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高速鐵路建設(shè)視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)探討

文檔作者：繆建偉文檔來源：南寧鐵路局		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年05月12日
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學(xué)術(shù)論壇數(shù)字技術(shù)
與應(yīng)用
225
目前,在對高速鐵路建設(shè)施工監(jiān)控管理過程中,鐵路局各工務(wù)
設(shè)備管理單位主要采取人工定點監(jiān)控和徒步檢查,這種施工監(jiān)控方
式人力成本大、效率低和監(jiān)控覆蓋面窄,且難以保證信息的及時性、
準(zhǔn)確性和有效性。
高速鐵路建設(shè)視頻數(shù)字化監(jiān)控管理體系是數(shù)字化技術(shù)在工程
建設(shè)管理領(lǐng)域的應(yīng)用,通過視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對施工進(jìn)
行全過程的監(jiān)控記錄,能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)管全部數(shù)字化、資源共享化和最
終實現(xiàn)檔案無紙化。視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)為工務(wù)設(shè)備管理單位
施工監(jiān)控提供了新的解決思路。
1 高速鐵路建設(shè)視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)構(gòu)建
1.1 構(gòu)建高速鐵路視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)的總體目標(biāo)
構(gòu)建高速鐵路視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)的總體目標(biāo)是構(gòu)建統(tǒng)
一的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和平臺,通過遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控實現(xiàn)對重點工程施工
進(jìn)度、安全防護(hù)措施、施工路材路料等的檢查,加強施工現(xiàn)場的監(jiān)控
管理,減少施工現(xiàn)場的檢查時間,降低管理成本,提高現(xiàn)場施工監(jiān)控
效率;并且起到對施工安全進(jìn)行監(jiān)測分析、風(fēng)險評估和預(yù)測報警的
功能。
1.2 高速鐵路視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)總體方案架構(gòu)
1.2.1 視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)的構(gòu)成
視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)基于IP網(wǎng)絡(luò)的分布式遠(yuǎn)程施工監(jiān)控
指揮調(diào)度控制平臺系統(tǒng),主要由前端施工現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)、SDH專線
網(wǎng)絡(luò)傳輸和監(jiān)控中心管理終端三部分構(gòu)成。通過工程監(jiān)控中心實時
監(jiān)控工程現(xiàn)場設(shè)施及設(shè)備的安全狀況、施工進(jìn)度、施工安全和質(zhì)量
隱患等重要情況,為排除施工安全隱患、采取緊急應(yīng)急預(yù)案、實施動
態(tài)監(jiān)控現(xiàn)場施工情況提供有力的技術(shù)保障手段,同時也為突發(fā)事件
事后的取證工作提供影像依據(jù)。
1.2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)采用四層次結(jié)構(gòu)設(shè)計,分別是數(shù)據(jù)
層、邏輯層、表現(xiàn)層與用戶層,數(shù)據(jù)層實現(xiàn)對信息系統(tǒng)所有信息與數(shù)
據(jù)的集中、有序管理,包括基礎(chǔ)文檔數(shù)據(jù)、CIS二維與三維地理信息
系統(tǒng)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、視頻錄像等;邏輯層是系統(tǒng)的基礎(chǔ)核心,包括各功
能模塊、數(shù)據(jù)存訪接口、數(shù)據(jù)安全機制、用戶認(rèn)證與權(quán)限控制等;表
現(xiàn)層是通過B/S模式IE瀏覽器、PDA短信、DLP監(jiān)控大屏、三維仿真
等表現(xiàn)形式將信息展現(xiàn)給用戶的手段;用戶層定義了涉及本管理系
統(tǒng)使用的用戶群體。
1.2.3 系統(tǒng)流程實現(xiàn)
視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)要能夠滿足高速鐵路施工現(xiàn)場安全
監(jiān)控的需要,包括明確監(jiān)控目的,確實監(jiān)控內(nèi)容和項目,設(shè)定監(jiān)控頻
率,進(jìn)行監(jiān)控數(shù)據(jù)分析和預(yù)警維護(hù)一系列業(yè)務(wù)流程。
1.2.4 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計
整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全防護(hù)體系要求由防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、
防病毒系統(tǒng)等構(gòu)成實現(xiàn)對用戶網(wǎng)絡(luò)訪問行為、網(wǎng)絡(luò)管理行為的監(jiān)控
和管理。
2 實現(xiàn)高速鐵路建設(shè)視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 自動化監(jiān)測技術(shù)
自動化監(jiān)測的核心是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化采集和處理,其所需的
主要設(shè)備由傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和信息管理軟件。其具有遠(yuǎn)程、自
動化、連續(xù)監(jiān)測等優(yōu)點,應(yīng)用于高速鐵路建設(shè)視頻數(shù)字化監(jiān)控管理
系統(tǒng)的自動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集、交換、處理和反饋四個方面
的功能。
2.2 GIS平臺技術(shù)
地理信息系統(tǒng)(GIS,Geographical Information System)是在
計算機軟硬件支持下,描述客觀世界的各種數(shù)據(jù),按其地理坐標(biāo)或
空間數(shù)據(jù)輸入計算機,并在其中存儲更新、查詢檢索、量測運算、分
析處理、綜合運用、顯示制圖和輸出的一種技術(shù)系統(tǒng)。其具有強大的
數(shù)據(jù)管理功能、大空間范圍高分辯率的空間分析功能、各種數(shù)據(jù)的
導(dǎo)入導(dǎo)出功能和多樣化的信息表達(dá)功能。
2.3 智能視頻技術(shù)
智能視頻技術(shù)已廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域,其從監(jiān)控攝像頭開始,
包括運動對象提取、對象描述、對象跟蹤、對象識別、對象分析,最后
進(jìn)行預(yù)警或報警。
3 高速鐵路建設(shè)視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)系統(tǒng)組成及實現(xiàn)方
式
高速鐵路建設(shè)視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)主要由現(xiàn)場前端監(jiān)控
系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和安全監(jiān)控中心三大部分組成。
3.1 施工現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控前端部分主要是負(fù)責(zé)現(xiàn)場視頻信號的收集和各種監(jiān)控外
圍設(shè)備的控制,包括:攝像機、編解碼器、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器等主要設(shè)
備組成。其中網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器是整個系統(tǒng)中心的核心設(shè)備,實現(xiàn)網(wǎng)
絡(luò)化、數(shù)字化處理工作,它完成模擬視頻監(jiān)視信號的數(shù)字采集,影像
壓縮,監(jiān)控數(shù)據(jù)處理,網(wǎng)絡(luò)的傳輸?shù)裙δ堋?
3.2 網(wǎng)絡(luò)與傳輸鏈路
使用有線與無線相結(jié)合的方式構(gòu)造數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),將視頻數(shù)據(jù)
傳輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的管理設(shè)備間,施工現(xiàn)場與設(shè)備單位監(jiān)控中心則通
過專線進(jìn)行連接。主要由網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備及通迅營運商提供鏈路。采
用以太網(wǎng)三層交換技術(shù),核心配置擁有三層交換技術(shù)的核心交換
機,接入各施工現(xiàn)場管理設(shè)備間,通過租用電訊運營商SDH鏈路與
中心核心交換機連接。
3.3 設(shè)備管理單位監(jiān)控指揮中心
設(shè)備管理單位監(jiān)控指揮中心由調(diào)度生產(chǎn)指揮中心、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中
心機房、大屏幕顯示系統(tǒng)三部分構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心主要由網(wǎng)絡(luò)交
換機與服務(wù)器,以及管理電腦組成。信息數(shù)據(jù)的集中顯示與管理由
數(shù)字視頻矩陣、大屏幕拼接控制器與顯示單元組成。
高速鐵路建設(shè)視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)主要是通過安裝在現(xiàn)
場的360°全方位旋轉(zhuǎn)一體化、寬動態(tài)攝像頭,利用有線網(wǎng)絡(luò)及無線
網(wǎng)絡(luò)的方式,把現(xiàn)場施工作業(yè)畫面實時傳輸?shù)浆F(xiàn)場分控中心。然后
再基于SDH或ADSL等專線網(wǎng)絡(luò)將編碼壓縮后的實時圖像上傳至設(shè)
備管理單位監(jiān)控指揮中心。設(shè)備管理單位、施工單位和監(jiān)理部門等
通過實時瀏覽視頻數(shù)字化管理信息系統(tǒng),能及時對各個監(jiān)控施工點
的施工進(jìn)度、安全質(zhì)量、安全隱患等實現(xiàn)24小時多視點、多角度、全方
位、全過程、全天候地遠(yuǎn)程監(jiān)控,屆時將極大地提高管理的效率、精
度和實時性。
高速鐵路建設(shè)視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)探討
繆建偉
(南寧鐵路局 廣西南寧　530000)
摘要:高速鐵路建設(shè)是一個高度動態(tài)的過程,施工過程監(jiān)控管理極為復(fù)雜。目前,隨著廣西境內(nèi)南廣高鐵、衡柳高鐵、柳南客運專線等高速鐵路
線路的全面建設(shè),規(guī)模大、工期緊、質(zhì)量控制要求高、靠近既有線近、影響既有線列車運行安全隱患大,給南寧鐵路局各工務(wù)設(shè)備管理單位極大地增
加了施工監(jiān)控安全風(fēng)險,如何更有效地應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)手段提高施工監(jiān)控管理已成為設(shè)備管理單位施工監(jiān)控人員面臨的重大課題。
關(guān)鍵詞:高速鐵路　視頻數(shù)字化　系統(tǒng)設(shè)計　探討

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