爆破工程现场监理视频监控系统的应用.pdf

第３４卷 第２期 ２０１７年６月 爆 破 ＢＬＡＳＴＩＮＧ Ｖｏｌ． ３４ Ｎｏ． ２  Ｊｕｎ． ２０１７ ｄｏｉ１０． ３９６３／ ｊ． ｉｓｓｎ． １００１ －４８７Ｘ． ２０１７． ０２． ０２８ 爆破工程现场监理视频监控系统的应用 蒙云琪， 吴剑锋， 张兆龙， 操 鹏， 李小贝 （ 武汉铁四院控制爆破技术有限公司， 武汉４３００６３） 摘 要 确保爆破工程安全是爆破工程的永恒主题， 当前爆破安全监理工作被广泛推广， 一定程度上保证 了爆破工程安全， 但仍存在爆破监理工作现场记录的难题。基于此， 利用现有视频监控技术及通用设备优化 集成了一套基于互联网连接的便携式远程视频监控系统， 并详细介绍了其在工程实例中的应用。该系统小 巧灵活， 安装、 操作简便， 可随时改变视频采集位置， 解决了爆破现场环境复杂多变， 安全监理工作难以全面 到位的问题。视频资料可刻盘存档， 供公安机关备案。可为爆破工程现场安全监理工作提供参考。 关键词 爆破工程现场；监理；视频监控 中图分类号 Ｏ３８３ ＋２； ＴＰ２７７ 文献标识码 Ａ 文章编号 １００１ －４８７Ｘ（２０１７）０２ －０１４８ －０４ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｖｉｄｅｏ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ ＭＥＮＧ Ｙｕｎｑｉ，ＷＵ Ｊｉａｎｆｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈａｏｌｏｎｇ，ＣＡＯ Ｐｅｎｇ，ＬＩ Ｘｉａｏｂｅｉ （Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ Ｌｔｄ，Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｉｙｕａｎ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ Ｌｔｄ，Ｗｕｈａｎ ４３００６３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓａｆｅｔｙ ｉｓ ｔｈｅ ｅｔｅｒｎａｌ ｔｈｅｍｅ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ｗｏｒｋ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｓｏｍｅ ｄｉｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｉｎ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｓｉｔｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｖｉｄｅｏ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍ ｍｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｉｎｔｅｇｒａｔｅ ａ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｒｅｍｏｔｅ ｖｉｄｅｏ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｃａｐｔｕｒｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｔ ａｎｙ ｔｉｍｅ ｗｉｔｈ ｆｌｅｘｉｂｌｅ，ｅａｓｉｌｙ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔａｂｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ． Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ａｎｄ ｃｈａｎｇｅａｂｌｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓｃｅｎｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｉｎ ｓａｆｅｔｙ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ｗｏｒｋ ａｒｅ ａｌｓｏ ｓｏｌｖｅｄ． Ｖｉｄｅｏ ｄａｔａ ｃａｎ ｂｅ ｄｉａｌｅｄ ａｎｄ ａｒｃｈｉｖｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｕｂｌｉｃ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｒｇａｎ ｉｎｑｕｉｒｙ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｔｅ ｓａｆｅｔｙ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ｉｎ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｆｉｅｌｄ；ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ；ｖｉｄｅｏ ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ 收稿日期２０１７ －０１ －３１ 作者简介蒙云琪（１９６６ －） ， 男， 汉族， 湖北武汉人， 高级工程师， 主 要从事控制爆破相关研究与应用工作， （Ｅｍａｉｌ）ｔｓｙｋｂｓ＠ ｓｏｈｕ． ｃｏｍ。 近年来， 随着国家经济建设的快速发展， 工程爆 破被广泛应用于铁路建设、 城市建筑拆除、 道路边坡 开挖等大型土石方工程中。工程爆破作为一种高风 险的涉及爆炸物品的特种行业， 其管理及施工过程 中产生的各种安全问题不容小觑， 爆破安全监督管 理是保证爆破作业人员人身安全及爆破工程顺利进 行的重要前提［ １］。 爆破安全规程［２］规定， 凡需报 公安机关审批的爆破工程均应由建设单位委托具有 相应资质的监理单位进行安全监理。爆破安全监理 作为一个专门行业， 对爆破工程设计施工及现场管 理进行直接的安全监督管理； 然而， 工程爆破准备工 作繁杂， 施工环节多， 爆破现场环境复杂多变， 同时 对爆破器材有特定的严格要求， 导致安全监理工作 难以全面到位［ ３５］。基于此， 爆破工程现场监理视频 监控系统在爆破工程中的应用得到了极大的重 视［ ６］。 通过分析了爆破工程监理视频监控的特点， 结 合爆破工程安全监理应用实例介绍了基于互联网连 万方数据 接的视频监控系统应用方案。 １ 爆破工程监理视频监控应用 １． １ 爆破工程监理视频监控的需求 爆破安全规程ＧＢ６７２２２０１４中５． ４． ４条规 定， 爆破工程安全监理应在爆破器材的领用、 清退、 爆破作业施工、 爆后安全检查及盲炮处理的各环节 上实行旁站监理， 并作出监理记录。视频监控资料 作为监理记录越来越被重视， 有的地区公安部门要 求每个爆破工程都须保存视频资料［ ７］。因此， 需要 一个适应爆破工程现场环境的视频监控系统以解决 爆破监理现场记录难题。 １． ２ 爆破工程监理视频监控的特点 爆破工程相对其它建设工程具有工期短， 作业 现场位置变化大， 部分爆破工艺作业现场限制人员 进入等特点。而爆破工程监理视频监控应能对爆破 现场进行不间断的录像， 并能即时传输现场视频影 像供安全监督人员查看。目前， 已有极少数爆破工 程项目在现场配备了视频监控系统， 但该系统的费 用较高， 且摄像头位置固定， 需专门人员来进行安 装， 对短期、且灵活的爆破项目而言并不适用［ ８］。 因此要求爆破现场视频采集仪具有小巧灵活， 安装 和操作简便， 并随着爆破作业的推进能方便更换视 频采集位置的特点。 ２ 爆破工程监理视频监控方案 ２． １ 爆破工程监理视频监控点的布置 要满足爆破现场安全监理的要求， 一般布置不 少于２个监控点。一个布置在爆破器材临时存放 处， 监督爆破器材的领用、 保管、 清退全程； 一个布置 在爆破作业工作面， 监督爆破器材的使用。为能多 角度监控减少监控死角， 可在现场增加视频摄像头 数量。监理单位应在爆破作业前制定好视频监控方 案， 现场监理人员按照视频监控方案随着爆破作业 的推进及时调整视频监控摄像头的位置和角度， 以 便达到更全面、 充分地收集爆破现场视频资料的 目的。 ２． ２ 爆破现场视频监控系统 随着电子技术和网络技术的发展， 通用的视频 监控仪器功能不断完善， 成本更加低廉， 配置一套爆 破现场视频监控系统变得越来越简单和高效。 爆破现场视频监控系统主要由布置在现场的网 络摄像头、 数据存储器、 信号传输系统、 视频显示监 控系统、 视频处理系统组成。见图１。 图１ 视频监控原理 Ｆｉｇ． １ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｖｉｄｅｏ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ 利用智能手机对应的ＡＰＰ进行连接设置， 将现 场无线网络摄像头接入现场无线路由器ＷＩＦＩ， 通过 无线路由器或移动４Ｇ路由器接入互联网。智能手 机和视频监控ＰＣ通过互联网实施监控， 以及下载 摄像头中保存的录像段落以便存档。通过获得摄像 头ＩＰ及访问密码授权， 管理部门可远程查看即时的 爆破现场视频以实施相应的安全管理； 场外爆破专 家可通过远程监控系统指导爆破工作， 整体提高工 程现场爆破技术水平。 若需夜间视频监控， 选用具有红外夜视功能的 摄像头； 隧道等地下工程无网络环境时， 需要用到 ＷＩＦＩ中继或光纤传输器将网络接到工作面上； 离公 共网络较远的偏僻山区的爆破视频监控， 可用无线 网桥传递视频信号， 将监控系统接入网络以便于远 程传输。保密工程需与外网物理隔离时， 则可用摄 像头ＡＰ或有线连接组成一个短距离的视频监控 网。见图２。 ３ 视频监控系统应用实例 ３． １ 工程概况 某砖瓦厂烟囱因建设开发区亟需拆除。拟采用 爆破方法拆除该座已用多年现已停用的６８ ｍ高， 底 部外径５． ３ ｍ的旧砖烟囱。烟囱北边距离村民房屋 约４７０ ｍ； 东北面距离村民房屋约８８０ ｍ， 距离厂房 ９４１第３４卷 第２期 蒙云琪， 吴剑锋， 张兆龙， 等 爆破工程现场监理视频监控系统的应用 万方数据 约１９０ ｍ；西北面距离鱼塘６６ ｍ，石棉瓦平房约 ３８ ｍ； 西面距离简易厂房１７２ ｍ； 东侧距离近南北走 向的６ ｋＶ高压线约５０ ｍ， 距离简易厂房５７ ｍ， 距离 运土场约２２０ ｍ； 南距砖瓦厂房屋８８ ｍ。采用定向 倾倒爆破技术， 将烟囱倾倒在预定范围内。爆破施 工中， 对爆破作业各项流程进行全程、 全方面监理监 控， 保证施工规范， 管理到位； 同时确保施工人员和 周边人员安全。 图２ 视频监控系统设备组成 Ｆｉｇ． ２ Ｖｉｄｅｏ ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ ３． ２ 视频监控系统布置 基于爆破安全监理的全面监督管理职责， 此次 烟囱爆破布置两个视频监控测点对整个爆破工艺流 程及现场管理进行全方位监控。其中， 在烟囱爆破 工作面前方两侧各布置一个测点， 分别为１＃和２＃， 以监控整个爆破施工过程； 烟囱倾倒方向的正后方 布置一个测点， 为３＃， 以监控烟囱爆破倾倒时烟囱 后座现象。现场摄像头布置如图３、 图４所示。便 携式视频监控摄像头及供电、 网络传输系统固定在 可移动的三脚架上， 根据施工流程， 适时调整摄像头 位置， 并将摄像头的视线、 视角调到更细致地反映现 场状态处， 以便能实施全程全方位的视频监控。 图３ 爆破现场监控 Ｆｉｇ． ３ Ｖｉｄｅｏ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓｉｔｅ 图４ 烟囱后部破碎过程监控 Ｆｉｇ． ４ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｉｍｎｅｙ′ｓ ｂｒｏｋｅｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｔ ｔｈｅ ｂａｃｋ ３． ３ 视频监控小结 该工程爆破视频监控系统具有简便简洁， 记录连 续、 可靠， 易于检查、 调整等特点， 利用智能手机可在现 场随时查看视频角度和图像质量而做出调整， 采用存 储卡记录监控视频文件， 即使传输网络中断也不影响 视频的记录。该工程爆破视频监控系统在工程中全面 地记录了爆破施工过程及现场管理工作。其中１＃、２＃ 监控测点完整的记录了爆破器材的领用， 爆破施工工 艺的装药， 连线， 防护等过程， 在临爆破前将１＃、２＃监控 测点移出烟囱倾倒范围， 拍摄烟囱倾倒过程， 保存的视 频监控资料可作为公安部门留存资料， 同时为爆破工 程后续技术总结提供依据。３＃监控测点主要记录了烟 囱爆破倾倒时的烟囱后部下坐及解体形态， 为烟囱爆 破倾倒过程的烟囱下部力学破坏分析提供研究资料。 截取各视频监控测点的画面如图５、 图６所示。 图５ 烟囱倾倒前方监控截图 Ｆｉｇ． ５ Ｆｒｏｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒ ｓｃｒｅｅｎｓｈｏｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｉｍｎｅｙ′ｓ ｂｒｏｋｅｎ 图６ 烟囱倾倒后方监控截图 Ｆｉｇ． ６ Ｒｅａｒ ｍｏｎｉｔｏｒ ｓｃｒｅｅｎｓｈｏｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｉｍｎｅｙ′ｓ ｂｒｏｋｅｎ ０５１爆 破 ２０１７年６月 万方数据 ４ 视频监控系统应用展望 利用智能手机和视频监控ＰＣ通过互联网实施 监控， 丰富和完善了安全监理工作手段。在取得成 功应用的同时， 对其存在的缺点及不足也有了新的 认识， 并提出新的应用展望。 ４． １ 存在的问题 （１） 网络带宽影响信号传输速度和质量， 电源 采用移动电源， 需及时更换电源。ＰＣ监控采用辅码 流以便流畅显示， 显示分辨率偏低问题。图像处理 芯片速度的限制， 有１ ｓ延时问题。 （２） 标清１２８０ ７２０分辨率２０桢／ ｓ录像数据 压缩存储Ｈ２６４文件格式每分钟需约４． ５ Ｍ， ６． ５ Ｇ／２４ ｈ，８ Ｇ存储卡可记录２９ ｈ视频， 因此存储 卡数据要当天及时导出， 避免被后续录像文件覆盖。 ６４ Ｇ存储卡可记录８ ｄ视频。 （３） 爆破现场粉尘对监控图像质量影响较大， 现场摄像头需及时检查和维护， 必要时还需增加防 尘防水装置。夜间作业或地下工程须有良好的照明 确保图像质量； 狭小的工作面安装摄像头还要避开 作业人员活动范围。 ４． ２ 展望 基于智能手机及无线网络连接技术的爆破现场 监理视频监控系统在一定程度上满足了监控记录的 要求， 但存在网络速度较慢及监控视频分辨率不高 的系列问题， 在后续监理视频监控工作者中， 应提高 宽带传输速度及视频摄像头分辨率， 使得监理视频 监控记录更加清晰完整。 提高对爆破工程现场视频监控资料的重视度， 及时更新并保存视频资料， 保证各爆破工程视频监 控资料的完整性。同时。将各爆破工程的监理视频 监控资料并入一个统一的爆破安全管理系统中去， 以方便后期经验总结。 ５ 结论 （１）分析了爆破工程监理视频监控的应用特 点， 介绍了一个轻便的基于互联网连接的视频监控 系统应用方案， 为类似爆破工程现场安全监理提供 参考及经验。 （２） 利用智能手机和视频监控ＰＣ通过互联网 实施监控， 对某烟囱拆除爆破工程进行了实时监控， 记录了该烟囱爆破设计施工、 现场管理及烟囱爆破 拆除的整体过程， 为安全监理工作的展开及后续总 结提供了全方面的资料。 （３） 分析总结了基于智能手机及无线网络连接 技术的爆破工程现场监理视频监控系统存在的不足 之处， 并提出了其应用展望， 为爆破工程现场监理视 频监控系统的应用发展提供了参考。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ） ［１］ 汪旭光．爆破设计与施工［Ｍ］．北京 冶金工业出版 社，２０１４． ［２］ 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