高清公路车辆智能监测记录系统.docx
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高清公路车辆智能监测记录系统
140/200万高清公路车辆
智能监测记录系统
方
案
介
绍
浙江大华技术股份有限公司
2010年11月
一、系统简介3
1.1概述3
1.2系统市场定位3
1.3功能列表4
1.4系统整体结构5
1.5系统主要功能、特点6
1.5.1全嵌入式结构，前端无需工控机，系统稳定可靠6
1.5.2单车道独立的控制、运行能力7
1.5.3工作运行稳定性高8
1.5.4独特结构设计，散热功能出众8
1.5.5摄像机支持抓拍、录像同时进行9
1.5.6全天候高清成像9
1.5.7车牌识别准确率高10
1.5.8安装、维护简单，工作量小10
1.5.9自主研发，可个性化定制11
二、系统方案介绍12
2.1线圈检测方式（视频辅助）12
2.1.1前端结构示意图13
2.1.2技术指标14
2.2纯视频检测方式15
2.2.1前端结构示意图16
2.2.2技术指标16
三、配置清单18
1一、系统简介
1.1概述
大华高清公路车辆智能监测记录系统（卡口系统，简称卡口）主要设备由嵌入式一体化抓拍摄像机、补光单元、车辆检测单元、光传输设备等部分组成，系统核心设备为嵌入式一体化摄像机，该摄像机为我公司自主研发，采用LINUX操作系统，具有完全自主知识产权，集抓拍、录像、压缩、传输于一体，前端无需放置工控机，每个车道摄像机都能独立正常工作，结构简单、性能稳定，环境适应性强，它相比于工控机系统结构更能满足智能交通产品在室外全天候24小时不间断的工作要求。
1.2系统市场定位
◆200万（200CB）内置大容量存储，相机方案采用线圈检测模式，结构简单，前端只需配合车检器、闪光灯即可，性价比较高，推荐2车道以下点位应用，如平安乡镇卡口监控；
◆140/200万视频检测模式无需破坏路面，安装方便，主要应用于环境比较恶劣，线圈比较容易损坏的地区，或应用于现场环境不适合切割线圈的地点，如桥面等；
◆140/200万雷达检测模式无需破坏路面，捕获率不受天气、环境影响，主要应用于对测速精度要求较高，现场环境不适合切割线圈的高速路上，城区低速路及周边环境有金属反射物的地点不适用；
◆线圈+视频辅助模式捕获率高，稳定可靠，具有自动切换功能，适合具备线圈切割的各种应用场合。
◆重点推广线圈检测+视频辅助系统方案。
1.3功能列表
功能
线圈模式
视频模式
雷达模式
车辆捕获功能
●
●
●
高清图片记录功能
●
●
●
测速功能
●
●
●
压中线抓拍功能
●
●
－
超速图片抓拍功能
（满足GA/T832-2009两幅连拍要求）
●
●
●
逆行抓拍功能
－
●
－
抓拍、录像功能
○
●
●
前端车牌自动识别功能（摄像机内置）
○
○
○
历史图片信息查询功能
●
●
●
布控报警功能
●
●
●
流量统计功能
●
●
●
数据自动上传功能
●
●
●
断点续传功能
●
●
●
图片记录防篡改功能（摄像机内置）
●
●
●
远程管理功能
●
●
●
●表示已有功能○表示可选功能-表示无此功能
注：
DH-ITC200CB摄像机内置160G硬盘大容量存储，但不具备录像功能，不具备内置车牌识别功能。
1.4系统整体结构
系统主要由前端采集子系统、网络传输子系统、中心管理子系统三部分组成，系统整体结构如下：
注：
如需使用视频辅助功能，需配置LED补光灯
前端采集子系统：
即卡口系统前端路面部分，对经过的所有车辆进行抓拍，获得车辆图像，并自动实时地识别车牌字符，记录下车辆经过的时间、地点、车牌号、行驶方向等数据；并全部汇入网络传输子系统，传输至中心管理平台。
网络传输子系统：
主要实现前端采集部分和指挥中心管理部分的数据和图像信息的传输。
系统采用标准的网络传输协议，支持以太网、光纤等多种传输方式。
中心管理子系统：
中心管理子系统主要实现对前端设备进行远程管理、网络的监控、抓拍图像和数据的处理、可疑黑名单车辆的布控，图片和视频的集中存储，图片视频的关联以及违章车辆的处罚等工作，并充分考虑与其它交通管理软件系统的接口兼容问题。
1.5系统主要功能、特点
•多种检测模式可选，可线圈与视频辅助结合，捕获率高，测速精确
•前端全嵌入式设备，低功耗，工业级一体化设计，安装调试简便
•LINUX操作系统，无病毒影响
•主要设备自主研发，系统更加稳定可靠
•前端可大容量存储，避免网络中断造成数据丢失
•摄像机支持抓拍、录像同时进行（1080P/1600*1200）
•高度智能化，摄像机支持车速测量、车牌识别
•补光灯类型可选，支持LED补光灯、闪光灯
•系统可与中心平台组网，实现图像查询、布控功能
•违章车辆抓拍符合GA/T832-2009要求
1.5.1全嵌入式结构，前端无需工控机，系统稳定可靠
目前国内大多数智能卡口系统均采用工控机＋高清网络摄像机的方式实现图像的抓拍，这种方式在研发上较为便捷，容易实现，但欠缺稳定性，体积庞大，使用不便。
计算机病毒、操作系统漏洞等都将给该系统的稳定性造成隐患。
而大华卡口系统的设计充分利用大华公司在视频图像监控领域的技术优势，主机硬件电路采用大华公司已在安防领域产品上应用成熟的硬件平台，并根据卡口抓拍实际应用需要，对硬件电路进行了改进和优化，在元器件选择上全部采用工业级或军工级芯片，降低了功耗，保证了系统在恶劣条件下长时间可靠运行。
摄像机采用LINUX操作系统，并专门针对抓拍功能需要对代码进行了裁减和优化，软件功能较为“专一”，提升了整机的工作效率和工作稳定性。
同时系统采用软硬件双重看门狗技术，避免了系统死机。
嵌入式结构与传统工控机模式比较如下：
工控机结构
嵌入式一体机
工控机工作环境一般要求在-10℃～+55℃
性能更稳定，适合户外恶劣环境全天候工作，工作环境温度-20℃～+70℃
体积庞大，结构复杂，维护工作量大
结构紧凑，安装使用方便
功耗近百瓦
功耗更低（<15W）
1.5.2单车道独立的控制、运行能力
传统的卡口系统往往采用工控机或其他嵌入式控制设备，控制多个摄像机的工作模式，这种方式实现上比较简单，但是如果控制设备出现故障，会导致所有与之相连的摄像机停止工作，造成车辆漏拍，甚至引起所有车道图片的丢失，稳定性较差。
大华智能交通专用摄像机采用一体化设计，将抓拍、控制等设计为一体，因此摄像机具有独立的控制、运行能力，工作过程不需要其他主控设备的参与，每个车道摄像机均能独立工作，增强了系统稳定性。
系统对比如下：
普通模式
大华一体化模式
摄像机工作需要工控机或终端服务器等控制设备参与，控制设备故障可能导致所有相连摄像机不能正常工作
每车道摄像机可独立工作，互不影响，集抓拍、压缩、处理、传输于一体
软件设置繁琐、安装、维护麻烦
设置简单、安装简便、维护量小
1.5.3工作运行稳定性高
在智能交通的各类管理系统中，一般都要求系统能够在无人值守的状态下24小时不间断的运行，对产品工作的稳定性要求很高，更不允许出现死机的现象，嵌入式产品的工作稳定特性正好可以适应其在这方面的严格的要求。
大华卡口摄像机及智能交通终端管理设备均基于嵌入式操作系统的，而不依赖于我们所常见的微机操作系统（Windows和DOS等），采用单任务的、稳定性非常好的专用嵌入式操作系统Linux，在追求其结构精巧的同时，非常重视其工作的稳定性。
同时，嵌入式系统产品带有自动恢复功能，在系统出现死机时可自动复位，重新启动运行，避免系统瘫痪，保证系统长期稳定运行。
配套设备和器材经过严格检验和老化测试，以保证产品质量可靠。
软件经严格测试，并长期运行验证，性能稳定。
因此，稳定性是大华智能交通嵌入式产品的一大特点，这种特点非常适合于智能交通系统应用中。
1.5.4独特结构设计，散热功能出众
考虑到智能卡口室外工作环境的需要，整个系统采用了独特的结构设计，采用特制铝制外壳，外壳相当于芯片的一块大型散热片，因此可以充分利用主机的外壳进行散热，进而保证了整个设备在夏季高温条件下运行的稳定可靠性。
工作温度为-20℃～+70℃，可完全适用于内陆高温干燥地区。
1.5.5摄像机支持抓拍、录像同时进行
本系统中采用的高清抓拍摄像机是大华自主研发的高性能智能交通专用摄像机，即在保证图片抓拍的同时能实现24小时录像功能，以200万索尼CCD摄像机为例，录像分辨率可达到1600*1200。
可以在白天、夜间有辅助光源情况下实现清晰录像，录像中能清晰地反映车辆的颜色，车辆类型，运动轨迹；并提供录像查询、录像下载等功能。
且高清录像与图像抓拍功能同时实现，互不影响。
1.5.6全天候高清成像
普通模拟摄像机拍摄最大图片分辨率为704*576，所以往往需要拍摄车辆特写照片与全景照片，但是仍无法看清车内人员，成像效果也较差。
大华公司自主研发的高清晰逐行扫描百万象素CCD摄像机，以200万索尼CCD摄像机为例，图像清晰，分辨率可达1600×1200，可清晰显示车牌及司乘人员面貌特征。
高清晰的车牌号码进一步保证了车牌识别的准确性，也为有效缉拿布控车辆提供了保证。
通过与大华的补光灯的配合，整个摄像系统可清晰拍摄出各种天气条件下的车辆图像。
高清抓拍图片如下:
1.5.7车牌识别准确率高
车牌识别软件为我公司自主研发，具有软件着作权证书，采用的车牌识别技术成熟，广泛运用于治安卡口、收费站、停车场、测速仪等，具有大量的工程实践经验，在大量的实际工程应用中一直处于国内领先水平。
系统除了在中心平台配置车牌识别软件进行车牌识别外，还可支持在前端摄像机内部嵌入识别软件进行识别，这种方式可大幅度降低中心服务器的运算负荷，缓解数据处理压力，同时还解决了中心识别软件出现故障后整个系统都无法识别的问题，具有单套设备独立运行能力。
1.5.8安装、维护简单，工作量小
由于采用一体化嵌入式设计的高清摄像机，无其他控制设备和繁琐的软件设置，只需安装摄像机及进行简单连线。
摄像机设置也非常简单，减少了安装、维护的工作量，使用方的维护人员也更易上手。
后期扩容也非常方便，只需增加相应摄像机即可，不影响原有系统的正常运行。
1.5.9自主研发，可个性化定制
本系统完全为大华公司自主研发、设计，具有公安部检测报告及相关软件着作权证书，拥有各项原始数据、资料、开发包等，并拥有相关自主技术知识产权证明，可根据用户实际需要对各项功能进行修改、增加，进行个性化定制，以满足各种执法需求，不存在使用过程中造成的侵权、盗用等法律纠纷问题。
2二、系统方案介绍
2.1线圈检测方式（视频辅助）
线圈检测方式卡口系统主要由嵌入式一体化摄像机、车辆检测器、卡口专用信号检测器（可选）、补光灯、电源、光传输设备等组成。
功能方面分为：
前端识别与非前端识别
线圈检测+视频辅助的检测方式为主要推广方案，即系统检测到线圈损坏之后切换到视频触发，当线圈修复后可自行恢复至线圈检测模式。
注：
如需使用视频辅助功能需配置LED补光灯
采用的摄像机为DH-ITC202/213-GVB3A或DH-ITC202/213-GVRB3A，一台摄像机监控一车道，如不需视频辅助检测，可采用DH-ITC202/213-GB3A或DH-ITC202/213-GRB3A。
线圈检测模式主要分为：
同杆安装和分杆安装。
同杆安装方式成本相对较低，但对闪光灯的照射距离要求较高，且闪光对驾驶人员的安全影响较大。
分杆安装方式补光效果较好，且对驾驶人员的影响较小。
2.1.1前端结构示意图
线圈型卡口同杆安装模式
线圈型卡口分杆安装模式
2.1.2技术指标
1
检测方式
线圈检测（视频辅助可选）
2
摄像主机
逐行扫描CCD,解析度1600*1200/1920*1080/1408*1024
3
图片像素
1600*1200/1920*1080/1408*1024，JPEG
4
录像分辨率及帧率
200万：
1600*12001-12.5帧可调
1920*10801-25帧可调
5
摄像机存储容量
SD卡可选
6
测速范围
0-180km/h
7
捕获率
≥99%
8
号牌识别率
全天≥95%
9
测速精度
符合GB21255-2007机动车测速仪标准（＜100km/h时，误差不超过-6km/h～0km/h，≥100km/h时，误差不超过-6%～0%）
10
抓拍图片数量
1-2张/车
11
记录内容
车辆图片、车牌号码、车牌颜色、时间、地点、车道、行驶方向、车速、限速等
12
平均无故障连续工作时间
3,0000小时以上（MTBF）
13
工作温度
-20℃～+70℃
14
工作相对湿度
＜95%（非凝结）
15
工作电源
220VAC±35%，50Hz±10%
16
绝缘
＞10MΩ（常温下）
2.2纯视频检测方式
视频检测方式卡口系统主要由嵌入式一体化摄像机、补光灯、电源、光传输设备等组成。
视频检测模式主要分为：
纯视频检测+前端识别和纯视频检测两种模式，智能化检测算法集成在摄像机中，两种检测模式主要体现在摄像机的功能上。
采用的摄像机为DH-ITC202/213-GVB3A\GVRB3A或DH-ITC202/213-CVRB3A，一台摄像机监控一车道。
2.2.1前端结构示意图
2.2.2技术指标
1
检测方式
视频检测
2
摄像主机
逐行扫描CCD,解析度1600×1200/1920*1080/1408*1024
3
图片像素
1600×1200/1920*1080/1408*1024，JPEG
4
录像分辨率及帧率
200万：
1600*12001-12.5帧可调
1920*10801-25帧可调
5
摄像机存储容量
SD卡可选
6
测速范围
0-120km/h
7
捕获率
≥95%
8
号牌识别率
全天＞90%
9
测速精度
符合GB21255-2007机动车测速仪标准（＜100km/h时，误差不超过-6km/h～0km/h，≥100km/h时，误差不超过-6%～0%）
10
抓拍图片方式
1-2张/车
11
记录内容
车辆图片、车牌号码、车牌颜色、时间、地点、车道、行驶方向、车速、限速等
12
平均无故障连续工作时间
3,0000小时以上（MTBF）
13
工作温度
-20℃～+70℃
14
工作相对湿度
＜95%（非凝结）
15
工作电源
220VAC±35%，50Hz±10%
16
绝缘
＞10MΩ（常温下）
3三、配置清单
注：
在配置DSS-C平台时，按需配置平台加密狗，如果需要后台识别，请配置识别库加密狗。
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