電信運營商將視頻監控系統應用在土建工程的分析

劉 明，周樹文

長春電信工程設計院股份有限公司，吉林 長春 130012

0 引言

視頻監控系統被廣泛應用在保安、生產管理等場合，其特點是直觀、方便、信息內容詳實，本文結合視頻監控系統的技術特點和土建工程的現實需求，闡述了如何在施工現場建立一個完善的視頻監控系統，以及視頻監控信號可采用何種承載網絡傳送至各類客戶端，從而使電信運營商從中獲得收益。

1 視頻監控系統概述

攝像系統、傳輸系統、控制系統、顯示系統、記錄系統五大系統組成了視頻監控系統。攝像系統通過同軸視頻電纜或超五類線將視頻圖像傳送到控制系統，控制系統再將視頻信號分配到各顯示系統和記錄系統，需要傳輸的語音信號可同步錄入到記錄系統內。控制系統可發出操作指令，對攝像系統進行動作控制及對鏡頭進行調焦變倍的操作或云臺上、下、左、右的運動操作，并可通過控制系統對多路攝像機及云臺實現隨意切換。利用記錄系統，可對監控畫面進行回放、處理、錄入等操作，使圖像效果達到預期要求。

視頻監控系統作為一種防范能力較強的綜合系統，以其及時、準確、直觀、和信息內容豐富而廣泛應用于許多場合。最近幾年，伴隨圖像處理、傳輸技術、計算機技術及其網絡的飛速發展，視頻監控技術也有了跨越式的發展。

2 視頻監控系統的發展

視頻監控系統經過了三個階段的發展，分別是:第一代:模擬視頻監控系統（CCTV）；第二代:數字視頻監控系統（DVR）；第三代: IP網絡視頻監控系統（IPVS）。

2.1 第一代視頻監控系統

傳統模擬閉路視頻監控系統（CCTV）作為第一代視頻監控系統， 由攝像機、監視器、錄像機和線纜等專用設備組成。模擬CCTV系統具有以下局限性:

1）監控能力有限,只能完成本地監控，特別是受模擬視頻信號對傳輸距離和纜線放大器的限制，使此系統只能支持一定范圍內的視頻監控；

2）一般會受到圖像分割器、切換器和矩陣輸入容量的限制，使此系統擴展能力有限；

3）CCTV系統的監控畫面必須經錄像機存入錄像帶中，錄像帶容量較小需要頻繁更換，且錄像帶易于丟失、被盜、損壞，致使此系統記錄能力有限。

2.2 第二代視頻監控系統

當前“模擬-數字”監控系統(DVR)作為第二代視頻監控系統，是“半模擬-半數字”的以數字硬盤錄像機為核心的系統，硬盤錄像機與攝像機之間仍采用同軸電纜傳送圖像信號，硬盤錄像機除具有錄像和回放的基本功能外，還可以支持受限制條件下的IP網絡訪問，由于這一代系統是非標準封閉系統，因此市場上在售的DVR品種繁多，標準也不統一。第二代DVR系統仍存在較多局限,具體有以下幾點:

1）第二代DVR系統方案需要在每個攝像機與DVR之間布放單獨的視頻纜線，這導致了布線的復雜性；

2）第二代DVR系統的有限擴展性，限制了此系統最多一次只能擴展16個攝像機；

3）第二代DVR系統控制多個監控點或硬盤錄像機,需要配備相應的管理軟件和專業的外部服務器才能實現，這體現了其可管理性有限；

4）第二代DVR系統只能通過DVR間接訪問攝像機，不能從任意客戶機訪問任意攝像機，這就限制了其遠程監視/控制能力；

5）第二代DVR系統的記錄單元與RAID冗余和磁帶相比，DVR的磁盤有發生故障的風險，記錄資料沒有備份。

2.3 第三代視頻監控系統

IP網絡視頻監控系統IPVS作為第三代視頻監控系統，與上兩代系統相比具有明顯優勢。該系統特點是將Web服務器內嵌于攝像機上，同時在攝像機上配備以太網端口。這類攝像機不是生成連續模擬視頻信號形式的圖像，而是生成JPEG或MPEG4格式的數據文件，并通過網絡共享，供授權客戶機訪問、監視、記錄并打印，且不受地點和時間的限制。IPVS具有的優勢有以下幾點:

1）簡單性:可以利用現有局域網基礎設施，通過有線或無線方式傳送攝像機輸出的圖像，同時可以發送各種控制命令；

2）強大可控性:運行整個監控系統只需要一套控制管理軟件和一臺工業標準服務器；

3）易升級、易可擴展性:監控服務器能夠方便升級到更大帶寬、更大容量、更快處理，使系統能夠輕松添加更多攝像機；

4）全面遠程監視:客戶終端經授權既可以通過中央服務器訪問監視圖像，也可以直接訪問任意攝像機；

5）存儲可靠:為了永久保護監視圖像不受硬盤驅動器故障影響，系統應用了SCSI、RAID以及磁帶備份存儲技術。

3 視頻監控系統在土建工程中的應用

3.1 視頻監控系統應用在土建工程中的意義

土建工程項目是一個龐雜的施工及管理過程，其中，土建工程現場管理是整個項目實施中極為重要的環節，土建工程施工現場管理質量的好壞直接關系到工程項目主體的建設質量、建設安全以及工程成本的高低。因此，將視頻監控系統布置在施工現場，并在此基礎上優化管理方案，從而提高土建工程現場管理的水平，將能夠降低工程造價、減少施工過程中因疏忽造成工程成本的增加，提高了項目的經濟效益，進而促進社會經濟的全面協調可持續發展，這在實踐與理論兩方面都具有較高的意義。

土建工程中管理者可以通過視頻監控系統對整個施工過程進行遠程監控，同時現場施工技術人員也可以通過監控系統的音頻和視頻與監控終端前的管理者進行“身臨其境”般的溝通，而且管理者還可以通過視頻監控系統截取有價值的影像資料，這對以后“竣工驗收”、“生產使用”、“改建擴建”、“總結經驗”都有重要意義。

3.2 移動視頻監控系統與土建工程完美組合

隨著互聯網業務逐步從以個人電腦為中心向以手機等移動終端為中心轉變，視頻監控行業也伴隨著一系列的產品更新和系統升級，基于移動網絡和智能終端發展的移動視頻監控系統也將作為本行業新的前沿領域。

移動視頻監控系統是基于無線網絡進行動態前端采集，并結合傳統監控平臺系統和可移動監控終端形成的監控系統。移動視頻監控系統通過無線網絡將前端視頻采集圖像傳輸給手機、PDA、MP4、筆記本電腦等多種形態的移動終端，從而實現了遠程實時監控。在此系統中，監控前端和監控終端主要是以無線局域網（WLAN）、中國移動的TD-SCDMA網絡或中國電信的CDMA1X網絡作為接入環境，對于其他的無線網絡環境此系統也能接入。

移動視頻監控系統擺脫了有線的限制，發揮了無線環境特有的優勢，使監控終端的位置以及使用范圍不再受地理環境的限制。針對土建工程現場管理的要求和特點，將這種無線環境下的監控系統布置在土建工程現場，較之以前的傳統監控系統，有著無可比擬的優點。

3.3 電信運營商在土建工程中的收益分析

近十年來，中國全社會的土建工程量成倍增長，房地產行業始終是國家的支柱產業，2011年全國房地產開發總投資約61740億元，可以看到房地產行業中蘊育巨大的商機，而視頻監控系統在土建工程現場管理中的重要作用越來越顯著，這決定它的需求將與日俱增，作為無線網絡建設者和移動產品技術提供者的電信運營商在此領域有這巨大的便利優勢，投入較少的成本，就會獲得較高的收益。

4 結論

移動視頻監控系統雖然在土建工程中大有可為之勢，然而無線網絡的建設將直接影響其未來發展。目前，3G網絡是移動視頻監控系統應用的主要網絡，雖然3G網絡還存在傳輸不穩定、帶寬受限、延時、丟包、運行費用高等問題，但面向商用的剛性需求，電信運營商們也在加快3G網絡的發展步伐并不斷創新，且提出了更高層次的LTE、4G等網絡。可以看到，隨著未來移動網絡的發展，網絡QoS的提高，移動視頻監控系統將會在土建工程中有更廣泛地應用。

[1]羅世偉.視頻監控系統原理及維護[M].電子工業出版社，2007.

[2]梁篤國.網絡視頻監控技術及應用[M].人民郵電出版社，2009，9.

[3]陳琦.一種基于無線網絡的視頻監控系統的設計與實現[M].中國科技論文在線，2011，6.