第一章 概述
随着城市化进程的加快，城市建设日新月异，楼盘商业兴建、地铁开挖、旧城拆迁、道路施工......在工程建设过程中需要挖掘大量的土石方，这些建筑渣土除了部分回填外，绝大部分都得运输至消纳场地，这对渣土管理工作提出了新的更高的要求。渣土清运收纳工地是一个安全事故多发的场所。如何规范建筑渣土处置管理，加强对渣土清运的监管力度，以有效遏制各类违章行为，提升城市的市容市貌形象，这是当前我们所面临的亟待解决的一个崭新课题。 在新形势下，渣土管理工作唯有技术上的的创新，才能更好的提升管理水平。我们只有站在新的起点上，积极探索适合渣土管理实际的新思路、新方法，创新管理手段，突出重点，真抓实干，才能取得更好的管理实效。
目前，随着4G移动互联网、RFID物联网、互联网+等技术日益发展。有效利用物联网、4G无线视频监控、互联网+等技术，为监管部门治理施工工地渣土管理提供了高效的智能化、信息化的服务。日常更方便的管理渣土车辆“超高超载”、“带泥上路”等城市道路污染市及容环境破坏问题。
通过4G视频监控系统，工地布设的摄像头可将现场采集的视频信号实时传递至市市容局监控中心大屏幕显示，并将数据储存于后台服务器。不仅如此，该系统还能实时记录冲洗槽水位、车轮冲洗、人工清理作业、渣土装高、墙板带泥等情况。利用全面的监控数据，按照RFID电子双向签单的原理，RFID数据通过4G网络实时上传到中心服务器，后台统计渣土装点及渣土缷点的数据，生成数据报表便于查询，还能对所有渣土车进行违规预判，有效提升渣土车污染路面的监管力度和执法效率。24小时全天候、全实时的、全过程的监管渣土清运收纳行业的作业管理的问题。全国各地方也都明文规定：辖区内的渣土清运收纳工地必装音视频监控系统以供远程实时监监控，并录像取证倒查。
第二章 系统设计标准
二.1 系统设计标准
本项目实施所涉及的技术标准和规范（含设计标准和规范、产品标准和规范、工程标准和规范、验收标准和规范等）必须符合中华人民共和国有关条例及规范，至少应包括：
（1）《JGJ/T 292-2012 建筑工程施工现场视频监控技术规范》
（2）《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）
（3）《智能建筑电气安装工程施工质量验收规范》（GB50303）
（4）《自动化仪表工程及验收规范》（GB/J93-96）
（5）《自动化仪表工程质量检验评定标准》（GB/J131-96）
（6）《信息技术软件包质量要求和测试》（GB/T17544）
（7）《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》（GB50254-96）
（8）《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》（GB50257-96）
（9）《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）
（10）《工业企业通信设计规范》（GBJ42-81）
（11）《有线电视系统工程技术规范》（GB50200-94）
（12）《有线电视广播系统技术规范》（GY/T106-99）
（13）《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
（14）《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74）
（15）《安全防范系统验收规范》（GA308）
（16）《安防视频监控系统技术要求》（GA/T367）
（17）《安防防范工程技术规范》（GB50348-2004）
（18）《计算机软件质量保证计划规范》（GB/T12504）
以上所列的主要技术标准和规范，如未能达到国际或国内最新标准时，承包方应使系统的设计、选用的设备材料符合最新的国际、国内标准，并提供采用的国际、国内标准、规范和所应用的最新版本和有关技术依据资料
二.2 系统设计功能
利用4G无线网络，建立一个多途径、多用途“渣土运输处置视频监控管理系统”，提供远程监控立案、现场图像抓拍立案、连续录像执法取证、历史案例回放分析、现场指挥决策等多项重要的功能，实现市容执法的公平、公正、公开，大大提高执法效率。“可视化系统”：“统一平台、统一通信、统一指挥”的“渣土运输处置视频监控管理系统”平台。专业的网络视频指挥调度系统、网络视频会议系统和集中监控管理系统；系统将各个前端独立的、分散的监控子系统和会议室通过计算机网络进行远程集中监视、控制、存储、报警联动、视频会议等功能，构建一套综合性多功能、多媒体交互式的系统平台。从而实现一整个全数字化的、高度系统集成的智慧系统。
2.3建立监控系统后能实现以下功能：
1. 通过4G网络远程实时视频监控渣土装点及渣土缷点的情况。
2. 通过360度云台摄像机对出入渣土装点及渣土缷点工地的工程车辆进行视频监控，对现场的部分细节进行缩放检视。
3. 渣土装点出口及渣土缷点入口安装RFID打卡设备，RFID打卡功能，先刷卡再放行，同时自动拍照上传，并通过4G网络实时上传到监控中心存储，同时把打卡记录传回后台，后台服务器自动生成数据统计报表后，方便监控中心统计装点及缷点的车方数量，还能远程调阅每部车辆的信息及司机的信息。
4. 系统配备红外灯,能够在夜间等恶劣状况下正常工作。
5. 录制现场监视情况，随时检索回放，杜绝危险事故。
6. 设备拆装方便，可随时布置于新工地。
7.可扩展可兼容，后续有进一步的需要可以把渣土清运收纳工地现场的视频监控扩展进系统平台里来。
2.4 系统性能：
l 安全可靠性——本系统采用多层次多技术融合的安全性保障机制，具有多级用户名/密码保护认证机制，嵌入式系统软件，DES加密传输方式等等措施，保障系统的安全不受侵害。
l 先进性——能够很好地适应计算机软、硬件和数字视频技术的发展，不断满足业务的需求。
l 经济与实用性——在满足先进性和上级市容部门有关规范要求的前提下尽量节省资金投入。在注重实际应用效果的基础上对设备进行选配，保证系统长期稳定地运转。
l 开放与兼容性——在总体规划系统选型时，需考虑到固定和4G等子系统之间的集成特性，支持开放的开发接口，可接入已建设的数字市容系统中。
第三章 系统设计方案
一、项目概述与需求
100个工地进行渣土运输，出土量在一万立方米以上的工地，均被纳入市容市容监管局视频监控范围。而监控最重要的方面，就是渣土车必须合理装载、清洁出门；防止运输过程中多拉快跑、漏洒污染。装载完毕后，这辆车经过保洁人员用高压水枪清洗车身、车轮上的泥土，并由值守人员检查清洗效果确认后，被准予刷卡放行。
3.21、车辆上安装车载电子标签或每车发放RFID卡，出入渣土装点及渣土缷点实行刷卡放行的准入机制。
3.22、渣土装点出口及渣土缷点入口安装固定式读卡器，移动手持式可备用，或作为上路临时查违用。
3.23、渣土装点出口及渣土缷点入口安装4G传输设备及摄像机，对进出的车辆拍照及录像“超高超满”录像取证。高集成度“摄、录、传”一体化高清摄像机。
高集成度“摄、录、传”一体化高清布控高速云台摄像机。24、预留，可扩展中转点、处置点摄录像装置
3.25、市数据中心机房网络及服务器、存储、数据库等后台设备：
市容环卫处管理人员，各区(园区)市容部门有关人员，各建筑垃圾经营服务企业信息员等，借助互联网通过《渣土运输视频监控管理平台系统》软件，实现实时、全方位、全线路的渣土运输车辆的监控、统计、查阅管理。二、统技术架构及体系
4G视频系统组成主要有以下三部分：
（1）前端系统（包括视音频采集、处理、发送、存储和控制等设备）；
（2）数据通讯网络（包括4G无线公网、互联网和专网、RFID数据采集）；
（3）监控管理平台（包括流媒体服务器、网关服务器、中心服务器及存储服务器与应用单位的服务端和客户端软件等，进入内网需经过网闸）。流媒体服务器就是一个运行着“中心管理软件”的服务器。中心存储服务器，录像存储对于事后线索查找、核实非常重要。因此存储服务器多采用中心统一存储的方式，用户可根据实际情况来选择服务器存储容量。
为了提高系统性能和更好的实现数据共享，系统使用混合模式支持B/S或C/S模式，系统中仅需要在内部完成且数据保密要求较高的RFID电子标签管理系统(发放RFID卡、数据初始化等)使用C/S客户端形式;而其它通过互联网实现数据访问的系统则采用B/S开发，如各区(园区)市容部门的信息查询模块等。系统采用MYsql数据库，.NET系列开发工具编程，服务器采用Windows server2008系列操作系统，用户端运行在WindowsXP,Windows Vista,Windows 7系列操作系统,支持安卓、苹果手机端监控。考虑到机房设备统一放置在市数据中心的数据中心机房，数据中心机房统一进行管理。
应用软件由以下三个系统组成：
渣土运输车辆RFID实时监管系统;
渣土运输图像视频远程监管系统;
渣土运输车辆巡查监管系统（预留）;
以上三个系统即可独立运行又互相补充完善。
三、硬件设备各子系统功能介绍
1、车载RFID电子标签与读卡器
给每一辆建筑渣土运输车辆安装防拆卸有源RFID电子标签，并对该卡录入本车辆有关信息(如：车型、司机姓名、车牌号、荷载量、所属企业等)，然后在需要监管的场所安装RFID读卡器(固定场所可以用固定式读卡器，临时场所可以用手持式读卡器)，每一辆建筑渣土运输车辆到达或离开的时间等信息就会自动被读取，并通过与读卡器的连接的4G/4G无线视频服务器同步传输到后台服务器，监管中心提取现场和出发地信息进行对比，立即可以发现车辆是否被中途掉包、是否在合理的时间内到达等。考虑到现场无人情况的出现，系统支持无人值守，车辆路过时自动触发固定式RFID读卡器进行读卡。固定读卡器应具备：防水、防雷、防高温(摄氏60度以上)、抗低温(零下5度以下)等功能。RFID卡片在验证合法后，将依据在读卡器安装处装上与读卡器联动信号灯，读卡成功信号灯闪烁即表示读卡成功，驾驶员可开车驶离。
2、摄像、录像、传输，集“摄录传”多功能一体化装置
由视频摄像、录像、4G无线传输等组成。在车辆经过摄录点时，由固定式读卡器感应到后，触发启动拍照摄像系统，完成对经过该处车辆的拍照和固定时间段(约5秒钟)的摄像取证，所拍照片和摄录的录像数据以车辆的“RFID卡号+启动拍摄的时间(年月日时分，各取两位数)”为文件名储存到网络存储服务器内。 网络存储服务器的硬盘容量，以足够存储一个月的照相录像数据为标准。
按一个建筑工地同时有20辆渣土车在运输，每辆渣土车每天运输20趟，每段录像时间5秒，测算得到每天每个摄录像点的摄像数据量约为778M(按往返均进行拍摄计算，实际空车返回时是不需要摄录的)。一张JPEG格式1280*720的照片容量一般都不到400K，每天每个拍照点的照片所占容量约为313M。“照片+录像”合计数据量约1090M，即约1G，一个月就是30G，100个建筑工地1个月为30G*100个=3000G。
3、数据传输平台功能
3.1、信号采集功能
抓拍渣土车图片、录像视频，实时采集视频、音频信息，具备1-4路音视频、GPS信号、报警信号的输入，云台摄像机可以水平360°、垂直-90°到90°旋转。RFID刷卡信息采集。
3.2、无线传输功能
利用4G无线网络传输RFID刷卡信息、音视频，画质、音质清晰（支持720P/D1格式传输），没有距离限制，实时性强，使用、维护方便。
3.3、远程控制
（1）远程控制功能
通过客户端软件，可以远程控制前端云台摄像机的旋转和变焦，便于领导或相关人员及时深入地了解现场的具体情况。
（2）远程上下线功能
可以通过后端来控制前端设备远程上下线，可有效的节约4G流量。
（3）远程调取录像功能
能通过监控软件直接调取前端存储设备中的视频信息，调出的录像为720P/D1格式。
（4）远程设置、更改IP功能
可以通过后台软件能对图像质量（传输、存储码流、图像亮度、对比度、色彩等）进行设置，并能够远程更改IP地址。
注：若各园区卸载点无4G上网环境，应在渣土卸载点由运营商敷设光纤链路到位，并保证提供各个卸载点设备是在同一网段工作可以互相访问，并能与数据中心服务器之间保持实时链路通讯。
4、数据中心机房设备
根据项目需要可单独设立机房。所有网络、存储、刀片服务器、数据库及安全设备等均托管在市数据中心机房内。机房内需增加并专用于本项目的主要设备如下：
服务器：刀片服务器机架一套，数据库服务器1套;WEB服务器1套;高性能视频服务器1套。
存储：磁盘阵列系统1套，主要用于备份存储各摄录像点传输过来的照片和视频，以及全部渣土车辆的原始信息等。
其余硬件(如网络安全设备,显示器，KVM等)，可利用市数据中心机房内的现有设备设备。
5、监控指挥中心设备
监控指挥中心位于市环卫处主要承担如下功能：
实时监看渣土车辆运行轨迹（车辆加装后具备的功能）;
回放比对违章车辆的原始摄录拍照数据;
处理制作违章车辆的行政巡查通知书。
中心建设包含如下主要设备和内容：
基础装修，含：静电地板铺设、精密空调安装、监视墙安装以及UPS系统采购等。
网络交换机，实现市市容环卫处内部各部门之间，市市容环卫处管理网络系统与市中心数据机房网络之间的访问、联接。
大液晶电视屏，实时监看车辆在电子地图上的GPS运行轨迹;案件论证处理时，有关人员集体查看回放的图像或视频等。
四、平台及软件功能介绍
1、GPS平台
系统采用百度地图系统，GPS实时定位渣土装点及渣土缷点的实际地理位置信息。车辆上加装后可扩展车辆GPS定位功能，并可接入现有的环卫垃圾清扫清运的作业车辆管理平台里统一管理，实现对建筑渣土运输车辆运行路线的实时监管。该系统目前已经在市市容环卫处内部试运行，效果良好。
2、系统软件
数据库系统：MYSQL，1套。
服务器操作系统：Microsoft Windows server 2008，1套。
客户端操作系统：Microsoft Windows 7，N套（由监控电脑而定）。
数据备份系统：1套。
视频录像处理系统：视频处理软件(国产)，1套。
3、应用软件功能模块
《渣土运输处置视频监控监管系统项目》中的应用软件，由以下子系统及功能模块组成(如下图所示)：
各系统模块功能说明：
建筑渣土运输车辆RFID实时监管系统
1)建筑垃圾经营服务企业数据库管理模块
该模块负责对各区(县)的建筑垃圾经营服务企业信息进行统一采集，形成统一的建筑垃圾经营服务企业数据库。系统采用分级授权管理，各区(县)级市容部门可对自己辖区的企业库信息进行查询、维护和管理，市级市容部门可对全市的企业数据库进行查询、维护和管理。
2)建筑渣土运输车辆管理模块
该模块负责对建筑垃圾经营服务企业上报的车辆信息进行管理和维护，通过在车辆上安装RFID设备，并将车辆信息和RFID设备进行绑定，使车辆在系统中获得唯一的身份信息。
3)载点、中转(卸)点信息管理模块
载点、中转(卸)点信息管理模块的功能主要是将全市的建筑工地和卸点的信息采集到系统中,形成统一的装载点和卸点数据库，相关工作人员可对载点和卸点的信息进行统一的管理。载点信息主要包含的信息有：建筑工地的名称、建筑工地的地理位置、建筑工地管理人员的联系方式、施工单位、开工时间、竣工时间、渣土量、总出土量、总用地面积、泥浆量等，卸点信息包括：卸点的名称、卸点的地理位置、卸点管理人员的联系方式、消纳总量、年消纳能力、使用期限等。
4)车载RFID管理模块
RFID设备分为RFID电子标签和RFID阅读器两种。设备管理模块主要的功能主要有以下几个方面：
(1)初始化新的RFID电子标签;
(2)初始化新的RFID阅读器;
(3)将电子标签和建筑渣土运输车辆绑定;
(4)将阅读器和建筑工地及卸点绑定;
(5)电子标签信息和阅读器信息的更改。
5)系统权限管理模块
该模块是一个对用户帐号、系统角色，区(县)以及权限分配等初始化信息进行统一管理的平台。针对每类信息，系统都提供增、删、改等功能。另外，系统将用户分为：市市容局用户，区(县)市容部门用户，建筑垃圾经营服务企业用户等3类，根据不同的业务需要，工作人员可设置每类用户在系统中不同查询和统计权限。
6)人工手动补全处理模块
该模块主要负责对不全的读卡记录进行处理，渣土运输车辆提交手动补全申请，所在区(县)环卫部门通过视频(或其他方式)核实，若确为正常作业，则所在区(县)市容部门对不全的记录进行手动补全，以便正常统计和计费。
7)运输记录查询模块
系统提供给每种角色不同的查询权限，如：市市容部门可对全市运输记录查询，各区(县)市容部门可对各自辖区的运输记录进行查询，各建筑垃圾经营服务企业只可对本企业的运输记录查询 ;系统支持多条件复杂查询，工作人员可按照辖区、工程名称、运营公司、阅读器、车辆、运营情况以及运营时间段来进行查询运输记录，既可以进行单条件简单查询也可进行多条件复杂查询。
8)统计分析和考核模块（定制报表功能）
统计分析和考核模块主要供建筑垃圾经营服务企业统计分析自己的业务车辆，作业情况，输出日报表、周报表、月报表等，有正常车次实时统计，异常车次统计等。对于行业管理部门使用的统计主要有工地统计、运营车辆车次统计、异常车次统计等。还包括基于区域的车辆作业统计和基于装卸点的异常统计和车次统计等。为管理部门，经营服务公司和市局有人员提供各种统计报表的生成和输出，为市局对各区(县)市容部门的考核和区(县)级市容部门的自查提供依据。
9)费用结算模块（定制日常业务功能）
系统根据建筑垃圾经营服务性企业的作业情况，自动为每家企业统计结算周期内正常的作业量，并生成费用结算单，各企业可在线打印该费用结算单，并经各级管理部门盖章后向专户结算费用。另外系统还提供费用结算查询功能，各企业可在线查询本企业的费用结算记录，各级市容部门也可查询辖区内所有企业的结算记录。
建筑渣土运输车辆图像视频远程监管系统
1)录像设备管理模块
设备管理负责对各个工地和中转(卸)点的网络摄像机进行统一的管理，其功能包括：设备接入、设备删除、设备信息管理以及通道管理等;支持云台控制，工作人员在线获取和修改远程录像设备的焦距，光圈，对比度，色度等指标。
2)实时监控模块
该模块根据录像设备的IP，自动连接卸载点的网络摄像机，实现运输车辆作业视频实时传输与监控;并可在线启动远程网络摄像机的录像程序，对卸载点的作业车辆的作业情况进行手动录像。
3)视频、图像文件库管理
卸载点摄像机设备的录像视频文件和图像文件通过网络实时传输到信息中心服务器，并按照设备名和文件类型(可分为:报警触发，手动录像等)来分类存放，管理人员可对视频、图像文件进行管理;支持用户手动删除无用的视频文件。
4)视频、图像回放处理模块
该模块支持在线回放视频、图像库中的视频文件和图像文件，系统支持文件查询功能，用户可按照通道名，时间，以及文件类型(可分为：定时抓取;手动录像;报警触发)等条件来查询视频、图像文件库，并可利用播放器打开视频文件，实现在线播放。
5)设备日志模块
日志管理用户记录每个视频录像设备的报警情况和用户在每个视频录像设备上的执行的操作，具体功能如下：
日志查询：用户可按照工地或卸点(设备名)，日志类型(报警日志、操作日志)、时间段以及操作者来查询日志。查询结果中显示:工地(或卸点名)，操作时间，操作者，以及操作内容等信息。
日志导出：系统支持将日志导出Excel文件功能。
日志清除：对于过时的日志，为了保持日志在一定的规模，管理人员可定时手动清理。
6)报警管理
该模块提供硬件设备各种故障的报警管理，方便管理人员及时发现设备故障和为排除故障提供依据。系统支持对每个视频录像设备设置报警，报警的类型包括 硬盘满报警，视频文件丢失报警，遮挡报警，读写硬盘出错报警以及制式不匹配报警等。一旦出现报警，系统自动将报警信息写入日志。
建筑渣土运输车辆巡查监管系统
1)扣分规则数据库管理模块
系统提供定义多种违章情况的扣分规则，管理人员输入违章类型、违章情况以及对应的扣分分值，系统自动记录该扣分规则，并形成扣分规则库。用户可对扣分规则库进行查询、修改和删除等操作。
2)巡查监管通知书模块
巡查人员发现建筑渣土运输车辆的违章信息，可根据违章事实及时通报相关执法部门。系统自动的生成巡查通报单，通报单中包括：违章事实、扣除车辆分数、扣除建筑垃圾经营服务器企业分数等信息，巡查人员可打印该通报单。
3)数据采集、缓存与传输模块
巡查人员手持巡查读卡器(PDA)巡查时，通过读车载RFID电子标签信息来查询车辆信息库，从而获取该车和该车所属运输公司的详细信息，将正在违法车辆的信息和违法事实一并通过4G(或3G方式)网络传送到系统，同时当网络不通(或其他原因)导致数据无法正常上报时，该模块还负责数据缓存功能，将巡查人员输入的数据暂时保存在PDA设备中，待到PDA设备能够联通网络时，系统再自动上传。
4)数据查询模块
数据查询模块主要是利用巡查读卡器设备实现数据查询功能。 数据查询模块包括：基础数据查询和违章记录查询。
(1)基础数据查询：巡查人员巡查可根据车载RFID电子标签来查询车辆信息和运输公司信息，也可以根据车牌号码、建筑垃圾经营服务企业名称等信息查询信息。
(2)违章记录查询：巡查人员可根据电子标签，车牌号，运输公司等信息查询违章信息数据库。
其他数据接口（定制开发功能）
系统提供数据接口，实现与市市容环境卫生管理处现有的《建筑渣土运输车辆GPS行驶记录系统》、《市容卫生质量监测系统》以及其他第三方软件实现数据、监控中心管理指挥系统。