2000会议管理平台、一套RSS4000录播服务器、一套CMA4000融合管理平台、一套智能丽音处理器C8以及一套防火墙穿越设备VBP5300；

（2）在分子公司、项目部部署一台RMX1500高清多点控制单元，1套HDX7000高清终端；

（3）在中型项目部部署一套软件视频终端。

图2 （b）软件视频会议系统组网结构图

1.2 现场监控系统组织架构及设备部署

1.2.1 现场监控系统组织架构

远程视频监控方面，公司监控中心采用网动监控服务器和海康解码器对监控图像进行处理后，推至拼接屏。现场监控系统建立监控室，采用“ 一球四枪”或“ 二球二枪”形式，并配置硬盘录像机，通过公网实时传输图像。

1.2.2 监控系统设备部署

在总部部署一套DUS-001000多级监控设备接入服务软件，一套EMC视频监控系统管理中心软件，一台MTS-000500监控流媒体交换服务器，一台ERS-000000监控存储服务器，三台解码器。

在项目部部署一台DS-2DF7286-A高清红外网络智能球型摄像机，四台DS-2CD4224F-IZ高清红外网络筒形摄像机和一台DS-8608N-E8网络硬盘录像机。

图3 现场监控系统结构图

1.3 融合系统架构及设备部署

在总部主会议室设置一台网动的UCT-00011M 会议监控融合终端，主要用于不同系统之间的音视频跨平台传输问题。终端采用H.264高效视频编解码技术，将不同平台的音视频数据在终端内进行视频合屏、音频混音、二次编码，定向推送到指定平台，实现视频会议、远程培训、视频监控、H.323硬件设备、Flash直播、录播终端等设备、系统之间的数据联通。

在视频指挥中心会议室，由融合通讯终端从网动的视频监控平台获取视频监控的画面，并接入网动的视频会议画面和宝利通的视频会议画面，及接入网动手机、PAD等移动终端的画面，然后将项目工地的画面、移动端的画面、网动和宝利通终端的画面经合屏处理后推送至网动和宝利通的视频会议中，从而在指挥中心召开对各分公司、项目部的视频会议，还可以对项目工地进行远程的调度指挥与管理。

图4 全媒体融合通讯终端应用拓扑图

2 生产调度视频会议、现场监控系统及融合平台应用特点

2.1 视频会议系统的应用特点

利用IP 网络，实现主会场、各分会场之间在本系统内的点对点，多点会议。

2.1.1 强大的数据共享功能

（1）电子白板交互系统

支持多页电子矢量白板，参会者可以在主持人授权的情况下，在白板上画图、写字、粘贴图片、粘贴编辑好的图形等，还可以在白板上打开一个文件（支持各种格式的可打印文档），对该文档进行圈点标注，并且所有的人都能看到。会议主持人可以对白板使用权限进行控制，可以允许或禁止其他人使用白板。

（2）浏览器同步浏览

提供了浏览器协同浏览功能，主持人或者当前发言人可以在本地打开网页，远端参会者可以远程同步浏览该网页的内容。

2.1.2 桌面PC、笔记本电脑平板/手机等多终端登陆

多媒体视频会议系统，不仅支持PC电脑、笔记本电脑登陆，并且可以在会议过程中呼叫手机或者座机加入会议。多媒体视频会议系统通过PC、笔记本电脑，可以召开内部会议、周会、例会等，实现企业的内部管理、文件分发、日常沟通等，是最为普及的一种终端登陆方式。公司领导也可以使用笔记本电脑来召开会议，无论身在何处，只需要登陆网动视频会议客户端，发起会议，就可以召开全体人员大会。

2.1.3 丰富的会议辅助功能

（1）会前组织

创建与授权：管理员通过Web方式创建会议并授权，普通用户通过Web方式进入授权的会议室或者是通过登录客户端进入授权的会议室。

会议通知：管理员可以通过邮件、即时通讯、系统消息等方式发送会议通知，普通用户可以收到任意方式的会议通知。

会议议程：在会议开始之前，会议助理可以提前将整个会议的活动顺序做总体的安排，并告知所有的与会人员。

（2）会后管理

会议考勤：随着会议的结束，系统后台可以自动生成会议的考勤表，包括参会人员、具体参与时间等情况。

会议回放：可以选择性地将音频、视频、屏幕、文档、白板等混合媒体数据录制到同一文件，会议结束后，可以保持其回放的同步性，完全重现了整个开会过程。

会议资料归档：将与会相关的所有资料进行归档整理，包括：会议录像、会议考勤、会议议程、会议问卷调查等资料。

会议录像的编辑和加密：提供专业的编辑工具，可对会议录像进行再编辑，使会议录像加密，保护会议信息不被流传。

2.1.4 可靠的会议控制

（1）主控模式

会议可以在主持人控制模式（简称主控模式）下进行，这时所有用户的视频查看和协同操作都需要会议主持人的批准，此时主持人在整个会议过程中拥有最高级别的控制权限。

（2）自由讨论模式

该模式下，由会员选择是否发言。非自由讨论模式下，由主持人控制发言权限。

（3）语音激励模式

自由讨论模式下，可以切换到语音激励模式。在语音激励模式下，如果有参会者开始发言，系统将会自动采集声音，并将发言人视频进行广播，排列在醒目的主视频位置。

（4）分组模式

该模式下，组与组内成员相互交流讨论，其他组相互不干涉。

2.1.5 简化操作

调整界面布局，去除一些不常用的按钮，简化系统设置。在使用Web控制台进行会议设置和控制时，终端固件可实现加电后无人值守，全自动完成会议操作。

2.1.6 增强控制功能

增强主持人及助理对分会场的控制能力，在不影响本地显示时，可以远程设置各分会场的界面排布方式，可查看远程会场的显示输出接口。在主持人及助理的操作显示上增加一个远程排布控制面板。在控制端可以远程控制各分会场的摄像机云台进行动作，包括移动、变倍等。

可通过Web控制台调用控件从第三方电脑登录实现。具体功能包括：会议呼入、会议呼出、分屏显示设置、会议发言设置、点名顺序设置、远程参数设置、会议终端实时状态记录统计、会议录制。要求既可在会议中实时设置，又可通过预先设置的模板调入设置参数。

2.1.7 支持软件端接入应用

系统支持普通PC加载软件方式参与会议，软件端可以支持普通培训及部门级会议的发起，同时具备权限的用户登陆后可对权限范围内的监控摄像头进行查看及远程控制等管理，方便用户随调随用。

2.2 现场监控系统的应用特点

为规范施工现场管理，提高管理效率，减少事故的发生而将电子视频监控系统运用到建设工程施工现场。通过技术手段提高公司总部及分子公司项目部对施工现场的施工过程、安全与现场文明施工环境的监控力度将显得非常有意义。监控系统的应用能使领导和管理部门随时、随地直观地了解现场的施工生产状况，通过对工程项目施工现场重点环节和关键部位的监控，特别是对施工现场生产状况与施工操作过程中的施工质量、安全与现场文明施工和环境卫生管理等方面起到了监督和警示作用。通过及时、全面了解和掌握施工过程信息，对降低施工成本、消除事故隐患、提高工艺水平、加快施工进度起到了重要作用。

2.2.1 远程监控总体概述

施工现场远程监控管理系统是图像采集终端系统、项目部监控室、集团监控中心三个部分组成。视频监控系统通过在容易发生事故的地方部署监控点，实现对各地点的24小时监控，不仅能有效预防事故的发生，而且事故发生后，也有助于各部门及时解决突发事件；此系统结合网动视频融合平台，为总部与下级各部门提供日常开会的平台，避免了下属部门员工舟车劳顿去指定地点参加会议；同时，如果遇到突发事件，上级领导也可以发起紧急会议，迅速召集各部门员工商议对策。

2.2.2 远程监控系统结构

无线监控系统系统分为：图像采集终端系统、项目部监控室、集团监控中心三个部分组成。系统结构稳定，有良好的可扩展性，能适应多变的监控要求。

2.2.3 图像采集终端系统

前端视频采集系统由DVR及摄像机组成。摄像机可采用普通摄像机加变焦镜头和云台组成或直接用智能球形摄像机，摄像机的图像传感器是关键部件，它能决定前端采集的图像是否图像清晰度高、色彩还原度好。无线视频终端作为核心设备，负责将摄像机采集的各监控点的视频图像，经过H.264压缩编解码后通过无线网络传输到各监控中心，通常采用的H.264的视频压缩算法，因为此视频压缩算法传输码流小、图像清晰度高。录像文件的大小可以根据用户实际情况灵活调节而且该前端视频采集系统系统具有以下功能：

（1）支持WCDMA的无线传输技术；

（2）摄像机与DVR连接简单，DVR的可扩展性强；

（3）支持双向语音对讲；

（4）灵活的升级方式：支持U盘、FTP和网升级。

2.2.4 项目部监控室

项目部监控室由DVR（NVR）、网络红外摄像机组成。工地通过光纤传输可以实现对前端视频的监控。监控室能实现以下功能：

（1）多台设备的图像能够在一个屏幕里面进行显示；

（2）支持“ 办公助理”功能，从此可以办公、监控两不误；

（3）可以实现分组轮显；

（4）支持远程录像；

（5）支持远程查看前端录像；

（6）支持对前端云台进行控制；

（7）支持多用户登陆，多权限控制；

（8）能够接收前端发出的报警信号。

2.2.5 集团监控中心

集团监控中心能够对集团下属的所有工地进行监控。中心由核心监控主机、专线网络、解码器、智能品控、大屏幕电视墙组成。

核心管理软件其中核心监控主机采用一套DUS-001000多级监控设备接入服务软件，一套EMC视频监控系统管理中心软件，一台MTS-000500监控流媒体交换服务器，一台ERS-000000监控存储服务器组成。

监控中心采用液晶拼接屏显示方式：监控中心可以将任意一个监控画面通过解码器输出到液晶拼接屏，并对十路监控画面进行轮循。

2.2.6 系统功能说明

（1)实时视频显示

可实时显示监控网络内各路的实时视频图像，可以实现单画面和多画面显示。能够让监控中心人员实时看到施工现场情况，一旦突发事件能第一时间了解现场状况，为解决困局打下坚实的技术基础。

（2）云台控制

在权限许可范围内，通过对前端云台和镜头的控制，改变摄像机的方位，俯仰角度和焦距等。

（3）远程录像

可选择在监控电脑客户端或中心机房的存储服务器对远程监控视频进行录制。并可以检索回放录像文件中的任意时间的监控视频。

（4）应急指挥调度

各电脑监控终端技术多向语音视频通话，方便各级领导对突发事件的决断与应急指挥调度。

（5）本地录像

可以根据设定的录像时间自动录像或是接收视频服务器的报警信号作报警录像。

（6）实时视频图像抓拍

实时图像抓拍是用来实时拍摄图像的辅助功能，它将动态的图像中的单帧图像以BMP的图像格式保存下来，可以对正在监视或正在回放的图像抓拍。

（7）音频监听及对讲

客户端与前端设备之间可以进行双向语音传输。客户端可以监听前端设备的音频，同时客户端可将音频发送到前端设备，与前端设备实现对讲。

2.2.7 视频监控系统可解决的问题

（1）及时掌握与了解工地施工现场的工程施工生产进度以便更好地完成公司下达的施工生产计划；

（2）及时掌握与了解工地施工现场的工程项目施工质量与安全方面的情况及施工现场的环境卫生与文明施工状况，并及时地解决工程项目施工生产过程中的施工质量、安全方面的问题；

（3）及时掌握与了解工地施工现场的材料、物资供应与现场材料、物资的到货和使用情况，以保证工程项目施工现场材料、物资的供应与使用和协调工程材料、物资的到货与供应情况；

（4）及时掌握与了解工地施工现场工程项目大型施工机械安全使用与维修情况，以及大型施工机械的加节、提升等情况。

2.2.8 视频监控系统对安全生产与重大危险源的监控

2.2.8.1 重大危险源监控

（1）通过视频监控系统对工程项目施工中的重大危险源项目：

（2）深基坑支护；

（3）人工挖孔桩施工；

（4）现场高支模施工作业；

（5）外墙脚手架的搭设与施工；

（6）大型施工用起重机械及大型工程机械的折装、加节、提升等施工和使用情况进行重点监控。

2.2.8.2 施工现场安全防护情况监控：

（1）对深基坑土方开挖工程施工时出现超挖施工等未按施工方案进行施工的违法违规行为，如:深基坑坑边堆载过大、临边防护未设置栏杆，深基坑支护结构出现明显开裂、渗漏等异常情况，深基坑支护工程未做完即进行基坑内的施工作业等情况进行实时监控；

（2）现场人工挖孔桩洞口边施工,无防护或洞口附近堆放土石方或工人下井作业时未使用安全防护用品（安全帽、安全带）等情况进行实时监控；

（3）对高大模板工程和外墙脚手架工程的搭设与施工过程作业等情况进行实时监控；

（4）对大型施工用起重机械（塔吊、施工电梯与施工井架）等具有危险性较大的大型工程机械的拆装、加节、提升等、基坑边沿设置明显的安全警示标志等进行实时监控。

2.3 融合系统的应用特点

近些年施工现场环境嘈杂、事故频发，也给建筑业的发展带来了一定的损失和困扰，“ 沟通成本高、重在管理、项目多、多产业模式”这些特点决定了建筑行业企业急需有效的跨层级、跨地域、跨多种管理模式信息化的沟通、指挥、监控系统！融合系统通过该设备对现有的H.323视频终端及新部署的远程IP监控设备等进行统一融合管理，可以将各前端设备的图像及音频等进行融合并将所需要的视频及音频输出到视频会议系统中，完成多个不同品牌，不同设备之间的融合通信需求。满足了对工作的需求。