第一章 概述
隨著城市化進程的加快，城市建設日新月異，樓盤商業興建、地鐵開挖、舊城拆遷、道路施工......在工程建設過程中需要挖掘大量的土石方，這些建筑渣土除了部分回填外，絕大部分都得運輸至消納場地，這對渣土管理工作提出了新的更高的要求。渣土清運收納工地是一個安全事故多發的場所。如何規范建筑渣土處置管理，加強對渣土清運的監管力度，以有效遏制各類違章行為，提升城市的市容市貌形象，這是當前我們所面臨的亟待解決的一個嶄新課題。 在新形勢下，渣土管理工作唯有技術上的的創新，才能更好的提升管理水平。我們只有站在新的起點上，積極探索適合渣土管理實際的新思路、新方法，創新管理手段，突出重點，真抓實干，才能取得更好的管理實效。
目前，隨著4G移動互聯網、RFID物聯網、互聯網+等技術日益發展。有效利用物聯網、4G無線視頻監控、互聯網+等技術，為監管部門治理施工工地渣土管理提供了高效的智能化、信息化的服務。日常更方便的管理渣土車輛“超高超載”、“帶泥上路”等城市道路污染市及容環境破壞問題。
通過4G視頻監控系統，工地布設的攝像頭可將現場采集的視頻信號實時傳遞至市市容局監控中心大屏幕顯示，并將數據儲存于后臺服務器。不僅如此，該系統還能實時記錄沖洗槽水位、車輪沖洗、人工清理作業、渣土裝高、墻板帶泥等情況。利用全面的監控數據，按照RFID電子雙向簽單的原理，RFID數據通過4G網絡實時上傳到中心服務器，后臺統計渣土裝點及渣土缷點的數據，生成數據報表便于查詢，還能對所有渣土車進行違規預判，有效提升渣土車污染路面的監管力度和執法效率。24小時全天候、全實時的、全過程的監管渣土清運收納行業的作業管理的問題。全國各地方也都明文規定：轄區內的渣土清運收納工地必裝音視頻監控系統以供遠程實時監監控，并錄像取證倒查。
第二章 系統設計標準
二.1 系統設計標準
本項目實施所涉及的技術標準和規范（含設計標準和規范、產品標準和規范、工程標準和規范、驗收標準和規范等）必須符合中華人民共和國有關條例及規范，至少應包括：
（1）《JGJ/T 292-2012 建筑工程施工現場視頻監控技術規范》
（2）《智能建筑設計標準》（GB/T50314-2000）
（3）《智能建筑電氣安裝工程施工質量驗收規范》（GB50303）
（4）《自動化儀表工程及驗收規范》（GB/J93-96）
（5）《自動化儀表工程質量檢驗評定標準》（GB/J131-96）
（6）《信息技術軟件包質量要求和測試》（GB/T17544）
（7）《電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規范》（GB50254-96）
（8）《電氣裝置安裝工程爆炸和火災危險環境電氣裝置施工及驗收規范》（GB50257-96）
（9）《電子計算機機房設計規范》（GB50174-93）
（10）《工業企業通信設計規范》（GBJ42-81）
（11）《有線電視系統工程技術規范》（GB50200-94）
（12）《有線電視廣播系統技術規范》（GY/T106-99）
（13）《安全防范工程程序與要求》（GA/T75-94）
（14）《安全防范系統通用圖形符號》（GA/T74）
（15）《安全防范系統驗收規范》（GA308）
（16）《安防視頻監控系統技術要求》（GA/T367）
（17）《安防防范工程技術規范》（GB50348-2004）
（18）《計算機軟件質量保證計劃規范》（GB/T12504）
以上所列的主要技術標準和規范，如未能達到國際或國內最新標準時，承包方應使系統的設計、選用的設備材料符合最新的國際、國內標準，并提供采用的國際、國內標準、規范和所應用的最新版本和有關技術依據資料
二.2 系統設計功能
利用4G無線網絡，建立一個多途徑、多用途“渣土運輸處置視頻監控管理系統”，提供遠程監控立案、現場圖像抓拍立案、連續錄像執法取證、歷史案例回放分析、現場指揮決策等多項重要的功能，實現市容執法的公平、公正、公開，大大提高執法效率。“可視化系統”：“統一平臺、統一通信、統一指揮”的“渣土運輸處置視頻監控管理系統”平臺。專業的網絡視頻指揮調度系統、網絡視頻會議系統和集中監控管理系統；系統將各個前端獨立的、分散的監控子系統和會議室通過計算機網絡進行遠程集中監視、控制、存儲、報警聯動、視頻會議等功能，構建一套綜合性多功能、多媒體交互式的系統平臺。從而實現一整個全數字化的、高度系統集成的智慧系統。
2.3建立監控系統后能實現以下功能：
1. 通過4G網絡遠程實時視頻監控渣土裝點及渣土缷點的情況。
2. 通過360度云臺攝像機對出入渣土裝點及渣土缷點工地的工程車輛進行視頻監控，對現場的部分細節進行縮放檢視。
3. 渣土裝點出口及渣土缷點入口安裝RFID打卡設備，RFID打卡功能，先刷卡再放行，同時自動拍照上傳，并通過4G網絡實時上傳到監控中心存儲，同時把打卡記錄傳回后臺，后臺服務器自動生成數據統計報表后，方便監控中心統計裝點及缷點的車方數量，還能遠程調閱每部車輛的信息及司機的信息。
4. 系統配備紅外燈,能夠在夜間等惡劣狀況下正常工作。
5. 錄制現場監視情況，隨時檢索回放，杜絕危險事故。
6. 設備拆裝方便，可隨時布置于新工地。
7.可擴展可兼容，后續有進一步的需要可以把渣土清運收納工地現場的視頻監控擴展進系統平臺里來。
2.4 系統性能：
l 安全可靠性——本系統采用多層次多技術融合的安全性保障機制，具有多級用戶名/密碼保護認證機制，嵌入式系統軟件，DES加密傳輸方式等等措施，保障系統的安全不受侵害。
l 先進性——能夠很好地適應計算機軟、硬件和數字視頻技術的發展，不斷滿足業務的需求。
l 經濟與實用性——在滿足先進性和上級市容部門有關規范要求的前提下盡量節省資金投入。在注重實際應用效果的基礎上對設備進行選配，保證系統長期穩定地運轉。
l 開放與兼容性——在總體規劃系統選型時，需考慮到固定和4G等子系統之間的集成特性，支持開放的開發接口，可接入已建設的數字市容系統中。
第三章 系統設計方案
一、項目概述與需求
100個工地進行渣土運輸，出土量在一萬立方米以上的工地，均被納入市容市容監管局視頻監控范圍。而監控最重要的方面，就是渣土車必須合理裝載、清潔出門；防止運輸過程中多拉快跑、漏灑污染。裝載完畢后，這輛車經過保潔人員用高壓水槍清洗車身、車輪上的泥土，并由值守人員檢查清洗效果確認后，被準予刷卡放行。
3.21、車輛上安裝車載電子標簽或每車發放RFID卡，出入渣土裝點及渣土缷點實行刷卡放行的準入機制。
3.22、渣土裝點出口及渣土缷點入口安裝固定式讀卡器，移動手持式可備用，或作為上路臨時查違用。
3.23、渣土裝點出口及渣土缷點入口安裝4G傳輸設備及攝像機，對進出的車輛拍照及錄像“超高超滿”錄像取證。高集成度“攝、錄、傳”一體化高清攝像機。
高集成度“攝、錄、傳”一體化高清布控高速云臺攝像機。24、預留，可擴展中轉點、處置點攝錄像裝置
3.25、市數據中心機房網絡及服務器、存儲、數據庫等后臺設備：
市容環衛處管理人員，各區(園區)市容部門有關人員，各建筑垃圾經營服務企業信息員等，借助互聯網通過《渣土運輸視頻監控管理平臺系統》軟件，實現實時、全方位、全線路的渣土運輸車輛的監控、統計、查閱管理。二、統技術架構及體系
4G視頻系統組成主要有以下三部分：
（1）前端系統（包括視音頻采集、處理、發送、存儲和控制等設備）；
（2）數據通訊網絡（包括4G無線公網、互聯網和專網、RFID數據采集）；
（3）監控管理平臺（包括流媒體服務器、網關服務器、中心服務器及存儲服務器與應用單位的服務端和客戶端軟件等，進入內網需經過網閘）。流媒體服務器就是一個運行著“中心管理軟件”的服務器。中心存儲服務器，錄像存儲對于事后線索查找、核實非常重要。因此存儲服務器多采用中心統一存儲的方式，用戶可根據實際情況來選擇服務器存儲容量。
為了提高系統性能和更好的實現數據共享，系統使用混合模式支持B/S或C/S模式，系統中僅需要在內部完成且數據保密要求較高的RFID電子標簽管理系統(發放RFID卡、數據初始化等)使用C/S客戶端形式;而其它通過互聯網實現數據訪問的系統則采用B/S開發，如各區(園區)市容部門的信息查詢模塊等。系統采用MYsql數據庫，.NET系列開發工具編程，服務器采用Windows server2008系列操作系統，用戶端運行在WindowsXP,Windows Vista,Windows 7系列操作系統,支持安卓、蘋果手機端監控。考慮到機房設備統一放置在市數據中心的數據中心機房，數據中心機房統一進行管理。
應用軟件由以下三個系統組成：
渣土運輸車輛RFID實時監管系統;
渣土運輸圖像視頻遠程監管系統;
渣土運輸車輛巡查監管系統（預留）;
以上三個系統即可獨立運行又互相補充完善。
三、硬件設備各子系統功能介紹
1、車載RFID電子標簽與讀卡器
給每一輛建筑渣土運輸車輛安裝防拆卸有源RFID電子標簽，并對該卡錄入本車輛有關信息(如：車型、司機姓名、車牌號、荷載量、所屬企業等)，然后在需要監管的場所安裝RFID讀卡器(固定場所可以用固定式讀卡器，臨時場所可以用手持式讀卡器)，每一輛建筑渣土運輸車輛到達或離開的時間等信息就會自動被讀取，并通過與讀卡器的連接的4G/4G無線視頻服務器同步傳輸到后臺服務器，監管中心提取現場和出發地信息進行對比，立即可以發現車輛是否被中途掉包、是否在合理的時間內到達等。考慮到現場無人情況的出現，系統支持無人值守，車輛路過時自動觸發固定式RFID讀卡器進行讀卡。固定讀卡器應具備：防水、防雷、防高溫(攝氏60度以上)、抗低溫(零下5度以下)等功能。RFID卡片在驗證合法后，將依據在讀卡器安裝處裝上與讀卡器聯動信號燈，讀卡成功信號燈閃爍即表示讀卡成功，駕駛員可開車駛離。
2、攝像、錄像、傳輸，集“攝錄傳”多功能一體化裝置
由視頻攝像、錄像、4G無線傳輸等組成。在車輛經過攝錄點時，由固定式讀卡器感應到后，觸發啟動拍照攝像系統，完成對經過該處車輛的拍照和固定時間段(約5秒鐘)的攝像取證，所拍照片和攝錄的錄像數據以車輛的“RFID卡號+啟動拍攝的時間(年月日時分，各取兩位數)”為文件名儲存到網絡存儲服務器內。 網絡存儲服務器的硬盤容量，以足夠存儲一個月的照相錄像數據為標準。
按一個建筑工地同時有20輛渣土車在運輸，每輛渣土車每天運輸20趟，每段錄像時間5秒，測算得到每天每個攝錄像點的攝像數據量約為778M(按往返均進行拍攝計算，實際空車返回時是不需要攝錄的)。一張JPEG格式1280*720的照片容量一般都不到400K，每天每個拍照點的照片所占容量約為313M。“照片+錄像”合計數據量約1090M，即約1G，一個月就是30G，100個建筑工地1個月為30G*100個=3000G。
3、數據傳輸平臺功能
3.1、信號采集功能
抓拍渣土車圖片、錄像視頻，實時采集視頻、音頻信息，具備1-4路音視頻、GPS信號、報警信號的輸入，云臺攝像機可以水平360°、垂直-90°到90°旋轉。RFID刷卡信息采集。
3.2、無線傳輸功能
利用4G無線網絡傳輸RFID刷卡信息、音視頻，畫質、音質清晰（支持720P/D1格式傳輸），沒有距離限制，實時性強，使用、維護方便。
3.3、遠程控制
（1）遠程控制功能
通過客戶端軟件，可以遠程控制前端云臺攝像機的旋轉和變焦，便于領導或相關人員及時深入地了解現場的具體情況。
（2）遠程上下線功能
可以通過后端來控制前端設備遠程上下線，可有效的節約4G流量。
（3）遠程調取錄像功能
能通過監控軟件直接調取前端存儲設備中的視頻信息，調出的錄像為720P/D1格式。
（4）遠程設置、更改IP功能
可以通過后臺軟件能對圖像質量（傳輸、存儲碼流、圖像亮度、對比度、色彩等）進行設置，并能夠遠程更改IP地址。
注：若各園區卸載點無4G上網環境，應在渣土卸載點由運營商敷設光纖鏈路到位，并保證提供各個卸載點設備是在同一網段工作可以互相訪問，并能與數據中心服務器之間保持實時鏈路通訊。
4、數據中心機房設備
根據項目需要可單獨設立機房。所有網絡、存儲、刀片服務器、數據庫及安全設備等均托管在市數據中心機房內。機房內需增加并專用于本項目的主要設備如下：
服務器：刀片服務器機架一套，數據庫服務器1套;WEB服務器1套;高性能視頻服務器1套。
存儲：磁盤陣列系統1套，主要用于備份存儲各攝錄像點傳輸過來的照片和視頻，以及全部渣土車輛的原始信息等。
其余硬件(如網絡安全設備,顯示器，KVM等)，可利用市數據中心機房內的現有設備設備。
5、監控指揮中心設備
監控指揮中心位于市環衛處主要承擔如下功能：
實時監看渣土車輛運行軌跡（車輛加裝后具備的功能）;
回放比對違章車輛的原始攝錄拍照數據;
處理制作違章車輛的行政巡查通知書。
中心建設包含如下主要設備和內容：
基礎裝修，含：靜電地板鋪設、精密空調安裝、監視墻安裝以及UPS系統采購等。
網絡交換機，實現市市容環衛處內部各部門之間，市市容環衛處管理網絡系統與市中心數據機房網絡之間的訪問、聯接。
大液晶電視屏，實時監看車輛在電子地圖上的GPS運行軌跡;案件論證處理時，有關人員集體查看回放的圖像或視頻等。
四、平臺及軟件功能介紹
1、GPS平臺
系統采用百度地圖系統，GPS實時定位渣土裝點及渣土缷點的實際地理位置信息。車輛上加裝后可擴展車輛GPS定位功能，并可接入現有的環衛垃圾清掃清運的作業車輛管理平臺里統一管理，實現對建筑渣土運輸車輛運行路線的實時監管。該系統目前已經在市市容環衛處內部試運行，效果良好。
2、系統軟件
數據庫系統：MYSQL，1套。
服務器操作系統：Microsoft Windows server 2008，1套。
客戶端操作系統：Microsoft Windows 7，N套（由監控電腦而定）。
數據備份系統：1套。
視頻錄像處理系統：視頻處理軟件(國產)，1套。
3、應用軟件功能模塊
《渣土運輸處置視頻監控監管系統項目》中的應用軟件，由以下子系統及功能模塊組成(如下圖所示)：
各系統模塊功能說明：
建筑渣土運輸車輛RFID實時監管系統
1)建筑垃圾經營服務企業數據庫管理模塊
該模塊負責對各區(縣)的建筑垃圾經營服務企業信息進行統一采集，形成統一的建筑垃圾經營服務企業數據庫。系統采用分級授權管理，各區(縣)級市容部門可對自己轄區的企業庫信息進行查詢、維護和管理，市級市容部門可對全市的企業數據庫進行查詢、維護和管理。
2)建筑渣土運輸車輛管理模塊
該模塊負責對建筑垃圾經營服務企業上報的車輛信息進行管理和維護，通過在車輛上安裝RFID設備，并將車輛信息和RFID設備進行綁定，使車輛在系統中獲得唯一的身份信息。
3)載點、中轉(卸)點信息管理模塊
載點、中轉(卸)點信息管理模塊的功能主要是將全市的建筑工地和卸點的信息采集到系統中,形成統一的裝載點和卸點數據庫，相關工作人員可對載點和卸點的信息進行統一的管理。載點信息主要包含的信息有：建筑工地的名稱、建筑工地的地理位置、建筑工地管理人員的聯系方式、施工單位、開工時間、竣工時間、渣土量、總出土量、總用地面積、泥漿量等，卸點信息包括：卸點的名稱、卸點的地理位置、卸點管理人員的聯系方式、消納總量、年消納能力、使用期限等。
4)車載RFID管理模塊
RFID設備分為RFID電子標簽和RFID閱讀器兩種。設備管理模塊主要的功能主要有以下幾個方面：
(1)初始化新的RFID電子標簽;
(2)初始化新的RFID閱讀器;
(3)將電子標簽和建筑渣土運輸車輛綁定;
(4)將閱讀器和建筑工地及卸點綁定;
(5)電子標簽信息和閱讀器信息的更改。
5)系統權限管理模塊
該模塊是一個對用戶帳號、系統角色，區(縣)以及權限分配等初始化信息進行統一管理的平臺。針對每類信息，系統都提供增、刪、改等功能。另外，系統將用戶分為：市市容局用戶，區(縣)市容部門用戶，建筑垃圾經營服務企業用戶等3類，根據不同的業務需要，工作人員可設置每類用戶在系統中不同查詢和統計權限。
6)人工手動補全處理模塊
該模塊主要負責對不全的讀卡記錄進行處理，渣土運輸車輛提交手動補全申請，所在區(縣)環衛部門通過視頻(或其他方式)核實，若確為正常作業，則所在區(縣)市容部門對不全的記錄進行手動補全，以便正常統計和計費。
7)運輸記錄查詢模塊
系統提供給每種角色不同的查詢權限，如：市市容部門可對全市運輸記錄查詢，各區(縣)市容部門可對各自轄區的運輸記錄進行查詢，各建筑垃圾經營服務企業只可對本企業的運輸記錄查詢 ;系統支持多條件復雜查詢，工作人員可按照轄區、工程名稱、運營公司、閱讀器、車輛、運營情況以及運營時間段來進行查詢運輸記錄，既可以進行單條件簡單查詢也可進行多條件復雜查詢。
8)統計分析和考核模塊（定制報表功能）
統計分析和考核模塊主要供建筑垃圾經營服務企業統計分析自己的業務車輛，作業情況，輸出日報表、周報表、月報表等，有正常車次實時統計，異常車次統計等。對于行業管理部門使用的統計主要有工地統計、運營車輛車次統計、異常車次統計等。還包括基于區域的車輛作業統計和基于裝卸點的異常統計和車次統計等。為管理部門，經營服務公司和市局有人員提供各種統計報表的生成和輸出，為市局對各區(縣)市容部門的考核和區(縣)級市容部門的自查提供依據。
9)費用結算模塊（定制日常業務功能）
系統根據建筑垃圾經營服務性企業的作業情況，自動為每家企業統計結算周期內正常的作業量，并生成費用結算單，各企業可在線打印該費用結算單，并經各級管理部門蓋章后向專戶結算費用。另外系統還提供費用結算查詢功能，各企業可在線查詢本企業的費用結算記錄，各級市容部門也可查詢轄區內所有企業的結算記錄。
建筑渣土運輸車輛圖像視頻遠程監管系統
1)錄像設備管理模塊
設備管理負責對各個工地和中轉(卸)點的網絡攝像機進行統一的管理，其功能包括：設備接入、設備刪除、設備信息管理以及通道管理等;支持云臺控制，工作人員在線獲取和修改遠程錄像設備的焦距，光圈，對比度，色度等指標。
2)實時監控模塊
該模塊根據錄像設備的IP，自動連接卸載點的網絡攝像機，實現運輸車輛作業視頻實時傳輸與監控;并可在線啟動遠程網絡攝像機的錄像程序，對卸載點的作業車輛的作業情況進行手動錄像。
3)視頻、圖像文件庫管理
卸載點攝像機設備的錄像視頻文件和圖像文件通過網絡實時傳輸到信息中心服務器，并按照設備名和文件類型(可分為:報警觸發，手動錄像等)來分類存放，管理人員可對視頻、圖像文件進行管理;支持用戶手動刪除無用的視頻文件。
4)視頻、圖像回放處理模塊
該模塊支持在線回放視頻、圖像庫中的視頻文件和圖像文件，系統支持文件查詢功能，用戶可按照通道名，時間，以及文件類型(可分為：定時抓取;手動錄像;報警觸發)等條件來查詢視頻、圖像文件庫，并可利用播放器打開視頻文件，實現在線播放。
5)設備日志模塊
日志管理用戶記錄每個視頻錄像設備的報警情況和用戶在每個視頻錄像設備上的執行的操作，具體功能如下：
日志查詢：用戶可按照工地或卸點(設備名)，日志類型(報警日志、操作日志)、時間段以及操作者來查詢日志。查詢結果中顯示:工地(或卸點名)，操作時間，操作者，以及操作內容等信息。
日志導出：系統支持將日志導出Excel文件功能。
日志清除：對于過時的日志，為了保持日志在一定的規模，管理人員可定時手動清理。
6)報警管理
該模塊提供硬件設備各種故障的報警管理，方便管理人員及時發現設備故障和為排除故障提供依據。系統支持對每個視頻錄像設備設置報警，報警的類型包括 硬盤滿報警，視頻文件丟失報警，遮擋報警，讀寫硬盤出錯報警以及制式不匹配報警等。一旦出現報警，系統自動將報警信息寫入日志。
建筑渣土運輸車輛巡查監管系統
1)扣分規則數據庫管理模塊
系統提供定義多種違章情況的扣分規則，管理人員輸入違章類型、違章情況以及對應的扣分分值，系統自動記錄該扣分規則，并形成扣分規則庫。用戶可對扣分規則庫進行查詢、修改和刪除等操作。
2)巡查監管通知書模塊
巡查人員發現建筑渣土運輸車輛的違章信息，可根據違章事實及時通報相關執法部門。系統自動的生成巡查通報單，通報單中包括：違章事實、扣除車輛分數、扣除建筑垃圾經營服務器企業分數等信息，巡查人員可打印該通報單。
3)數據采集、緩存與傳輸模塊
巡查人員手持巡查讀卡器(PDA)巡查時，通過讀車載RFID電子標簽信息來查詢車輛信息庫，從而獲取該車和該車所屬運輸公司的詳細信息，將正在違法車輛的信息和違法事實一并通過4G(或3G方式)網絡傳送到系統，同時當網絡不通(或其他原因)導致數據無法正常上報時，該模塊還負責數據緩存功能，將巡查人員輸入的數據暫時保存在PDA設備中，待到PDA設備能夠聯通網絡時，系統再自動上傳。
4)數據查詢模塊
數據查詢模塊主要是利用巡查讀卡器設備實現數據查詢功能。 數據查詢模塊包括：基礎數據查詢和違章記錄查詢。
(1)基礎數據查詢：巡查人員巡查可根據車載RFID電子標簽來查詢車輛信息和運輸公司信息，也可以根據車牌號碼、建筑垃圾經營服務企業名稱等信息查詢信息。
(2)違章記錄查詢：巡查人員可根據電子標簽，車牌號，運輸公司等信息查詢違章信息數據庫。
其他數據接口（定制開發功能）
系統提供數據接口，實現與市市容環境衛生管理處現有的《建筑渣土運輸車輛GPS行駛記錄系統》、《市容衛生質量監測系統》以及其他第三方軟件實現數據、監控中心管理指揮系統。