高速公路信息管理系统收费监控系统.docx

高速公路信息管理系统收费监控系统.docx

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高速公路信息管理系统收费监控系统

概述

高速公路信息管理系统实行下图所示的管理结构：

依上图，收费监视系统主要用于对收费广场、收费亭、收费车道、收费站监视室和票据室的运行状况进行实时监视和录像，并对有特殊车辆通过和发生意外事件的出口收费车道的监视图像进行自动抓拍。

收费监视系统是收费站收费系统中的一个组成部分，因此，在该项目中，我们提供了一组先进的、实用的和完整的现场设备。

考虑到××省地处北方，地域广阔，四季分明，气候环境变化较大，要求有很高的电气性能和很宽的温度范围，并能经受风、霜、雨、雪及高温的侵袭，所以我们提供了这套具有很高的质量和可靠性的系统解决方案。

收费系统中的CCTV（闭路电视监控的缩写）系统可对路段内的收费运行状况作实时监视，摄像机在所监视范围为各级控制室值班人员提供直观的图像/文字信息，作为交通引导决策的依据。

由于所提供的控制软件界面是中文图形多媒体形式，所以操作直观、简便；显示、编辑都能以汉字方式完成，使人机操作界面友好、便捷，便于用户的使用和维护。

系统具有很强的扩充能力、升级能力及与其它系统互联能力。

系统组成

收费监视系统主要由外场设备、传输路由部分和监控室控制设备三大部分构成。

1．外场设备：

包括外场摄像机、摄像机防护罩、云台、立柱、基础（含地线）、支架、设备机箱等。

2．传输路由部分：

编/解码器、光端机、尾纤、电缆、光缆、E1/2M的通信网络资源等。

3．监控室控制设备：

矩阵主机、控制键盘、监视器、电视屏墙、硬盘录像机、视分器、字符叠加器、控制计算机等。

几点说明：

1．收费车道、收费广场到收费站之间的视频图像传输所需线缆由供货商提出技术要求并负责测试，由总承包商负责统一采购和敷设。

2．为保证各收费车道、收费亭和收费广场的视频图像能清晰的在收费中心显示，供货商提供相关协议及技术支持。

3．技术规范中未规定，但完成本工程所必要的设备、材料及配件。

本项目包括系统设计、供货、安装、测试、开通、培训、保修等工作，并提供相关的技术资料和手册。

完全响应招标文件要求。

功能说明

根据收费系统管理体制结构，图像监控系统数据流程采用如下图所示方式：

通过上述流程可看出，收费系统中各级管理机构只需发出切换监视命令，即可以随时监视各级收费站、收费车道、收费广场的运行状况，同时收费站监控室将收费车道发生的特殊情况进行图像保存并可将图像向上级管理机构传送，各级管理机构可以对特殊情况的图像进行保存，以备将来的检查。

收费监控系统主要实现三大功能：

Ø实时监视和录像

Ø数字化硬盘图像存储

Ø数字化图像抓拍和检索

设计原则

为达到系统所要求的三大功能（即实时监视和录像；数字化硬盘图像存储；数字化抓拍和检索），因此与之相配的监视系统必须具备现代化水平，并能够在较长的一段时间内保持先进性、可扩展性和可修改性，并拥有与其他任何一国际标准通讯口相连的功能，以达到与未来计算机网络进行信息交换的目的。

同时达到隐蔽，美观的外部视觉效果。

具体系统

收费监视系统

在每一收费站提供一套CCTV监视系统，为收费站值班员对整个收费广场和每一条车道交通情况及收费业务实施监视提供手段。

同时实现收费站、收费分中心、收费中心和收费总中心的四级管理。

CCTV全天候监视：

一对一监视、时序监视、报警切换监视，信号保存、信号调用等。

优先权设置：

对收费监视图像进行选择、切换查看的优先级由高到低依次为收费分中心、收费站。

收费分中心和收费站可对云合进行控制。

其控制的优先级由高到低依次为收费分中心、收费站。

车道管理：

实现车道抓拍、字符/数字、图像保存、查询、调用、打印功能

图像信号远传：

上级巡视下级现场运行情况，下级将现场紧急情况及时切换给上级监视。

系统具有开放性：

能够同其他品牌的监控系统相兼容，只要其他品牌提供通信协议，该系统都能够控制其矩阵及解码箱，同时系统还可以同其他系统在网络上进行通信。

收费站闭路电视监视系统

前端摄像机有五种：

收费广场、收费亭、收费车道、收费站监视室和票据室摄像机。

其中收费车道摄像机先经由字符叠加器（内置视分器功能），一路信号给车道机视频卡，另一路给8入16出的视分器。

广场摄像机先经由字符叠加器（内置视分器功能），一路信号给收费管理计算机视频卡，另一路接8入16出的视分器。

收费亭和票据室摄像机直接接入8入16出的视分器。

监控室摄像机直接接入矩阵主机。

从视分器（8入16出）出来的收费车道和收费亭的图像一路经四路硬盘录像机（内置四画面分割功能），接入电视屏墙的21"监视器，以四画面方式选择，另一路接入矩阵主机。

从视分器（8入16出）出来的票据室图像一路给四路硬盘录像机，另一路直接接入矩阵主机，再进一步以单画面的方式显示在电视屏墙的21"监视器上。

从视分器（8入16出）出来的广场摄像机图像，一路给矩阵主机，另一路给四路硬盘录像机，再进一步以单画面的方式显示在电视屏墙的21"监视器上。

14"主监视器占用矩阵主机的输出端，主监出来的图像接入四路硬盘录像机进行存储。

收费监视管理计算机通过RS232和矩阵主机连接，实现对矩阵主机的控制，同时外挂一台光盘刻录机，保存重点信息。

收费站上传收费分中心监视图像传输利用光端机和光缆，上传数路为：

N/3整取加2（N为车道数），少于3车道的收费站上传2路，其中收费广场图像单独一路上传分中心。

抓拍系统

抓拍系统功能

抓拍系统主要用于对有特殊车辆通过或发生特殊情况（如：

无卡、坏卡、车型不符、免费车等）的出口收费车道的监视图像进行数字化抓拍，必要时可人工介入进行抓拍。

抓拍图片叠加收费站名称、收费员代号、出口收费车道代号、收费金额、日期、时间等动态相关信息。

抓拍系统对单车道及两车道或多车道进行并行抓拍时，保证对每一车道能够及时抓拍到清晰的图片，从图片上可以清晰地分辨出车辆的车型和车牌号。

抓拍系统抓拍的图片经收费监视抓拍软件进行数字化压缩处理、存储、必要时可以打印。

当收费分中心、收费中心、收费总中心对抓拍图片进行查询时，查询系统能够保证上传符合查询条件的数字化抓拍图片，并附有相关交易信息。

查询抓拍图像的响应时间不大于2秒。

收费监视查询软件可以根据业主需求定义多种查询方式（如按收费员代号、车道代号、日期、时间等进行查询或根据其中几项进行联合查询），界面为全中文显示。

收费监视系统抓拍时不影响收费分中心、收费中心、收费总中心对任一收费广场，收费亭，收费车道和收费站监视室实时监视图像的调看。

抓拍图片在计算机硬盘上一般保留7天，7天后通过光盘刻录机将图像信息保存在光盘介质上。

车道抓拍系统

车道抓拍系统包括：

车道摄像机、地感存在线圈、抓拍软件、手动或脚蹋触发器等。

收费车道抓拍系统示意图

收费车道抓拍构成示意图

车道抓拍系统概述

车道摄像机安装高度离开路面1.5m，能清楚地观察车辆车牌号和车道的运行情况。

所有车辆经过收费车道内的存在线圈感应器时，由收费系统控制抓拍系统立即执行预抓拍车辆图片的操作，免费车、军车、逃费车和公务车通过时系统自动将此预抓拍图片和相应字符/数字资料自动存入主机数据库，若遇违规车、或遇发生事故时，收费员应触动收费键盘上特定键或脚踏报警器，抓拍控制系统自动将此预抓拍图片和相应字符/数字资料自动存入主机数据库；同时，通过专用线路传输特殊的信息给中心通信服务器以便记录在案。

收费站的监控（稽查）人员可以根据需要汇总、查询、报表、打印稽查录像或数字抓拍信息，以此来核对事实。

我们提供友好的软件接口函数，可以及其方便的进行收费系统及抓拍系统的连接。

车道摄像机采集的图像信号经字符/数字叠加器处理，使预抓拍图片存入时自动在图片上叠加了收费车道号、收费员号、车型、分类及日期和时间。

抓拍控制系统为便于管理人员日后查找和打印方便，建立了便捷、友好、清晰的多途径查询人机界面。

为准确记录这些特殊车辆的相关资料，设计了所有车辆驶入车道时，一接触地感存在线圈，立即执行数字抓拍图片操作，正常通过车辆不保留抓拍资料。

数字化图像抓拍说明

当有特殊车辆通过或发生特殊情况时，出口收费车道的摄像机进行数字化抓拍，抓拍到的图像经过数字化压缩处理，叠加各种动态相关信息后，进行数字化存储，实现方式如下：

系统的运行速度非常快（抓拍时间为0.1秒），完全可以满足各路抓拍的需求，图片清晰度足够分辨出车辆的型号和车牌号，当收费分中心、中心、总中心对抓拍图片进行查询时，查询系统可以将符合查询条件的数字化抓拍图片进行上传，同时附有相关交易信息（显示在监控屏上的图像不仅包括车道和收费员操作的图像信号，而且还包括收费站名称、收费员代号、收费车道号、车型、收费金额，日期时间等），抓拍图片根据需要保存一定时间，之后可通过光盘录机刻在光盘上保存。

抓拍系统保证对每一车道能够及时抓拍到清晰的图片，图片可以清晰的分辨出车辆的车型和车牌号，抓拍系统将安装在车道收费机内，提供良好的软件通信接口，收费系统将为抓拍系统提供车辆的全部信息，如车型/费额/时间/日期/车道号/收费员新姓名等，抓拍系统将他们叠加在抓拍图像上，抓拍系统抓拍的图片都经过收费监视抓拍软件进行数字化压缩、处理并存储。

收费监视系统抓拍时不影响收费分中心、收费中心、收费总中心对任一车道实时监视图像的调看。

其工作方式为：

当车辆进入设定位置时，抓拍系统立即进行预抓拍，但此时并不将图像保存，而是将图像留在抓拍机内存中，有三种情况下，图像将保存：

一是车辆为需要抓拍，如：

无卡、坏卡、车型不符、免费车；二是闯关车辆；三是收费员认为应该抓拍的车辆，收费员可以按动按钮进行抓拍；其他情况抓拍系统将废掉内存中的图像，准备下一次抓拍。

必要时车道收费员或监视室工作人员可介入进行手工抓拍

同时抓拍系统具有良好的软件接口，便于与其它系进行通信。

抓拍检索说明

存储在收费站的抓拍图片应便于管理人员进行查询、检索、如按照事件类型、车道、操作员等方式进行检索。

系统抓拍后的数据通过网络，可以在网络的任何一台机器上进行检索，如下图：

记录显示抓拍的图片/位置/车辆类型（军车、免费车、车队、违规车等）/车型等等。

系统可以通过各种方式进行检索，如下图：

上图为检索时系统弹出界面，用户可以选择七个检索条件，各个检索条件都不用键盘进行输入，只通过鼠标点击选择即可。

上图是选择后的检索条件。

上图是按时间段检索的界面，时间选择也只用鼠标点即可选择日期。

上图是打印输出的图片（此图为翻拍图，实际图更清楚）。

站抓拍：

系统同时可提供站抓拍，收费站控制计算机上安装有图像抓拍卡，可以用多媒体方式在电脑屏幕上显示该站的任意一路图像，收费站在监视图像时，如果发现有需要抓拍记录的图像，可以在控制计算机上进行机是抓拍，同时系统对图像进行压缩并保存图像。

字符叠加器通过串口与车道控制机相连，车道的车道控制机为字符叠加器提供一串口，我们将提供完整接口。

收费分中心闭路电视监视系统

详细说明请见监视系统主要特点。

设置一台主监视器和录像设备，对所关注的图像进行监视，录像。

如无特殊要求，录像一般保留7天，7天后对录像介质进行重复录像，必要时，有关录像可随时转储备分（说明：

采用数字录像方式，可通过光刻机将有关录像转存到光盘上，并长期保存）。

可自主选择，切换查看其管辖范围内任一收费广场，收费亭，收费车道和收费站监视室的实时监视图像，实时监视图像切换时间不超过1秒。

可对其管辖范围内的收费广场摄像机的镜头和云台进行控制。

收费分中心上传收费中心监视图像的路数为分中心下辖的收费站的数目，少于2个收费站的分中心上传2路。

图像远距离传输利用高速公路通信系统提供的E1/2M通信信道资源，采用数字化传输模式；与收费中心合建的收费分中心通过同轴电缆或光缆传输。

可对其管辖范围内收费站得抓拍图片进行检索，查询和打印。

查询抓拍图像的响应时间不大于5秒。

为××省高速公路收费监视系统后期工程预留相应通讯端口，矩阵输入和输出预留20％。

系统特点

在满足上述功能要求的前提下，针对××省高速公路收费监视系统中收费站闭路电视监视系统、抓拍系统及收费分中心的闭路电视监视系统等几部分的具体功能说明如下：

我们采用的全功能多媒体工作站具有如下特点∶

图形显示地图

点站点即可显示站点图形情况

系统现场可编程，提供开放结构，同其它品牌可以无缝连接。

具备完整日志功能，记录使用情况，具备完整的密码登录，可以设置多种权限。

使用操作简单，图形方式直观，全汉化界面，无需学习，提供联机帮助，操作人员可以自行解决一切问题。

直接点击右侧对应按键就可操作云台、镜头、雨刷等，图中黑色窗口平时显示现场图像。

数字化图像存储：

可在控制中心（计算机）上通过鼠标直接点取图像进行图像抓取，并直接存入计算机。

可通过各种打印机将图片打印出来。

数字录像功能：

直接点取鼠标即可在计算机内进行硬盘录像。

监控主机采用高档微机以便完成各项功能要求，为使系统操作简便灵活和国际标准统一，全部控制程序使用新一代操作系统，支持Windows98、WindowsNT、Windows2000。

使用Access数据库，支持ODBC开放数据库接口。

闭路电视系统提供局域网接口，与其它监控计算机组成局域网，可向服务器或小型机传递必要的信息。

输出摄像机设备状态提供方式可为文本方式、DDE数据交换、命名管道等多种方式。

系统内部模块化结构，只要其它部分（厂家）提供接口，能够保证支持目前世面上90%以上的电视监控产品，目前支持美国AD、先迅美资、VCOM、卡拉特、以色列爱迪克等十余家产品。

软件可以直接控制硬盘录像机。

在主监控室的监控操作台上计算机以图形（辅以汉字）显示所有的操作功能，操作人员通过键盘和鼠标器或遥控鼠标器，对所有摄像机电源、电动镜头、电动云台等进行动作遥控，电动云台能全方位转动，并具有自动扫描功能，水平及垂直角度可任意设定，能够控制矩阵切换器的切换方式。

收费总中心可以任意切换看到所有的摄像机图像。

工作原理为：

总中心进行切换时，查询内部数据库，根据数据库内摄像机—>站—>分中心—>中心—>总中心的数据链表，同时发出三组指令，一组给中心，指示指定中心的矩阵主机将图像切换至指定分中心，一组给分中心，指示指定的分中心将图像切换至指定的站，一组给指定的站，指示指定的站的切换主机切换至指定的摄像机。

切换同时将指令的优先级同时发送。

中心进行切换时，查询中心内部数据库，根据数据库内摄像机—>站—>分中心—>中心的数据链表，同时发出二组指令，一组给分中心，指示指定的分中心将图像切换至指定的站，一组给指定的站，指示指定的站的切换主机切换至指定的摄像机。

切换同时将指令的优先级同时发送。

分中心进行切换时，查询分中心内部数据库，根据数据库内摄像机—>站—>分中心的数据链表，发出指令给指定的站，指示指定的站的切换主机切换至指定的摄像机。

切换同时将指令的优先级同时发送。

以上切换完成同时，建立摄像头云台、镜头控制通道，就是说：

切换完成后即可直接控制对应的摄像头云台的上下左右旋转、镜头变焦调整等。