XX市高清卡口系统技术方案.doc

xxx 市高清卡口系统 技术方案技术方案技术方案技术方案技术方案技术方案 地址：*c 栋10 楼 tel：86+0991+8629655 fax：86+0991+8629680 http:/ e-mail： 智能高清卡口系统技术白皮书 2 目目 录录 1. 概 述 1 1.1.智能卡口系统概述.1 1.2. 用户需求分析2 1.3 系统选型.4 2. 设计依据 .4 3 设计原则 .5 3.1 实用性原则.5 3.2 可靠性原则.5 3.3 先进性原则.5 3.4 开放性原则.5 3.5 经济性原则.5 3.6 可操作性原则.5 3.7 安全性原则.5 4设计方案 .7 4.1 系统组成.7 4.1.1 系统拓扑结构 .7 4.1.2 车辆检测单元 .8 4.1.3 前端摄像及辅助照明单元 .8 4.1.4 图像采集及处理单元 .9 4.1.5 传输单元 .9 4.4.6 中心管理单元 .9 4.2 系统工作原理10 4.2.1 系统工作过程概述 10 4.2.2 线圈检测原理 11 4.2.2 测速原理 12 4.2.3 车牌识别原理 13 4.2.4.假牌车分析原理 16 4.2.5.套牌车分析原理 16 4.2.6 车流量统计原理 16 4.3 系统主要功能与特点 16 4.3.1 系统功能 16 4.3.2 系统特点 18 4.4 系统性能参数18 4.5 系统设计要点19 4.5.1 前端配置 19 4.5.2 指挥中心 21 4.5.3 系统软件设计说明 23 4.6 主要设备技术参数39 智能高清卡口系统技术白皮书 3 4.6.1 车辆检测器 39 4.6.2 高清摄像机 40 4.6.3 高清摄像机镜头 41 4.6.4 闪光灯 41 4.6.5 防护罩 42 4.6.6 工控计算机 43 4.6.7 单项高精度全自动交流稳压器 44 4.6.8 视频防雷器 44 4.6.9 网络防雷器 45 4.6.10 电源防雷器 .46 4.7 工程实现方式 47 4.7.1 前后抓拍实现方式 47 4.7.2 大屏幕告知、警示功能实现方式 47 4.7.3 道路治安监控功能实现方式 47 4.7.4 违法车辆实时拦截的实现方式 48 4.8 施工要点说明 .49 4.8.1 线圈与线槽 49 4.8.2 立杆的安装和避雷 49 4.8.3 前端机箱及摄像机防护罩的安装 50 4.8.4 闪光灯的安装 50 4.8.5 光端机的安装 51 4.8.6 检测主机的安装 51 4.8.7 地下管道埋设 51 4.8.8 沙井施工 51 4.8.9 线缆 51 4.8.10 布线 .52 4.9 检测报告 .53 智能高清卡口系统技术白皮书 1 1.1. 概概 述述 .智能高清卡口系统概述智能高清卡口系统概述 公路车辆智能监测记录系统（也称智能卡口系统）是采用先进的光电技术、 图像处理技术、模式识别技术对过往的每一辆汽车均拍下车辆的图像和前排司乘 人员的特征，并自动识别出车辆的牌照。利用车辆智能监测系统对平安大道的建 设非常有意义，它可以非常迅速地捕捉到肇事车辆、违章车辆、黑名单车辆等， 对公路运行车辆的构成、流量分布、违章情况进行常年不间断的自动记录，为交 通规划，交通管理，道路养护部门提供重要的基础和运行数据，为快速纠正交通 违章行为，快速侦破交通事故逃逸和机动车盗抢案件提供重要的技术手段和证据， 对平安大道的建设、运行和提高公路交通管理的快速反应能力有着十分重要的意 义。 以往的公路车辆智能监测记录系统大都是记录车辆的车牌部份图像和车辆的 全景图像（两张照片） ，分辨率最大为 768576，尽管对车辆的管理来讲已经足 够，但对于追查套牌车辆、黑名单车辆、肇事车辆的司机面部特征来讲就无能为 力，因此公安部门对看清驾驶人员的面部特征的需求越来越迫切。为此，进林科 技开发出具有 130 万像素的高清智能卡口系统。该系统不但可以清楚记录车身、 车牌图像，还可以清晰的显示前排司乘人员的面部特征，为公安部门维护社会治 安、破获盗抢车辆提供了强有力的证据，使稽查能力大大增强。该系统经过在省 内外多个卡口成功应用，获得了良好的效果。 智能高清卡口系统技术白皮书 2 . 用户需求分析用户需求分析 针对以上需求，关于本项目卡口的技术方案，简说明如下： 在每个监控点上，在每方向每个车道安装一台高清摄像机及一组地感线圈， 摄像机抓拍的图像、视频数据及检测主机通过地感线圈检测的测速值，通过路口 工控机再经光端机上传至监控中心，从而完成对监控点的监控。 本次 xxx 市治安卡口系统站点的分布及其前端主要设备的配置如下表所示。 表 1.2-1xxx 市治安卡口安装地点及前端主要设备数量表 序 号属地安装地点 治安卡口 套数 高清摄像 机 摄像机 镜头 1 2 3 4 5 6 小计 智能高清卡口系统技术白皮书 4 1.31.3 系统选型系统选型 根据用户要求，本项目采用深圳市进林科技有限公司研制生产的的 jl-810 型高清智能卡口系统，该系统根据公共安全行业标准公路车辆智能监测记录系 统通用技术条件 （ga/497-2004）进行研制生产，并通过公安部交通安全产品 质量检测中心的全项合格认证，所有技术指标均满足标准要求。 2. 设计依据设计依据 中华人民共和国道路交通安全法 中华人民共和国道路交通安全法实施条例 公路交通安全设施设计技术规范 （jtj 074-2003） 安防视频监控系统技术要求ga/t 367-2001 中华人民共和国公共安全行业标准ga38-92 中国电气装置安装工程施工及验收规范gbj232-90.92 公路车辆智能监测记录系统通用技术条件ga/497-2004 建筑物防雷设计规范gb50057-94 民用闭路监视电视系统工程技术规范gb50198-94 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范gb50619 机动车登记信息代码 第四部分 机动车辆类型代码ga 24.4 中华人民共和国机动车号牌ga 36 道路交通科技发展“九五”计划和 2010 年规划 电视接收机确保与电缆分配系统兼容的技术要求gb12323-90 有线电视系统工程技术规范gb50200-94 安全防范工程程序与要求ga/t75-94 交通电视监视系统工程验收规范ga/t514-2004 无屏蔽双绞线系统现场测试传输性能规范eia/tiatsb67 智能高清卡口系统技术白皮书 5 3 设计原则设计原则 3.13.1 实用性原则实用性原则 系统方案设计满足用户对治安卡口的系统要求和使用要求的情况下，充分考 虑系统的实用性，使系统的功能尽可能地完善并充分加以利用。 3.23.2 可靠性原则可靠性原则 系统设计、设备选型、安装调试等环节都将严格贯彻质量条例，完全满足系 统设计要求，符合国家及行业的有关标准，确保系统能够长期稳定、可靠安全地 运行。 3.33.3 先进性原则先进性原则 在系统设计和设备选型方面，在考虑系统的实用性前提下，尽量采用国际上 先进的视频图像与数字通讯技术，确保系统在国内的领先地位。 3.43.4 开放性原则开放性原则 为了便于用户的使用，系统将公开各种通讯协议接口。 3.53.5 经济性原则经济性原则 在满足以上各个原则的基础之上，同时应考虑系统建设的经济成本，力争提 高系统的性价比。 3.63.6 可操作性原则可操作性原则 系统应操作简便、人机界面友好，易于维护。 3.73.7 安全性原则安全性原则 系统具有防计算机病毒的能力，有较强的抗干扰能力，同时还具备数据备份停电 智能高清卡口系统技术白皮书 6 后自动恢复功能，系统还为用户提供用户等级及操作权限，减少人为因素对系统 的不必要干扰。 智能高清卡口系统技术白皮书 7 4设计方案设计方案 4.14.1 系统组成系统组成 .1 系统拓扑结构系统拓扑结构 本系统从逻辑结构上分为路口前端监控、传输和中心管理三个部分，从设备 结构上分为五个单元，即车辆检测单元、前端摄像及辅助照明单元、图像采集及 处理单元、传输单元及中心管理单元，如图 4.1-1、4.1-2 所示。 图图 4.1-1 高清卡口系统拓扑结构图高清卡口系统拓扑结构图 智能高清卡口系统技术白皮书 8 图 4.1-2 高清路口前端组成图 .2 车辆检测单元车辆检测单元 此单元包括检测主机及地感线圈，主要完成对车辆的检测、车速的测定以及 车流量的记数与统计。采用地感线圈的车辆检测方式，每个车道埋设两个地感线 圈，线圈之间保持一定的间距。根据车辆通过前两个地感线圈的时间可以计算出 车辆的行驶速度。 .3 前端摄像及辅助照明单元前端摄像及辅助照明单元 由于高清摄像机所摄图像的最大分辨率为 13601024，有效像素高达 130 万像素，在满足人眼能看清车牌所要求的车牌像素点大小（车牌像素大小不低于 100 个像素点） ，以及满足车牌自动识别软件所要求的车牌像素点大小（要求车 牌像素点范围在 120150 个像素点之间）时，高清摄像机在道路上的有效拍摄 宽度达 4m5m，而标准每条车道宽度为 3.75m，所以本系统在每条车道配置一台 高清写摄像机，能保证车牌识别效果，同时能看清车辆的车型、颜色、轮廓、装 载信息以及道路情况；根据道路实际情况，每一个监控点的配置因车道数的不同 而存在差异。为保证高清摄像机在室外全天候正常工作，所有高清摄像机均安装 于室外防护罩内。 为了使高清摄像机在夜间具有良好的拍照效果，监控点在夜间光照度应不低 于 100lux，故在夜间光线不足时，需采取补光措施，高清摄像机常用的补光设 智能高清卡口系统技术白皮书 9 备是闪光灯，一般情况下每台高清摄像机配置 1 台闪光灯。以标准单向双车道为 例，前端摄像系统安装如图 4.1-3 所示，需要两台高清摄像机（每车道一台） ； 图 4.1-3 高清卡口前端摄像单元安装示意图（单向双车道） .4 图像采集及处理单元图像采集及处理单元 该单元由工控计算机及相应的控制软件组成。控制软件包括车牌自动识别软 件及数据库。 .5 传输单元传输单元 传传输单元主要包括远程网络通信软件、传输设备、传输线路，其中由于 工控机的安装位置不同，传输设备也有所不同，现场型(工控机安装在监控点现 场)采用网络传输设备传输数据信息，远程型（工控机安装在监控中心）采用光 端机传输视频信号及车检信号，为方便系统维护，建议使用远程型。 .6 中心管理单元中心管理单元 本系统中心管理单元主要包括数据库服务器(sql2000 或 oracle9i)、网络 交换机、以及查询工作站。数据中心软件由控制软件、数据管理软件等组成。各 个用户终端分别具有相应的权限，均为公安网内的内部用户，实行分级管理，整 个系统采用 c/s 和 b/s 结构；数据中心软件主要完成查询、布控、报警功能。 行 接线井 车 行 方 向 高清摄像机 闪光灯 车 方 向 智能高清卡口系统技术白皮书 10 4.24.2 系统工作原理系统工作原理 .1 系统工作过程概述系统工作过程概述 jl810 高清卡口系统利用当前先进的计算机图像处理、模糊识别、远程数 据访问等技术研制而成，前端系统中高清数字摄像机一直处于实时摄像状态（高 清数字摄像机在 ccd 或 cmos 传感器环节即已完成信号的模数转换） ，并通过网线 传送到工控机，当系统检测到有有车辆通过时，控制软件此时在高清摄像机所摄 的数字图像信号中截取 1 幅图片，经车牌识别模块完成车牌号码和车牌颜色识别， 控制软件记录车辆通过监控点的时间、地点、车辆行驶速度、行驶方向、车身长 度以及车辆图像、装载信息等，当测得的车速超过系统设定的限速值时，立即现 场报警（也可远程报警） ，通知值班人员加以注意，以上车牌号码、车辆图像、 通行时间、地点、测速值等图像、数据信息经处理存入本地数据库，并与数据库 中布控稽查的黑名单车辆进行比对，如发现嫌疑车辆，立即发出声光报警（也可 远程报警） ，通知值班人员予以关注，本系统前端工作流程如图 4.2-1 所示。 。 图图 4.2-14.2-1 高清卡口前端系统工作流程图高清卡口前端系统工作流程图 如有远程传输网络，以上图像、数据信息可通过传输网络上传至监控中心， 并存入中心数据库服务器；监控中心后台系统软件可接受前端的报警信息，并转 智能高清卡口系统技术白皮书 11 发值班工作站，发布黑名单等，后台系统软件对上传的图像、数据信息进行处理， 可进行查询（布控查询、违法查询、过往查询） 、统计（车流量统计、违法统计、 车辆统计）等，当需布控车辆时，可录入布控信息，同时传至系统前端，本系统 监控中心工作流程如图 4.2-2 所示。 图图 4.2-24.2-2 高清卡口监控中心框架图高清卡口监控中心框架图 .2 线圈检测原理线圈检测原理 当车辆（金属物体）经过埋设在路面的地感线圈时，将导致地感线圈的的电 感值变化，电感值的变化，使得车辆检测器的 lc 振荡电路的振荡频率变化。 通过公式，可以看出，在车辆检测器中，值是一定的，来自 1 2 f lc c 线圈的值是随着有车辆（金属物体）经过而变化的，则值变化，因此有lf ，式中为无车辆（金属物体）经过时线圈的电感量， 21 11 22 f l cl c 1l 为有车辆（金属物体）经过时线圈的电感量，车检器通过精确检测振荡电2llc 路的频率变化可以准确判断是否有车辆经过。 地感线圈检测具有检测稳定可靠、检测速度准确，进林科技自主研发的 6 通 智能高清卡口系统技术白皮书 12 道环形线圈车辆检测器可以在 1ms 内检测到线圈中任一线圈发生的 0.01%的电感 量变化，从而可以检测到车速 200 公里/小时以上的车辆，并且可以准确的检测 到经过线圈的摩托车、轿车、卡车、工程车等各种车辆。 进林线圈检测技术的优势： 1) 有效地解决了线圈之间的串扰； 2) 具有更短的车检器响应时间； 3) 可检测高底盘车。 .2 测速原理测速原理 在智能高清卡口系统中，于每条需要监控的车道上沿行车方向埋设的两个线 圈的间距是固定的，对于经过的车辆，可以取得四个时刻，分别是车辆进入两个 线圈和离开两个线圈的时刻。计算车辆通过两线圈所需的时间，配合两线圈的间 距，即可求得平均车速，如图 4.2-3 所示。 4.2-34.2-3 高清卡口测速示意图高清卡口测速示意图 令为车辆检测器探测到移动物体进入线圈 a 的时刻，为车辆检测器探1t2t 测到移动物体进入线圈 b 的时刻；线圈的间距为 w，车辆进入线圈 a 和线圈 b 的 时间差为，设车速为 v，则由此计算得出的车速 v 为：21ttt v=w/( t2t1) 另外进林 jl-810 智能卡口系统在实际测速时，还将考虑以下测速误差因素 对测速值进行修正。 第一种误差因素：线圈检测周期。不同车速，在一个检测周期内位移不同， 使得不同车速下， “线圈距离”实际值是不等的。进林 jl-810 检测主机的检测周 期为 1ms，以 100 公里/小时为例，计算理论最大误差为： 100 1000 1 60 60 1000 0.5% 5.5 a 智能高清卡口系统技术白皮书 13 第二种误差因素：车辆在经过两条线圈时，感应到的部位的范围不同，这将 产生一个难以估计大小的误差，产生上述误差的原因一是车辆底盘较高，检测难 度大，如卡车；二是变速行驶；三是跨道行驶；本系统的解决方法是，每次测出 车前轴和车后轴两个速度，将两个速度进行误差比较，保留误差合格的速度 根据以上算法计算出来的车辆速度，与系统设置的限速值相比较，再考虑误 差范围的存在，即可辨别车辆是否存在超速行驶的行为,另外通过车辆触发线圈 的顺序可以判断车辆行驶的方向从而判断车辆是否逆向行驶，通过计算出来的速 度乘以车辆车头、车尾离开线圈 b 的时间差，所计算出来的结果即为车身长度。 .3 车牌识别原理车牌识别原理 进林 jl-810 高清卡口管理系统采用高度模块化的设计，将车牌识别过程的 各个环节各自作为一个独立的模块，系统的框架如图 4.2-4 所示： 图图 4.2-44.2-4 车牌识别系统框架图车牌识别系统框架图 jl-810 高清卡口系统采用国际领先的计算机智能算法技术，首先通过视频 输入管理模块得到需要的最佳质量的视频图像，对获取的每一帧图像，利用最新 智能高清卡口系统技术白皮书 14 的高效视频检测技术对行驶中的车辆的车牌进行定位和跟踪，从中自动提取车牌 图像，然后经过车牌精定位、切分和识别模块准确地自动分割和识别字符，得到 车牌的全部字符信息以及颜色和类别信息。另外通过车辆检测模块，可以鉴别出 无牌车辆并输出结果。通过查询违法数据库得到车辆的违法信息，显示违法车辆 的相关信息，同时现场报警。通过查询征稽数据库得到车辆的征稽信息，显示欠 费车辆的相关信息，同时现场报警。另外，系统还采用独特的在线学习新技术， 对各识别模块进行动态的调整，使得车牌识别系统能够自动适应各种应用环境变 化，从而大幅提高识别系统的应用性。 车辆检测跟踪模块 车辆检测跟踪模块通过对视频进行分析，判断其中车辆的位置，来对图像中 的物体进行跟踪，并在物体位置最佳的时刻，记录该物体的特写图片，由于加入 了跟踪模块，本系统能够很好的克服各种外界的干扰，得到更加合理的识别结果， 可以检测无牌车辆并输出结果。 车牌定位模块 车牌定位模块是一个十分重要的环节，是后续环节的基础，其准确性对整体 系统性能的影响巨大。本系统完全摒弃了以往的算法思路，实现了一种完全基于 学习的多种特征融合的车牌定位新算法，适用于各种复杂的背景环境和不同的摄 像角度。由于该算法是一种完全基于学习的算法，只要有足够的学习样本，可以 快速训练出针对不同车牌类型的新的检测模型。 车牌矫正及精定位模块 受拍摄条件的限制，图像中的车牌总不可避免的存在一定的倾斜，需要一个 矫正和精定位环节来进一步提高车牌图像的质量，为切分和识别模块做准备。本 系统使用独创的精心设计的快速图像处理滤波器，该算法不仅计算快速，而且利 用的是车牌的整体信息，避免了局部噪声带来的影响。使用该算法的另一个优点 就是通过对多个中间结果的分析还可以对车牌进行精定位，进一步减小非车牌区 域的影响。 车牌切分模块 本系统实现了一个十分鲁棒的车牌切分模块。利用了车牌文字的灰度、颜色、 智能高清卡口系统技术白皮书 15 边缘分布等各种特征，能较好地抑制车牌周围其他噪声的影响，并能容忍一定倾 斜角度的车牌。这一算法有利于类似移动式稽查这种车牌图像噪声较大的应用。 车牌识别模块 在车牌识别模块中，本系统采用了多种识别模型相结合的方法，构建了一种 层次化的字符识别流程，有效地提高了字符识别的正确率。另一方面，本系统在 字符识别之前，使用计算机智能算法对字符图像进行了前期处理，不仅尽可能保 留了图像信息，而且提高了图像质量，提高了相似字符的可区分性，保证了字符 识别的可靠性。 车牌识别结果决策模块 本系统与其他车牌识别系统的一大不同之处在于，本系统可以对每帧视频图 像进行实时识别，因此在一辆车通过视野的过程中，本系统将得到若干相同或不 同的识别结果。这就需要一个识别结果的决策模块，具体地说，决策模块利用一 个车牌经过视野的过程中留下的历史记录（包括识别结果、识别可信度、轨迹记 录、相似度记录等） ，对识别结果进行智能化的决策，通过计算观测帧数、识别 结果稳定性、轨迹稳定性、速度稳定性、平均可信度和相似度等度量值得到该车 牌的综合可信度评价，从而决定是继续跟踪该车牌，还是输出识别结果，或是拒 绝该结果。一个车牌的最终识别结果是通过分析所有帧的识别结果，对它们进行 智能化的归类和投票，并结合一定的文法信息综合而成。这种方法综合利用了所 有帧的信息，减少了以往基于单幅图像的识别算法所带来的偶然性错误，大大提 高了系统的识别率和识别结果的正确性和鲁棒性。 车牌跟踪模块 车牌跟踪模块记录下车辆行驶过程中每一帧中该车车牌的位置以及外观、识 别结果、可信度等各种历史信息。由于车牌跟踪模块采用了具有一定容错能力的 运动模型和更新模型，使得那些被短时间遮挡或瞬间模糊的车牌仍能被正确地跟 踪和预测，最终只输出一个识别结果。 在线学习模块 在以上各个模块中，使用了大量基于学习的算法，本系统特别添加了在线学 习模块，该模块采用最新的反馈型学习模型，利用决策模块和跟踪模块得到的车 智能高清卡口系统技术白皮书 16 牌质量、车辆轨迹、速度等反馈信息，智能化地更新一些算法参数，使得系统能 快速适应新的应用环境。该算法作为已有算法的一个有力补充，进一步提高了系 统性能。 .2.4.假牌车分析原理假牌车分析原理 在智能高清卡口系统中，当新识别出来通过某路面的机动车车牌号与车管所 数据对比分析时，发现车管所数据库中不存在该号牌，则系统判定该车辆为假牌 嫌疑车辆，自动发出声光报警，提示值班人员予以关注。 经值班人员核对相关信息，确定无误后可将该车列入假牌车黑名单库中，并 提示前方值勤人员予以拦截。 .2.5.套牌车分析原理套牌车分析原理 套牌车的判定依据是：同一车牌在不合理时间段内理论上不可能出现在不同 路面。 当系统发现途经监测点的机动车辆可能为套牌嫌疑车时，自动发出声光报警， 提示值班人员予以关注。 经值班人员核对相关信息，确定无误后可将该车列入套牌车黑名单库中，并 提示前方值勤人员予以拦截。 .6 车流量统计原理车流量统计原理 在智能高清卡口系统中，凡通过监控点的车辆，检测主机都能实时检测，并 把检测数据发送给工控机，前端系统软件统计在一定时间段内通过每条车道（线 圈）车辆的数量便可得出车流量统计数据。 4.34.3 系统主要功能系统主要功能与特点与特点 .1 系统功能系统功能 车辆图像自动记录：车辆图像自动记录：本系统能够对通过卡口监控点的所有车辆进行图像记录， 记录图片为全景与特征图片各一张，图片中标明车辆通过的时间、地点、车速、 方向、车牌号、车道等信息。在监控区域内，当车速范围在 5km/h180km/h 时， 车辆捕获率大于 99%； 车速测定与超速报警：车速测定与超速报警：本系统能够对通过的车辆速度进行测定，并能对超速 车辆发出报警信号，当车速在 40km/hv车 车120km/h 的范围时，测速误差在2%范 智能高清卡口系统技术白皮书 17 围之内；当车速 v车 车120km/h 的时候，测速误差在4%范围之内，测速范围： 5km/h180km/h； 车辆号牌自动识别与布控车辆辑查：车辆号牌自动识别与布控车辆辑查：本系统号牌识别的字符库齐全，能够对 行驶在我国道路上的各种车牌（民用及军警车牌，包括 ga36g 规定中除摩托车、 临时号牌以外的号牌，2002 式号牌、武警汽车号牌、军队汽车号牌）号码进行 自动识别，白天车辆号牌识别率不小于 90%，号牌识别准确率不小于 85%；夜 间车辆号牌识别率不小于 85%，号牌识别准确率不小于 75%。系统可实现对超 速车辆、违法超车、逆行、不按车道行驶等车辆实时报警，并能将通过车辆快速 与“黑名单”车辆（布控车辆）号牌比对，比对结果一致时立即报警（现场及远 程声、光报警，并显示车辆图片信息） ，实现对车辆的不停车辑查。 “黑名单”主 要指被盗抢车辆、违法未缴罚款车辆、肇事逃逸车辆、作案嫌疑车辆等；车牌样 式变更时不需更换软件，只需改变识别字库及字符训练即可完成升级； 流量检测：流量检测：本系统 24 小时不间断的对车辆进行检测，并生成原始的车流统 计文件，此文件将定时回传中心数据库，中心软件可根据时段、车型、车道方向 进行流量统计（包括流量图、流量表、流量曲线图等输出方式），可出具日报表、 周报表、月报表以及年报表； 数据传输与远程维护：数据传输与远程维护：本系统能够通过网络与远端监控中心实现数据传输、 远程访问以及远程系统维护； 数据检索：数据检索：本系统具有一个按车辆信息检索的应用平台，能根据不同权限对 数据库进行操作，具有模糊查询、数据备份和打印输出等功能； 故障容错和防盗报警：故障容错和防盗报警：本系统平均无故障运行时间在 3000 小时以上；路口 设备箱在遭到破坏（被撬、撞击、移动）时能自动报警。 能抓拍司乘人员面部特征能抓拍司乘人员面部特征：由于本系统采用高清数字摄像机进行摄像，图像 分辨率达到 130 万像素，能清晰辨别机动车前排司乘人员的面部特征，这为执法 部门破获盗抢车辆、交通肇事逃逸司机提供了强有力的证据，提高了执法效率， 而传统的标清卡口无此能力。 全路面覆盖监测全路面覆盖监测：本系统采用高清摄像机进行摄像，由于高清摄像机拍摄图 像的范围较传统标清摄像机大，能对跨中线、压黄线行驶的车辆进行自动抓拍并 准确识别违章机动车号牌，同样，对于超宽车道上行驶车辆也能准确抓拍。 智能高清卡口系统技术白皮书 18 前后抓拍：前后抓拍：本系统通过扩展能对车头看不清车牌（如摩托车），进行车尾抓 拍，从而实现对车辆前后抓拍的功能。 逆行抓拍：逆行抓拍：系统能对逆向行驶的车辆进行抓拍。 大屏幕警示功能：大屏幕警示功能：为对违章车辆告知，并警示更多的车辆，系统通过扩展可 将违章车辆及相关的违章信息通过网络传送到设在固定地点的交通诱导屏上，以 达到告知和警示的作用。 .2 系统特点系统特点 采用地感线圈检测，检测精度高：采用地感线圈检测，检测精度高：本系统通过地感线圈进行车辆检测，检测 有效率99，采用地感线圈检测途经车辆时，通过灵敏度自动提升的车辆检测 技术，可有效检测高底盘车辆。 摄像机参数可调：摄像机参数可调：本系统通过控制软件，可依据现场实际环境实时调整摄像 机的参数，从而有效改善摄像机的拍摄效果。 模块化设计，易维护：模块化设计，易维护：本系统采用模块化设计，连线简洁，操作方便且易于 维护。 4.44.4 系统性能参数系统性能参数 1)车速范围：5180km/h 2)地感线圈灵敏度：8 级可调 3)图像捕获率：99% 4)测速精度：当车速小于 120km/h 时，误差2%，当车速大于 120km/h 时，误 差4%； 5)号牌识别率：白天不小于 90%，夜间不小于 85% 6) 号牌识别准确率：白天不小于 85%，夜间不小于 75% 7)高清摄像机有效像素:1360（h）1024（v） ，最低照度: 0.1lux 8)图片格式：jpeg 图像文件 9)图像分辨率：不低于 130 万像素 10) 车辆图片存储容量：40 万辆 11) 工控计算机配置：p4-2.4g/512m/160g 硬盘 12) 绝缘电阻：10m 智能高清卡口系统技术白皮书 19 13) 接地电阻：10 14) 电压范围：176vac264vac 15) 环境温度：-2070 16) 环境湿度：20%95% 17) 平均无故障工作时间：3000 小时 4.54.5 系统设计系统设计要点要点 .1 前端配置前端配置 （一）（一） 前端摄像及辅助照明单元前端摄像及辅助照明单元 a. 高清彩色摄像机及镜头 高清摄像机采用重庆创宇的重庆创宇的 cy-dc1335ncy-dc1335n，分辨率为 13601024，有效像素 高达 130 万像素，最低照度 0.1lux。镜头采用日本 computur 公司的 m2514mp 镜 头，便于安装调试时获得最佳的取景范围，参考图 4.5-1。 图图 4.5-4.5- 1 1 白白天抓天抓 拍车拍车辆图辆图 片片 b. 辅 助照 明设 备 采用闪光灯在夜间对被监控车道路面进行补光，每个高清摄像机配置一台， 系统抓拍的图片与白天比较接近，如图 4.5-2 所示。 智能高清卡口系统技术白皮书 20 图图 4.5-24.5-2 夜间拍摄的车辆图片夜间拍摄的车辆图片 c. 交流稳压电源 交流稳压电源：功率 1kva。 d. 安装支架 系统前端摄像及辅助照明单元的安装方式通常采用 l 型支架或龙门架（车道 太宽的情况下）的安装方式，闪光灯与摄像机分别安装在两个立杆的横臂上方。 而检测主机和光端设备安装在户外设备箱内，设备箱侧装于摄像机支架的立杆 35 米高（距地面）处。安装柱、基础和紧固件等安装材料的强度应与悬臂、 设备前端尺寸和重量相适应，并应适当考虑交通意外情况。一般情况下，当车道 小于 3 车道（含）时，采用 l 型支架，大于 3 车道时采用龙门架，具体视当地情 况及施工条件而定。 l l 型支架：型支架： 数量：2 根（摄像机和闪光灯各一根） ，安装设备后，距地面净高 6 米以上， 横臂长度根据路面宽度而定；立柱和横臂均采用八角锥形钢管；立柱壁厚大于 5mm，横臂厚大于 5mm，立柱地端外径大于 30cm；抗风等级达 12 级。 智能高清卡口系统技术白皮书 21 龙门架龙门架： 数量：2 根，安装设备后，距地面净高 6 米以上，横臂长度根据路面宽度而 定；采用角钢焊接；整体热镀锌，锌层厚度 86 微米以上；抗风等级达 12 级。 （二）图像处理单元（二）图像处理单元 图像处理由 1 台工控计算机完成。工业控制计算机的配置为：cpu p4 2.8 以上，内存512m；由于高清数字摄像机所摄每张图片占用的磁盘空间大小约 400k，如果储存 35 万辆车辆的图片，大约占用磁盘的空间约 140g，至于照片存 储的时间长短，视当地车流量而定，一般情况下至少可储存半年以上车辆信息。 当硬盘空间不足时，自动对记录时间最早的车辆信息和图片进行循环覆盖。 （三）传输单元（三）传输单元 本设计不对传输线路进行设计，由用户提供光缆，为实现与监控中心通讯， 每个监控点设计安装一对光纤收发器（10/100m 自适应）或多路视频复用光端机。 本方案设计为 4 或 8 路视频光端机。 （四）抗干扰与避雷（四）抗干扰与避雷 系统布线采用强弱电分离，在安装支架上加装避雷针，采用一点接地方式， 接地电阻小于10欧姆，摄象机需配备视频防雷器。 .2 指挥中心指挥中心 （一）通讯管理服务器（一）通讯管理服务器 本服务器兼数据库服务器，其主要功能是完成上传数据的存贮和处理。数据 服务器作为各个卡点抓拍车辆信息、用户信息、违法嫌疑车辆报警信息等相关信 息的集中统一存储管理的地方。 （二）存储设备（二）存储设备 存储设备由业主另行购置，不包含在本设计当中。 （三）（三） webweb 服务器服务器（选配，不在本方案报价中）（选配，不在本方案报价中） web 服务器是对指挥中心数据服务器统一处理并在公安内部网上进行实时发 布的服务器，路口单机系统可独立运行，并可接入公安计算机网络。车辆信息及 照片能通过网络传输到指挥中心进行汇总，能进行远程信息查询。能从指挥中心 各站点进行嫌疑车辆参数设置，远程对各点进行数据维护。在联网的情况下，指 挥中心可以对各监控点设备进行实时故障监测，并在设备监控工作站上以形象的 图像加以显示，对布控车辆牌照和违法进行实时报警，并可以在中心进行统一的 智能高清卡口系统技术白皮书 22 数据查询和违法处理流程。 （四）工作站（可使用电子警察系统的工作站，选配（四）工作站（可使用电子警察系统的工作站，选配） 工作站主要是进行车辆布控、车辆查询以及车流量统计等。 （五）（五） upsups 电源电源（选配）（选配） 智能型在线式，1kva 电池形式:阀控式铅酸蓄电池,转换时间:零中断,超载能力:110130维 持 10 秒钟后输出转为旁路,150以上维持 300ms。单机电池后备 2 小时以上。 （六）与公安指挥系统接口（六）与公安指挥系统接口 为了便于公路车辆智能监测记录系统与当地公安指挥系统集成，公安指挥系 统与公路车辆智能监测记录系统软件接口遵循如下原则： 公路车辆智能监测记录系统应提供系统完整的数据库表结构定义和字典 定义； 报警、查询、控制、反馈功能按照统一标准规范，通过信息服务器机制 采用 xml 协议格式实现。 公路车辆智能监测记录系统与集成指挥系统通过公安网络实现通讯，公 路车辆监测记录系统需要进行身份验证，登录到集成指挥系统中。 .3 系统软件设计说明系统软件设计说明 智能高清卡口系统技术白皮书 23 前端软件前端软件 前端软件安装在卡口前端系统的工控机内，主要功能为：抓拍车辆、识别车 牌、记录过往车辆信息、数据存贮、车辆布控，以及数据信息上传监控中心实现 数据异地存贮等。 (1)(1) 软件主界面，如下图所示：软件主界面，如下图所示： 智能高清卡口系统技术白皮书 24 （2 2）车辆布控界面，如下图：）车辆布控界面，如下图： 后台软件后台软件 (1)(1)系统主界面系统主界面 后台系统主界面在报警中心、查询中心、路口设置共用同一界面，如下图： 智能高清卡口系统技术白皮书 25 （2 2）报警中心）报警中心 报警中心分为布控信息处理和报警客户端两部分： a. 布控信息、临时布控信息录入，如下图： b.布控信息发布 布控信息发布是把中心服务器布控信息（黑名单）更新到各路口工控机的布 控信息库中，以便自动检测系统自动识别布控黑车，辅助公安人员，如下图所示： 智能高清卡口系统技术白皮书 26 d.报警中心及设置 报警中心是路口工控机把自动检测到的布控信息及违法信息通过中心服务器 发送到报警中心客户端,以便配合公安人员开展工作。报警设置是设置报警中心 客户端的报警声音设置及报警时间，以及报警客户连接中心服务器的 ip 地址设 置，如图所示： (3)(3)卡口查询卡口查询 卡口查询是采用中心服务器的集中式的数据查询方式，以方便用户同时查询 智能高清卡口系统技术白皮书 27 多个路口的通行数据，卡口查询分为：黑名单查询、违章车辆查询、过往车辆查 询三部分。 a. 黑名单车辆查询，如下图所示： b.b.违章车辆查询违章车辆查询，如图所示：，如图所示： c.c.过往车辆查询过往车辆查询 智能高清卡口系统技术白皮书 28 违章车辆查询新增了路口选择条件，以供用户选择不同的路口来查询相关信 息，如下图所示： （4 4）卡口统计）卡口统计 卡口统计分为路口车流量统计、路口违法类型统计、路口车辆统计,用户可 以根据日期时间、统计类型、路口来统计相关信息。 a.路口车流量统计，如下图所示： b. 路口违法类型统计，如下图所示： c.路口车辆统计 用户可以按起始时间、周时间段、月份时间段来统计单个或多个路口的车辆 信息，如图所示： 智能高清卡口系统技术白皮书 29 4.64.6 主要设备技术参数主要设备技术参数 .1 车辆检测器车辆检测器 型号：jl810zj 内置 6 路地感线圈检测电路，可连接 6 条地感线圈。 通信端口：rs-232 端口一个；rs-485 端口一个（带 tvs 管保护） 。 检测主芯片为高速 dsp 芯片，地感线圈检测周期小于 1ms。 车速范围：10-180km/h。 线圈振荡频率：50100khz。 线圈灵敏度：8 级。 工作环境：湿度：3585 温度：90%（无冷凝） 工作电压：ac176264v 工作频率：501hz 主要功能：主要功能： 发送线圈触发信号 发送车辆通过单一线圈的时间 发送车辆通过前后线圈的时间 判断车辆是否逆向行驶，并发送判断结果 智能高清卡口系统技术白皮书 30 .2 高清摄像机高清摄像机 型号：型号：cy-dc1335ncy-dc1335n（重庆创宇）（重庆创宇） 表表4.6-14.6-1 高清摄像机主要技术指标表高清摄像机主要技术指标表 图像传感器图像传感器1/2 吋 color ccd 有效像素有效像素1360（h）1024（v） 像素尺寸像素尺寸 4.65m4.65m 信号输出信号输出8bit，bayer color 信噪比信噪比 48db 最低照度最低照度 0.1lux 扫描方式扫描方式 逐行扫描 积分模式积分模式帧积分 帧帧 频频 正常模式，13601024：14.5fps；（原始数据） 1:2 抽点模式，680512：14 fps；（原始数据） 1:4 抽点模式，340256：14 fps；（原始数据） 曝光时间曝光时间可编程设置，0.0667ms999.37ms； 增增 益益0.0036db 暗偏置暗偏置可编程设置，015 编编 程程 参参 数数 白平衡白平衡自动/手动 功功 耗耗 4.5w（上电初始化时要求电源能够提供 1a 瞬时电流） 测速精度测速精度 1us 接口标准接口标准rj45 标准以太网接口 (100mbps) 光学接口光学接口cs 型接口 外形尺寸外形尺寸/重量重量 62mm72mm115mm，220g 工作温度：25c 60c 温度条件温度条件 存储温度：40c 70 湿度条件湿度条件20%80% 智能高清卡口系统技术白皮书 31 .3 高清摄像机镜头高清摄像机镜头 型号：型号：hf9ha-1bhf9ha-1b ( (日本日本 fujinon)fujinon) 表表4.6-2 高清摄像机镜头技术指标表高清摄像机镜头技术指标表 项目项目指标 规格(“) 2/3 焦距(fmm)9mm 接口方式c 光圈(f) f1.4f16 图像大小 11mm 水平 5206 垂直 4016 视角 对角 6252 前(mm)108 有效口径 后(mm)81 前置滤光镜螺蚊(mxp=) m270.5mm 质量(g)55 特征 自动光圈及调焦带螺丝锁 .4 闪光灯闪光灯 型号：型号：jl-flhjl-flh 表表 4.6-2 闪光灯技术指标表闪光灯技术指标表 项目项目项目指标项目指标 闪光能量（焦耳）：70（82） 闪光指数(米)：36（40） 照射角范围：35 毫米镜头焦距 智能高清卡口系统技术白皮书 32 回电时间（秒）： 5(6) 闪光色温（k）：约 5600 光同步距离（米）：10（gn18） 使用电源（伏特）：ac200240 5060hz 触发方式： 低压触发（光感应触发、同步线触发、试闪钮触发） 外形尺寸（毫米）： 100152 重量（克）：328（340 .5 防护罩防护罩 型号：型号：jln-4718jln-4718 表表4.6-34.6-3 防护罩技术指标表防护罩技术指标表 18“ 型号 ya4718 电压 ac 24v /220v 50/60hz 输入功率 加热器：50w 风扇：22w （220v 型） 加热器：36w 风扇：8w （24v 型） 加热器：25w（220v/24v）(12“,15“) 环境温度 普通型：-5c - 60c（23f - 140f） h 型：-25c - 60c（-13f - 140f） 窗口 102*89mm 材料铝合金 最大摄像机+镜头 280*125*104mm 自动温控 加热：on 10c5c off 20c5c 风扇：on 35c5c off 27c5c 环境标准ip66(如有风扇 s 型为 ip34) 智能高清卡口系统技术白皮书 33 重量 5.0kg .6 工控计算机工控计算机 型号：型号：jln-8010jln-8010 cpu：p4/2.4g 以上 内存：512mb 硬盘：160g 显卡：agp（32mb） cpu 板： 总线类型：完全兼容 picmg 2.0 pci/isa 总线标准 处 理 器：400mhz 系统总线，socket478 willamette 或 northwood pentium 4 处理器 系统芯片集：intel 845ddr 芯片组 系统内存：两条 184 脚 ddr dimm 插槽，最大 2gb 系统存储器 bios：ami bios，支持 acpi 电源管理功能 在板视频：agp 1x/2x/4x 带 2d,3d 图形加速控制器,32mb 显示缓存 在板 lan：intel 10m/100mbps 以太网控制器,rj-45 接口 增强 ide：两个 ata 33/66/100 通道 多 i/o 接口： 一个 fdd 接口、四 个 usb、一个并口、两个 rs-232、一个 irda 红外接口、一个 ps/2 键盘 /鼠标接口 看门狗定时器：256 级,可编程 1 秒(或分)分辨率,可编程超时中断或系 统复位 硬件监测：对主要工作电压、cpu 温度和风扇转速进行监测 电 源：+5v、+12v，支持 at/atx 电源 外形尺寸：338mm122mm 工作温度：0-60 相对湿度：5%-90%，非凝结 底板：14 isa 槽 电源 led:+5v,+12v,-5v,-12v 智能高清卡口系统技术白皮书 34 .7 单项高精度全自动交流稳压器单项高精度全自动交流稳压器 型型 号：号：svc-1000svc-1000 表表 4.6-44.6-4 交流稳压器技术指标交流稳压器技术指标表表 输入电压176264v（1.530kva 单相） 输出电压220v3% 110v6% 单相 频率 5060hz 调整时间1 秒（输入电压变化 10%） 温升60（满载） 波形失真无附加波形失真 相对湿度 2085% 环境湿度1570 效率90% 包装尺寸：520290400 .8 视频防雷器视频防雷器 型 号：zyspd-c-bnc 震宇 表表4.6-54.6-5视频防雷器技术指标表视频防雷器技术指标表 产品型号 zyspd-c-bnc 标称电压 un5v dc 额定电压(最大持续操作电压) uc8v dc 标称放电电流(8/20s) in5ka 最大放电电流(8/20s) imax10ka 20v(线/线） 电压保护水平(1kv/s) up 600v（线/地） 响应时间 ta10ns 智能高清卡口系统技术白皮书 35 插入损耗 ae0.5db 传输速率 vs1000mhz 工作温度 -20/+85 连接（输入口/输出口） bnc 外壳材料铝合金 .9 网络防雷器网络防雷器 型 号：zyspd-n-rj45/8 震宇 表表 4.6-64.6-6 网络防雷器技术指标表网络防雷器技术指标表 产品型号 zyspd-n-rj45/8 标称电压 un5v dc 额定电压(最大持续操作电压) uc8v dc 标称放电电流(8/20s) in3ka 最大放电电流(8/20s) imax5ka 电压保护水平(1kv/s) up20v 响