出入口控制高清抓拍系统解决方案.docx

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出入口控制高清抓拍系统解决方案

出入口控制高清抓拍系统解决方案

杭州海康威视数字技术股份有限公司

2016年

第1章概述

1.1应用背景

随着经济建设和社会建设等快速发展，人们的生活方式发生着深刻的变化。

机动车辆和城市的人口大量增加，在诸多因素影响下，导致出入口管理混乱，违法案例呈上升趋势，社会公共安全形势面临着严峻的挑战，这种挑战迫使人们去寻找高技术的有效手段去解决突出的问题。

出入口控制系统就是顺应这一时代需求的高技术产物。

他不仅可以有效地解决出入口的交通混乱，同时也尽可能地减少车主失车被盗、物品被盗的忧虑。

另外，在技术方面，其高技术性匹配于现有其他智能化系统，具有很好的开放性，易于与其它安防子系统组合成更强大的综合系统，适应多种综合方式的高级管理。

出入口控制系统是上世纪60年代发展起来的安全防范技术，进入九十年代以后，出入口控制应用在国内迅速得到了发展，已成为我国安防领域的一个重要分支。

出入口控制系统发展之初，由于缺乏共同标准，各厂商按照自己的理解和偏好来进行产品的研发和实施，给最终用户的选型、实施和运行带来了很多问题，制约了出入口控制系统的有序发展。

公安部于2002年颁布了《出入口控制系统技术要求》（GA/T394-2002）和《出入口控制系统工程设计规范》（GB50396-2007），对出入口控制系统的技术规范和工程设计规范做了比较详细的规定，统一了技术标准，对出入口控制系统的发展进行规范和指导，促进出入口控制系统行业朝着规范、有序的方向发展。

1.2现状分析与发展趋势

随着城市交通的不断发展，城市内的机动车辆日渐增多，各种机动车辆的停车管理问题迫在眉睫，许多大中型场所都面临着数百辆车的日常保安管理工作。

由于环境限制，对固定车辆和临时车辆的便捷管理成为管理人员迫切需要解决的难题。

研究出入口控制系统现在运行的情况，我们可以知道存在以下问题需要解决：

1）IC卡和人工管理等封闭区域车辆被盗被换现象经常发生；

2）出入口车辆通行效率低下，上下班高峰期通行时间较长；

3）出入口控制系统建设规模和密度不足，一般监控系统存在视场较小、视频质量较低和关键目标不够明确，对静态车辆和人的管控缺乏有效的技术和管理手段；

4）出入口控制系统与收费、视频监控、车位诱导、巡更等系统融合上不够，未能综合应用各种数据，更好的发挥出入口控制系统功能；

5）传统出入口控制系统经营与管理成本较高。

在面对上面提及的问题时，我们分析了出入口控制系统的发展趋势，主要有以下几点：

1）非接触识别技术正成为出入口识别系统的主流，人脸特征识别技术已步入实用阶段，符合识别方式的应用越来越普遍。

2）出入口控制系统的工程设计，越来越强调被控对象以及建筑环境的作用。

在安全级别要求较高的应用场合，目前已经做到整体设计、统一施工。

3）出入口控制系统将与其他安防系统互为补充，并相互渗透与融合，你中有我、我中有你、共同发展。

4）利用出入口控制系统完成日常管理工作的应用需求越来越多，作为从事这一行业的企业，应抓住机遇、不断创新，推动出入口控制行业健康、顺利的发展。

第2章系统总体设计

2.1设计依据

系统设计依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：

Ø建设单位提供的设计要求及相关资料

Ø《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006

Ø《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007

Ø《综合布线系统工程施工及验收规范》GB/T50312-2007

Ø《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

Ø《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007

Ø《出入口控制系统技术要求》（GA/T394-2002）

Ø《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007

Ø《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

Ø《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004；

Ø《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154：

2003

Ø《民用建筑电线电缆防火设计规程》DGJ08-93-2002

其它有关国家及地方的现行规程，规范及标准。

2.2设计原则

1）先进性：

本系统充分利用科技进步成果，采用当今先进的技术及设备，一方面能充分体现系统具有的先进性水平，另一方面也使得系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能长的时间内与需求发展相适应。

2）可靠性：

由于本系统是一实际使用的工程，因此其技术和设备又必须是相对成熟的。

本系统在设计时从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等方面严格把关，使故障发生的可能性尽可能降低，具有防盗、耐高温、抗寒、散热排风等功能设计，使用的各类电气接线端子、过载、漏电及断路保护装置、避雷装置等装置均符合国家有关电气安全标准要求，保证系统能够可靠地、连续地运行，软件采用模块化、分层隔离的设计思想，充分保证系统的高可靠性。

3）规范性：

由于本系统是一个综合性系统，在系统设计和建设初期应着手参考各方面的标准与规范，并且应遵从该规范中各项技术规定，做好系统的标准化设计与管理工作。

4）易维护性：

本系统前端设备数量多、种类多，统一采用系统软件平台的集中管理，可实现远程升级、维护和自动校时，易于故障的排除，系统维护简单方便。

5）扩展性：

本系统考虑今后发展的需要，系统软硬件应采用模块化设计，因而保证在系统产品系列、容量与处理能力等方面的扩充与换代的可能。

这种扩充不仅充分保护了原有投资，而且具有较高的综合性能价格比。

6）安全性：

采取有效的安全保护措施，防止系统被破坏、非法接入、非法访问，系统具有防雷击、过载、断电、电磁干扰和人为破坏等综合安全保护措施。

7）经济性：

系统尽量采用性价比高的产品，既能满足实际需要，又可尽量降低费用，同时在系统化的设计过程中，进行优化设计，便于今后维护，大大降低系统费用。

2.3设计目标

我们希望通过建设出入口控制系统达到以下核心业务目标：

1.实现传统人工管理模式向智能管理模式转变；

2.车辆自动放行和提示，提高系统的智能化；

3.更高效的车辆记录和行人记录；

4.实时数据比对，实现智能分析、联网布控功能；

5.更完善的数据存储和读取性能；

6.主要设备通信协议均采用TCP/TP，更高效的与其它系统融合；

7.更便捷的工程实施与系统维护。

2.4设计思想

出入口控制系统是安全技术防范领域的重要组成部分，是现代信息科技发展的产物，是数字化社会的必然需求，是人们对社会公共安全与日常管理的双重需要，是发展最快的新技术应用之一。

出入口控制系统通常是指：

采用现代电子与信息技术，为出入口管控和安全服务的信息化管理系统，对通过出入口的车辆、人员两类目标的进、出进行放行、拒绝、记录和报警等操作的控制系统。

本方案设计的出入口控制系统应用场所包括通常所说的停车场、居民小区、政府机关大院、学校、厂矿企业等有车辆、人员出入的区域。

系统设计时采用先进的设计理念，本着以最经济的投入实现最强大、实用系统的设计目标。

自主研发的高清车牌识别系统准确记录识别车牌号码，确保车辆的进出有据可查，进出可控，固定车辆快速通过电动挡车器，加强停车场的高效和安全管理。

系统在设计上充分考虑开发的体系架构，采用设备代理的方式方便第三方厂家设备的接入，可以灵活的与原有系统或设备进行对接，管理软件与第三方平台通过WebService接口完成交互，具有高度的多业务功能融合能力。

系统管理软件同时具有视频监控功能，可以将出入口控制系统与视频监控系统无缝结合的在一个统一的管理软件下管理。

2.5系统架构

2.6系统性能

类目

项目

指标

车辆管控系统

自动抬杆放行

支持内部车辆、VIP车辆的自动抬杆放行

布控报警

支持对黑名单车辆、特殊车辆的布控报警

报警联动方式

支持软件提示、声光报警或LED显示等多种方式

本地车辆出入记录存储

支持对车辆信息、车辆出入记录的本地存储

本地数据管理

支持本地进行数据查询、备份和维护

车辆捕获率

≥99%

抓拍图像及号牌识别时间

≤200ms

车牌识别准确率

≥95%

识别牌照种类

车牌类别：

民用车牌（除5小车辆），警用车牌，04式新军用车牌，07式武警车牌。

车牌颜色：

黑、白、蓝、黄、绿。

采集图像分辨率

140W系列：

1360×1024pixel；

200W系列：

1600×1200pixel。

存储图像分辨率、格式及占用空间

140W系列：

1360×1024pixel，JPEG，约150KB；

200W系列：

1600×1200pixel，JPEG，约200KB。

通用系统性能指标

系统数据查询时间小于

≤2s

系统的接收告警信息响应时间

≤3s

平均无故障连续运行时间

MTBF≥20000h

工作温度

-10℃~+60℃

工作湿度

≤95%无凝露

供电电源

100VAC~240VAC，50Hz±2Hz

2.7系统优势

2.7.1车辆快速通行

系统采用具有极高的车牌识别率的高清车牌识别技术，可确保固定车辆准确识别、快速通行，提高出入口控制系统工作效率和提高固定用户体验感。

2.7.2高清图像

系统采用高分辨率抓拍摄像机，解决传统模拟车牌识别摄像机图像清晰度不高、监控视场太小的问题。

2.7.3系统结构简单稳定

系统前端主要设备全部采用标准化的IP接口，使用网线便能完成通讯，同时也容易与其它设备连接。

后端平台可对前端设备状态、使用情况，提供统一的管理，有利于整个系统维护保养。

2.7.4多业务融合

系统已经集成了车辆管控系统、人员管控系统、视频监控系统，并实现了统一化管理，可对系统产生的报警进行响应联动处理，具有友好的用户体验。

2.7.5集成度高、利旧性好

系统将电动挡车器、出入口视频单元、视频监控单元等有机紧密地集成在一起，利旧性好。

同时预留了收费系统、停车诱导系统、一卡通系统、门禁系统、巡更系统等接口。

第3章系统详细设计

3.1车辆管控系统

3.1.1设计思想

利用电动挡车器、车牌识别单元等设备做连动整合，除可管制车辆的进出外，亦可进一步管制车位数量之管控，对于每辆车停车时间亦可计算或限制，更加强防盗/防弊功能，使对通过出入口的车辆能更有效的辩识和管理。

3.1.2系统结构

系统结构

3.1.3系统组成

出入口控制系统由前端子系统、传输子系统、中心子系统组成，实现对车辆的24小时全天候监控覆盖，记录所有通行车辆，自动抓拍、记录、传输和处理，同时系统还能完成车牌与车主信息管理等功能。

1、前端子系统

负责完成前端数据的采集、分析、处理、存储与上传，负责车辆进出控制，主要由电动挡车器模块、车牌识别模块等相关模块组件构成。

主要设备如下：

1）电动挡车器模块主要设备：

Ø电动挡车器

●手动按钮能作“升闸”、“降闸”及“停止”操作

●支持软件控制“升闸”、“降闸”及“停止”操作

●停电自动解锁、停电后可用摇把手动抬杆

●具有便于维护与调试的“自栓模式”

●配备车辆检测器，使具有“车过自动落闸”“防砸车”功能。

●可选配路闸及通道两对红绿灯

●备丰富的底层控制及状态返回指令，使电脑可对电动挡车器作最完备的控制

●可根据需要增加其它特殊功能

Ø压力电波防砸

防止砸车或砸人。

Ø车辆检测器

用于防砸线圈检测。

2）车牌识别模块主要设备：

Ø出入口补光抓拍设备

出入口补光抓拍设备是由摄像机及护罩组成，自带LED补光灯，具有清晰度高、照度低、帧率高、色彩还原度好等特点。

Ø车辆检测器

本系统采用线圈触发方式，由前端车辆检测器来检测来往通行车辆，可与防砸线圈车检器共用。

Ø出入口控制终端

出入口控制终端负责进行前端数据采集、处理、上传后端平台，可实现实时视频、抓拍图片显示、进出抓拍图片关联、实时报警信息显示、系统日志显示、软件开关闸、高峰期锁闸、设备连接状态显示、报警联动等功能。

2、网络传输子系统

负责完成数据、图片、视频的传输与交换。

其中前端主要由交换机、光纤收发器等组成；中心网络主要由接入层交换机以及核心交换机组成。

3、后端平台管理子系统

平台完成数据信息的接入、比对、记录、分析与共享。

由以下软件模块组成，包括：

数据库服务器、数据处理服务器、Web服务器。

其中数据库服务器安装数据库软件保存系统各类数据信息；数据处理服务器安装应用处理模块负责数据的解析、存储、转发以及上下级通讯等；Web服务器安装WebServer负责向B/S用户提供访问服务。

3.1.4系统功能

3.1.4.1车辆管控

固定车辆：

车牌识别比对正确，即可进场，无需任何操作。

临时车辆：

停车人工确认，抓拍车牌并识别记录，放行。

布控车辆：

嫌疑车辆则系统自动在前端和中心产生报警，同时人工参与处理。

3.1.4.2电动挡车器软件控制

客户端或中心管理平台能够远程控制电动挡车器启闭，方便操作人员管理和特殊需要。

3.1.4.3图片/视频预览

过车图片和信息实时显示，视频实时预览，进出车辆自动匹配，图片预览按车道轮询。

3.1.4.4LED屏显示

控制主机包含语音提示系统、信息显示屏，车辆驶入、驶出可以根据客户需要提示语音，显示欢迎信息等。

3.1.4.5号牌自动识别功能

系统可自动对车辆牌照进行识别，包括车牌号码、车牌颜色的识别。

在实时记录通行车辆图像的同时，还具备对符合“GA36-92”（92式牌照）、“GA36-2007”（新号牌标准）、“”（02式新牌照）标准的民用车牌、警用车牌、军用车牌、武警车牌的车牌自动识别能力，包括2002式号牌。

系统能识别黑、白、蓝、黄、绿五种车牌颜色。

3.1.4.6车辆信息记录

车辆信息包括车辆通信信息和车辆图像信息两类。

在车辆通过出入口时，系统能准确记录车辆通行信息，如时间、地点、方向等。

在车辆通过出入口时，牌照识别系统能准确拍摄包含车辆前端、车牌的图像，并将图像和车辆通行信息传输给出入口控制终端，并可选择在图像中叠加车辆通行信息（如时间、地点等）。

可提供车头图像（可包含车辆全貌），在双立柱方案下，闪光灯补光时拍摄的图像可全天候清晰辨别驾驶室内司乘人员面部特征。

单立柱方案时抓拍摄像机与闪光灯安装在同一根杆子上。

系统采用的抓拍摄像机，具备智能成像和控制补光功能，能够在各种复杂环境（如雨雾、强逆光、弱光照、强光照等）下和夜间拍摄出清晰的图片。

3.1.4.7数据管理

过车数据自动上传中心，由中心集中存储和管理，支持前端数据缓存以及断点续传。

3.1.4.8数据查询

可查询通行信息、报警信息、场内车辆、操作日志、设备状态等信息。

3.1.4.9报警功能

当系统识别出来的车辆车牌不符合条件时，或者车牌在黑名单库时，系统自动报警，提示工作人员进行检查，用户可根据实际需求选择不同的报警联动方式，如预览通道切换、报警输出、软件提示、LED显示等。

3.1.4.10参数配置功能

设备参数配置可以实现本地配置，也可以进行远程配置。

3.1.4.11权限管理

用户可配置不同的角色和权限，管理不同的出入口以及功能模块。

3.1.4.12统计分析

支持车位利用率、车流量的统计分析，支持列表和图形显示。

3.1.4.13设备运维

支持安装信息、设备维护信息的管理。

3.1.4.14状态监测

设备运行状态监测，提示设备运行异常信息，系统自动校时。

3.1.5系统布局

根据不同的现场环境，归纳以下几种布局模式。

3.1.5.1安全岛模式

适用于单路比较宽阔的场景，中间建设安全岛。

3.1.5.2无安全岛模式

3.1.5.3出入混行模式

3.1.5.4多角度抓拍模式

以下模式适用于出入口离马路较近，成像距离较近并且有多个方向的车辆进出。

系统采用双相机分别对2个方向的来车进行抓拍识别，由出入口控制终端进行过滤，选择识别效果最好的进行输出，作为进出判断依据，从而提高系统识别准确率。

3.1.6主要设备选型

3.1.6.1出入口补光抓拍单元

3.1.6.1.1200万像素出入口补光抓拍一体机DS-TCG225（主推）

1）产品说明:

出入口补光抓拍一体机DS-TCG225是由防护罩、镜头、摄像机、补光灯及电源组成，内置摄像机采用高清晰逐行扫描CMOS，具有清晰度高、照度低、帧率高、色彩还原度好等特点。

产品广泛应用于加油站、4S店、小区、政府大院、停车场等出入口的车辆抓拍和识别。

2）主要特性：

（1）高清晰：

200万像素高清摄像机，最大分辨率可达1920*1080，帧率高达25fps；

（2）低照度效果：

1/"逐行扫描CMOS，成像效果好，星光级监控效果，夜间看的更清；

（3）集成度高：

内置2颗LED补光灯，集摄像机、护罩、LED补光灯、镜头、电源适配器于一体，可有效节省施工布线成本；

（4）调试方便：

采用电动变焦镜头，支持软件自动调焦，调试更加方便，场景适应性更广；

（5）接口丰富：

丰富的控制接口，可直接控制道闸开/关，支持外接报警设备、LED显示屏、音频输入输出等；

（6）智能识别算法：

丰富的智能识别算法，支持车牌、车型、车标、车身颜色识别，准确率高；

（7）黑白名单控制：

内置8GSD卡，支持黑、白名单的导入及对比，可直接联动道闸开闸，支持脱机运行；

（8）多种触发模式：

支持线圈触发、视频触发、线圈结合视频触发等多种触发模式；

（9）无线传输（可选）：

支持GLE电信全网通无线传输功能，环境适应性更强。

3）技术参数：

成像参数

传感器类型

1/”ProgressiveScanCMOS

最小照度

彩色@,AGCON）

黑白@,AGCON）

快门

1/30秒至1/100,000秒

镜头

电动镜头

自动光圈

DC驱动

ICR切换

支持

压缩标准

视频压缩标准

MJPEG

压缩输出码率

32Kbps~16Mbps

图像

图像格式

JPEG

最大图像尺寸

1920*1080

帧率

25fps（1920*1080）

图像设置

饱和度,亮度,对比度,白平衡,增益,3D降噪通过软件可调

网络功能

存储功能

支持SD/SDHC

支持协议

TCP/IP,HTTP,DHCP,DNS,RTP,RTSP,NTP,支持FTP上传图片

通用功能

心跳,密码保护,NTP校时

抓拍功能

图片格式

采用JPEG编码,图片质量可设

智能识别

车牌识别、车型识别、车标识别、车身颜色识别

补光灯控制

补光灯自动光控、时控可选；

接口

通讯接口

1个RJ4510M/100M/1000M自适应以太网口

串口

1个RS-485接口，1个RS-232接口

内置LED灯

支持2个内置LED灯

音频输入

1路音频输入

音频输出

1路音频输出

触发输入

4路触发输入，其中2路IO触发输入、2路报警输入

触发输出

2路（光耦隔离2500VAC）,可作为闪光灯同步输出控制

继电器输出

3路继电器输出，支持道闸开、关、停

视频输出

1个CVBS接口

内存卡插槽

1个TF卡插槽，内置8GTF卡，最大支持容量64G

无线模块（选配）

1个GLE电信全网通模块

一般规范

工作温度和湿度

-30℃~70℃,湿度小于90%（无凝结）

电源供应

AC100V~240V±10%

防护等级

IP67

功耗

22WMAX

3.1.6.1.2140万像素出入口补光抓拍单元EVU-213X-TK

1）产品说明:

EVU-213X-TK系列出入口补光抓拍单元是由防护罩、补光灯以及高清智能摄像机组成，内置摄像机采用高清晰逐行扫描CCD，具有清晰度高、照度低、帧率高、色彩还原度好等特点。

产品广泛应用于加油站、4S店、小区、政府大院、停车场等出入口的车辆抓拍和识别。

2）技术参数：

成像参数

传感器类型

1/3"ProgressiveScanCCD

最小照度

@,AGCON）

快门

1/30秒至1/100,000秒

镜头接口类型

C/CS接口

自动光圈

DC驱动

压缩标准

视频压缩标准

MJPEG/MJPEG

压缩输出码率

32Kbps~16Mbps

图像

图像格式

JPEG

最大图像尺寸

1360×1024

帧率

30fps

图像设置

饱和度，亮度，对比度，白平衡，增益，宽动态通过软件可调

网络功能

存储功能

支持SD/SDHC,USB存储设备

支持协议

TCP/IP,HTTP,DHCP,DNS,RTP,RTSP,NTP,支持FTP上传图片

通用功能

心跳,密码保护,NTP校时

抓拍功能

图片格式

采用JPEG编码，图片质量可设

智能识别

车牌识别、车型识别、车辆检测

接口

通讯接口

1个RJ4510M/100M/1000M自适应以太网口,5个RS-485接口

外部接口

7路IO输入接口,7对IO输出接口（可接常亮灯）

1个SYNC，2个继电器输出

音频接口

1路音频输入，1路音频输出，支持语音播报

视频输出

1Vp-pCompositeOutput（75Ω/BNC）（BNC与SDI可选配）

补光

补光灯

外置3颗LED补光灯

一般规范

工作温度和湿度

-30℃~70℃,湿度小于90%（无凝结）

电源供应

DC12V±10%

功耗

15W

3.1.6.1.3200万像素出入口补光抓拍单元EVU-243X-TK

1）产品说明:

EVU-243X-TK系列出入口补光抓拍单元是由防护罩、补光灯以及高清智能摄像机组成，内置摄像机采用高清晰逐行扫描CMOS，具有清晰度高、照度低、帧率高、色彩还原度好等特点。

产品广泛应用于加油站、4S店、小区、政府大院、停车场等出入口的车辆抓拍和识别。

2）技术参数：

成像参数

传感器类型

1/"ProgressiveScanCMOS

最小照度

彩色@,AGCON）

黑白@,AGCON）

快门

1秒至1/100,000秒

镜头接口类型

C/CS接口

自动光圈

DC驱动

日夜转换模式

ICR红外滤片式

数字降噪

3D数字降噪

压缩标准

视频压缩标准

MJPEG/MJPEG

压缩输出码率

32Kbps~16Mbps

图像

图像格式

JPEG

最大图像尺寸

1920×1080

帧率

25fps（1920×1080）

图像设置

饱和度，亮度，对比度，白平衡，增益，宽动态通过软件可调

网络功能

存储功能

支持SD/SDHC,USB存储设备

支持协议

TCP/IP,HTTP,DHCP,DNS,RTP,RTSP,NTP,支持FTP上传图片

通用功能

心跳,密码保护,NTP校时

抓拍功能

图片格式

采用JPEG编码，图片质量可设

智能识别

车牌识别、车型识别、车辆检测

接口

通讯接口

1个RJ4510M/100M/1000M自适应以太网口,5个RS-485接口，1个RS-232接口

外部接口

7路IO输入接口,7对IO输出接口（可接常亮灯）

1个SYNC，2个继电器输出

视频输出

1Vp-pCompositeOutput（75Ω/BNC）（BNC与SDI可选配）

补光

补光灯

外置3颗LED补光灯

一般规范

工作温度和湿度

-30℃~70℃,湿度小于90%（无凝结）

电源供应

DC12V±10%

功耗

15W

3.1.6