測速系統(tǒng)技術(shù)方案大華

1、 測 速 抓 拍 系 統(tǒng)設(shè)計(jì)方案浙 江 大 華 技 術(shù) 股 份 有 限 公 司2010年1月目錄一、概述41.1前言41.2設(shè)計(jì)依據(jù)4二、系統(tǒng)組成52.1 系統(tǒng)構(gòu)成52.2 前端采集系統(tǒng)52.2.1攝像單元62.2.2 雷達(dá)單元62.2.3 顯示單元62.2.4 照明單元62.3 網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)72.4 中心管理系統(tǒng)7三、系統(tǒng)功能73.1系統(tǒng)采用工業(yè)化設(shè)計(jì)73.2車輛圖像抓拍功能73.3系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)相機(jī)曝光功能83.4違法車輛數(shù)據(jù)的保存83.5系統(tǒng)抓拍范圍83.6多種人機(jī)交互接口83.7大、小車型設(shè)置及報警功能83.8本地存儲功能83.9違法數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)檢索功能83.10日志查詢功能83.11自動維

2、護(hù)功能93.12軟件升級功能93.13usb備份功能93.14數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程維護(hù)功能93.15用戶管理功能9四、系統(tǒng)特點(diǎn)及性能指標(biāo)94.1 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)94.1.1 全嵌入式結(jié)構(gòu)，無需工控機(jī)，系統(tǒng)更穩(wěn)定94.1.2 內(nèi)置專用工業(yè)級圖像存儲器114.1.3 高清2幅圖像連拍記錄114.1.4 窄波束雷達(dá)，捕獲率高，測速精準(zhǔn)114.1.5 超低功耗，內(nèi)置鋰電池，適合太陽能供電124.1.6 一體化設(shè)計(jì)，便攜、固定式轉(zhuǎn)換方便134.1.7 模塊化設(shè)計(jì)、故障自檢和自動恢復(fù)功能134.1.8 圖片防篡改134.2 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)144.2.1 嵌入式抓拍主機(jī)144.2.2 窄波平板雷達(dá)154.2.3 頻閃

3、閃光燈15五、系統(tǒng)安裝方式165.1 固定式安裝方式165.2 便攜式安裝方式165.3 固定便攜相互轉(zhuǎn)換17六、實(shí)拍效果圖18一、概述1.1前言近年來，隨著城市機(jī)動車數(shù)量的不斷增長，在帶來諸多便利的同時，也存在著一些問題。車輛違法行為層出不窮，交通事故頻頻發(fā)生，都給城市交通管理造成了一定的難度。在“向科技要警力、向科技要效率”的今天，充分利用高科技手段，開發(fā)和研制出可以糾正遏制交通違法行為，有效實(shí)現(xiàn)交通管理，提高交通運(yùn)輸效率的產(chǎn)品顯的十分必要。目前國內(nèi)外雖有類似產(chǎn)品先后被研發(fā)出并面世，但都或多或少存在著不足之處。產(chǎn)品大多采取工控機(jī)視頻采集卡的方式實(shí)現(xiàn)對違法車輛的記錄，雖然價格低廉，但穩(wěn)定性欠

4、缺，故障率較高，增加了維護(hù)成本和工作量。國外產(chǎn)品較為穩(wěn)定，但功能相對比較單一，價格十分昂貴，不適宜全面推廣，大多只應(yīng)用在一些要求非常嚴(yán)格的高端智能測速抓拍領(lǐng)域。大華機(jī)動車測速系統(tǒng)dh-hws200+是具有車輛測速、圖片抓拍、車牌自動識別等功能的嵌入式產(chǎn)品。產(chǎn)品緊密結(jié)合公安交通業(yè)務(wù)需求，綜合吸收了國內(nèi)外產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，采用全嵌入式一體化設(shè)計(jì)和高性能窄波雷達(dá)，系統(tǒng)測速精度高、捕獲率高、穩(wěn)定可靠、功能強(qiáng)大、安裝使用方便，適宜全面推廣。該系統(tǒng)的推出，將真正的解放警力，提高交警的工作效率，真正實(shí)現(xiàn)“科技強(qiáng)警”。1.2設(shè)計(jì)依據(jù)1.中華人民共和國道路交通安全法2.中華人民共和國道路交通安全法實(shí)施條例3.公路交通

5、安全實(shí)施設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范 (jtj074-2003)4.公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件（ ga/t497-2009）5.公安交通指揮系統(tǒng)工程建設(shè)通用程序和要求（ga/t651-2006）6.公安交通管理外場設(shè)備基礎(chǔ)施工通用要求（ga/t652-2006）7.公安交通指揮系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)制圖規(guī)范（ga/t515-2004）8.安全防范工程技術(shù)規(guī)范(gb503482004)9.安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護(hù)技術(shù)要求（ga/t670-2006）10.交通電視監(jiān)視系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范（ga/t514-2004）11.機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)（jjg527-2007）12.機(jī)動車?yán)走_(dá)測速儀（jjg528-2004）1

6、3道路交通安全違法行為圖像取證技術(shù)規(guī)范（ga/t832-2009）14. 國家和地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定二、系統(tǒng)組成2.1 系統(tǒng)構(gòu)成超速抓拍系統(tǒng)由前端采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和中心管理系統(tǒng)構(gòu)成。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如下：系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖2.2 前端采集系統(tǒng)測速抓拍系統(tǒng)主要是由ccd圖像采集單元、液晶顯示屏、平板測速雷達(dá)、電源模塊、鋰電池、大容量存儲硬盤、報警模塊以及最主要的嵌入式抓拍主機(jī)等組成，并有usb2.0、rs232、以太網(wǎng)等各種豐富的數(shù)據(jù)接口，鋰電池一次充電可連續(xù)工作8小時以上，完全可以滿足正常的測速抓拍需求。2.2.1攝像單元采用日本索尼逐行掃描2/3ccd機(jī)芯，具有16001200的圖像分辨率。當(dāng)檢

7、測到有超速車輛經(jīng)過時，攝像單元拍攝到2張高清圖片照片，并在前端本地進(jìn)行存儲。攝像單元集成了最新的鏡頭設(shè)計(jì)技術(shù)，在偏振鏡的幫助下，通過特殊的光學(xué)鍍膜處理可使得在同一個照片中清晰的顯示司機(jī)面容和車輛牌照。2.2.2 雷達(dá)單元系統(tǒng)對車輛的圖像抓拍是指系統(tǒng)運(yùn)用各種觸發(fā)方式對機(jī)動車輛進(jìn)圖像拍攝，選擇可靠的抓拍觸發(fā)方式是系統(tǒng)具有高抓拍率的保證。浙江大華技術(shù)股份有限公司自主研發(fā)的csr-68平板雷達(dá)，具有自主產(chǎn)權(quán)，測速精度高。2.2.3 顯示單元高清晰高亮度的顯示單元保證了在陽光照射下仍可以看清系統(tǒng)操作界面，采用密封面板使得系統(tǒng)具有可靠的防塵、防潮性能；觸摸屏設(shè)計(jì)使得在野外實(shí)際操作時簡單方便；平均無故障工作

8、時間3萬小時充分保證質(zhì)量的穩(wěn)定性。輕觸式操作按鍵，可對亮度、對比度、色度等項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整以滿足各種使用要求。在非現(xiàn)場處罰使用條件下，調(diào)試完成后可按輕觸式電源開關(guān)關(guān)閉顯示器電源，以便節(jié)省電量。2.2.4 照明單元在環(huán)境光線較弱或者夜晚時，要使數(shù)碼相機(jī)拍攝到清晰的照片，需使用輔助光源進(jìn)行補(bǔ)光，通常輔助光源可以選擇恒定照明燈或者閃光燈。在夜間，閃光燈還可以有效抑止汽車大燈對成像質(zhì)量的影響，在強(qiáng)光照射下（例如晴天正午），系統(tǒng)會自動調(diào)整攝像機(jī)的成像模式，抑止強(qiáng)光影響，保證圖片曝光正常，成像清晰。2.3 網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)主要包括交換機(jī)、光收發(fā)設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)前端采集子系統(tǒng)與中心管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和圖像信

9、息的傳輸?？梢赃x擇的傳輸方式有以下幾種：（1）光纖：如果線路可到達(dá)，且施工成本可以承受，可修建光纖鏈路作為前端與中心的數(shù)據(jù)傳輸連接通道，其好處是帶寬能夠保證，應(yīng)用廣泛，為最常見的傳輸方式。（2）無線接入：使用gprs、cdma、3g等無線數(shù)據(jù)傳輸方式，其好處是不需要架設(shè)線路，但其網(wǎng)絡(luò)帶寬小，信號易受天氣、地形影響，適合少量數(shù)據(jù)的傳輸。（3）運(yùn)營商線路：使用運(yùn)營商的專用線路，以adsl/isdn等方式接入。以上方式中，只有光纖鏈路能夠較好地滿足卡口型電子警察系統(tǒng)大量高分辨率圖片、高清視頻等數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬需求。2.4 中心管理系統(tǒng)中心管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對超速抓拍前端路口設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

10、、抓拍圖像和數(shù)據(jù)的處理，以及違章車輛的處罰等工作，并充分考慮與其它交通管理軟件系統(tǒng)的接口兼容問題。三、系統(tǒng)功能3.1系統(tǒng)采用工業(yè)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)備采用工業(yè)化設(shè)計(jì)，產(chǎn)品化程度高，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，性能穩(wěn)定可靠， 設(shè)備具有隱蔽性，可在不同路段進(jìn)行固定、移動兩種方式進(jìn)行執(zhí)法拍攝。3.2車輛圖像抓拍功能根據(jù)用戶設(shè)定的限速值等參數(shù)（測速范圍為20km/h250km/h），系統(tǒng)能自動測量通過車輛的瞬時速度，可自動區(qū)分車輛行駛方向。根據(jù)不同路段規(guī)定設(shè)置限速值，準(zhǔn)確拍攝超速車輛全景圖片，所抓拍的圖片能清晰顯示車輛的車牌號碼、車輛顏色、通行時間、地點(diǎn)、車速、限速、超速百分比以及行駛方向等。3.3系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)相機(jī)曝

11、光功能系統(tǒng)能夠根據(jù)光線變化自動調(diào)節(jié)相機(jī)曝光, 在環(huán)境無霧包括雨雪天、晚間無路燈照明等情況下，采用頻閃輔助光源進(jìn)行補(bǔ)光，保證系統(tǒng)可在多種條件下清晰的抓拍違章車輛圖像，包括車牌顏色、車輛類型及駕駛?cè)藛T的面貌特征等。3.4違法車輛數(shù)據(jù)的保存系統(tǒng)對違法車輛進(jìn)行抓拍時，每次拍攝2幅圖片，拍攝形成的圖像文件以jpeg格式本地保存，可存儲上萬條數(shù)據(jù)信息。3.5系統(tǒng)抓拍范圍系統(tǒng)抓拍車道范圍達(dá)到3車道以上，測速范圍為20km/h250km/h，抓拍捕獲率99%，并支持雙向車道超低速車輛測速。3.6多種人機(jī)交互接口為便于操作使用，系統(tǒng)提供遙控器和觸摸屏兩種人機(jī)界面，采用全中文人性化的操作界面，界面設(shè)計(jì)簡介易懂。為

12、配合戶外復(fù)雜的工作環(huán)境，設(shè)備采用觸摸屏設(shè)計(jì)，并且可以通過液晶屏實(shí)時的觀看到抓拍到的違法車輛圖像及超速車輛通過的時間、速度等違法信息，也可通過lcd顯示屏實(shí)時監(jiān)控車道的動態(tài)信息。3.7大、小車型設(shè)置及報警功能系統(tǒng)可以根據(jù)路段情況及大、小車型設(shè)置超速限值，當(dāng)通過車輛的速度超過設(shè)定限值時，系統(tǒng)可現(xiàn)場報警，如配備無線傳輸模塊也可遠(yuǎn)程報警。3.8本地存儲功能系統(tǒng)配備8g大容量sd卡，可存儲上萬張違法數(shù)據(jù)圖片。3.9違法數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)檢索功能系統(tǒng)提供超速車輛統(tǒng)計(jì)功能，可統(tǒng)計(jì)出某一時間段內(nèi)的超速違法車輛數(shù)量，并以報表的形式輸出，為交通的有效管理提供依據(jù)，提高交通通行效率。同時提供信息檢索功能，按不同權(quán)限對數(shù)據(jù)庫進(jìn)

13、行操作，并提供模糊查詢、數(shù)據(jù)備份。3.10日志查詢功能為便于用戶進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和管理，dh-hws200+系統(tǒng)提供多達(dá)1000條的關(guān)鍵日志記錄，要戶可通過查詢相關(guān)日志信息進(jìn)行故障診斷等。3.11自動維護(hù)功能系統(tǒng)具備自動維護(hù)功能，自動維護(hù)周期可根據(jù)需要進(jìn)行配置，自動維護(hù)時對設(shè)備的參數(shù)重新初始化后可恢復(fù)到之前工作狀態(tài)。3.12軟件升級功能系統(tǒng)提供主機(jī)軟件遠(yuǎn)程升級和本地升級功能，當(dāng)升級完成后系統(tǒng)能自動復(fù)位。3.13usb備份功能考慮到違法數(shù)據(jù)的獲取方便，系統(tǒng)除具備通過網(wǎng)絡(luò)的方式下載違法車輛圖片或者視頻文件外，還設(shè)計(jì)了usb下載功能，用戶可根據(jù)需要方便的下載違法圖片或者視頻文件到usb移動硬盤或者u盤。

14、3.14數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程維護(hù)功能通過以太網(wǎng)、cdma/gprs及3g等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程訪問和遠(yuǎn)程系統(tǒng)維護(hù)功能，可觀察設(shè)備內(nèi)部溫度、關(guān)鍵部件運(yùn)行狀態(tài)。3.15用戶管理功能對用戶權(quán)限進(jìn)行等級劃分，并可根據(jù)用戶級別增加、刪除和修改用戶權(quán)限，不同等級的用戶擁有不同的操作權(quán)限。在進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、圖片刪除、系統(tǒng)升級等關(guān)鍵操作時，必須進(jìn)行用戶權(quán)限校驗(yàn)。四、系統(tǒng)特點(diǎn)及性能指標(biāo)4.1 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)4.1.1 全嵌入式結(jié)構(gòu)，無需工控機(jī)，系統(tǒng)更穩(wěn)定目前國內(nèi)大多數(shù)測速抓拍系統(tǒng)采用工控機(jī)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的方式實(shí)現(xiàn)圖像的抓拍，這種方式在研發(fā)上較為便捷，容易實(shí)現(xiàn)，但穩(wěn)定性欠缺，體積龐大，使用不便，此外，計(jì)算機(jī)病毒以及操

15、作系統(tǒng)的漏洞等都將會給系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成不良后果。而dh-hws200+的系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分利用大華公司在視頻圖像監(jiān)控領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，主機(jī)硬件上采用大華公司已在安防領(lǐng)域有成熟應(yīng)用的硬件平臺，并根據(jù)測速抓拍實(shí)際應(yīng)用的需要，對硬件電路進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，在元器件選擇上全部采用工業(yè)級或軍工級芯片，降低了功耗，確保了系統(tǒng)在惡劣條件下的長時間可靠運(yùn)行。dh-hws200+采用linux操作系統(tǒng)，并專門針對抓拍功能需要對代碼進(jìn)行了裁減和優(yōu)化，軟件功能較為“專一”，提升了cpu的工作效率和整機(jī)的工作穩(wěn)定性，而且采用軟硬件雙重看門狗技術(shù)，避免了系統(tǒng)死機(jī)，保證了系統(tǒng)長時間全天候的運(yùn)行。傳統(tǒng)模式與嵌入式對比系統(tǒng)在硬件電路設(shè)

16、計(jì)上采用工業(yè)級器件，整機(jī)功耗低、性能可靠，鋰電池工作時間可達(dá)8小時。在連接器件的選擇上，系統(tǒng)采用進(jìn)口高可靠性接插件，如采用雷莫接插件和航空連接器件，進(jìn)一步保證了設(shè)備的可靠性和較長的使用壽命。 高可靠性接插件4.1.2 內(nèi)置專用工業(yè)級圖像存儲器dh-hws200+系統(tǒng)充分考慮了數(shù)據(jù)安全性及便攜式測速抓拍儀的需要，內(nèi)置一塊大容量存儲，滿足了短時間本地存儲及數(shù)據(jù)備份的要求，同時系統(tǒng)還可根據(jù)需要實(shí)時將圖片上傳到中心服務(wù)器進(jìn)行存儲、備份和查看，實(shí)現(xiàn)了本地存儲與中心存儲的雙備份功能。4.1.3 高清2幅圖像連拍記錄dh-hws200+系統(tǒng)采用200萬像素高清攝像機(jī)，能準(zhǔn)確拍攝超速車輛全景圖像，并滿足ga/

17、t832-2009規(guī)范技術(shù)要求，可實(shí)現(xiàn)每車2幅圖片快速連拍，圖像分辨率1600*1200，并將圖像以jpeg格式存儲到嵌入式一體化主機(jī)中，同時在圖像中標(biāo)明車輛通行數(shù)據(jù)，主要包括通過時間、地點(diǎn)、車速、限速等。4.1.4 窄波束雷達(dá)，捕獲率高，測速精準(zhǔn)dh-hws200+測速系統(tǒng)采用大華公司自主研發(fā)的高性能窄波平板雷達(dá)，捕獲率高，測速精準(zhǔn)，同時窄波束保證了測速儀不易被“電子狗”偵測到。系統(tǒng)還可同時監(jiān)測來向和去向車輛，實(shí)現(xiàn)低速車輛和高速車輛同時抓拍功能。窄波束雷達(dá)工作示意圖4.1.5 超低功耗，內(nèi)置鋰電池，適合太陽能供電主機(jī)正常工作（液晶屏顯示屏屏保）情況下平均功耗10w左右，功耗較低，節(jié)能環(huán)保，配

18、備的鋰電池供電市場可達(dá)8小時以上。如果采用固定式安裝，在供電不便的區(qū)域，更適合使用太陽能供電，投入成本小。太陽能供電使用案例圖4.1.6 一體化設(shè)計(jì)，便攜、固定式轉(zhuǎn)換方便dh-hws200+測速抓拍儀將高清抓拍攝像機(jī)、測速雷達(dá)、控制主機(jī)、觸摸式液晶顯示屏、電源、存儲單元等設(shè)計(jì)為一體，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、維護(hù)方便，同時觸摸液晶顯示屏，操作更加方便，系統(tǒng)只需配備三角架即可實(shí)現(xiàn)便攜式抓拍。另外，如果配備防爆機(jī)箱，進(jìn)行路側(cè)安裝，就可方便的實(shí)現(xiàn)固定測速。系統(tǒng)一體化的設(shè)計(jì)可使用戶方便的在固定式和便攜式間相互轉(zhuǎn)換。4.1.7 模塊化設(shè)計(jì)、故障自檢和自動恢復(fù)功能系統(tǒng)具有綜合管理與遠(yuǎn)程維護(hù)功能，可以通過網(wǎng)絡(luò)

19、對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程故障自動診斷、故障報警和修復(fù)，真正減少了用戶的維護(hù)工作量。4.1.8 圖片防篡改系統(tǒng)從測速儀攝像主機(jī)內(nèi)置dsp上對圖片添加水印，也就是從數(shù)據(jù)的源頭加密，防止在傳輸、存儲、處理等過程中被人為修改，斷絕了數(shù)據(jù)篡改的可能性。系統(tǒng)通過圖片加水印的方法來實(shí)現(xiàn)圖片防篡改功能。攝像主機(jī)抓拍圖片，由主機(jī)內(nèi)部直接對原圖加水?。ㄋ≡趫D片上不顯示），圖片通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行墓芾矸?wù)器，中心管理軟件自動對每一張圖片進(jìn)行水印驗(yàn)證，在圖片查詢中列出正常圖片、被篡改圖片等信息。我們也提供單獨(dú)的驗(yàn)證工具軟件，可以前端單獨(dú)拷貝出來的圖片進(jìn)行手動驗(yàn)證。4.2 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)4.2.1 嵌入式抓拍主機(jī) 車輛捕獲率：99%； 車輛測速范圍：（20250）km/h 專用攝像機(jī)的曝光時長：7檔調(diào)節(jié)； 存儲器容量：8 g； 抓拍圖片分辨率：1600*1200； 視頻分辨率：vga（640*480）； 傳輸方式：tcp/ip，ftp可選； 圖片壓縮方式：jpeg； 圖片記錄數(shù)：2張 記錄模式：圖片 報警輸入：2路； 報警輸出：1路； 數(shù)據(jù)接口：rs232串口1個，usb2.0接口1個，10/100m以太網(wǎng)口1個，cdma/gprs/3g 可選； 平均無故障時間：mtbf30000h； 平均修復(fù)時間：mttr30min； 鋰電池平均工作時間：8h； 工作電壓：dc19v10%； 接地電