建设工程安全质量物联网管理解决方案

目录

目录.............................................................................2

一、物联网先进技术在建筑领域的应用.............................................4

二、建筑工地安全智能数智综合管控system...................................................................................6

2.1项目需求分析............................................................6

2.2总体设计................................................................6

2.3流程设计................................................................8

2.4功能描述...............................................................10

2.4.1业务子system............................................................................................................10

2.4.2移动执法子system...................................................................................................12

2.4.3工地现场施工安全监督子system..........................................................................14

2.4.4管控决策子system...................................................................................................16

2.4.5外网子system............................................................................................................17

2.4.6检测system...............................................................................................................22

三、感知子system..............................................................................................................................26

3.1工地可视化远程管控system..............................................................................................26

3.1.1项目需求分析.......................................................26

3.1.2system设计.........................................................27

3.1.3system组成.........................................................28

3.1.4功能介绍...........................................................30

3.1.5system特点.........................................................34

3.2塔式起重机安全监控管控system.....................................................................................35

3.2.1项目需求分析.......................................................35

3.2.2system设计.........................................................37

3.2.3system组成.........................................................37

3.2.4功能介绍...........................................................38

3.2.5system特点.........................................................44

3.3相关工程车辆定位system.................................................................................................45

3.3.1项目需求分析.....................................................45

3.4.2system设计.........................................................45

3.4.3system组成.........................................................46

3.4.4功能介绍...........................................................47

3.4.5system特点.........................................................47

3.4施工升降机安全监控system................................................................................................48

3.4.1项目需求分析......................................................48

3.4.2system设计.........................................................49

3.4.3system组成.........................................................49

3.4.4功能介绍...........................................................50

3.4.5system特点.........................................................52

四、运营网络支撑...............................................................54

4.1监控中心网络设计.......................................................54

4.2建筑工地网络设计.......................................................54

4.2.1传输网络选择.....................................................54

4.2.2网络带宽计算.....................................................54

4.3塔式起重机安全监控管控system网络设计.................................55

4.4车辆定位和可视化system网络设计.......................................55

4.5施工升降机安全监控system网络设计.....................................56

五、system相关设备介绍.........................................................57

5.1工地可视化远程管控system相关设备......................................57

5.1.1监控中心设备.....................................................57

5.1.2建筑工地监控设备.................................................60

5.1.3建筑工地无线传输设备.............................................60

5.2塔式起重机安全监控管控system相关设备.................................62

5.2.1仪表功能及性能...................................................62

5.2.2特点..............................................................63

六、环境要求及实施注意事项.................................................65

6.1工地可视化远程管控system相关工程相关事项.............................65

6.1.1监控点配套........................................................65

6.1.2接地及供电.......................................................65

6.1.3视频传输网络选择.................................................66

6.2塔式起重机安全监控管控system相关工程相关事项.........................68

6.2.1安装事项..........................................................68

6.2.2仪表安装前塔机参数获取...........................................78

6.2.3塔机设定参数的配置...............................................79

6.2.4塔机参数配置.....................................................83

6.2.5安装完毕检查.....................................................100

七、相关工程项目案例..........................................................101

一、物联网先进技术在建筑领域的应用

建筑行业是我国国民经济的重要物质生产部门和支柱产业之一，在改善居住

条件、完善基础设施、吸纳劳动力就业、推动经济增长等方面发挥着重要作用。

与此同时，建筑业也是一个安全事故多发的高危行业。近年来，在国家、各级地

方政府主管部门和行业主体的高度关注和共同努力下，建筑施工安全生产事故逐

年下降，相关质量水平大幅提高，但不可否认，形势依然较为严峻，尤其是随着

我国城市化进程的不断推进，建设相关工程规模也将继续扩大，建筑施工相关质

量安全仍不可掉以轻心。如何加强施工现场安全管控、降低事故发生频率、杜绝

各种违规操作和不文明施工、提高建筑相关工程相关质量，仍将是摆在各级政府

部门、业界人士和广大学者面前的一项重要研究课题。

“十一五”期间，各级相关部门按照党中央、国务院的决策部署，牢固树立

安全发展理念，切实履行安全监管责任，深入推进企业责任落实，有力地促进了

全国建筑安全生产形势的持续稳定好转。期间，建筑业生产规模持续扩大，2010

年增加值比2005年增长124%,2010年建筑业百亿元增加值死亡人数约为3人,

比2005年的10.38人减少7.38人,下降了71.11%。

但当前建筑安全生产工作仍然存有不少项目问题，建筑施工安全生产形势依

然较为严峻。具体分析来看，主要体现在以下几个方面：

一是事故总量仍然比较大。“十一五”时期，虽然每年事故起数和死亡人数都

在下降，但事故总量仍然比较大。2010年，全国共发生事故627起、死亡772

人，由此造成的经济损失也较为严重。

二是较大及以上事故仍然较多。“十一五”期间，全国较大及以上事故年均发

生33.2起、死亡138.6人。尤其是2010年较大及以上事故出现反弹，起数和死

亡人数比2009年分别上升了38.10%和37.36%0

三是建筑市场的监管不到位。法律法规制度建设相对比较多，执法监督检查

相对比较少；企业资质和个人资格审批管控相对比较多，审批后的后续管控、企

业和执业人员的动态管控相对比较少。

四是安全监管和防范手段相对落后。全国建筑施工企业信息化水平仍较低，

信息化尚未深度融入安全生产的核心业务，对建筑施工安全生产的监管手段大都

停留在“人力”监管阶段，利用信息化进行“智能数智化”监管的企业仍凤毛麟

角。

物联网(IntenetofThings,IOT)是指将各种信息传感设备，如射频识别

(RFID)装置、红外感应器、全球定位system、激光扫描器等种种装置与互联网

结合起来而形成的一个巨大网络，在先进技术上又称为“传感网”，被认为是继

计算机和互联网之后的“第三次IT浪潮”。从狭义来讲，物联网是指把物品通过

射频识别(RFID)装置、传感器、无线数据通信装置等信息感知、监测、传输设

备连接起来形成的局域网，不论连接的网络媒介是互联网、电信网、无线通信网、

电网亦或是仅以短距离无线传感器网络相连，都属于物联网范畴。具体而言，就

是把RFID、感应器等各种感知设备嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、

建筑、供水system、大坝、油气管道等各种物体中，然后通过各类传输网络和信

息处理设备，实现人类社会与物理system的整合，能够对网络内的人员、机器、

设备和基础设施实施实时的管控和控制。

就物联网先进技术而言，其本身是一项信息先进技术，为建筑施工相关质量

安全管控提供了先进先进技术手段，通过安装在建筑施工作业现场的各类传感装

置，构建智能数智监控和防范体系，就能有效弥补传统方式方法和先进技术在监

管中的缺陷，实现对人、机、料、法、环的全方位实时监控，变被动“监督”为

主动“监控”；同时，其也将为安全生产监督管控引入新理念，真正体现“安全

第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。传统的施工监测、易受人为影响

且处理效率低下。通过引入物联网先进技术，可以有效提高建筑施工相关质量,

进而构建智能数智家居、智能数智建筑，并最终达到创造智能数智城市的目标。

、建筑工地安全智能数智综合管控system

2.1项目需求分析

针对目前安全监管和防范手段相对落后，全国建筑施工企业信息化水平仍较

低，信息化尚未深度融入安全生产核心业务的现状，利用信息化对建筑施工安全

生产进行“智能数智化”监管。

通过建设建筑工地安全智能数智综合管控system,进一步落实企业安全监

管责任，提高政府、企业对相关工程现场的远程管控水平，加快企业对相关工

程现场安全隐患处理的速度。政府通过出台相应法规文件推动企业完善物联网

建设，并通过本system进一步提高安全监管水平。通过政府统筹规划，协调各

业务管控部门，围绕安全监管制度为核心，以物联网先进技术为先进技术手

段，将科技先进技术力量与安全监管制度紧密集合，成立综合性省-地市级应急

管控机构，实现体制创新，能够统一处置生产安全领域的各类事件。

2.2总体设计

视频监控塔吊监控移动执法GIS数字地图

信息存储与处理系统

（应用领域）

广域通信网

（公众传输网络）

I

接入网

I

信息采集

（各类传感器）

移动执法人货婵监控税“监控WMKK;混泥土和渣土车监拄

图2物联网应用架构图

system建设采用先进的物联网先进技术，主要由信息采集层、网络接入

层、网络传输层、信息存储与处理层组成。如图2所示，将移动执法终端、施

工升降机、塔式起重机作业产生的动态情况、工地周围的视频数据、混凝土和

渣土车位置、速度信息及时上传给综合管控整体平台。综合管控整体平台对各

子system进行融合，进行报警联动等处理。各级管控部门可以及时准确了解工

地现场的状况，将有效提高相关本次项目管控和现场管控的处理效率。

建

工地管理可视化混凝土和渣土车监控安全监测/检测应急联动

筑

塔吊安全监控人货梯超教监控关键岗位人员管理项目监管

工

程

质

注册服务数据采集安全服务流媒体服务预告警服务时钟同步

量

编码解析/校验数据交换网络管理图像存储短信服务配置/日志

安

全

监

督

管

理WSN传感网(2G/3G/WIFI)(Internet)

制

度

图像采集设备状态检测传感器RFID读写器IC卡读写器振弦传感器

图3system总体架构图

基于政府职能部门出台的相关建筑相关工程相关质量安全监督管控制度要

求，运用物联网综合应用先进技术建设安全相关质量管控整体平台。

system将构建覆盖省市、县区、相关工程现场三级联动的建筑工地安全智能

数智综合管控system：

按照权限设置，分级管控的原则，省建设厅、市建设局、建设相关工程安全

监督站、区县建设局、安全监督分站、企业、监理部门等共享资源，可以查看自

己权限范围内的信息。

针对海量数据，system采用云计算的核心思想，将大量用网络连接的计算资

源统一管控和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。

2.3流程设计

system主要是对市、区县级建筑工地安全生产主管单位的相关工程相关本

次项目标方向全程管控，相关工程从开始到竣工相关本次项目管控流程如下图

所示：

图4流程设计

建设相关工程安全相关质量物联网管控system是建立在信息先进技术基础

上，以system化的管控思想，对现行相关工程相关本次项目管控流程开发的综

合管控system。system以相关工程为核心，全程跟踪记录整个相关工程的基本

资料、人员分配、执法记录等，最后输出各种项目需求报表。

监督列表相关工程起重机械

塔吊监控

图5多system结合

system同时结合工地可视化远程管控system,塔式起重机安全监控管控

system＞车辆定位和可视化system等system对工地监测信息的采集，实现工地

的实时监督管控，最终有效提高政府部门科学管控水平。以下是system架构

图：

质安监项目管理系统

图6质安监相关本次项目管控system构架图

2.4功能描述

该system可满足质安监总站内部办公项目需求，逐步实现无纸化办公要

求，system总体上包括业务子system、执法子system、工地现场安全监督管控

子system＞管控决策子system＞外网子system＞监督检测子system等六大子

system组成。

2.4.1业务子system

主要包括相关工程监督管控、相关工程竣工验收管控、施工解决方案论证

管控、不合格数据管控等模块，是数字质安监system核心业务部分，支撑了相

关工程监督的主要环节。业务流程图如下:

生成报告

安全评价报告单

建筑质量监督报告单

市政质量监督报告单

图7业务流程图

2.4.L1、相关工程监督管控

相关工程监督管控记录监督人员日常抽查、巡查等检查，对不合格企业或

负责人进行扣分，对不合格相关工程发限期整改通知单。记录监督执法情况，

保存相关照片和文档。自动化提醒监督人员在规定时间内对相关工程进行抽

查、巡查等检查。

2.4.1.2x相关工程竣工验收管控

实现对相关工程的竣工验收监督，对通过竣工验收相关工程生成安全和相

关质量报告单，报告单生成支持A4纸直接打印，支持导出word文档。各报告

单如下：

安全评价报告单：

安全监督报告单，记录相关工程施工期间发生的事故情况、伤人情况、扣

分情况、投诉情况、通报批评表扬和获得荣誉等情况，此报告单为内部留档。

建筑相关质量监督报告单：

建筑类相关工程相关质量监督报告单，记录相关工程验收情况、变更情

况、竣工相关工程先进技术资料核查情况、监督情况和监督资料情况等，此报

告单为内部留档。

市政相关质量监督报告单：

市政类相关工程相关质量监督报告单，记录相关工程验收情况、变更情

况、竣工相关工程先进技术资料核查情况、监督情况和监督资料情况等，此报

告单为内部留档。

241.3、相关工程论证管控

对于房屋建筑和市政基础设施相关工程超过一定规模的危险性较大的分部

分项相关工程的专项施工解决方案均需进行论证，相关合适的内容包括深基坑

相关工程、模板相关工程及支撑体系、起重吊装及安装拆卸相关工程、脚手架

相关工程等。

241.4、不合格数据管控

检测科在提交不合格数据以后，根据所提交的不合格数据的相关工程关联

到监督员，直接发布到首页滚动显示，监督员只能看到个人权限范围之内的不

合格数据。

2.4.2移动执法子system

移动执法system,是数字质安监的一个重要组成部分，通过system的使

用增加监督人员现场办公功能，主要包括:

＞监督记录填写：建设相关工程监督人员可以在相关工程现场，将监督

执法相关合适的内容输入到system中，然后与数字质安监中心

system数据同步。

＞相关工程定位：可在现场直接定位或校准相关工程地理位置，这样可

以在总站质安监system上可以准确看到工地的分布情况。

＞图片采集及上传：可以将现场违规作业等相关合适的内容，通过拍照

的方式方式方法拍下来，保存或关联到监督记录，作为现场证据。

＞数据同步：监督人员在工地现场可以进行离线操作，在回到总站连上

总站网络后，在进行数据的同步上传和下载，这样可以降低设备对网

络的依赖，在现场环境复杂，缺少网络信号的情况下，依然可以先进

行离线的办公操作。

系统登录数据同步

业务处理

用户初次登录系用户在联网情况

用户在这里可以进行

统时，需要先进行账下，可将修改过的数据

业务处理，比如工程监督

号的验证，并下载相上传到总站系统中，并

信息完善（施工许可证，

关信息，比如个人监将总站新增数据同步到

检测机构信息等），工程

督工程等系统中

监督记录的录入等

图8执法system业务流程图

2.4.3工地现场施工安全监督子system

工地现场施工安全监督子system是政府监督人员和施工企业对相关本次项

目工地现场施工安全管控和相关质量管控的物联网相关本次项目工地监管

system；system主要围绕工地施工安全相关质量的管控，通过关联工地可视化

system,结合施工企业工地现场安全隐患排查处理，抓拍视频违章信息，通过

system下发整改命令给施工企业，施工企业及时进行整改并反馈给政府监督人

员，从而实现监督的闭环管控，也为政府和施工企业对工地安全相关质量监控

管控处置提供科学管控工具。

整改流程：

根据可视化system的视频，抓拍违章信息、通过system下发整改命令给施

工企业，施工企业进行整改并回馈政府监督人员，实行监督的闭环管控。整改流

程如下图所示：

图9整改流程图

主要功能点：

＞整改单下发

政府监管人员通过关联工地可视化system,全天候、多角度、全方位

实时监视建筑工地的重要地点，结合施工企业工地现场安全隐患排查处理,

抓拍视频违章信息，通过system下发整改命令给施工企业。

＞整改单回复

施工企业在接收到整改单时，需及时对违规项进行整改整顿，整改完

成后需及时反馈给政府监督人员。

＞整改单跟踪

system提供了对整改单流转过程的跟踪功能，使用户能够在整改单流

转过程中的任何时候进行整改单流转情况的查询，并且system在整改单

流转期间，允许政府监督人员和施工企业跟踪整改单，在结束流转后，允

许参与者查看整改单的流转记录。

＞待办事项

待办事项为用户提供了待办理整改单的操作界面，system以列表的形

式，为用户提供了需要处理地待办事项信息。

2.4.4管控决策子system

管控决策子system提供各类数据的统计分析功能，为管控者决策提供科

学的数据支撑，主要包括相关本次项目统计分析、监督统计分析、扣分情况统

计分析、起重设备统计分析等数据分析功能。

＞相关工程受理统计

相关工程受理统计实现统计相关本次项目个数、本年累计相关本次项目个

数、单位相关工程个数、本年累计单位相关工程个数、相关工程造价、本年累

计相关工程造价、建筑面积、本年累计建筑面积。

相关工程受理统计（住宅用房）

相关工程受理统计实现统计住宅用房、保障性用房和中小学用房的相关本

次项目个数、本年累计相关本次项目个数、建筑面积、本年累计建筑面积。

支持月度统计和汇总统计，起始日期和结束日期自定义，灵活定义统计区

间。

支持统计报表自动化生成，同时允许修改，方便灵活。

＞监督统计分析

统计在某一时间断内各科室的监督次数等情况，为制定监督计划提供参

考。

＞扣分情况统计分析

扣分情况统计分析统计监督过程中的扣分情况，支持对某一时间断内企业

主体和企业负责人的扣分统计，以便监督人员了解各企业和负责人的情况，对

扣分严重的企业和负责人采取相应措施。

＞起重设备统计分析

列表统计各类型起重机械总数，支持查看各类型下所有起重机械。

＞安全生产检查情况汇总表

主要统计施工企业下所有相关工程相关本次项目是否存在安全隐患、是否

整改完成、整改期限和企业处理措施。

＞隐患排查治理情况统计

主要统计施工企业下在建相关工程相关本次项目存在的隐患情况，排查隐

患数，一般隐患和重大隐患情况，整改率等。

2.4.5外网子system

外网system是打造服务性政府的重要一环，通过政务公开、业务咨询，

信息发布等方式方式方法为社会公众提供政务信息服务。

主要包括政务公开、网上办事、党建园地、资料下载、监督动态等相关合

适的内容，每个网站包含对外公众访问的外网system、管控人员的后台管控

system以及跟政府内网信息交互的业务接口等模块。功能框架图如下所示：

质安监总站外网网站系统

图10功能框架图

s设计原则

根据网站建设方面的经验，在整个system设计和实施建设中必须严格遵循

以下原则，保证整个相关本次项目建设的system性。

•实用性：system界面友好、易于使用、便于管控维护、数据更新快捷和system

升级容易，具有优化的system结构和完善的数据库system,具有与其他system

数据共享、协同工作的能力体系。

•伸缩性：框架应具有高度的灵活性和可扩展性，提供领域内的二次开发环境,

根据网站实际应用，机动增减、修缮和改造相应模块。

•统一性：整个门户网站，所有网页信息和网页模版统一管控和发布。

•安全性：system和数据管控涉及到多个不同的system,采用不同的授权管控

方式方式方法。

•稳定性：安装方便，运行稳定，容错性强，保持较低的故障发生率，对误

操作具有较强的耐受和自御能力体系。

、设计思路

基于对建设相关工程主管部门门户建设的初步理解，并着重考虑到门户网

站将来的纵深发展，以采用成熟的全套政府网站产品为基础，产品system架构

在开放的整体平台之上，不受硬件约束，支持集群和负载均衡等先进技术，具

有良好的扩展性。以成熟软件构建system可以有效降低相关本次项目实施周

期，规避先进技术风险，保障相关本次项目标方向先进技术和功能目标的实

现。

在门户整体平台构建过程中，需保证其具有非常好的开放、可集成性，支持

大的负载能力体系，同时具有先进技术的前瞻性,符合行业流行发展趋势，另外，

在规划阶段设计好system的“整体平台"，主要是底层数据库的整体平台，合理

的整体平台的选择对整个system的运行的高效性具有非常重要的影响。

整体平台的基本先进技术路线采用B/S结构和system三层架构，功能实现

基于关系型数据库、中间件等。其他功能可以在相应层次上集成相应的软件，或

利用产品的应用开发接口定制开发。同时可根据用户要求、system建设项目需

求，进行灵活调整和开发，保证整体平台设计的稳定、可靠运行和使用。

2.4.1.7s主要功能项目需求

>网上办事system

配合数字化质安监管控整体平台应用，满足企业通过网上完成相关工程建

设相关事项，节约企业办理时间，提高监督管控处理效率和服务水平，加快实

现监督管控无纸化办公。

1、实现方式方式方法

凡是施工企业或监理企业，可进入网上办事system进行办理，实现网上办

事system与数字化质安监管控system无缝对接。

2、使用范围

企业可通过网上办事system完成建设相关工程开工安全生产措施备案、建

设相关工程相关质量安全监督注册登记、相关本次项目经理（总监）变更、相

关本次项目完竣工销号登记、起重机械设备安装告知（使用、拆卸）登记以及

脚手架和高空吊篮的使用登记。

＞统一用户管控及单点登录

通过统一规划和设计，建立一套用户统一管控及单点认证。可以实现用户

一次登录，即可使用数字质安监管控system、总站外网后台管控system、协会

外网后台systemo

＞网站相关合适的内容管控system

网站相关合适的内容管控system集相关合适的内容管控先进理念和先进技

术，具有全面的网站栏目、文档、模板、文件资源、权限、统计、数据备份等

管控功能，具备简单易用、安全可靠的特点，是政府门户网站相关合适的内容

管控和维护的理想工具。网站后台功能逻辑流程图如下：

网站后台管理系统业务流程图

栏目内容录入一►保存信息发布

图11业务流程图

基本功能特点表现在以下几个方面:

1、操作全部在Web页面上进行，包括system使用、远程管控和日常维护等。

system用户界面友好，方便用户对文档、模板等日常操作进行管控。

2、规范控制网站相关合适的内容的审核、发布；完善的信息处理机制和流程,

并支持对信息进行智能数智化的挖掘；

3、采用分布式管控，对模板、信息、图片、附件等进行管控；

4、采用常用办公软件文字编辑模式，支持图片、表格、多媒体文件的插入和

附件功能；

5、多层次、多角度的安全概念，应用于用户权限和日常安全管控和基于数据

备份的安全管控；

6、用户可根据实际情况和需要选择不同的操作system和应用服务器组合，

而且应用程序无需做任何修改。

7、在构建硬件防火墙等安全防护措施的基础上，system后台的安全防护也

尤其重要，主要形成以下三层防护能力体系：网站挂马防范：防止网马扫

描与攻击；用户信息保护能力体系：重要栏目身份鉴别，跨站脚本和SQL

注入攻击；后台管控入口安全保护能力体系：后台管控入口安全检查与身

份鉴别强度。

＞统计监管与安全

为保证网站正常的运行与维护，需制定落实相关的政策与规范，并寻求先进

技术支撑，主要包括：

1、日常工作统计：能够对网站信息维护工作、办件办理情况按照既定规则进行

统计。

2、访问量统计：对网站前台访问流量进行统计，并形成能够提交决策的统计数

据。

3、网站日志记录：需能够提供网站的后台运行与维护的日志，能够提供事件的

检索查询。

K安全应用规划

由于网络的开放性和资源的共享，必然威胁到信息的可控性、可用性、保密

性、完整性等安全属性。为了保证信息的安全，我们必须采取有效的先进技术措

施。这些措施主要从以下几个方面解决信息的安全项目问题，即：用户身份认证、

用户权限控制、信息的传输安全、以及对信息相关合适的内容的安全审计。

>身份认证与授权

在网站建设中，用户登录密码等数据采用加密先进技术，高强度身份认证；

基于应用角色的资源授权管控，实现不同级别用户信息资源的访问控制。根据信

息的重要性，将数据分为不同等级，不同的用户对不同密级的数据及应用有不同

的访问权限。

>system安全

网站的安全性主要在于整体平台设施的硬件建设和system后台软件安全防

护能力体系。在构建硬件防火墙等安全防护措施的基础上，system后台的安全

防护也尤其重要，主要形成以下三层防护能力体系：

1、网站挂马防范：防止网马扫描与攻击；

2、用户信息保护能力体系：重要栏目身份鉴别，跨站脚本和SQL注入攻击；

3、后台管控入口安全保护能力体系：后台管控入口安全检查与身份鉴别强度。

2.4.6检测system

检测system主要包括检测机构管控子system、检测数据管控子system

和监督检测管控子systemo

>检测机构管控子system

检测机构管控子system的主体对象是各检测机构，包括检测机构的基本

资料（资质、法人、地址、联系方式方式方法等）、检测人员组成，检测设备

登记等信息，并通过跟质安监外网的互联，实现检测机构信息的对外发布。

图12检测机构管控子system业务流程图

＞检测数据管控子system

检测数据管控子system是将分布在各地的检测机构的检测数据，统一采集

到业务管控system中，并对数据进行分析、汇总、报警、处理，并对发现的不

合格数据进行发布。

图13检测数据管控子system业务流程图

＞监督检测管控子system

监督检测管控子system是指在监督检测业务中检测科与监督科室之间的

流程管控，从监督科申请检测到检测科受理直至整个流程闭环。

图14监督检测管控子system业务流程图

三、感知子system

3.1工地可视化远程管控system

3.1.1项目需求分析

在事故多发的施工现场，保证施工相关质量、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控者关心的头等大事；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，所以造成管控上的困难。根

据上述相关合适的内容，对建筑企业用户具体的项目需求分析如下：

•及时了解建筑工地现场施工实时情况，保障相关工程实施相关质量和人

员安全，发现隐患及时消除；

•实时检查建筑工地的安全防范措施是否到位，如建筑物的安全网设置、施

工人员作业面的临边防护、施工人员安全帽的佩带、外脚手架及落地竹脚

手架的架设、缆风绳固定及使用、吊篮安装及使用、吊盘进料口和楼层卸

料整体平台防护、塔吊和卷扬机安装及操作等；

•第一时间内掌握施工动态和进度，对施工难点或设计欠妥之处及时进行

监管和调整，随时合理调配人员到位，宏观调整工地施工规划；

•可以远程对地区或全国的下属建筑工地进行统一管控，避免使用人力频

繁的去现场监管、检查，节约管控成本；

•保障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；

•对出入工地的人员进行统计，同时实现对员工的考勤管控；

•销售部门可以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；

•出现异常状况和突发事件时，可以及时报警，提醒管控人员及时处理；

•对于发现的施工过程中安全防范措施不到位的地方，可以第一时间通知

施工单位现场整改，并及时检查整改效果;

•加强建筑工地的文明施工管控，主要针对工地围挡、建筑材料堆放、工地

临时用房、防火、防盗、施工标牌设置等相关合适的内容；

3.1.2system设计

本解决方案为满足施工企业对施工现场的安全和管控项目需求，采用先进的

计算机网络通信先进技术、视频数字压缩处理先进技术和视频监控先进技术，加

强建筑工地施工现场的安全防护管控，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，

加强和改善建设相关工程的安全与相关质量管控，实现建设相关工程监管模式的

创新，同时加强了建筑工地的治安管控，促进社会的稳定和谐。

采用政府部门、企业、施工现场三级联动架构，有效实现视频数据共享，并

提供建筑公司管控system对接接口，方便进行二次开发。通过企业整体平台，

可以促使企业更好地对工地进行安全相关质量监管，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，减少管控成本。

整体平台体系结构设计从根本上决定了system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整体平台和SOA面向服务的架构，是当

前几乎所有的企业级业务整体平台所普遍采用的，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体系的整体平台架构之一。

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:

应用

第三方系统

C/S客户端＞B/S客户端♦手机客户端

WebService接口

业务逻辑子系统

视频，报警，存储«智能，对讲，巡更«GIS/GPS

y7

平台服务接入服务

中心管理认证授权WEBI动态域名DVRf.rDVS

互IPCamera

负载均衡调度管理网管服务联

管

存储服务流媒体服务报警管理理

J2EE.NET

操作系统、数据库、安全加密

3.1.3system组成

如上图所示，建筑工地视频监控system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system

工地前端system主要负责现场图像采集、录像存储、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

络摄像机和网络硬盘录像机，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、报警方式方式方法多样化和历史数据可查化的

要求。当出现突发事件时，工地现场管控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方式方法，专线方式方式

方法带宽有保证，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system价值，但是租用专线价格比较昂贵；采用互联

网方式方式方法，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方式方法，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项

目问题。而有线传输则信号传输比较稳定，但是容易受现场环境限制，比如塔吊

的升级会对网线的长度有所要求，这样容易损坏网线。

(3)监控中心

监控中心是本system的核心所在，是执行日常监控、system管控、应急指

挥的场所。内部署视频监控综合管控整体平台，包括数据库服务模块、管控服务

模块、接入服务模块、报警服务模块、流媒体服务模块、存储管控服务模块、Web

服务模块等等，它们共同形成数据运算处理中心，完成各种数据信息的交互，集

管控、交换、处理、存储和转发于一体，是视频监控system能稳定、可靠、安

全运行的先决条件。支持随时抽查全部视频监控资源，接收报警信息，查阅各类

统计数据，实现管控的高度集中化，做到管控一体集中处理。

整体平台支持分布式部署，当system容量较大时，能够有效降低局部服务

器性能和网络带宽压力，提高system的稳定性。

3.1.4功能介绍

前端system设计

前端摄像机是整个安全防范system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先进技术方式方法，保障视频监控的效果。

作为工地监控system的视频源头，摄像机对整套监控system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、图像真实清晰一一摄像机种类很多，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解决方案。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、安装调试简便一一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。

工地现场监控缩略图如下图所示：

视频监控system设施基本配置如下表:

序号覆盖范围选用设备类型实现目标方向

1工地出入口高清枪式摄像机监控进出人员，能看清进出物品细节

2建筑材料堆放处高清枪式摄像机监控建筑材料所在区域，防止材料被盗

3切割机工作区高清枪式摄像机监控工作人员，能看清是否规范作业

高清网络球机监控塔吊作业层情况，监控整个工地情

4塔吊上方

况。

监控点设计

工地出入口摄像机

工地是人员出入的场所，需在每个门口设置监控点，实时监控进出无人员和

货物，安装摄像机时需考虑夜晚的光线很差，并且要求每监控点要看清楚进出人

员的样貌等。本system设计固定红外枪形高清摄像机，实时记录出入人员信息。

红外摄像机负责24小时监控整个场景。

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。

高危切割机监控摄像机

目前工地大部分采用自行加工的方式方式方法来加工钢筋，所以对于高危险

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。

塔吊上方智能数智球机

塔吊是整个工地的制高点，可以俯瞰整个工地现场的作业情况，我们设计使

用我们的高清网络球机，管控者足不出户，只要在办公室内轻轻摇动摇杆，即可

控制球机转动到任何一个位置，通过变焦变倍即可看清塔吊操作台的作业情况,

也可以看清远处楼层和地面的详尽作业情况，大大降低了相关工程管控得难度，

也节约了成本。

31.4.2监控中心

(1)高清显示system

总控中心建设LCD液晶拼接大屏幕电视墙，实现对前端视频信号的实时查看

和突发事件的指挥、控制、调度。

在大屏幕system中，大屏幕拼接控制模块作为system信号处理的核心，在

很大程度上决定了整个system的显示效果，显示相关质量，操作的灵活性以及

可靠性。它可支持多种视频设备的同时接入，如：DVD、高清摄像机、监控工作

站、高清播放器等等。

监控指挥中心效果：

整个拼接屏system可被看作整块没有分隔的虚拟屏显示一个大画面，也可

每个拼接单元显示相同或者不同的信号。显示模式举例：

液晶拼接显示单元采用以LCD液晶屏幕为核心先进技术的一体化单元，

system工作稳定，扩展方便。采用专利性的DDHD（动态全高清电路）三代电路

和LCD液晶屏，单屏物理分辨率为1366x768o

模块化先进技术：单元采用模块化设计，易于检修和板卡更换；仅几分钟就

能完成主板的更换；信号和控制电缆及其接口均安装在单元内部，保证显示和控

制信号的可靠传递，并且节省维修空间，且不影响屏体外表整洁美观。

宽视角：可视角度高达178°（横向和纵向），LCD液晶屏是平板显示设备的

典范之作，是真正的纯平显示器，完全无曲率大画面，无变形失真。

亮度均匀，影像稳定不闪烁：亮度高达700cd/m2由于LCD每一个点在接收

到信号后就一直保持那种色彩和亮度，而不像CRT那样需要不断刷新亮点。因此，

LCD亮度均匀、画质高而且绝对不会闪烁。

高对比度：高达3000：1的对比度使得画面的层次感更强，更真实。

高刷新频率：能有效解决图像快速运动过程中的拖尾和模糊，增强图像的清

晰度和对比度，使画面更清澈，人眼长时间观看也不易疲劳。

高清晰度、高亮度、高色域：清晰度、亮度、色彩饱和度是液晶的三个重要

性能指标

稳定运行寿命超长，维护成本低：液晶显示先进技术是目前最优异的平板显

示先进技术之一，尤其是LCD液晶屏，整机有50000小时的使用寿命且长时间工

作后图像稳定没任何变化。液晶显示先进技术没有任何需要定期更换的耗材设备,

所以维护、维修成本极低。

全自动化温控system：LCD液晶拼接单元配备有自动化温度控制电路设计，

可根据屏幕实际工作温度自动化调节散热风扇的散热能力体系，在保证屏幕工作

安静的同时，使DID液晶屏幕始终在最佳工作温度，提高了整机可靠性，有效延

长屏幕的使用寿命。

工作稳定可靠，故障率低，寿命长，经长时间工作后图像相关质量（亮度、

色彩、拼接等）不会发生明显变化。

（2）解码system

本设计采用视频综合整体平台解码设备。视频综合整体平台参考

ATCA（AdvancedTelecommunicationsComputingArchitecture高级电信计算

架构）标准设计，支持模拟及数字视频的矩阵切换、视频图像行为分析、视音频

编解码、集中存储管控、网络实时预览等功能，是一款集图像处理、网络功能、

日志管控、用户和权限管控、设备维护于一体的电信级综合处理整体平台。

视频综合整体平台解码模块的功能不同与以往的解码器，以往的解码器只支

持720P的解码，而且解码路数相对来说也比较少，而视频综合整体平台的解码

板达到了1080P的解码，并且路数上得到了显著的提高，另外，视频综合整体平

台还结合了拼接漫游功能，与以往的通过矩阵和拼接控制器的模式相比，集成程

度大幅提高，同时也节省了设备堆放空间，人机交互功能更加好了，方便用户的

操作。本设计正是由于这个原因才选择这个设备。

3.1.5system特点

(1)综合监控，全面集成

建筑工地的视频监控、传感数据、安全防范、报警联动、门禁等子system,

大多各自独立运行，通过不同通道上传数据，甚至每套system都配有独立的管

控人员，很难做到多system的综合监控、集中管控，无形中降低了system的高

效性，增加了system的管控成本。

本解决方案采用了混合网络硬盘录像机，兼容模拟摄像机和IP摄像机，可

采集串口信号、开关量信号，支持其他子system的可靠接入，可以对环境监测、

安全防范、门禁、消防等子system进行集成。

system集成改变了各system独立运行的局面，满足了system用户“减员

增效”的项目需求。该先进技术不单是对各独立system功能的简单叠加，而是

对各功能进行了整合优化，并进行了智能数智关联。用户可以根据需要对各功能

进行关联，满足规则后可以触发相应功能。

(2)高清监控，提高价值

现有的视频监控system,