智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案

.智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.目錄一、概述...........................................................................................................................................3二、設(shè)計依據(jù)...................................................................................................................................4三、設(shè)計原則...................................................................................................................................5四、系統(tǒng)功能...................................................................................................................................6五、系統(tǒng)組成...................................................................................................................................75.1前端系統(tǒng)組成....................................................................................................................75.1.1前端主要設(shè)備........................................................................................................85.1.2前端存儲設(shè)計........................................................................................................95.1.2前端設(shè)備布局......................................................................................................105.1.3前端設(shè)備安裝及固定..........................................................................................115.1.4前端檢測抓拍原理..............................................................................................125.1.5前端業(yè)務(wù)處理流程及功能..................................................................................145.2傳輸系統(tǒng)..........................................................................................................................185.3中心系統(tǒng)..........................................................................................................................195.3.1數(shù)據(jù)處理流程......................................................................................................195.3.2違法處理..............................................................................................................205.3.3布控告警..............................................................................................................215.3.4通行庫處理..........................................................................................................215.3.5視頻管理..............................................................................................................225.3.6統(tǒng)計報表..............................................................................................................225.3.7流量統(tǒng)計..............................................................................................................255.3.8系統(tǒng)管理..............................................................................................................265.3.9系統(tǒng)運行需求......................................................................................................26六、設(shè)備選型.................................................................................................................................27七、系統(tǒng)指標.................................................................................................................................29八、設(shè)備清單.................................................................................................................................308.1前端部分(以單方向兩車道為例)..................................................................................30智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.8.2基礎(chǔ)部分 318.3中心部分 31一、概述隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，機動車輛數(shù)量迅猛增長，主要道路尤其是城市內(nèi)的交通流越來越擁擠，駕駛?cè)怂刭|(zhì)的良莠不齊也造成了車輛的違章現(xiàn)象的不斷增加，尤其是在城市交叉路口的闖紅燈現(xiàn)象使出現(xiàn)各類交通事故的隱患大大增加。所以遏制道路交通路口的違章現(xiàn)象，降低事故發(fā)生率，已成為各城市綜合解決交通問題最重要的舉措之一。為了更好地記錄懲治闖紅燈違章車輛，在城市需要監(jiān)管的重要路口設(shè)置闖紅燈電子警察系統(tǒng)成為首要之選，這套系統(tǒng)的設(shè)立會規(guī)范行車司機的駕車行為，減輕公安干警的工作強度，改變城市的交通面貌，大大減少事故的發(fā)生。電子警察系統(tǒng)的功能就是利用車輛檢測和自動控制技術(shù)實現(xiàn)自動拍攝城市交叉路口闖紅燈的機動車輛照片，為交警部門處理該類違章提供客觀準確的依據(jù)，同時可以大大節(jié)省警力。該系統(tǒng)可24小時不間斷工作，每時每刻準備拍攝闖紅燈車輛。目前有許多城市的交通路口全部或部分配置了闖紅燈違章自動記錄系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的前端核心設(shè)備一般分為兩種：普通攝像機視頻抓拍或數(shù)碼照相機抓拍。但不論是攝像機系統(tǒng)還是數(shù)碼相機系統(tǒng)都存在著相應(yīng)的不足。對普通攝像機系統(tǒng)而言，攝像機的可靠性較好，但由于標準攝像機分辨率較低（最高只有40萬像素），視角較小，一部攝像機拍攝的畫面不能滿足記錄違章車輛違章證據(jù)的要求（即在一幅圖像中，清楚包含違章車輛及清晰可辯的牌照、停車線、紅燈），需要多部攝像機組合拍攝形成違章車輛違章的畫面；使得證據(jù)牽強，說服力差，同時牌照抓拍范圍窄，無效圖片多;對數(shù)碼相機系統(tǒng)而言，數(shù)碼相機的分辨率雖然很高,但數(shù)碼電子警察系統(tǒng)多采用民用數(shù)碼相機改裝，由于長期室外工作很容易出現(xiàn)故障，并且廠家一般不負責保修；同時由于數(shù)碼相機更新?lián)Q代快，同型號數(shù)碼相機在一年后難以找到，使得數(shù)碼電子警察系統(tǒng)在工作一段時間后就必須做系統(tǒng)更新，帶來了極大的資源浪費。目前民用數(shù)碼相機還沒有針對電子警察系統(tǒng)專門設(shè)計的產(chǎn)品，每次拍照前必智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.須做對焦，在信號觸發(fā)后，車移動距離大，不能很好的適應(yīng)新的電子警察要求的拍攝“車在停車線位置”的圖片。針對以上攝像機系統(tǒng)、數(shù)碼相機系統(tǒng)的優(yōu)缺點，北京先導(dǎo)視覺科技有限公司經(jīng)長期針對性攻關(guān)研制，推出了基于工業(yè)級百萬像素高清數(shù)碼拍照攝像一體機的新一代闖紅燈違章抓拍系統(tǒng)。該系統(tǒng)為工業(yè)級產(chǎn)品，可靠性高，施工調(diào)試方便，以高分辨率圖片的方式提供違章車輛違章的證據(jù)， 有效地解決了高穩(wěn)定性與高分辨同時滿足的實際需求。二、設(shè)計依據(jù)《中華人民共和國道路交通安全法》《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》《公路交通安全設(shè)施設(shè)計技術(shù)規(guī)范》（JTJ074-2003）《闖紅燈自動記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件》GA/T496-2009《機動車號牌識別規(guī)范》GA/T833-2009《交通違法圖像取證技術(shù)規(guī)范GA/T832-2009》《安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》GA/T367-2001《交通違法管理信息數(shù)據(jù)庫規(guī)范》GA/T329.3-2003《電子計算機機房設(shè)計規(guī)范》（GB50174-93）《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》（GBT/T50312-2000）《安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護技術(shù)要求》GA/T670-2006《城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通用技術(shù)要求》GA/T669-2006《全國城市交通管理“暢通工程”評價體系》《公安交通指揮系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范》GA/T445-2003《道路交通標志和標線》（GB5768）《城市道路交通信號控制方式適用規(guī)范》（GA/T527）《公安交通控制系統(tǒng)建設(shè)規(guī)程及要求》（GA/T651）《安防系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》(GA308-2001)智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.三、設(shè)計原則在本系統(tǒng)設(shè)計中，遵循以下設(shè)計原則：1、合理性：嚴格以系統(tǒng)工程學(xué)及其它先進理論指導(dǎo)設(shè)計，使系統(tǒng)的各部分合理配置，盡可能地發(fā)揮硬件設(shè)備的潛力和軟件功能， 最大限度地提高系統(tǒng)性能價格比。2、先進性：在系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選型方面，在考慮系統(tǒng)的實用性前提下，盡量采用國際上先進的視頻圖像算法與數(shù)字通訊技術(shù)，確保系統(tǒng)在國內(nèi)的領(lǐng)先地位，使系統(tǒng)具有完備的功能，并且易于升級換代，在保證其先進性的前提下具有較長的生命周期。3、實用性：系統(tǒng)功能充分滿足用戶的實際需求，人機界面友好，易于使用、管理、維護和擴展。4、可行性：系統(tǒng)設(shè)計、選材、選型符合國家和地方政府的法規(guī)政策，與用戶及上級管理部門的管理制度相適應(yīng)，與用戶在經(jīng)濟能力方面的實際情況相吻合。5、可靠性：系統(tǒng)采用高集成設(shè)備，采用自動監(jiān)測、自動監(jiān)控和容錯等技術(shù)來保證可靠性。設(shè)計、設(shè)備選型、施工及調(diào)試等環(huán)節(jié)都將嚴格貫徹質(zhì)量條例，完全滿足系統(tǒng)的招標要求，符合國家及行業(yè)的有關(guān)標準，確保系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定、可靠安全地運行。6、安全性：系統(tǒng)具有防病毒，防誤操作特性，有較強的抗干擾、抗靜電能力，同時提供數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)功能。系統(tǒng)還將提供用戶等級權(quán)限保護，有效排除人為因素的干擾。7、標準性：系統(tǒng)設(shè)計時，所采用的技術(shù)手段遵循業(yè)界標準，特別是提供了標準接口，使系統(tǒng)具有較高的靈活性，與其它系統(tǒng)方便互聯(lián)，同時可適應(yīng)今后的升級或引進新技術(shù)。系統(tǒng)具有良好的互聯(lián)、互控及升級能力，遵循最新的國際標準、國家標準和行業(yè)標準，遵循開放的原則。并提供相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)標準、接口。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)易于擴充，以適應(yīng)今后的較大任務(wù)負載。硬件平臺可升級，當需要時可以通過新的設(shè)備同原有設(shè)備一起工作以提高系統(tǒng)的處理能力，從而保護原有智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.投資。四、系統(tǒng)功能本系統(tǒng)具備闖紅燈違法檢測及抓拍功能、 綠燈時卡口功能、圖片合成及信息疊加功能、圖片防篡改功能、錄像功能、數(shù)據(jù)管理功能、歷史數(shù)據(jù)查詢和管理功能、故障檢測功能、自動校時功能和通訊功能。1、闖紅燈違法檢測及抓拍功能：具有闖紅燈判斷（闖紅燈）或車輛判斷（卡口），并抓拍的功能，闖紅燈（紅燈信號下）抓拍三張全景圖片，分別為停車線前，壓停車線，過停車線，以反映機動車闖紅燈違法過程。拍攝圖片可清晰辨認違法車輛的車牌號碼、 車牌顏色、車型、違法地點與方向信息、停車線、信號燈顏色、闖紅燈時間（年、月、日、時、分、秒） 。所拍攝的闖紅燈圖片，其圖片中的信號燈紅色突出、明顯、無法律異議。2、綠燈時卡口功能：可以捕獲綠燈時經(jīng)過的車輛，并抓拍一張圖片。3、車牌識別功能：系統(tǒng)具有車輛號牌自動識別功能，能識別在我國道路上行駛的機動車牌號，包括 GA36規(guī)定的號牌（除摩托車號牌、低速車號牌、臨時號牌、拖拉機號牌外）、武警汽車號牌和軍隊汽車號牌等。4、信息疊加功能：將抓拍信息、事件檢測信息、交通流量信息、車牌識別結(jié)果等信息疊加到對應(yīng)的抓拍圖片中； 將闖紅燈拍攝到的三張圖片合成為一張圖片，合成的圖片清晰度可滿足人工對車輛號牌號碼認定的要求， 且不會出現(xiàn)因紅燈信號泛白、光暈等顏色失真而影響人工對紅燈信號的判斷。5、防篡改功能：可將信息疊加后的圖片進行防篡改處理。6、圖片壓縮功能：將防篡改處理后的圖片以 JPEG格式壓縮。7、錄像功能：具有實時錄像功能，視頻錄像幀率12FPS，標準的AVI格式，可用通用播放器放，錄像大小 10M-30M/分鐘可調(diào)，錄像可根據(jù)需求保存在系統(tǒng)配置的低功耗存儲設(shè)備中。8、數(shù)據(jù)管理功能：具有數(shù)據(jù)管理功能，能夠存儲記錄在本地存儲器，并可以把記錄通過網(wǎng)絡(luò)上傳給 PC，也可支持記錄本地下載。9、歷史數(shù)據(jù)查詢和管理功能：可通過配置工具軟件實現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)的查詢和相應(yīng)管理功能。智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.10、故障檢測及自動重啟功能： 具備設(shè)備故障的檢測，可通過通訊接口實時上傳故障信息。故障檢測包括：圖像的對比度、時鐘同步、通訊網(wǎng)絡(luò)故障、日志的更改或清除、視頻信號的丟失或損壞、錯誤的視頻格式等。11、校正時鐘功能：具有自動校正時鐘功能，利用NTP時鐘服務(wù)器，采用NTP協(xié)議實現(xiàn)自動對時功能，并相應(yīng)設(shè)置RTC時鐘，設(shè)置系統(tǒng)時間。12、通訊功能：具有本地存儲，斷點續(xù)傳功能，本地下載功能。正常情況下，能實時把違法信息及圖片，或卡口信息及圖片傳至控制中心。具備斷點續(xù)傳功能，當遇到網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致傳輸失敗時，可存儲在電子警察處理器的硬盤中，用手動下載方式提取照片，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后繼續(xù)傳至中心。五、系統(tǒng)組成闖紅燈電子警察抓拍系統(tǒng)由前端采集和處理系統(tǒng)、 遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、中心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等幾部分((如圖1)。系統(tǒng)構(gòu)成示意圖5.1前端系統(tǒng)組成本案設(shè)計每兩條車道配置一臺高清網(wǎng)絡(luò)拍照攝像一體機 (AVA200D03)，夜間采用LED補光燈與閃光燈混合式補光，即違法和卡口抓拍采用閃光燈補光， LED燈為每條車道通行車輛的監(jiān)控補光。 每臺高清攝像機配備一臺嵌入式工控機。 采用線圈檢測的方式實現(xiàn)闖紅燈和通行車輛檢測、 抓拍。通過工控機錄像軟件實現(xiàn)智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.實時視頻數(shù)據(jù)的采集、壓縮和轉(zhuǎn)存。 前端主要設(shè)備前端采集和處理系統(tǒng)主要由高清一體機抓拍設(shè)備、 鏡頭、防護罩、壁掛式機箱、低功耗存儲器、網(wǎng)絡(luò)防雷和電源防雷等設(shè)備構(gòu)成。前端設(shè)備構(gòu)成圖如下：前端設(shè)備構(gòu)成圖本方案中的 200萬高清攝像機采用北京先導(dǎo)視覺公司的 高清攝像抓拍一體機，型號為AVA200D03。AVA200D03是專門為電子警察闖紅燈抓拍系統(tǒng)設(shè)計的一款基于 CCD傳感器的高清圖像處理設(shè)備，分辨率高達 200萬像素。CCD圖像傳感器（Sony）與高性能FPGA圖像處理核心配合使用，使圖片壓縮過程與傳感器圖像輸出同步進行，最高可達 15幀/秒。控制CPU控制I/O模塊與外部設(shè)備（紅燈信號轉(zhuǎn)換器、閃光燈、 LED顯示屏等）連接，組成各類專用自動 /聯(lián)動控制系統(tǒng)。內(nèi)置大容量 SD卡作為本機的存儲介質(zhì)，可將抓拍的圖片以及時間信息、標注信息組成的文件在本機存儲。FPGA將CCD采集到的位圖進行各類圖像處理后，壓縮成連續(xù)的 JPEG文件輸出。FPGA與DSP間具有高速數(shù)據(jù)通道，可供DSP內(nèi)嵌入的圖像處理軟件截取 FPGA圖像處理各步的中間結(jié)果，使得圖像處理速度和效率大大的提高。智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.AVA200D03的頻閃控制與采集圖像同步，使 LED燈的頻閃頻率與輸出圖像幀數(shù)相同，由于采用CCD傳感器圖像采集的曝光與存取步驟是分離的， 所以閃光燈的占空比可調(diào)，以降低拍攝時對駕車人員的干擾。能夠同步外部路燈和紅燈等交流信號， 高清視頻中不會因電源不同步而使視頻產(chǎn)生閃爍的現(xiàn)象。AVA200D03一體機控制圖如下： 前端存儲設(shè)計本案設(shè)計在前端放置低功耗工控機作為存儲設(shè)備。該工控機獨特的鋁型材模具，無風扇散熱設(shè)計,同時具有緊湊，堅固，牢靠的架構(gòu)設(shè)計，抗震動和抗沖擊能力卓越。無風扇低功耗運行,整機功耗小于45W。工控機硬盤的大小和實際的通行車輛數(shù)量以及錄像文件的大小有一定的關(guān)系。以一臺 AVA200D03監(jiān)控兩個車道實現(xiàn) 24小時錄像，抓拍機拍攝的圖片大小于 300K，每條車道每天通行輛為 3000為例，硬盤容量為： 2(車道)*300(圖片大小 K)*3000(車流量)/1024+24( 小時)*60(分鐘)/5(分鐘)*30(5分鐘錄像文件為30M)=10398M。如果存儲15天，硬盤容量為15(天)*10398( 每天需要的存儲空間,單位兆)/1024=153G 。工控機CPU的數(shù)量由其連接相機的個數(shù)和實現(xiàn)的功能決定。 一臺雙核工控機可以實現(xiàn)兩臺 AVA200D03的錄像功能。為了保證錄像的實時效果，工控機CPU主頻不小于2.26，內(nèi)存不小于2G，硬盤不小于500G。智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案. 前端設(shè)備布局在雙車道和三車道的設(shè)備布局中，每一臺AVA200D03需要一臺閃光燈補光，在布局圖中為了更清晰的體現(xiàn)設(shè)備的區(qū)別， 不再畫出閃光燈。下圖中的補光設(shè)備為LED補光燈。雙車道抓拍設(shè)備布局圖如下：三車道抓拍設(shè)備布局圖如下：智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案. 前端設(shè)備安裝及固定A、立桿結(jié)構(gòu)路口電子警察設(shè)備固定桿采用伸臂式（ L型桿）。根據(jù)各個路口的實際情況懸臂長度可分為 8米、10米、12米和14米。立桿選用無縫鋼管制作，壁厚≥ 8mm，直徑￠≥219，經(jīng)過浸鋅噴塑防腐處理（符合標準GB2694-81中有關(guān)規(guī)定）。上部為安裝橫臂，在橫臂部分設(shè)計焊接避雷針，將惡劣天氣對設(shè)備的傷害降到最低。 防護罩與立柱橫臂使用手動萬向云臺連接，可以垂直、水平自由轉(zhuǎn)動，以調(diào)整相機的最佳安裝位置及角度。下部采用法蘭盤與混凝土基礎(chǔ)聯(lián)接。B、基礎(chǔ)與管線立桿基礎(chǔ)采用明挖法施工，基底應(yīng)先整平、夯實；基礎(chǔ)采用C25砼現(xiàn)場澆注，基礎(chǔ)深大于1.5米，鋼筋保護層厚度大于25毫米，基礎(chǔ)頂面預(yù)埋A3法蘭盤及地腳螺栓，預(yù)埋時其方向應(yīng)與底座法蘭盤保持垂直。基礎(chǔ)施工完畢，地腳螺栓外露長度控制在50－80以內(nèi)，并對外裸露部分加以妥善保護。施工基礎(chǔ)時要注意預(yù)埋穿線管（Φ100PVC管），基礎(chǔ)按設(shè)計要求進行養(yǎng)護后方可進行立桿安裝。引取或新做地線的接地電阻<4歐姆。在路口盡量選用預(yù)埋管道，由數(shù)據(jù)集中控制器向三個方向過路，各有一根φ50管道即可。在管道轉(zhuǎn)彎處設(shè)工作手井。C、路口機箱路口電子警察機柜采用壁掛式。壁掛式機柜用于放置嵌入式工控機及附件、 交換機、光收發(fā)器、信號燈轉(zhuǎn)化器和避雷器等設(shè)備，安裝時將其固定在各個方向固定攝像機 L桿的垂直立柱上，外形尺寸為80cmx100cmx30cm。D、防雷接地要求防雷接地的接地電阻小于 4歐姆?？諘缏房谠诹U頂端設(shè)避雷針，單獨引下接地線與桿下的接地體相連。E、抓拍設(shè)備安裝立桿示意圖智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.前端系統(tǒng)主要采用AVA200D03作為拍照主體，運用地感線圈檢測、攝像機抓拍圖片及數(shù)字通訊等多種先進技術(shù)，實現(xiàn)對被監(jiān)測城市交通路口機動車輛的記錄以及對違法闖紅燈行為的自動記錄。前端檢測抓拍原理A、違法、卡口抓拍和錄像流程：紅色信號燈狀態(tài)下工作流程：AVA200D03檢測到有效的紅燈信號時，當車輛檢測器檢測到有機動車輛進入車道線圈時，車輛檢測器輸出一個高電平信號，AVA200D03檢測到的上升沿信號后，DSP從FPGA中獲取一張JPEG的高清圖片，并在文件尾部標明車道和抓拍信息，該圖片做為闖紅燈抓拍的第一張圖片；在車輛離開車道線圈時，車輛檢測器輸出低電平信號，AVA200D03檢測到下降沿后，DSP從FPGA中獲取一張JPEG的高清圖片，并在文件尾部標明車道和抓拍信息，該圖片做為闖紅燈抓拍的第二張圖片；AVA200D03根據(jù)檢測器的電平保持的時間，延時該時間后進行抓拍，取得第三張圖片。非紅燈狀態(tài)下工作流程：AVA200D03檢測到有效的綠燈信號時，當車輛檢測器檢測到有機動車輛進入車道線圈時，車輛檢測器輸出一個高電平信號，AVA200D03檢測到的上升沿信號后，DSP從FPGA中獲取一張JPEG的高清圖片，并在文件尾部標明車道和抓拍信息，該圖片做為卡口抓拍的圖片。可通過調(diào)試軟件設(shè)置為上升沿或下降沿抓拍。闖紅燈抓拍流程示意圖如下：智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.錄像策略：放置于路口機柜中的嵌入式工控機可實時采集 AVA200D03輸出的數(shù)字視頻，并將該視頻壓縮為 h.264編碼格式的AVI錄像，再由上傳軟件將高清錄像上傳至中心服務(wù)器，錄像幀速以及壓縮率均可通過參數(shù)調(diào)整， 在正常情況下，錄像幀速為12幀/秒，單位小時內(nèi)錄像文件數(shù)據(jù)總量 小于500M字節(jié)。B、防逆行工作原理：該單元包括檢測主機和埋設(shè)在路面的地感檢測線圈。2地感線圈采用耐高溫的單芯多股鍍錫電纜繞制而成，截面積為 2.076mm,通常繞4匝，線圈尺寸通常為80cm×250cm，埋設(shè)在停車線與斑馬線之間，每一個車道埋設(shè)一組。本方案的地感線圈采用雙線圈防逆行的埋設(shè)方式。如下圖所示。雙線圈防逆行埋設(shè)方式采用雙線圈防逆行埋設(shè)方式時，每條車道不僅需要獨立埋設(shè)，而且要埋設(shè) 2智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.個線圈呈“呂”字形的環(huán)行線圈，當車輛在紅燈狀態(tài)由左向右通過該組線圈時，系統(tǒng)將進行拍照；如果是由右向左方向觸發(fā)該組線圈，系統(tǒng)將不予拍照。線圈檢測原理：當車輛（金屬物體）經(jīng)過埋設(shè)在路面的地感線圈時，將導(dǎo)致地感線圈電感值減小。電感值的變化，使得車輛檢測器的 LC振蕩電路的振蕩頻率變化。通過公式f1，可以看出，在車輛檢測器中，C值是一定的，來自線圈的L值LC是隨著有車輛（金屬物體）經(jīng)過而變化的，則f值變化，因此有1 1f ，式中L1為無車輛（金屬物體）經(jīng)過時線圈的電感量，2 L2C 2 L1CL2為有車輛（金屬物體）經(jīng)過時線圈的電感量，車檢器通過精確檢測 LC振蕩電路的頻率變化可以準確判斷是否有車輛經(jīng)過。地感線圈檢測具有檢測穩(wěn)定可靠、檢測速度準確，進林科技自主研發(fā)的 6通道環(huán)形線圈車輛檢測器可以在 1ms內(nèi)檢測到線圈中任一線圈發(fā)生的 0.01%的電感量變化，從而可以檢測到車速 200公里/小時以上的車輛，并且可以準確的檢測到經(jīng)過線圈的摩托車、轎車、卡車、工程車等各種車輛。紅綠燈檢測原理：信號轉(zhuǎn)換器內(nèi)置紅綠燈檢測電路，220V的紅綠燈交流信號被轉(zhuǎn)換為低電壓，通過光耦器件送至內(nèi)部的數(shù)字邏輯門電路，從而完成紅綠燈信號的檢測。檢測電路的特點：具有獨立的零線，避免與檢測主機電源零線共線而產(chǎn)生的紅綠燈檢測結(jié)果的邏輯混亂。檢測電路內(nèi)置光耦隔離，保護檢測主機內(nèi)部電路。檢測電流小于10毫安，不會影響紅綠燈信號機的正常工作。采用交流檢測方式，無檢波電容帶來的延時，實時性強。前端業(yè)務(wù)處理流程及功能業(yè)務(wù)處理流程固定電警的主要業(yè)務(wù)流程如下圖：智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.固定電警業(yè)務(wù)處理流程固定電警前端處理子系統(tǒng)主要負責識別每輛通過路 (卡)口的車輛信息，包括車牌號、過線時間、過線狀態(tài)等，并判別是否有闖紅燈等違法行為，以及能及時將各路口車輛流量、視頻錄像、通行信息、違法車輛圖片、黑名單車輛圖片等數(shù)據(jù)，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)上傳中心平臺，支持斷點續(xù)傳。車輛抓拍在檢測區(qū)域，200萬像素的高清攝像機抓拍的高清圖片在任何環(huán)境光下，全景圖像中可以清楚的分辨車輛顏色、特征、車牌的號碼、顏色，特征圖像可以清楚分辨車牌號碼，晚上能克服車輛遠光燈的眩光問題，圖片按 JPEG格式進行壓縮，全景圖像分辨率為 1600*1200，特征圖像分辨率不低于 720*288，圖像文件應(yīng)具有防篡改功能。闖紅燈處理1、圖片記錄要求圖片格式應(yīng)采用 JPEG格式，JPEG圖片編碼應(yīng)符合 ISO/IEC15444:2000的要求，分辨率1600*1200。圖片具有防篡改功能。記錄的原始圖片數(shù)量不超過四張， 且每張圖片應(yīng)包含時間信息，至少應(yīng)精確到0.1s。記錄的最終圖片由闖紅燈的 3張原始圖片加一張車輛號牌特征圖片合成為一個圖片文件，包含：時間、地點、車道等信息。圖片記錄在本地存儲并向后端中心平臺上傳， 要求將原始3張圖片及合成后智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.的圖片一并上傳。2、闖紅燈捕獲率滿足《GA/T496-2009》規(guī)定，本案設(shè)計闖紅燈捕獲率不小于 95%。通行庫1、車輛圖像捕獲率在檢測區(qū)域內(nèi)對5km/h～120km/h行駛的車輛圖像捕獲率在 95%以上。2、通行信息系統(tǒng)自動捕獲所檢測區(qū)域的通行車輛， 包括車輛的圖片、車牌號碼、車輛經(jīng)過時的時間、經(jīng)過的地點、車速、車道等，所保存的圖片為24位真彩色圖片，圖片分辨率為1600×1200像素，JPEG壓縮格式；保存圖片可以采取循環(huán)覆蓋方式自動覆蓋舊圖片；車牌號碼為系統(tǒng)自動識別的結(jié)果，所有車輛的信息及圖片均可保存在本地。本地支持保存30天的通行庫數(shù)據(jù)。3、通行庫上傳每天的通行信息非?？捎^，對系統(tǒng)處理能力的壓力很大，考慮到通行庫上傳給后端中心平臺，主要用于監(jiān)控車輛行蹤及流量統(tǒng)計，并不需要本地保存的圖片數(shù)據(jù)，因此前端向后端上傳的通行信息包括車牌號碼、車輛經(jīng)過時的時間、經(jīng)過的地點、車速、車道，不含圖片。也可根據(jù)項目要求上傳圖片，但是對中心存儲空間要求較高。通行庫實時或定時進行上傳。黑名單車輛圖片上傳后端中心平臺自動對前端上報的通行庫信息進行黑名單比對，當發(fā)現(xiàn)屬于布控車輛時，會向前端相應(yīng)的工控機下發(fā)黑名單車輛，前端工控機接到請求后，將該布控車輛的全景圖片、通行時間、車道等信息進行上傳。也可下發(fā)黑名單信息到前端工控機，由前端對通行信息進行黑名單比對，當發(fā)現(xiàn)屬于布控車輛時，將該布控車輛的全景圖片、 通行時間、車道等信息進行上傳；這種方式可以減輕中心服務(wù)器工作壓力。流量統(tǒng)計為滿足交通管理的需要，對檢測區(qū)域內(nèi)車輛按車道、時段統(tǒng)計車輛通過總數(shù)。流量檢測以5分鐘為單位，按 00:00:00開始每5鐘統(tǒng)計一次。流量統(tǒng)計結(jié)果實時向后端中心平臺上報。智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.視頻監(jiān)控視頻監(jiān)控處理流程200萬像素的高清全景攝像機提供全天 24小時的高清錄像，視頻壓縮為H.264編碼格式的視頻，錄像幀速以及壓縮率均可通過參數(shù)調(diào)整， 在正常情況下，錄像幀速為12幀/秒，單位小時內(nèi)錄像文件數(shù)據(jù)總量小于 500M字節(jié)。高清視頻數(shù)據(jù)在本地保存，不受網(wǎng)絡(luò)帶寬限制，在需要視頻回放時，從前端提取。白天晚上錄像資料清晰，對事故情況的回查提供有力的證據(jù)。時鐘同步固定電警前端子系統(tǒng)記錄的闖紅燈違法時間、 車輛通行時間、時段流量統(tǒng)計等信息，對時間的精度要求很高，因此必須保證與后端中心平臺同步，要求前、后端每天至少進行一次時鐘同步操作。前端系統(tǒng)24h計時誤差應(yīng)不超過 3s。數(shù)據(jù)存儲及上傳系統(tǒng)可以自動保存闖紅燈、車輛通行、流量統(tǒng)計、黑名單等數(shù)據(jù)，要求在本地存儲30天的數(shù)據(jù)，本地數(shù)據(jù)向后端中心上傳時，支持斷點續(xù)傳功能。安全性要求前端設(shè)備運行安全機制如下圖所示：智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.全天候圖像電子警察信監(jiān)控模塊自檢及控抓拍模塊號檢測模塊制模塊定時自檢 定時自檢 定時自檢 定時自檢電子警察系統(tǒng)管理模塊操作系統(tǒng)硬件平臺

定時自檢電子警察前端系統(tǒng)安全機制架構(gòu)圖鑒于電子警察系統(tǒng)設(shè)備的特殊應(yīng)用環(huán)境和 24小時無人值守的工作特點。系列設(shè)備采用以下技術(shù)，保證系統(tǒng)安全、可靠的進行全天候工作。1、定時自檢功能前端設(shè)備每天定時啟動自檢程序，對設(shè)備重要部件的工作狀態(tài)進行預(yù)定流程檢查，如有異常，設(shè)備復(fù)位排除故障。2、基于消息系統(tǒng)的軟件激活技術(shù)正常情況下，設(shè)備各軟件功能模塊在‘電子警察系統(tǒng)管理模塊’調(diào)度下正常啟動、運行、停止。如果某一軟件功能模塊出現(xiàn)異常，則‘電子警察系統(tǒng)管理模塊’運用軟件激活技術(shù)使之恢復(fù)正常。3、看門狗技術(shù)在‘電子警察系統(tǒng)管理模塊’發(fā)生異常， 乃至操作系統(tǒng)發(fā)生異常時 , 硬件看門狗則自動系統(tǒng)復(fù)位，重新系統(tǒng)加載，重啟‘電子警察系統(tǒng)管理模塊’ ，恢復(fù)正常。5.2傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)提供路口與控制中心的通訊傳輸。智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.、信號傳輸方式因為位于路口的高清晰度攝像機的圖像輸出端口為網(wǎng)絡(luò)接口，所以要求與中心的傳輸為以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方式。在路口設(shè)小型以太網(wǎng)交接機，連接路口各方向的網(wǎng)絡(luò)信號后，通過傳輸設(shè)備上傳中心2、介質(zhì)路口與中心的通信有各種方式：專用光纖網(wǎng)絡(luò)與中心相連、租用電信或網(wǎng)通的光纜與中心相連、租用電信與網(wǎng)通的ADSL與中心相連等。介質(zhì)可以是光纖也可以是普通電話線。光纖數(shù)字傳輸是目前技術(shù)成熟、性能指標優(yōu)異的方案，由于路口距離中心一般都較遠，所以采用單模光纖方式。系統(tǒng)配備10M/100M自適應(yīng)的單模光纖收發(fā)器，傳輸距離為20km和40km兩種。3、帶寬要求如果每個路口提供光纖接口，通過光收發(fā)器與中心相聯(lián)接，則帶寬能達到100M以上，能夠傳輸圖片和視頻。如果為聯(lián)通或電信提供的 ADSL租用線路，則每一個路口租用一條線路，帶寬要求為 2M以上，只能傳送抓拍的圖片。5.3中心系統(tǒng) 數(shù)據(jù)處理流程后端中心平臺主要數(shù)據(jù)處理流程見圖：中心平臺主要數(shù)據(jù)處理流程前端系統(tǒng)不僅具備對闖紅燈、超速等違法行為的自動判別功能， 而且具備卡口過往車輛識別、視頻監(jiān)控、流量統(tǒng)計等功能，并能將采集到的各類數(shù)據(jù)向后端智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.系統(tǒng)上報，前端系統(tǒng)向后端系統(tǒng)傳送以下重要數(shù)據(jù)：1、各類違法數(shù)據(jù)包括前端各子系統(tǒng)上報的闖紅燈、超速抓拍等違法數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中包含的現(xiàn)場圖片將作為處罰的重要依據(jù)。2、通行數(shù)據(jù)各路口、卡口提供車輛號牌自動識別功能，記錄過往車輛的通行數(shù)據(jù)，包括車輛號牌、路口、車道、車速、通行時間等信息。3、流量數(shù)據(jù)各路口、卡口提供過往車輛按時段、車道的流量統(tǒng)計數(shù)據(jù)。4、視頻監(jiān)控各路口、卡口提供實時監(jiān)控視頻流數(shù)據(jù)。后端中心處理平臺對前端傳送的數(shù)據(jù)接收后進行統(tǒng)一處理，并可提供與交警業(yè)務(wù)中心的違法處理、機動車登記、交通事故處理、告知數(shù)據(jù)等其他業(yè)務(wù)平臺進行數(shù)據(jù)交換。 違法處理違法處理的業(yè)務(wù)流程如下：違法處理流程前端各子系統(tǒng)上報的闖紅燈、超速等違法數(shù)據(jù)，中心平臺需要對其中屬于本地車輛的狀態(tài)進行核實，對于登記為盜搶、注銷、查封、嫌疑車等狀態(tài)的車輛，將其記入非法車輛名單，轉(zhuǎn)布控處理，該違法記錄不進入電警數(shù)據(jù)庫； 對于其他不屬與上面情況的違法數(shù)據(jù)，保存進電警數(shù)據(jù)庫。智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.工作人員對進入電警數(shù)據(jù)庫的違法數(shù)據(jù)，在 24小時內(nèi)，需進行 2次審核，審核后的違法數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將向交警業(yè)務(wù)中心處罰平臺提供數(shù)據(jù)提取接口。 布控告警布控告警的處理流程如下：布控告警處理流程工作人員對于要進行布控的可疑車輛，需錄入布控車輛名單，保存在電警數(shù)據(jù)庫。中心平臺對前端固定電警、超速抓拍子系統(tǒng)上報的通行庫數(shù)據(jù)，對照布控車輛名單進行黑名單比對，屬于布控車輛名單的，記入非法車輛名單。由黑名單比對和違法數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生的非法車輛名單，系統(tǒng)將根據(jù)車輛上報的路徑，向前端子系統(tǒng)的相應(yīng)工控機，下發(fā)黑名單車輛數(shù)據(jù)。前端工控機收到黑名單車輛數(shù)據(jù)后，由本地數(shù)據(jù)庫查詢該車輛的抓拍圖片，然后將圖片及車輛通行時間等數(shù)據(jù)向中心平臺上報。中心平臺收到黑名單車輛圖片數(shù)據(jù)后，形成布控告警信息，保存進電警數(shù)據(jù)庫，并可向交警業(yè)務(wù)中心相關(guān)平臺提供數(shù)據(jù)提取接口。 通行庫處理通行庫保存系統(tǒng)前端子系統(tǒng)上報的通行庫信息， 包含車輛號牌、路口、車道、通行時間、車速等信息，中心平臺收到后，保存至電警數(shù)據(jù)庫。中心平臺要求至少保存 3個月的通行庫數(shù)據(jù)。車輛行蹤智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.由通行庫，系統(tǒng)可以提供任一車輛在3個月內(nèi)在各路(卡)口的通行信息，對于刑偵部門把握可疑車輛行蹤，提供強有力的分析手段。流量統(tǒng)計系統(tǒng)前端子系統(tǒng)已具備流量統(tǒng)計功能，可按5分鐘為單位統(tǒng)計車輛通過總數(shù)，中心平臺基于通行庫，可對車輛流量進一步按車型進行細分，對于交通建設(shè)的決策分析，提供了更詳實的依據(jù)。 視頻管理對前端子系統(tǒng)上傳的視頻流按H.264編碼格式進行保存，為便于查看，可按預(yù)設(shè)的時間段(如1小時)進行分段保存，系統(tǒng)對視頻文件按路口、車道、時間等進行統(tǒng)一檢索管理。工作人員可以按時間、路口、車道等條件進行檢索，對視頻文件進行訪問。 統(tǒng)計報表違法統(tǒng)計1、電警類型統(tǒng)計按開始日期、截止日期，統(tǒng)計任一段時間內(nèi)，違法總數(shù)、不同電警類型的次數(shù)及占比，表樣見表 6_1：開始日期_____________ 截止日期_________________日期 違法總數(shù) 固定電警 超速抓拍 移動電警次數(shù) 占比 次數(shù) 占比 次數(shù) 占比合計電警類型統(tǒng)計日報按開始月份、截止月份，統(tǒng)計任一段時間內(nèi)，違法總數(shù)、不同電警類型的次數(shù)及占比，表樣見表 6_2：開始月份_____________ 截止月份_________________月份 違法總數(shù) 固定電警 超速抓拍 移動電警智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.次數(shù) 占比 次數(shù) 占比 次數(shù) 占比合計電警類型統(tǒng)計月報2、車輛類型統(tǒng)計按小時(按整點時刻計)、天統(tǒng)計各個路(卡)口違法車輛總量，并可以按車型對統(tǒng)計結(jié)果進行細分。小時違法大客車小客車大貨車小貨車轎車其它車輛次占次占次占次占次占次占總數(shù)數(shù)比數(shù)比數(shù)比數(shù)比數(shù)比數(shù)比合計車輛類型統(tǒng)計小時表日期違法大客車小客車大貨車小貨車轎車其它車輛次占次占次占次占次占次占總數(shù)數(shù)比數(shù)比數(shù)比數(shù)比數(shù)比數(shù)比合計車輛類型統(tǒng)計日期表3、路口排名按某個時間段內(nèi)各路(卡)口違法情況進行統(tǒng)計，并按統(tǒng)計次數(shù)進行排名。開始時間_____________ 截止時間___________________智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.序號 路(卡)口名 電警類 違法次數(shù) 大 小 大 小 轎 其稱 型 客 客 貨 貨 車 他1234合計路口違法總數(shù)排名按某個時間段內(nèi)、特定違法類型對各路(卡)口進行統(tǒng)計，并按統(tǒng)計次數(shù)進行排名。開始時間_____________ 截止時間___________________序號 路(卡)口名稱 電警類 違法類型 違法次數(shù)型1234合計路口違法類型排名4、違法類型/車輛類型統(tǒng)計按違法類型、車輛類型對某個時間段的違法情況進行統(tǒng)計，并以柱狀圖、餅狀圖形式顯示結(jié)果。5、違法查詢提供以時間段、違法次數(shù)為條件，查詢同一個車牌的違法情況。提供以時間段為條件，查詢一個車牌在同一個路口 (地點)的多次違法情況。以上查詢和統(tǒng)計結(jié)果，可以導(dǎo)出到電子表格 Excel格式。智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案. 流量統(tǒng)計術(shù)語及公式1、小時流量以00:00:00為起點的12個5分鐘流量為全天第一個小時流量。以00:05:00為起點的12個5分鐘流量為全天第二個小時流量。以23:00:00為起點的12個5分鐘流量為全天最后一小時流量。從全天的小時流量中選出最大的小時流量作為高峰小時流量。2、高峰小時系數(shù)高峰小時流量與全天 24小時流量的比值。3、高峰小時高峰15分鐘流量以高峰小時時間點起點為計算起點，從高峰小時時間起點開始的 3個5分鐘流量計算15分鐘流量，直到高峰小時的最后 15分鐘為止。從高峰小時的15分鐘流量中選最大的15分鐘流量作為高峰小時高峰15分鐘流量4、高峰小時高峰15分鐘飽和度高峰小時流量高峰小時高峰15分鐘飽和度＝ ——————————————( 高峰小時高峰15分鐘流量*4)5、標準車換算Pcu=Veh ╳α其中：Pcu——標準車Veh ——機動車α——換算系數(shù)(大客車、大貨車為 2.5，小型車為1)6、晝夜比系數(shù)每日7:00——19:00的流量與全天24小時流量的比值。統(tǒng)計功能1、自動統(tǒng)計每小時和全天各個交叉路口進口自然車流量總量 (單位：VehPh、VehPD)2、實現(xiàn)機動車流量的標準車換算，大客車、大貨車的換算系數(shù)為 2.5，小型車的換算系數(shù)為1。智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.3、統(tǒng)計交叉路口各進口方向的 5分鐘和一小時標準車流量 (單位：PcuP5min、PcuPh)，計算全天24小時標準車流量(單位：PcuPd)，并求和。4、自動統(tǒng)計和計算所以交叉路口 24小時各個小時各車型車輛的自然車流量和標準車流量，并求和。5、自動計算晝夜比系數(shù)，高峰小時，高峰小時系數(shù)，高峰小時的高峰 15分鐘流量，高峰小時高峰 15分鐘飽和度，關(guān)鍵車道。6、統(tǒng)計斷面的最高、最低和平均車速，計算車道檢測斷面的飽和度。 系統(tǒng)管理用戶管理系統(tǒng)管理員通過此功能模塊對平臺的使用者進行管理， 包括設(shè)定用戶的初始信息、用戶操作權(quán)限。角色管理系統(tǒng)管理員通過此功能模塊可以靈活的設(shè)置各種常用角色， 配置不同的權(quán)限點，使得系統(tǒng)的可擴展性大為增強。日志管理對重要訪問數(shù)據(jù)的訪問記錄痕跡， 是系統(tǒng)安全性的一個重要機制。 日志管理主要實現(xiàn)瀏覽、查詢和歸檔系統(tǒng)的訪問日志，安全審計員可以通過這些日志發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的異常訪問和程序的異常。數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)實現(xiàn)中心數(shù)據(jù)庫（違法數(shù)據(jù)庫、車牌識別數(shù)據(jù)庫、視頻錄像數(shù)據(jù)庫）的備份和恢復(fù)。數(shù)據(jù)交換接口以WebService方式提供數(shù)據(jù)交換接口，接口調(diào)用所返回的數(shù)據(jù)以XML格式表示。 系統(tǒng)運行需求用戶界面1、中心平臺采用B/S結(jié)構(gòu)，用戶端使用瀏覽器界面。2、按1024x768的分辨率設(shè)計。3、界面美觀、簡潔、信息量大。智能電子警察抓拍系統(tǒng)技術(shù)方案.操作系統(tǒng)服務(wù)端：服務(wù)器操作系統(tǒng)選擇 WINDOWS SERVER2008標準版?？蛻舳耍翰僮飨到y(tǒng)：windows2000、windowsxp、windowsvista、windows7.0。瀏覽器：IE6.0及以上，支持腳本運行。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)選用Oracle11g。六、設(shè)備選型1、高清網(wǎng)絡(luò)拍照攝像一體機— AVA200D03分辨率：2，000，000像素；圖像尺寸：最大1600×1200；傳感器類型：CCD；1/1.8"；鏡頭接口：CS口（建議采用百萬像素以上的工業(yè)級高清晰鏡頭） ；感光度：100-3200ISO（可程序設(shè)置）；快門速度：1/25秒-1/2000秒（序自動調(diào)整）；工作模式：網(wǎng)絡(luò)抓拍、卡口抓拍、紅燈抓拍；視頻幀速：15FPS；夜間補光：補光控制信號端輸出閃光觸發(fā)信號；2路光電隔離（3500VAC）無源開關(guān)；可配接閃光燈或頻閃燈補光；傳輸協(xié)議：TCP、UDP、FTP、TFTP；傳輸接口：