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1、智能交通综合管理平台设计方案深圳市景阳股份股份有限公司2010年6月目录第1章 系统特性41.1系统平台采用J2EE三层架构41.2 系统采用高清治安卡口41.3系统采用高清电子警察技术41.4前端设备集中管理51.5统一的集成平台51.6广泛的兼容性61.7良好的扩展性61.8强大的报表处理能力61.9全面的稳定性设计6第2章 项目概述72.1项目背景72.2项目意义72.3项目建设原则82.3.1系统软件设计的实用性原则82.3.2系统设计的先进性原则82.3.3系统设计的标准性原则82.3.4系统设计的可管理性与易维护性原则92.3.5系统设计的适应性与灵活性原则92.3.6系统设计的可
2、扩展性原则92.3.7系统设计的开放性原则102.3.8系统设计的兼容性原则102.3.9系统设计的可靠性原则102.3.10系统平台的安全性原则112.3.10系统数据的安全性原则112.4系统设计参考标准11第3章 电子警察系统设计133.1系统组成和工作原理133.1.1车辆检测模块143.1.2图像采集单元153.1.3控制抓拍记录模块163.1.4传输系统173.2系统特点183.2.1高分辨率183.2.2 嵌入式模块化设计183.2.3Linux操作系统203.2.4卡口抓拍功能203.2.5远程维护20第4章 治安卡口系统214.1设计方案214.1.1.设备选型214.1.2
3、.总设计图224.1.3.县局拓扑图234.1.4.三级联动报警技术局访问系统拓扑图244.2系统原理描述254.2.1.抓拍原理254.2.2.补光原理254.2.3.三级联动报警及数据访问系统原理264.3系统关键技术264.3.1纯嵌入式抓拍管理控制主机264.3.2灯光控制功能274.4系统性能274.4.1捕获率274.4.2.车辆识别时间274.4.3.车牌号码识别正确率284.4.4.车辆记录284.4.5.测速误差284.4.6.UPS后备供电（选配）284.4.7.系统可靠性284.4.8.系统安全保密设计294.5.核心设备技术参数294.5.1. 130万像素高清晰摄像机
4、294.5.2.补光灯314.5.3.嵌入式高清卡口管理控制主机314.5.4.车牌识别服务主机32第5章 智能交通综合处理平台335.1智能交通综合管理平台的特点335.2业务方案框架355.3.后台硬件架构设计365.4功能模块图375.5违法业务处理模块385.6.收费管理模块495.7.设备管理模块515.8.图像监控模块555.9.布控与报警模块575.10.交通状况模块605.11.综合查询模块625.12.系统管理模块65第1章 系统特性1.1系统平台采用J2EE三层架构J2EE提供了一个企业级的计算模型和运行环境，用于开发和部署多层体系结构的应用,它通过提供企业级组织计算环境所
5、必需的各种服务，使得部署在J2EE平台上的多层应用可以实现高可用性、安全性、可扩展性和可靠性。采用B/S方式，统一的用户授权和网络验证，操作使用简便。1.2 系统采用高清治安卡口景阳股份高清晰车辆智能监测记录（卡口）系统通过在路口建立监控系统，实现对公路上监控区域内所有通行的车辆进行实时监视、抓拍、识别、速度检测、报警、记录保存车辆通行的信息。对任何时间通过该车道的车辆进行识别和记录，并可通过传输到中心系统进行集中有效的管理，能为公安部门的有效打击超速等各种违法行为以及盗抢和黑名单机动车犯罪、查缉交通肇事逃逸案件、分析交通状况、加强治安管理等提供有效的技术支持。系统采用国内最先进、稳定的嵌入式
6、抓拍主机处理技术及国际领先的计算机视觉算法，集拍照，录像、补光、车牌识别、数据处理及传输等为一体，全天候实时记录过往监控车道的每一辆机动车，对运行车辆的速度，车道车流量以及交通状况进行常年不间断的自动记录、分析和存储；实现了对车辆外观、车辆牌照、车标、司乘人员的面部特征等信息的采集、抓拍和识别。并与黑名单比对，对嫌疑车辆进行抓拍及报警。全部抓拍数据通过网络传输到中心系统进行综合管理。1.3系统采用高清电子警察技术景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统是通过在有信号灯的道路架设摄像机建立违章抓拍系统，对道路监测区域内所通行的闯红灯违章车辆进行实时抓拍、以获取车辆的牌照号码、颜色、物理大概尺寸等信
7、息，再将信息通过传输网络传输到公安交通指挥中心和交通控制分中心的数据库中进行数据存储、查询、比对等处理。以便进行集中有效的管理，能为公安部门有效打击违章闯红灯等违法行为提供有效的技术支持。这些信息也可以用于违规车辆进行处理的法律依据。景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统采用目前最前沿的主流设备，图像采集单元为工业级高清晰摄像机，最高像素可达200W。与传统摄像机（约40W像素）相比，最高分辨率可达1280x960，因此，图像清晰度有一个跨越性的提高。系统采用先进、稳定的嵌入式结构设计以及国际领先的计算机视觉算法，集拍照、补光、车牌识别、数据处理及传输等为一体，全天候24小时记录监控车道的每一
8、辆闯红灯机动车；实现了对车辆外观、车辆牌照等信息的采集、抓拍和识别。并与黑名单比对，对嫌疑车辆进行抓拍及报警。全部抓拍数据通过网络传输到中心系统进行综合管理。数据传输是基于以太网的IP网络接口方式，易于与其它设备接口。系统控制中心管理服务器与各卡点主机的连接采用星形拓扑结构，每个监控点均可与控制中心直接连接，传输车辆通行数据和监控图像数据。网络互联采用光纤或其它通信方式。1.4前端设备集中管理通过电子地图技术对设备进行管理，操作界面直观方便，能从广泛意义（不局限于某家厂商的设备或某种特定的设备）上来实现对前端设备的信息管理、了解设备实时运行状态、对指定设备进行参数配置等一系列的功能，可操作性强
9、，使用方便。1.5统一的集成平台将视频监控、电子警察、治安卡口、交通信息采集成到一个统一的平台，统一界面、统一数据结构、集中存储。实现网络化管理、信息共享，充分提升各子系统的效率，增强了交通指挥调度的快速反应能力、强化路面调控能力，并为实现各类资源的共享打下良好的基础。系统支持基于权限的安全访问机制，通过统一的角色和权限管理，使得分层化管理和集成化管理可以有效结合起来，安全性能得到保证。1.6广泛的兼容性可以与机动车管理系统、驾驶员管理系统和事故管理系统无缝对接；符合行业标准，实现异构数据的集成和交换，将数据提供给第三方发布平台（如报纸、电台、声讯电话等媒体）发布。兼容各种厂商的电子警察：中心
10、管理平台与前端控制设备是松散耦合的关系，前端控制设备可能来自不同的厂家、不同的产品，但是通过建立一套统一的、可扩展的消息体系之后，可将这些不同厂商生成的设备集成到一个统一平台，具有灵活的适应性和强大的兼容性。1.7良好的扩展性由于系统采用开放体系架构，并提供开放的接口协议，支持将来其他的扩充系统接入（如交通信号控制、GPS定位、接出警系统等）。1.8强大的报表处理能力系统提供了一套真正适合交通业务数据环境的复杂Web应用报表系统，其报表设计器采用简捷的图形化设计方式,能够精确控制打印格式，还可将打印结果导出成各种格式的文件。通过强大的数据分析功能，可以展现出丰富的统计分析数据。1.9全面的稳定
11、性设计前端设备工作环境恶劣，系统设计中采取了全面的保护性措施，保证系统常年稳定工作，大幅度降低维护成本。第2章 项目概述2.1项目背景随着加入世贸组织后机动车价格持续下调以及市民生活水平的不断提高，机动车保有量急剧增长，如何采取先进的交通管理技术和手段，改善城市的交通状况，建设一个适宜于创业发展和生活居住的城市，是城市未来发展的重要任务。2.2项目意义随着经济的发展，城市机动车数量与日俱增。而机动车违章行为是造成交通秩序混乱、交通堵塞及引发交通事故的重要原因之一。如何加强对机动车驾驶员的管理是交通工程工作中的重大课题。电子警察系统作为城市交通智能化管理重要组成部分，在规范行车安全、增强安全驾驶
12、意识、杜绝闯红灯现象和打击违法犯罪行为等方面具有重要的意义。对驾驶员来讲，它可以提高遵纪守法意识，避免事故发生，保障人身安全；对交通管理者来讲，它可以提高执法水平，提升人员素质，对违章行为能够快速反应；对社会来讲，它可以确保交通安全、行车畅通，从而使交通成为经济建设的动脉，对社会发展和人们日常生活产生深远影响。就目前形式看，道路交通参与者日益增多，交通管理涉及面越来越广，暴露出来的管理空当也愈来愈多，因漏管造成的危害也越来越大。因此，如何对机动车违章进行有效的管理，是加强社会综合治安综合治理、全面提高公安交通管理水平、强化交警管理责任制、建立长效管理机制的有效举措，也是公安机关树立文明形象，提
13、高交警素质、办事效率、工作透明度，加强社会监督，达到党和群众满意的需要，对于扭转交通管理消耗、疲于应付的被动局面具有不可估量的作用。2.3项目建设原则2.3.1系统软件设计的实用性原则在保证应用需求的前提下，系统集成软件设计时力求做到简洁、实用，并且充分考虑目前交警实际业务处理情况和信息系统建设的实际情况，尊重用户单位现有的管理模式和经验，继承用户的实际运行惯例，方便使用，减少使用者的工作强度。本系统充分考虑到实际使用的方便性及舒适美观的视觉效果，具体形象的图标按钮和详细的在线帮助让操作人员使用轻松自如。系统采用了人机界面良好的图形化界面，简明清晰、直观友好，功能实用，操作和维护简单方便。用户
14、安装相应软件后即可实现智能控制，包括对软件的管理、操作和配置等。即使系统操作人员非计算机专业人员，只需要经过少量的培训，也能使系统有效地发挥作用。系统中所用设备，以技术成熟和性能可靠为标准，采用性能/价格比高的产品，而不是一味地追求技术上的先进性。设备选型符合国家和地方政府的法规政策和行业技术标准，与用户及其上级管理部门的有关规定要求相适应，与用户在经济能力方面的实际情况相吻合，最大限度地利用现有的环境、设备、通信等资源，保证业主的投入产出效益最大化。2.3.2系统设计的先进性原则本系统采用的相关技术与产品均为目前主流应用技术，并预留升级空间，保护用户投资的长期有效。系统在实用可靠的前提下，尽
15、可能追踪国内外先进的计算机软硬件技术、信息技术与网络通信技术，充分利用科技进步成果，采用先进的设备、软件、结构体系和其他先进技术的产品，保障系统的高效运行。系统软件采用模块化设计，针对不同的用户层和不同的环境提供不一样的设计方案，在此基础上可以进行软件的二次开发，保证各项技术可以不断的更新和升级以维持系统的先进性，使系统软件具有较长的生命周期。2.3.3系统设计的标准性原则系统设计时遵循最新的ITS国际标准、国家标准和行业标准。主要硬件设备和软件的选型符合国内外相关标准及公安交通管理部门的技术规范；符合公安部、省厅和金盾工程的整体规划要求；符合公安部交通违法业务处理系统的数据规范和代码标准。在
16、软件开发管理上遵循ISO9000/CMM认证标准，与全国道路交通管理信息系统建设目标、要求相一致。2.3.4系统设计的可管理性与易维护性原则n 系统设计中，充分考虑系统日常运行中的管理与维护的有效与便利。n 采用业内通用的易于维护的系统平台。n 考虑软件的体系结构、开发平台、开发工具及合理的网络体系结构。n 设计友好的操作界面，业务流程清晰，符合常规业务处理习惯，包含有完整的业务操作文档，使用简单便捷，保证业务处理的快速与准确。n 系统软件配置体现自动化，避免复杂的系统配置文件。n 系统软件升级自动化，减轻升级部署的工作量。n 系统维护管理的操作简单、方便，备份及数据恢复快速简单，并在系统中建
17、立完整的系统维护文档，为系统维护人员提供方便。n 系统运行的高稳定性和高可靠性使系统维护人员有较少的工作量，系统具有自诊断和自恢复功能，部分系统故障可以由系统本身自行修复，或者帮助维护人员定位和排除故障，从而进一步减少工作量。2.3.5系统设计的适应性与灵活性原则集成系统平台在不断改进中日趋完善。为适应发展中的管理要求，可以对应用系统随时做出灵活的调整，这就要求系统的模块化程度高，数据与程序相对独立，程序与控制参数相对独立，以便于系统的调整与升级，适应不断发展的管理需求。2.3.6系统设计的可扩展性原则系统软、硬件采用模块化结构，各模块功能明确。系统配置灵活方便，可以根据用户的实际情况和具体要
18、求增减相应模块，使应用更具合理性。系统结构易于扩充，提供了灵活的系统组合，用户可根据需求灵活配置设备数量。当本系统需要变更数量时，只需增加相应独立的设备即可融入现有系统，完全适应今后可能出现的更大任务负载的要求。硬件平台具有可升级性，计算机系统的性能指标能够满足三年内系统发展所需的存储量和处理能力的要求；主计算机系统可根据需要进行处理能力和存储能力的扩充，当需要时可以增加新的计算机设备，同原有计算机设备一起工作以提高系统的处理能力，保证原有资源的充分利用。系统集成软件平台采用通用操作平台、数据库系统和标准通讯协议，采用模块化结构设计。技术平台和接口协议符合国家、行业和国际相关标准，具有良好的互
19、联、互操作能力，支持现有信息系统、指挥中心联网，支持二次开发，便于功能和规模的扩展和不断升级调整。2.3.7系统设计的开放性原则整个系统是一个开放系统，可用于企业内部网的相连。遵循最新的国际标准、国家标准和行业标准，支持不同数据库的互访，提供与不同系统设备互联的相关底层协议和有关数据。2.3.8系统设计的兼容性原则设计时充分考虑系统和现有系统的兼容性，把系统集成平台作为智能交通管理系统整体的一部分来考虑。系统集成平台可与以下系统相兼容：n 当地的机动车登记系统；n 当地的驾驶员管理系统；n 全国公安交通管理信息系统；n 其他相关系统。2.3.9系统设计的可靠性原则系统设计遵循国际标准，能长时间
20、稳定工作，运行可靠性高。同时系统具有良好的容错能力，不会因用户的误操作引起程序运行出错。系统硬件设备的设计采用主流产品，降低系统中的不稳定因素，以保证系统的高质量和高稳定性。系统软件最大限度地集成业界稳定且优秀的主流技术及组件，采用成熟技术以降低系统的不稳定因素。计算机网络采用高可靠性的结构，提供较强的网络管理能力和故障管理能力。系统在发生故障或输入数据不合理等情况下，有较高的抗干扰能力和控制故障的能力，以避免系统发生停顿或遭到破坏而影响工作。系统采用先进的容错技术以提高可靠性，提供详尽的故障处理方案，以保证系统的快速恢复。2.3.10系统平台的安全性原则安全性是该系统的一个重要的技术指标，它
21、包括整个网络硬件设施的安全、数据库的安全等等。系统设计时充分考虑到了系统平台的安全性。系统数据在支队集中存储的情况下，系统中心端的安全和稳定，直接关系到交通违法业务处理的工作。系统设计时从整体上采取了应急措施，充分考虑系统的容错性和防灾能力以及发生意外时的情况。通过冗余存储设备和网络设备、不间断电源来保证单机的可用性，同时还通过双机或多机互为备份方式，来保证在服务节点发生故障时，能快速、准确地将服务恢复。另外，网络的安全性也十分重要。网络病毒、网络黑客等严重影响了系统的安全性，建议使用防火墙，并使用最新的杀毒软件，经常更新病毒库，防范于未然。2.3.10系统数据的安全性原则系统中有关驾驶员的交
22、通违法数据直接关系到每个驾驶员的切身利益，为了防止数据的丢失和数据的恶意篡改，系统设计时采用了可靠的防范措施。应用系统具备坚固的安全措施保护关键数据，除对系统中用户进行有效的权限管理之外，对用户在系统中的所有操作都做了详细日志记录，以便以后复查。通过集中的用户信息存放和受保护资源的全局命名，在服务器系统中建立统一的安全管理模式。2.4系统设计参考标准n 中华人民共和国道路交通安全法n 中华人民共和国道路交通安全法实施条例n 闯红灯违法自动记录系统通用技术条件（GA/T496-2004）n 公路车辆智能监测记录系统通用技术条件GA/T497-2004n 民用闭路电视系统工程技术规范GB50198
23、-94n 民用闭路监控电视系统工程技术规范GB02198-94n 道路违章管理管理信息代码（GA 408，2-2003）n 公安综合信息系统规范（GA 417，1-2003）n 全国道路交通管理信息数据库规范（GA 329，3-2003）n 全国道路交通管理系统数据交换格式（GA 409，3-2003）n 公安部交管局道路交通科技发展九五计划和2010年规划n 公安部交管局、建设部建设司城市道路交通管理评价指标体系（2003年版）n 测量、控制和试验室用设备的安全要求（GB 4793.1-1995）n 信息技术设备（包括电气事务设备）的安全（GB4943-1995）n 电力工程电缆设计规范（G
24、B50217-94）n 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范（GB 50168-92）n 电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ 232-92）n 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）n 安全防范系统通用图形符号（GA/T74-94）n 通用用电设备配电设计规范（GB50055-93）n 工业与民用电力装置的接地设计规范（GBJ65-83）n 工业计算机监控系统抗干扰技术规范（CECS81-96）n 计算机信息系统安全（GA 216.11999）n 计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范（GA 2672000）n 安防系统工程质量检验实施细则（试行稿）第3章 电子警察系统设计3.1系
25、统组成和工作原理系统构成原理图景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统主要由：前端设备，传输系统和终端管理平台三部分构成。3.1 前端设备景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统路口前端设备主要由工业级高清图像采集设备、补光灯、车辆检测地感线圈、嵌入式抓拍控制主机（内置车辆检测模块、红灯信号检测模块、主控模块、电源保护控制模块）组成，完成车辆行驶检测、机动车违章行为检测、通行及违章图片抓拍、补光灯控制、抓拍记录相关信息网络上传等任务系统工作原理流程如下： 抓拍主机红灯信号检测模块实时检测路口红灯信号变化，用以闯红灯违章行为分析; 每个车道抓拍点埋设前后两个线圈，当有车辆经过地感线圈时，抓拍主机车辆
26、检测模块会立即检测到有车辆通行并可根据车辆经过两个线圈的先后、间隔时间来辨判断车辆的行驶方向以及计算出车辆当前行驶速度; 抓拍控制主机根据红灯信号检测模块、车辆检测模块反馈的红灯、行驶速度、行驶方向信息以及路口监测要求来控制高清图像采集设备抓拍取图; 高清图像采集设备接受到控制主机抓拍控制信号，触发闪光灯同步补光抓拍采图，通过网络发送到抓拍控制主机; 抓拍控制主机将抓拍数据初处理后，本地保存或通过传输系统上传到中心管理系统; 中心管理系统实时接收路口前端车辆通行违章记录进行识别处理、分类存储。3.1.1车辆检测模块为保证系统的抓拍率，采用地感线圈来检测车辆信息。地感线圈是目前被广泛使用的准确性
27、最高的车辆检测方式。地感线圈是基于涡流传感器的工作原理，线圈中由车辆检测器提供一直产生着频率稳定的交变磁场，当车辆经过线圈时，交变的电磁场会在车辆的金属底盘中产生涡流，而涡流电磁场又会反过来影响线圈中频率，嵌入式抓拍控制主机会根据线圈中变化的震荡频率也判断车辆经过信息，并给出开关量信号。嵌入式抓拍控制主机中集成了高速车辆检测模块，检测响应时间小于5ms才能保证快速有效的触发。开关量输出采用光隔离输出，以避免触点式开关输出时的延时，大大地提高了测速和抓拍的准确度。景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统采用环形线圈检测技术。为保证车辆测速精度，采用线圈测速技术，检测模块响应速度小于3ms,灵敏度多
28、级可调。3.1.2图像采集单元图像采集单元是整个系统最基础的部分，直接关系到后期识别的准确率。因此在整个系统中，我们采用了高清晰工业级专用摄像机以满足系统的实际需求。它采用彩色逐行CCD成像元件，所拥有的高像素和高帧频是普通网络摄像机所不能达到的，因此特别适用于智能交通领域。高帧率基于百兆高速以太网传输, 满足智能交通领域各种需求。自动智能增益和白平衡调整可根据外界环境光线智能调整拍摄图像的亮度和色彩，实现最佳成像效果。可调整的补光延时摄像机拍摄和补光设备控制使能的时序关系可根据需要进行灵活设置，环境设置对于逆光补偿，高光抑制，暗部增强等场合的成像质量有明显改善。直接搭配双线圈实现测速双线圈连
29、接端子可直接同地感线圈或车检器相应端口进行连接，轻松实现双线圈测速和抓拍功能。RS232串口具有可实现抓拍功能的RS232串口，可在抓拍的同时转发用户数据，方便的同雷达等用户设备进行连接。断电参数记忆功能采用闪速储存器进行参数保存，摄像机断电重启后也无需重新设置工作参数。景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统所使用高清晰工业级专用摄像机使所拍摄的车辆图像不仅能清晰的分辨汽车牌照,而且即便是在夜晚也能清晰的分辨车牌号码及车辆特征。3.1.3控制抓拍记录模块控制抓拍记录为模块化嵌入式抓拍主机。整个主机包含车辆感应触发、红灯检测模块、摄像机和闪光灯同步抓拍、图片初级处理、存储和设备管理等功能。当抓拍
30、主机监测到有红灯时，会通知系统准备抓拍。此时如果有车辆通过地感线圈时会发出一个信号给主机，主机会通过这个信号来触发摄像机开始抓拍，摄像机同时又会触发闪光灯补光，整个抓拍过程在瞬间完成。完成上述动作后，抓拍主机会对相关图片做初级处理，并通过网络传输到后端管理平台数据库进行进一步的识别等处理。若出现网络不畅通或中断的情况，抓拍主机本身亦可对抓拍图片进行存储，以保证信息不会丢失，待到网络通畅后再传至后端管理平台。系统亦可实时监控路口前端设备的运行状态，对故障的处理及自我修复。电子警察闯红灯系统抓拍工作流程图：3.1.4传输系统传输系统是将前端信息传输到后端管理平台的一座桥梁，整个传输线路通过前端光纤
31、与嵌入式抓拍主机上的千兆网络接口相连接传输到后端。嵌入式抓拍主机集成了千兆工业级网络交换机，以保证传输通道的带宽和速率。系统采用的是国际通用标准TCP/IP和FTP协议，支持各种有线（电信专网、光纤等）、无线方式（微波、GPRS、CDMA1X、3G等）的通信设备。根据高清晰电警系统高清晰图像采集传输、市内路口车流量大等特点，网络传输系统一般采用专用光纤网络组网方式，如果与视频监视系统共用光端机，可采用数模复用光端机，即在一根单模光纤上传输视频监视系统前端快球的视频信号、及镜头的控制信号，同时提供千兆的以太网口用以传输闯红灯电子警察自动监控系统前端控制部分的违法车辆信息。3.2系统特点嵌入式高清
32、晰闯红灯电子警察系统为景阳股份基于多年图像及识别领域的强大研发基础，自主开发的具有自动抓拍记录、车牌识别功能、卡口功能的智能交通管理系统，它以先进的嵌入式、模块化设计为核心技术，同时集图像处理技术、数据压缩技术、自动控制技术、数据库技术、通信技术等多项高新技术于一体的高科技电子监测执法系统，该系统是现代城市交通管理部门预防交通事故、维护交通秩序、加强交通管理、严格执法的最佳拍档。系统能够对闯红灯违法车辆、超速车辆、逆行车辆等进行自动判断与图像记录，为城市交通执法部门提供有效、可靠的车辆违法过程图片记录，对交通违章、违法提供强有力的法律依据。3.2.1高分辨率景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系
33、统采用目前最前沿的主流设备，图像采集单元为工业级高清晰摄像机，最高像素可达200W。与传统摄像机（约40W像素）相比，最高分辨率可达1280x960，因此，图像清晰度有一个跨越性的提高。系统在设计上考虑到智能交通行业的特殊性以及户外环境变化的要求，图像采集单元采用专门为电子警察应用设计的高清晰专用摄像机，它是基于以太网接口传输，最小曝光时间为0.067ms，低照度，信噪比为48db，RGB增益可自由调整，并配合内置软件的精确计算，可实现不同环境和光照情况下取得高清晰的成像效果。3.2.2 嵌入式模块化设计景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统主要设备采用嵌入式模块化设计，操作系统采用经优化的l
34、inux系统，可以避免目前网络频繁发生的病毒流行、黑客入侵、Windows安全漏洞等现象引发的系统稳定性、系统安全性、信息安全性问题。采用功能强大的ARM嵌入式处理器、DSP数字信号处理器和嵌入式操作系统，整机具有高集成度、高性能、高稳定性、高可靠性的特点； u产品高集成度：抓拍主机集合车辆检测、红灯判断、触发抓拍、数据存储、数据传送、自我检测等功能； u产品高性能：由于采用功能强大的ARM和DSP处理器，使产品具有高速数据处理能力，可处理每小时车流量在20000辆（6辆/秒）以上的极端情况； u产品高稳定性：主机全部采用工业宽温设计，在严寒的北方和酷热的南方，都有很好的适应能力；u高品质自动
35、调速冗余风扇，高稳定冗余电源，加上温度感应、风扇监控等功能和景阳股份专利的机箱设计，为长期稳定运行保驾护航，确保能满足各种环境下24小时不间断抓拍的需求； u产品可靠性高：主机具有对整个系统（包括摄像机、补光灯等设备）的保护、检测、修复功能，当主机检测到系统输入电源异常时会自动对系统内所有设备进行保护、当检测到系统内设备未正常工作时会自动修复，如遇到无法修复的重大问题，主机会自动向指挥中心发送故障信息，然后人为进一步检测、修复；u产品多元化：产品采用模块化设计，各模块可独立拔插组合，具有强大的功能扩展能力，能够适应大多数的市场需求，可以根据具体项目的不同需求可以调节主机内部的构成，从而灵活适应
36、市场的需求； u最大支持8车道，10路高清晰图像接入；u可以支持特写全景同时拍照、车头车尾同时拍照等多种应用方案； uSD卡/SATA硬盘等本地存储功能，支持网络中断情况下的存储； u支持有线（10/100/1000Mbps以太网）、无线（802.11b/802.11g）等多种网络接入方式； u支持网络远程配置、启动和固件升级，设备管理和维护方便； u内置看门狗，支持异常重启。3.2.3Linux操作系统控制主机采用Linux操作系统。众所周知，Linux操作系统与其他操作系统相比有极大的优势：u 开放性:是指系统遵循国际标准规范，特别是遵循开放系统互连（OSI）国际标准。凡遵循国际标准所开发
37、的硬件和软件，都能彼此兼容，可方便地实现互连。u 多任务:是指系统同时执行多个线程，而且各个线程的运行互相独立。u 高效的系统调用：在非图形模式下，系统为用户提供低级、高效率的服务。u 设备独立性：采用模块化的嵌入式设计,保证各个模块独立运行，互不干扰，任何模块出现故障都不会影响其他模块的正常运行，更不会影响整个系统的正常运行，具有高度的稳定性、可靠性。u 可靠的系统安全：Lnux采取了许多安全技术措施，包括对读、写控制、带保护的子系统、审计跟踪、核心授权等，这为网络多用户环境中的用户提供了必要的安全保障。 u 系统软件功能的可扩展性：系统应用软件设计严格遵循模块化的思路，与其他系统的互联已预
38、留必要扩展接口，在保留软件知识产权的前提下所有接口协议和数据格式向用户完全公开，切实做到支持系统的集成、二次开发及功能调整。3.2.4卡口抓拍功能景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统除了对一般违章车辆（如：超速、闯红灯、逆行等）进行抓拍外，同时还具备卡口抓拍功能。可通过对嵌入式抓拍系统软件进行设置后，实现卡口抓拍能力。3.2.5远程维护景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统支持远程维护功能，系统维护人员能通过远程实时访问了解系统前端设备运行状况，并可通过软件对系统功能进行远程设置和修改。第4章 治安卡口系统4.1设计方案4.1.1.设备选型图象质量是整套系统质量的核心，建议每条车道采用一台1
39、30万像素的高清摄象机。高清摄象机在抓拍图像的同时提供高清图像，并上传指挥中心。根据公安部公路车辆智能监测记录系统通用技术条件（GA/T 497-2009之规定，高清卡口设备的车辆抓拍率不得低于99.9%，基于此，建议采用线圈触发的方式。采用纯嵌入式（而非市面上大部分企业所采用的嵌入式工控机式）前端主机，安全性稳定性更强、处理能力更高、施工及维护极其简便。采用国内顶尖的车牌识别系统。景阳股份研发中心凭借技术优势，结合多年的智能交通领域的研发和探索，在车牌识别率上始终处于行业领先的地位，拥有核心技术。治安卡口白天车牌的识别率可以达到95%以上，夜间不低于93%。（抓拍率99.9%）。具备多样化的
40、报警功能。智能车辆记录设备的最大功能在于自动对违规车辆进行记录、分析及报警。声音报警和光报警及声光组合报警或其他要求的报警方式接口。当出现违章车辆的时候，系统会自动提醒工作人员。以方便管理人员能够在第一时间对其进行拦截。报警类型包括，超速报警、黑名单报警、偷盗车辆报警、无牌车报警等多种违章警告方式。用户可以根据需求进行定制，或对已有的各种报警类型进行选择。强大的后台管理功能。具备智能数据导出、辅助数据分析、红黑名单管理、智能磁盘管理及备份系统。充分考虑系统扩大及升级需求，系统预留标准数据接口，可以随时实现二级、三级联动报警的需要。完善的售后服务。基于对我们产品的信心，我们提供2年免费维保、终生
41、保修。4.1.2.总设计图4.1.3.县局拓扑图4.1.4.三级联动报警技术局访问系统拓扑图4.2系统原理描述4.2.1.抓拍原理 检测方式，高清卡口目前支持地感线圈检测（成本最低、技术成熟），雷达检测（成本较高，无需破路，测速准确），视频检测（需要出发摄像机，成本较高，检测率相对其他方式略低），微波及红外检测（极少用）等。 本设计方案以应用最广泛的地感线圈为检测方式对系统进行介绍。地感线圈检测具备的主要功能为：车辆检测，车辆抓拍，车型识别，速度检测，压线检测，逆行检测等。 当车辆经过第一个线圈时，地感线圈会产生触发信号，当嵌入式管理控制主机检测到有机动车经过第一个地感线圈时，系统开始计时，当
42、车辆行驶至第二个线圈时，嵌入式管理控制主机结束计时，并测算车辆的瞬时速度，同时给高清工业摄像机发出抓拍指令。高清摄像机在接到指令后，同步给闪光灯电平信号，闪光灯在抓拍的瞬间给抓拍环境补光。4.2.2.补光原理 目前高清治安卡口主要适用闪光灯作为补光单元。闪光灯内置高配电容，能够在瞬间充电，以满足闪光灯爆闪时的消耗。目前高清卡口所有的闪光灯充电时间以毫秒级计算，在220v标准电压的工作环境下，高配电容可以充放电1050次（根据所需亮度可以调节），即能够满足每秒钟抓拍10台车的极端情况。 为了节约电能，景阳系列抓拍主机支持环境光自动检测，抓拍主机实时监视摄像机所采集视频的亮度，在亮度高于预设要求的
43、时候，控制主机内置的管理系统会自动关闭补光单元的电源，以争取最大程度节约电能。车牌识别原理为了提高端室外设备的稳定性，我们采用高性能，低功耗，高稳定性的工业级嵌入式集成设备，将负责车牌识别的识别主机及负责存储的数据服务器放置于后端。每台摄像机在安装的时候都做了标示，并具有自己的ip地址，在摄像机抓拍到车辆后会通过网络的方式向指定的后台车牌识别主机发送所抓拍的图片，车牌识别负责接收含有路口信息等属性的前端图片，同时对图片中的车牌信息进行扫描识别，识别后的结果会自动上传到系统指定的存储服务器以供用户检索和使用。4.2.3.三级联动报警及数据访问系统原理黑名单报警 设于市局的黑名单服务器提供数据写入
44、接口，可供省厅、市局、县局写入黑名单车辆，市局数据存储服务器实时接收各县局抓拍主机数据，并与黑名单服务器进行数据比较，当出现黑名单车辆时，数据存储服务器及时将嫌疑车辆的信息上传给报警主机，报警主机连接省厅、市局、县局的声光报警设备或led显示设备，实现三级实时嫌疑车辆报警功能。数据访问 县局主机实时将个路口抓拍数据传送给市局的数据集中存储服务器。存储的车辆信息包括：车辆照片（含驾驶员面部信息）、车牌号码、行驶时间、经过地点、行驶状态、车辆速度等信息。省厅、市局及各县局在自己的授权范围内使用web浏览或客户端通过访问数据集中存储服务器，获取个路口的抓拍数据。web浏览器及客户端根据不同权限，提供
45、查询（含模糊查询）、打印、导入、导出、设置、统计、发布等功能。4.3系统关键技术4.3.1纯嵌入式抓拍管理控制主机 本主机为景阳股份最新研发的可以广泛应用于智能交通领域的抓拍设备。比以往的工控式抓拍和伪硬件（微型工控）抓拍主机更具有高性能、高稳定、易维护、多功能等特点。 景阳系列抓拍主机全部采用工业级标准设计和制造，在出厂前全部经过耐温，耐湿等严格测试，能够承受零下40零上50度左右的温度。嵌入式设计能够有效节约60%左右的电能。4.3.2灯光控制功能 和其他同类产品的补光时间是通过光敏、时控开关等方式进行控制。SN-IP系列抓拍主机对灯光控制实现了全智能化自动控制。系统通过分析图片质量即可控
46、制灯光的时间和亮度。4.4.3故障报警及恢复功能 HITS-KK-1系列抓拍主机通过网络及视频传感器实时监控设备的运行状态，并自动保存运行报告，当设备出现软故障时，系统会通过自动断电或设置回滚等方式恢复使用，如果是硬件故障，系统会自动记录故障信息，并及时向指挥中心报警。4.4系统性能4.4.1捕获率在车辆通过时（含按车道正常行驶和压车道分道线行驶两种状况），卡口号牌系统能准确拍摄其图像,并在图像中标明叠加车辆信息（地点、时间、通道、速度、超速比率、号牌、车牌颜色、车型等）。在监控区域内对0km/h240km/h行驶的车辆图像捕获率99%。4.5.2图像存储格式车辆前景高清图片存储格式为JPEG格式，几何失真2%，色彩为JPEG/24bit色，分辨率为1280960。压缩后小于250KB，压缩比率因子可调节。4.5.3图片清晰度车辆的前景高清图片包含车牌、车辆前景、机动车前排司乘人员正面特写等信息
