16系统各主要部分介绍
1.6.1.车辆检测部分
车辆检测部分采用地感线圈的检测方式进行检测，地感线圈是目前被广泛使
用的准确性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电磁场，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，车辆检测器就是根据线圈中变化的震荡频率来判断车辆经过信息，并给出开关量信号触发抓拍主机抓拍图像。
车辆检测器采用高速车辆检测器，检测器响应时间小于5ms能保证快速有
效地触发。
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。
普通车辆检测器的响应时间一般在20ms-40ms
左右，不便用于高速触发测速的应用场合，会有触发延时和测速不准的现象。
1.62车速测量部分
为保证相对准确的速度测量值，我们采用一个车道铺设两个线圈的方法来测量车辆的速度。
如图所示。
5000mm
车速测量原理示意图
图中，线圈A为触发线圈，线圈B为测速线圈。
测速采用微电脑硬件测速装置，测量速度精确，误差小，且有效速度的确认和误差比较均由微电脑来完成，在车辆触发的同时，有效的速度值立即传输到图像采集单元与图像数据混合传输到上位存储器中。
1.6.3.图像采集抓拍部分
系统图像采集抓拍部分是整个系统工作的基础，图像质量的好坏、可靠的抓拍是决定图像有效和车牌识别率直接因素，因此，本系统中我们设计采用专门为车辆捕获应用的高清晰工业摄像机以达到系统设计的目的。
为了更可靠地达到图像采集抓拍的目的，在每个车道上安装一个专业高清晰工业摄像机拍摄经过车道的车辆，使用高清晰工业像机使所拍摄的车辆图像不仅能清晰的分辨汽车牌照，而且能更清晰的分辨司乘人员的面部特征，如图所示。
现场实际抓拍效果图
1.64动力电源部分
动力电源包括空气开关，断路器、稳压电源、过载保护装置、漏电保护装置、防雷装置、接地装置等组成。
系统采用220V交流电源供电，所有的设备供电都要经过必要的安全装置（稳压、过载、漏电），保证用电及设备的安全。
各类设备都能单独控制供电，维护方便。
摄像机防护罩、脉冲频闪灯、立杆、机箱等室外设备设计都充分考虑到了防水、防尘需要。
在立杆上还安装有避雷装置，防止雷电破坏。
1.6.5.辅助光自动控制部分
辅助光系统是卡口系统中在环境光不足的情况下，仍然具有能捕捉到高质量车辆图像的重要的辅助系统，我们方案中采用频闪闪光灯补光，能发出强度可调的微秒量级的脉冲光，是一般闪光灯闪光持续时间的几十分之一。
由于闪光持续时间很短，因此对司机眼睛的刺激减到最小，同时又能清楚拍摄车牌、车型和司乘人员的容貌。
窄脉冲发生器中采用智能关断技术，最大限度地节约了电能，使得连续的补光间隔时间最小可达几微妙，在车流较大和车距较窄的极端情况下都能迅速的发出窄脉冲光来。
1.6.6.主控计算机部分本系统所有硬件均为模块化嵌入式系统，前端不采用工控主机，图像拍摄、压缩、传输均在前端完成。
系统支持以太网传输，使用TCP/IP协议，后端只需一台计算机就可接收所有测点发回的拍摄数据，网络占用少，标准协议可方便与已有网络连接。
前端设备都配置有IP地址，可通过IP地址在监控中心控制前端设备的工作参数，减少维护人员的工作量。
为使拍摄下来的图像的亮度能适合白天、晚上、阴天、晴天等全天候的情况，我们设计了可靠的算法来通过摄像机的曝光时间和增益值来自动控制拍摄图像的亮度，使得每张图像的亮度既不太亮，也不会太暗，并且可适应逆光和顺光等各种光照情况。
B/S
客户端2
浏览器1
客户端1
浏览器1
中心管理服务器
3
代理服务器
Wet服务器存储服务器
1.7.后端中心设计
1.7.1.中心结构
C/S
前端设备前端设备前端设备前端设备
系统中心结构示意图
1.7.2.中心推荐配置清单
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
中心管理服务器
dellR900
1
数量按实际需求配置
2
web服务器
dellR710
1
3
代理服务器
dellR200
1
一般15套卡口主机接一台代理
4
数据存储服务器
DH-ESS3016P
1
5
交换机
16口
2
6
机柜
标准19寸
1
7
ups
山特C10KS
1
8
鼠标键盘
标准
1
1.73中心软件
中心平台软件支持B/S和C/S两种结构模式，可根据用户要求或实际情况进
行架设
B/S结构下平台界面
B/S结构下查询界面
C/S结构下平台界面
第二部分系统功能及性能指标
2.1.系统功能
2.1.1.车辆捕获
系统采用线圈检测来捕获经过的车辆，全天候车辆捕获率大于99%。
在汽
车通过时，系统能对所有经过的车辆进行捕获并自动记录车辆图像信息，系统除
了能够捕获在车道上正常行驶的车辆外，还具备捕获跨线/压线行驶车辆的功能。
白天能清晰识别车辆牌照及整个车身的特征情况，晚上能克服车辆迎头拍摄的前大灯眩光问题，夜间车辆牌照及整个车身特征同样清晰。
并在照片上叠加通行时间、地点、车速、方向、限速等信息。
实拍效果如下：
现场实际抓拍白天效果图
现场实际抓拍夜间效果图
2.12图像记录
本系统采用专门为卡口应用设计的高清晰工业摄像机，整个摄像系统是嵌入
式一体化抓拍主机、同步补光单元频闪闪光灯、车辆检测单元、网络传输单元、电源单元及全天候防护罩等组成的精密系统，它们之间的精确配合使得白天和晚上抓拍的车辆图像清晰度都很高。
在环境照度比较低的情况下（例如夜晚），系统自动开启闪光灯发生进行补光，以增强图片亮度，保证图片足够清晰。
在强光照射下（例如晴天正午），系
统会自动调整摄像机的成像模式，抑制强光影响，保证图片曝光正常，成像清晰。
在逆光情况下，系统也会自动调节拍摄主体的亮度，车牌依然很清晰。
这样，在各种环境和气候条件下，摄像机都可以拍摄到清晰的图片，非常有利于人工辨认和机器识别牌照信息。
图像分辨率不低于1600K120Q并将图像以JPEG格式存储于前端主机内，主机标配160G大容量存储空间，可存储近百万张照片记录，空间满后，自动循环覆盖，图像中标明车辆通行数据，如时间、地点、车速、方
向等情况。
系统自动删除号牌不完整的照片，保留有完整号牌的照片，实现无遗
漏车辆检测。
现场实际抓拍图像记录效果图
2.1.3.区间测速
系统支持点测速及区间测速，测速精度符合GB21255-20KK机动车测速标准。
点测速：
通过检测车辆通过每一个卡点前后两线圈的时间差，计算车辆的实
时速度，具体见前面整体系统工作原理部分；
区间测速：
原理与点测速类似。
选取更长的测速区间，一般在10〜15公里,测速区间选择要注意，中间不应有进出匝道。
车辆经过第一个断面时，车牌被抓拍，并自动识别，同时上传中心车牌号码，通过时间等信息；车辆经过第二个断面时，系统再次抓拍车牌，并进行识别。
记录车辆通过这两个断面的时间差，利用“速度二距离/时间”公式，计算出车辆的平均速度，区间测速能很好的防止驾车人躲避熟悉测速点的问题，作为处罚超速违法行为的法律依据将更有说服力，区间测速与单点测速相比有如下优势：
1.监控范围大。
区间测速系统由于对监控路面进行长距离监控，对该区间内行驶的机动车进行全程监控，扩大了超速监控的范围，控制了区间内整体的行车速度。
2.测速精度高。
区间距离为两个监测断面之间的距离，通过激光测量标定，距离误差几乎为零；机动车行驶时间为经过两个监测断面的时间差，所有断面点设备时间同步，并采用GPS时钟校时，时间误差小。
3.“反监控”能力强、监控效果显著。
机动车驾驶员常利用电子狗等高科技
设备提前发现电子警察并进行逃避；在单点测速或监控点周边地段刹车减速，经过监控点后继续超速行驶；这类具有反监控能力的违法超速车，在区间测速系统监控下将无所遁形。
4.说服力强，更容易被理解和接受。
区间测速系统测速原理简单，精度高，监控范围为全区间，控制区间内的平均车速，更容易被驾驶人接受。
5.可拓展性更强。
根据应用的需要，区间测速系统可以扩展更多的应用功能，如：
道路监控功能、治安（交通）卡口功能、交通流采集功能、非法占用路肩等违法取证功能（路肩加设备）、交通诱导功能（加诱导屏）等。
I-
=4.卡口擁拍主机
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>■”■卡口抓期主机
u=t>'・■卡1□押*虽机
B：
±Bt
区间测速系统示意图
区间测速功能在中心软件上实现，区间长度可以根据需要设定，通过时间或者车牌检索，可以查找出某个时间段通过测速区间车辆的平均速度，或者根据需
要查找单辆车通过测速区间的平均速度。
同时可关联相应车辆通过起始点和截止点的高清照片、通过时刻和瞬时速度。
逆行抓拍：
统通过对车辆经过前后两线圈的时间先后，判断车辆是否是逆向
行驶，若是逆向违章，启动摄像机对违章车辆进行抓拍，并上传中心
时间Hi-时间T甘
逆行抓拍示意图
系统可自动判断不同违法类型，根据要求的传输协议及格式传输到中心处罚平台。
可根据需要进行本地或中心报警。
2.14车牌识别
系统采用国内领先的图像识别算法，对所有通过车辆自动进行车辆号码识别、号牌颜色识别及车型等自动识别。
1）牌照自动识别
系统具备对民用、警用、军用、武警等汽车号牌计算机自动识别能力，白天车辆号牌识别率大于97%夜间车辆号牌识别率大于90%
在实时记录通行车辆图像的同时，还具备对民用车牌、警用车牌、军用车牌、武警车牌的车牌计算机自动识别能力，包括20KK式号牌。
所能识别的字符包括：
“0〜9”十个阿拉伯数字；
“A〜Z”二十六个英文字母；
省市区汉字简称（京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、
赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、
渝、港、澳、台）；
20KK新军用车牌汉字（军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成）；
号牌分类用汉字（警、学、领、试、农、挂、拖、境）；
武警车牌字符；
2）车型和颜色识别
系统采用车牌颜色和视频检测技术结合的方法对车辆进行分型，能自动识别
黑、蓝、黄、白四种车牌底色。
对于民用车来说，蓝颜色车牌表示的是小型车辆，而黄颜色车牌表示的是大型车辆。
因此，我们首先利用车牌颜色判断车辆类型，对于无法根据车牌颜色判别车型或者无法判断车牌颜色的情况，就利用图像分析
技术来辅助区分车辆的类型。
3）系统识别的车牌类型部分示例：
|MB0966SIcpa6oI
咖N3Q1小豹阴讯61
2.1.5.布控报警
针对超速及被盗抢车辆和交通肇事逃逸车辆能实时布控报警。
对于预交费车辆，可实时进行查询确认。
当通过车辆与用户事先输入的被盗抢车辆或交通肇事逃逸等车辆的牌照号码及车型等信息特征相符合时，系统在现场可以立即以声光进行报警，提醒值班人员有可疑车辆通过；同时系统将报警信息传输到监控中心，与110或122系统结合进行抓逃。
报警信息中包括车牌号码、车速、车型、车辆通过时间、车辆图片等。
具备与交警或公安数据中心进行数据交换功能，并可实时将报警车辆的有
关信息上传。
2.16流量统计
系统可根据需要，按时段、车型、车道、方向进行查询，并进行流量统计（包括流量图、流量表、流量曲线图），具备出具日报表、周报表、月报表、年报表等功能。
2.1.7.罚单打印
针对超速、布控、违法、嫌疑等黑名单车辆图像经确认后可通过系统软件自带的罚单打印功能直接打印，具备WORD、EPCEL两种文档打印格式。
2.1.8.断点续传
系统支持多种方式的数据传输。
可通过FTP方式自动上传违法数据、车辆通过信息（时间、地点、车牌号码等）、设备监测数据、流量统计数据等上传到中心管理系统；也可在中心通过TCP/IP网络下载操控前端设备。
如因网络中断或其它故障，信息备份存储于前端设备中，待故障恢复后再自动上传，具有断点续传功能，也可通过USB存储设备直接下载前端设备中的数据。
2.1.9.远程管理
系统提供设备编号、设备时钟、设备运行状态监测设置等设备参数配置，可通过前端人机交互界面进行现场配置，也可以在中央远程配置及获取校验，以及实现远程的重启、复位等远程维护，同时提供设备故障报警、设备运行状态监控、系统现场登录等信息的日志管理。
2.1.10.信息查询
系统能对车辆通行信息、车辆违法信息、布控/撤控信息、系统运行日志信息、系统操作日志等信息按不同条件进行查询统计。
包括通行车辆的实时监控、车辆精确查询、模糊查询、布控查询、报警查询、通行车辆流量统计等功能，查询的信息可以多种形式打印输出。
2.1.11.权限设置和日志记录
系统具备权限管理设置功能，能够对不同对象分配不同类型的使用权限。
系统具备日志记录功能。
可记录主要设备、网络状态日志和主要运行软件的工作日志，还能记录设备或者网络状态改变（重启、或者重新连接）、主要软件
发生重启或故障等事件日志。
系统具有时钟校时功能，24h内设备的计时误差不超过1秒
2.2.性能指标
2.2.1.总体性能指标
1
检测方式
线圈检测
2
:
平均无故障连续工作时间
3,0000小时以上（MTBF）
3
工作温度
-30C〜+70C
4
P工作相对湿度
20%-95%（非凝结）—
5
工作电源
220VACL35%50Hz±10%
6
抗电
1500VDC,1分钟
7
绝缘
>10MD（常温下）
8
图片像素
1600X1200,JPEG
9
可检测最咼车速
180km/h
10
捕获率
>99%
11
超速违法捕获准确率
>98%
12
号牌识别率
白天》99液间》95%
13
测速精度
符合GB21255-20KH机动车测速仪标准
14
抓拍方式
1-2张/车
15
记录内容
车型、车牌颜色、车牌号码、时间、地点、车道、行驶方向、车速、限速
16
摄像机
逐行扫描CCD解析度1600X1200
17
工作方式
24小时全天候工作，防水、防尘、防雷和抗电磁干扰。
2.2.2.主要设备性能指标
1）嵌入式一体化抓拍主机（浙江大华DH-ITC200CB）
CCD;
摄像机传感器类型：
逐行扫描摄像机色彩：
24位真彩色；
本地存储容量：
160G;
抓拍图像分辨率：
1600K1200;
1/50秒
摄像机的快门速度可设范围：
♦摄像机的传输方式：
TCP/IP,FTP可选；
♦图像压缩方式：
JPEG;
.记录模式：
1-2张/车；
.抓拍图像及车牌识别时间：
w0.1秒；
.报警输入/输出：
4路；
.数据接口：
RS232,RS485,USB接口，10/100M以太网口，CDMA/GPRS
可选；
.平均无故障时间：
MTBF>30000小时;
.平均修复时间：
MTTR
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