周妍
北京市设备安装工程集团有限公司 北京 100166
摘 要：当今是一个信息爆炸的时代，信息技术已融入我们日常的工作、学习、生活中。建筑行业作为传统的国民经济重要产业之一，也将信息技术作为手段引入到建筑施工中，从而达到提高施工效率，降低施工成本的目的。建安行业作为建筑业的重要组成部分，与土建行业不同，在施工过程有着“点多、面广、线长”的特点，尤其在建筑物地下部分，工程量大而散且大部分工程都在京外或境外。本文结合建安项目施工特点介绍了基于WLAN的无线便携视频监控系统与云视频会议系统相结合在建安施工中的设计与实现。
关键词：WLAN 便携 视频监控系统 视频会议 建安施工
引 言
近年来随着市场竞争日益激烈，京外及境外工程不断增加，传统管理方式已严重制约了建安企业发展。如何及时发现并解决施工中的问题是能否对项目进行有效管控的重要保障。由于建安项目施工点多，作业面广，施工位置多变且大多数机房及设备间都在建筑物地下部分，受通信屏蔽影响，移动通信传输存在较大困难。因此固定位置移动通信监控无法满足建安施工要求。
综上所述，采用基于WLAN的无线便携视频监控系统与云视频会议系统相结合的方式，可有效解决上述问题。采用便携视频监控设备由专人对现场施工点位进行信号采集；通过相关通信设备搭建的WLAN通信网络，将音、视频信号回传到项目现场后台管理系统进行显示及存储；最后，如需要还可通过视频会议形式及时了解项目进展情况并解决施工中存在的各种问题。
1．便携视频监控系统
视频监控系统属于智能化系统的中的一个子系统，已从最初的模拟信号控制与传输，发展为基于数字化、网络化的传输方式。视频监控系统主要由：前端采集系统、网络传输系统、监控显示系统和后台管理系统四个部分组成。
其中，前端采集系统的核心是监控摄像头，系统基于标准的编码格式和通信协议将采集到的信号转变为可通过网络传输的信号；网络传输系统是传输信号的通路，通过有线或无线通信方式对采集的信号进行处理和传输；监控显示系统是由一台或多台视频输出设备组成，它将前端采集系统获取到的视频信号进行处理并将其在输出设备上还原显示；后台管理系统可以控制音频、视频信号的显示切换及整个系统资源的分配，包括镜头的推拉、云台控制、切换各通信接口等操作。同时，还可通过硬盘录像机、网络存储等设备对音、视频信号进行存储和管理。
一般视频监控系统都是将前端采集系统在固定位置安装，网络传输方式以有线方式居多，监控显示和管理系统设备组成也较为复杂。但考虑到一些应用特殊场景，如：建安施工现场施工点位置多变，应采用便携视频监控系统对监控各子系统设备组成进行优化与集成，从而减少整体系统重量与体积，以达到便于组装与携带的目的。同时，便携视频监控系统还应考虑系统供电问题配备相应的电源设备。
2．无线通信技术
通信是研究信息传输和信号处理过程的一门学科，通信系统一般模型，由信源、发送设备、信道、接收设备和信宿几部分组成。（如：图1所示）
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无线通信是指节点间不经导体或线缆进行传播的一种通信方式，与有线传输相比，无线传输具有综合成本低、组网灵活、可扩展性好等诸多优点。根据频率由低到高，波长由长到短，可分为：无线电波、红外线、可见光、紫外线及一些特殊射线。无线通信技术大多采用无线电波进行通信，其频率范围约为3Hz～300GHz，不同频率和波长的无线电波适用于不同的通信技术及应用场合。
3．云视频会议系统
云视频会议是以云计算技术为核心，通过服务商提供的云计算中心，以租用服务的方式，实现在视频终端、个人电脑或移动设备上进行的多方视频沟通。与传统的视频会议相比，云视频会议将MCU部署在云端，用户无需购买MCU,在降低使用成本的同时，也提高了系统的稳定性、便捷性和易用性。
4．系统设计与实现
由于建筑业施工现场的特殊性，土建单位一般将监控系统安装在建筑物位置较高的地方。通过移动通信传输方式对现场进行监控。由于建安行业与土建行业相比有着前述一些特点。因此，固定点位监控和移动通信传输的方式都无法满足建安行业自身特点及要求。同时，建安企业也需对各项目现场情况实时了解，做到全面管控。
针对上述问题，可采用基于WLAN的无线便携视频监控系统与云视频会议系统相结合的方式有效进行解决。采用便携视频监控系统可实现1～2人携带便可进入施工现场；基于WLAN的无线局域网技术进行传输，一方面可以避免有线传输对位置的限制，另一方面可有效解决建筑物地下部分对移动信号的屏蔽。同时，将现场情况回传到项目部后台管理系统。还可根据需求，以云视频会议形式与各会场进行共享，对施工中存在的问题及时进行会商解决。
基于上述设计思路，经过方案设计和现场多次效果测试。最终使用高清摄像头、视频编/解码器、交换机、无线网桥、中继网桥和UPS不间断电源，搭建了一套便携式无线视频监控系统。（如：图2所示）考虑到建设成本和系统稳定性，系统先期使用2.4GHz的免费频段，支持802.11b/g无线协议标准，无线网桥采用POE供电方式，结构简单易于安装。同时，为提高系统便携性，设计了组装箱，可对系统实现快速拆装存放。
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该系统无线传输距离最大可达3千米，同时考虑到施工现场对无线信号的屏蔽与干扰，系统还配置了无线中继网桥，当对地下施工进行监控时，可通过中继网桥对信号进行增益，以保证传输效果。当只使用无线网桥进行短距离传输时，一个人便可携带系统进入施工现场，对地上或地下施工点位进行视频采集；当需要部署中继网桥进行长距离传输时，需要2人协作实施，将中继网桥临时设置在固定位置，从而达到延长传输距离的目的。前端采集摄像头内置麦克风，在传输视频信号的同时还可传输音频信号。编/解码器接口支持VGA接口标准，能够满足视频会议终端设备接入要求。接收端通常设置在施工现场项目部室内，可通过控制终端控制器对前端摄像头云台和焦距进行远程调节控制，同时也可与现场采集人员进行音频通话。现场实时采集的同时，音、视频信息可同步录制到硬盘录像机，方便今后对施工过程进行追溯。如果需要，项目部还可以云视频会议的方式将现场采集情况与各分会场进行实时共享，方便对项目进行管控和现场施工问题的解决与追踪。
5．结论
云视频会议系统的应用缩短了企业与各项目之间的距离、节约了时间；无线便携视频监控系统弥补了视频会议系统无法查看施工现场各作业点的缺点，采用基于WLAN的无线通信技术对项目施工现场通信不利区域（如：地下空间、机房、设备层等）进行查看，非常适合建安工程的施工特点与要求。
综上所述，通过基于WLAN的无线便携视频监控系统与云视频会议系统相结合在建安工程施工中的应用，提高了项目管理效率、降低了管理成本，从而为建安企业实现管理创效的目标，提供了有力工具。该系统建设完成后，在作者所属企业多个建安项目进行了试用，取得了良好效果，目前已在企业大部分项目中进行推广与应用。
参考文献：
[1] 王公儒，《视频监控系统工程实用技术》，中国铁道出版社，2018；
[2] 张 辉，《现代通信原理与技术》，西安电子科技大学出版社，2018；
[3] 刘 威，《无线网络技术（第2版）》，电子工业出版社，2017；
[4] 林璐瑶，基于Wi-Fi的井下便携式音视频监控系统理论研究，山东煤炭科技，2016；