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浅析基于智能吊篮的高空作业远程视频监控系统的设计与实现

邱鸿志
  
电子企业
2023年5期
南通宇博建筑机械制造有限公司 江苏 如皋 226300

摘要:文章提出了一种对智能吊篮高空作业场景实施监测的远程视频监控系统设计方案。在简单说明该系统的总体框架设计思路的基础上,从应用服务端、监控客户端这两部分入手,对该基于智能吊篮的高空作业远程视频监控系统的设计方案与实现要点进行了具体阐述,以供参考。

关键词:智能吊篮;高空作业;远程视频监控系统

引言:智能吊篮的高空作业现场环境复杂,当前对智能吊篮的高空作业监管工作展开情况来看,存在着智能化检测、远程化监管手段缺乏的问题,需要结合现实需求,完善对应高空作业远程视频监控系统的设计。

一、基于智能吊篮的高空作业远程视频监控系统的总体框架设计

本研究设计的基于智能吊篮的高空作业远程视频监控系统可以细化出两个结构层次,即客户端以及服务端。其中,客户端主要提供登录注册、设备定位、实时监控、消息中心等功能服务。服务端内包含着两部分,其一为Spring Cloud微服务组件,内含服务发现中心Eureka、网关Zuul、负载均衡Ribbon、声明式REST组建Feign;其二为SpringBoot微服务模块,内含软硬件通信服务、个人服务、监控服务、消息服务、安全帽检测服务。在实际的系统开发期间,微服务架构组件以及微服务模块主要在对应系统应用服务端实现开发。

二、基于智能吊篮的高空作业远程视频监控系统的具体设计与实现

(一)应用服务端的设计与实现

1.软硬件通信服务模块

第一,吊篮的硬件环境设计。在智能吊篮的篮体中引入具备传感检测、供电、监控与通信、运行参数设置等功能的电柜。

第二,基于Rabbit MQ的双向文本传输。应用Rabbit MQ作为基于高级消息队列协议订阅/发布模式的消息队列,将其引入软硬件通信服务模块内,实现对云平台与智能吊篮间长连接的自动化实现成为现实。其中,消息队列主要承担着对实时数据进行缓冲与分发的任务。

第三,基于RTMP的流媒体传输。应用RTMP流媒体传输协议,实现对流媒体服务器的构建,由硬件多媒体处理器采集、上传的视频内容在流媒体服务器内汇总,并实现输出。

第四,基于FTP的图像传输。选定图像数据的传输协议为FTP,组织展开独立的FTP文件服务器的构建,以此实现对海量图片数据的存储与管理[1]。在该系统图片文件存储期间,依托硬件多媒体处理器定时抓帧,获取工况照片,结合用户身份照片同时上传给FTP服务器,监控服务单元下载工况照片,并在用户端输出。

2.客户端业务相关服务模块

第一,数据库。面向用户提供个人服务数据库、监控服务数据库、消息服务数据库。其中,在个人服务数据库内主要存储用户信息,相应数据来源于用户注册,依托用户登录、用户个人信息维护、权限验证、其他服务模块查找等方式实现输出;在监控服务数据库内主要存储工况参数记录、控制指令记录、项目信息、吊篮信息,相应数据来源于吊篮上传以及管理员下达,依托设备定位、工况参数监控、参数异常检测、责任关系查询等方式实现输出;在消息服务数据库内主要存储消息信息,相应数据来源于管理员广播以及系统报警,依托消息记录查看等方式实现输出。

第二,个人服务。面向用户提供与个人账号、个人信息相关的服务接口,提供的主要服务内容包括用户注册、用户登录、账号信息查询、权限验证等等。

第三,监控服务。面向用户提供与智能终端监控相关的服务接口,提供的服务内容主要包括吊篮分布定位、安全帽检测、工况参数的存储与监测、施工现场的多类别监控、下达控制指令等等。

第四,消息服务。面向用户提供消息记录、存储、查询的接口,重点实现对消息的推送。

(二)监控客户端的设计与实现

1.登录注册模块

第一,新用户注册。主要步骤包括选择用户角色、填写注册信息、对注册信息的合法性与完整性进行检查、面向个人服务模块发起请求、对请求响应逻辑进行处理、向用户发出结果提醒等等。

第二,用户登录。本系统支持用户使用密码登录系统,或是保持登录。当用户选择使用密码登录时,系统完成的主要步骤为填充历史数据、检查登录信息、向个人服务模块发出请求、对请求响应进行处理等。当用户选择保持登录时,再次登录系统期间,系统完成的主要步骤为本地令牌的查询、在HTTP头部写入令牌并向个人服务模块发出请求、对请求响应进行处理等。在令牌过期时,及时删除本地令牌,并在用户再次登录系统期间转入密码登录流程。

2.设备定位模块

第一,LBS空间定位服务。依托对嵌入式和空间定位技术的应用,对设备当前的位置信息进行获取[2]。在此基础上,结合地理信息系统技术以及无线网络的使用,面向用户提供更多信息服务,包括地理信息、时间信息、人文信息等等。

第二,基于Baidu Map SDK的吊篮分布定位。主要流程如下所示:判断是否具有必要权限,如判断为“否”,则请求授权;如判断为“是”,则进行地图、定位的初始化;初始化点聚合管理类;请求后台监控服务;判断是否收到请求响应,如判断为“否”,则继续判断;如判断结果为“是”,则确定使用密码登录系统或是保持登录;如果登录过期,则跳转至登录界面;如保持登录,则解析项目列表数据,在点聚合管理类中添加Marker点标记,并显示吊篮定位分布。

第三,改进的针对行政区域的多点聚合。为避免移动终端屏幕范围内由于吊篮位置的逐一显现而导致的页面杂乱且标识重叠的问题发生,主要引入了多点聚合技术,实现对吊篮位置的智能化标识。

3.实时监控模块

第一,实施工况参数监控。主要流程如下所示:对工况数据实施初始化;开启定时任务;判断用户是否上拉刷新,如判断为“否”,则持续进行判断;如判断为“是”,则清除定时器;立即执行一次Task;返回开启定时任务步骤,循环整个流程。

第二,实施视频监控。主要流程如下所示:获取屏幕适配宽高;设置播放器大小;初始化播放器参数、流程参数;绑定监听函数;请求后台监控服务;判断是否受到请求响应,如判断为“否”,则持续进行判断;如判断为“是”,则展开解析;若是解析失败,则添加404故障图片;若是解析成功,则获取RTMP拉流地址,并设置播放地址。

第三,历史图片查询。将内置ImagcView组件替换为SmartImagc,依托缓存实现对图片加载速率的提升。

4.消息中心模块

第一,消息的广播与接收。利用普通HTTP请求,能够促使消息内容向消息服务模块传递,并由该模块实现对消息的分发,用户主要为消息的接收者。消息的接受处理流程主要如下:判断是否受到广播消息,如判断为“否”,则继续判断;如判断为“是”,则开启客户端振动与提示音;进行消息解析;通知栏提示;判断用户是否点击,如判断为“否”,继续发出通知栏提示;如判断为“是”,则关闭振动;跳转至消息中心界面。

第二,紧急拨号。在收到报警消息后,依托消息中心内设置的报警消息条目即可实现紧急拨号。此时,客户端能够显现出相应报警吊篮所对应着的管理人员姓名与联系方式。

总结:综上所述,依托基于微服务架构的应用服务端以及基于Android的监控客户端的设计,能够构建起的远程视频监控系统,切实实现对智能吊篮高空作业情况的实时性监控,确保作业安全,降低各项智能吊篮高空作业安全问题的发生概率,真正意义上实现智能吊篮高空作业安全管理工作的智能化。

参考文献:

[1]黄伟秦. 水电站高处作业智能防坠监控系统研究与应用[A]. 福建省电机工程学会.福建省电机工程学会2020年学术年会获奖论文集(下册)[C].:福建省电机工程学会,2021:315-318.

[2]曾舜安,刘轶华,郑亿安. 一起自行直臂式高空作业平台倾翻事故的检测分析[J]. 建设机械技术与管理,2020,33(S1):33-35.

作者简介;邱鸿志(1988.09-),男,江苏省南通市,汉族,大学本科,助理工程师,研究方向:建筑机械——擦窗机、高空吊篮设计与应用。

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