高清电子警察系统解决方案

1 高清电子警察 系统 解决方案 2 方案应用指导 1、 适用于城市闯红灯新建系统建设，包括对老系统改造，并为建设非现场处罚系统提供建设思路。 2、 高清电子警察系统采用高清视频技术、联网架构，前端采用高清网络摄像机作为前端系统核心设备，配合电子警察业务处理机、信号灯检测器和车检器实现闯红灯自动记录功能。 3、 系统软件平台不仅支持新建高清电子警察系统，还能整合用户已建标清电子警察系统。 4、 系统提供完整的非现场处罚系统，紧密结合交警业务处理需求。 5、 系统目前不支持视频检测触发抓拍，不支持视频分析 红灯信号。 6、 系统目前不支持 500 万像素 CCD 抓拍机。 7、 系统前端子系统与软件平台对接工作，还需要一个过程，需要项目驱动。 3 目 录 1 系统概述 . 5 1.1 背景及现状分析 . 5 1.2 设计依据 . 5 1.3 设计原则 . 6 2 高清电子警察优势 . 8 2.1 单张高清照 片包含闯红灯行为三要素 . 8 2.2 单像机同时输出高清照片和高清视频 . 8 2.3 闪光灯硬件同步曝光 . 9 2.4 前端照片合成叠 加预处理 . 9 2.5 全嵌入式工业设计 . 11 2.6 多级缓存手段确保数据不丢失 . 11 2.7 多种传输途径确保数据传输可靠性 . 11 3 系统总体设计 . 12 3.1 系统组成结构图 . 12 3.2 逻辑功能分布图 . 14 3.3 系统主要性能指标 . 16 4 系统详细设计 . 18 4.1 路口单元设计 . 18 4.1.1 典型路口路况分析 . 18 4.1.2 路口建设最小单元界定 . 18 4.1.3 单方向组成拓扑结构 . 19 4.1.4 单方向安装示意 . 20 4.1.5 多方向汇聚拓扑结构 . 22 4.1.6 前端系统工作流程 . 23 4.1.7 闯红灯行为抓拍过程 . 23 4.1.8 车检器工作原理 . 24 4.1.9 红绿灯信号检测器工作原理 . 25 4 4.1.10 高清网络摄像机 . 26 4.1.11 车辆检测器 . 28 4.1.12 交通信号灯检测器 . 29 4.1.13 电子警察 业务处理机 . 30 4.2 传输线路设计 . 32 4.3 监控中心软件平台设计 . 33 4.3.1 软件平台核心优势 . 33 4.3.2 软件平台总体功能 . 34 4.3.3 优化的非现场处理流程 . 36 4.3.4 软件平台硬件结构及运行环境 . 37 4.3.5 统一接入服务平台 . 38 4.3.6 非现场采集处理系统 . 39 4.3.7 非现场处理系统接口设计 . 47 4.3.8 非现场处理系统界面设计 . 50 4.3.9 中心 WEB 与稽查布控平台 . 52 5 典型配置清单 . 63 5 1 系统 概述 1.1 背景 及现状分析 城市道路交通安全是城市公共交通安全的重要分支。随着机动车辆大规模普及应用，各种与机动车有关的违法事件开始滋生蔓延。以此衍生的 道路交通 安全问题日益成为社会 经济 发展中的一个重要制约因素 。收集、统计和分析道路交通事故，发现大部分交通事故都是因为机动车违章行驶而引起，尤以在交叉路口或路段上机动车闯红灯造成的事故所占比例最大。建设闯红灯自动记录系统（俗称电子警察），对机动车闯红灯行为进行不间断自动检测和记录，通过立法对机动车闯红灯行为进行处罚，是遏制机动车闯红灯行为的重要 手段，进而 改善城市道路交通环境，提升公众出行安全系数。 目前，在我国城市道路交通管理领域内 “ 电子警察 ” 一词已经得到了广泛使用。但作为一个时代的产物，在字、辞典中无法查询或者检索到与其相关的定义和解释。自 “ 电子警察 ” 一词诞生至今，随着城市道路交通监测监控技术的发展，其内涵与外延都发生了很大的变化。 “ 电子警察 ” 的应用是道路交通管理中体现 “ 科技强警 ” 的一项重要举措，它一方面能够缓解日益繁忙的交通勤务管理与警力严重不足之间的矛盾，同时在一定程度上消除了道路交通管理在时间和空间上的 “ 盲点 ” ，有效地抑制了机动车驾驶 员的违章行为。实践证明， “ 电子警察 ” 的应用取得了良好的社会效应，不但改善了交通效率，对道路交通事故的降低也起到了积极的作用。几年来，一方面 “ 电子警察 ” 在技术上不断改进，功能上不断完善，性能上不断提高，逐渐成为一种成熟产品；另一方面，在管理上采取了一系列措施，使得 “ 电子警察 ”的应用日趋完善，逐渐成为道路交通管理队伍中重要的一员。 1.2 设计 依据 （ 1） 中华人民共和国道路交通安全法 （ 2） 中华人民共和国道路交通安全法实施条例 6 （ 3） 公路交通安全设施设计技术规范 （ JTJ 074-2003） （ 4） 闯红灯自动记录系统通用技术条件 GA/T496-2009 （ 5） 民用闭路电视系统工程技术规范 GB50198-94 （ 6） 安防视频监控系统技术要求 GA/T 367-2001 （ 7） 中华人民共和国公共安全行业标准 GA38-92 （ 8） 中国电气装置安装工程施工及验收规范 GBJ232-90.92 （ 9） 机动车、驾驶员及违法管理等相关数据库规范 2004 版 （ 10） 道路交通标志和标线 GB5768 1.3 设计 原则 （ 1） 先进性 高清电子警察前端系统采用高清一体化摄像机替代模拟摄像机 +工控机模式，是系统先进性最重要的体现。 200 万像素高清画质同时覆盖 2 个车道，车辆车牌号码、停止线和 红灯状态同时反映在一张照片中，将 3 张反映闯红灯过程的连续照片合为 1 张，是我司高清电子警察先进性的突出特点。 （ 2） 实用性 高清电子警察前端系统符合 GA/T 496-2009 公安部最新标准，能为交警用户准确捕获、抓拍、记录闯红灯行为，将 3 张 200 万像素的高清照片和 1 段高清视频相结合，为非现场处罚系统提供准确、清晰的证据，是本系统实用性的重要体现。 （ 3） 可靠性 高清电子警察前端系统广泛采用嵌入式技术，摈弃了工控机模式，无论是前端设备使用寿命，还是抗恶劣环境等方面，可靠性都得到质的飞跃，符合室外电子产品设计的发展方向。 （ 4） 经 济性 高清电子警察前端系统可靠性得到提升，因此系统的维护成本显著下降。采用嵌入式一体化高清摄像机取代数码相机， LED 低功耗补光灯取代闪光灯，设备使用寿命明显变长，产品更换周期明显缩短，系统经济性显著提高。 7 （ 5） 安全性 高清电子警察前端系统采集的数据经过加密传输，保障了系统数据的安全性。通过水印技术实现数据防篡改功能，确保数据作为证据的可信性。 （ 6） 易维护性 高清电子警察前端系统所包含的设备数量少，一体化高清摄像机接受软件平台的集中管理，可实现远程升级、维护和自动校时。 8 2 高清电子警察优势 2.1 单张高清照片包含闯红灯行为 三要素 标清电子警察 需要两张照片，一张为全景照片（记录闯红灯过程，看不清车牌），一张为特写照片（仅能看清车牌）， 违法证据需要连续 2-3 张全景照片和 1张特写照片组成， 全景和特写照片分辨率仅为 768*576，清晰度约为 400-600 线；高清电子警察 拍摄 2-3 张 连续的 高清照片 ，每张照片均 同时包括号牌号码、停止线和红灯信号三要素， 单张照片分辨率 达到 1600*1200，清晰度超过 960 线 ，提高违法取证防抵赖性 ，更有利于违法取证。 如 下 图 所示 ： 图 高清抓拍照片三要素示意图 2.2 单 像机 同时输出高清照片和高清视频 标清电子 警察需要一只全景像机输出动态视频来记录机动车闯红灯过程。高清网络摄像机除了能输出高清照片，还能同时输出一段高清视频，记录机动车闯红灯过程。一方面增强违法照片的说服力，另一方面减少摄像机数量，降低故障点数量。 9 2.3 闪光灯硬件同步曝光 传统标清电子警察系统摄像机不具备闪光灯同步接口，由第三方外部电路 +软件控制来实现摄像机与闪光灯的同步，同步效果不理想，受限度大。 高清电子警察系统采用 CCD 电子快门直接控制闪光灯硬件同步曝光， 可达到严格同步。 2.4 前端照片 合成叠加 预处理 按 GA/T 496-2009 4.3.2 节要求，一次 闯红灯行为所产生的 3张照片记录要求合成为 1 张图片。电子警察业务处理机将完成这该功能，将高清网络摄像机抓拍的 3张 200 万像素高清照片合成处理为 1张图片，并完成时间、地点、方向和车道等信息叠加。图片合成后，不出现原始图片遗漏、错位等问题。现场合成示意图如下所示： 10 图 高清抓拍照片三合一示意图 11 2.5 全嵌入式工业设计 高清网络摄像机、车辆检测器、信号灯检测器和电子警察业务处理机全部采用嵌入式工业级设计，适宜于路口恶劣工作环境。 采用 ARM+DPS 硬件架构，无风扇、低功耗设计，操作系统选用嵌入式 Linux。尤其是电子 警察业务处理取代 传统工控机 插图像采集卡方式，它解决了工控机 易死机，抗病毒能力差，功耗高，高温运行不稳定等 关键 问题。 工业设计，金属机身，散热良好，确保在炎热夏季依然能正常工作。 设计时每款前端产品均具有看门狗功能，设备运行中自检发现异常，将自动重启，使设备恢复到正常工作状态，无需人工干预。 2.6 多级缓存手段 确保数据不丢失 电子警察业务处理机和高清网络摄像机均支持 SD 卡，当前端与中心之间网络故障时，数据优先缓存在业务处理机的 SD 卡内，待故障恢复后，数据再补传到中心；若电子警察业务处理机故障，则数据缓存在高清网络摄 像机的 SD 卡内，待故障恢复后，数据再补传到电子警察业务处理机，进行相关图片预处理。 2.7 多种传输途径确保数据传输可靠性 电子警察业务处理机可选配 CDMA 或 3G 通信模块，当有线网络发生故障时，可通过 CDMA 或 3G 来完成数据传输，移动通信作为有线传输的冗余手段。提升系统传输可靠性，有线网络正常时，关闭移动通信功能，节约通信资费。 通过水印技术来验证照片在传输过程中是否被篡改，确保违法证据的合法性。 12 3 系统总体设计 3.1 系统组成结构 图 处 理处 理处 理处 理其 它 路 口其 它 路 口电 子 警 察软 件 平 台终 端 打 印 机路口单元监控中心传输通道光 纤 收 发 器非 现 场处 罚 系 统 图 高清 电子警察系统 组成结 构图 13 如上图所示，高清电子警察系统总体结构包括 3 部分：前端路口、传输通道和后台处理系统。 （ 1） 路口单元 每方向一套电子警察业务处理系统，包含： 1 只 200 万像素高清摄像机、 1台车辆检测器、 1 台信号灯检测器、 1 台电子警察业务处理机、 1 台网络交换机、1 个室外电子警察专用机柜，及其它配套辅材。若该方向有 3-4 个车道，则按照2 只 200 万像素高清摄像机。 多 个方向的电子警察业务处理系统通过 路口局域网 互联至一个总出口（如上图路口示意部分左上角），安装 1 台光纤收发器，通过独立光纤汇聚到监控中心。 （ 2） 传输通道 所有路口的电子警察系 统全部采用独立光纤进行数据传输，同时，也可选配CDMA、 3G 等无线传输方式为光纤传输提供冗余通信线路。 （ 3） 监控中心 监控中心部署电子警察软件平台 （含服务器） 、操作终端、打印机等。软件平台集中管理全网电子警察前端设备，操作终端用于违法人工处理，打印机用于打印违法罚单。 14 3.2 逻辑功能分布图 电 子 警 察图 像 采 集 单 元图 片 抓 拍 视 频 捕 获前 端 处 理 单 元车 辆 检 测 车 辆 测 速抓 拍 触 发数 据 预 处 理信 号 灯 检 测数 据 存 储后 台 处 理 单 元状 态 监 控 W e b 查 询数 据 处 理数 据 存 储数 据 通 信系 统 集 成联 网 接 口关 联 数 据库 接 口电 子 警 察数 据 库关 联 数 据 库车 驾 管 数据 库违 法 车 辆数 据 库盗 抢 车 辆数 据 库非 现 场处 罚 系 统联 网 系 统 集 成 综 合 管 理 平 台车 牌 识 别打 印 罚 单数 据 缓 存信 息 发 布 图 高清电子警察系统逻辑功能分布图 （ 1） 路口单元 路口单元完成闯红灯行为的检测并及时抓拍，对获取的信息进行预处理，分为图像采集单元和前端处理单元两大部分。 a) 图像采集单元 图片 抓拍 ：利用一体化高清网络摄像机连续抓拍三张闯红灯高清图片组成一份违法记录，抓拍间隔精确到 0.1 秒，每张图片（分辨率 16001200）均包含清晰可辨的车辆信息、车牌信息、车辆行驶行为和红绿灯信号状态。 脉冲闪光灯同步 ： 视频捕获 ：利用一体化高清网络摄像机拍摄闯红灯过程的动态视频 ，视频清晰度满足人工对车辆颜色、类型的认定，能完整呈现机动车闯红灯整个过程的运动轨迹，用于判断违法类型 。 数据缓存 ：借助网络将抓拍的图片和捕获的视频发送给前端处理单元。 15 可安装高速 SD 卡，在网络通信故障时缓存高清图片和动态视频。 选配8GB 容量 SD 卡，可缓存约 4 万张违法照片，合 1 万份违法记录。 b) 前端处理单元 车辆检测、车辆测速 ：利用车检器实时检测 过往车辆，车辆捕获率大于99%，包括车辆通行、车速、是否逆行等，并将检测结果发送给业务处理机。 支持双线圈检测技术，根据车辆压过线圈的顺序来判断车辆逆行，逆行检测率大于 99%。根据车辆压过线圈的时间差来计算车辆平均时速，测速精度为 1%。 信号灯检测 ：利用信号灯检测器实时检测红灯信号，将红灯维持状态、红灯切换至绿灯脉冲信号、绿灯切换至红灯脉冲信号，发送给业务处理机。 单台交通信号灯检测器支持 3 路或 6 路信 号检测路数，将模拟输入的 220V 电平信号转换为数字信号，保证采样信号周期的完整度和匹配度。支持多相位红灯信号接入与处理。 抓拍触发 ：业务处理机接收来自车检器和信号灯检测器的信号，在红灯状态同时检测到车辆，即证明闯红灯行为。业务处理机将给一体化高清网络摄像机 1 个抓拍触发信号。 数据预处理 ：业务处理机接收来自一体化高清网络摄像机抓拍的 3 张照片和 1 段视频。业务处理机按照国家标准将 3 张照片合成一张照片，并将时间、地点、方向、车道等信息叠加至图片上。 数据存储 ：业务处理机将处理完毕的数据上传至后台处理单元。业务处理机 可安装高速 SD 卡，在网络通信故障时缓存数据，网络恢复以后，数据自动接续上传。 （ 2） 传输网络 传输网络负责将路口单元预处理后的数据传输至后台处理单元，可以是有线传输方式（比如：独立光纤、运营商专网专线等），也可以是无线传输方式（比如： CDMA 1X 或 3G）。 （ 3） 后台处理单元 后台处理单元主要完成以下功能： 数据通信、数据处理和数据存储 ：从前端业务处理机获取图片和数据， 16 将图片保存在磁盘阵列中，将数据保存在数据库服务器中。 车牌识别、数据接口和打印罚单 ：对每一张违法图片进行车牌识别，识别结果由人工复核，确定为违法行为后 ，信息送至非现场处罚系统并打印生成罚单。 Web 查询、信息发布 ：利用应用服务器为公安内部工作人员或驾驶人员提供 Web 查询服务，并支持将违法车辆记录信息发布到网站上。 包括按车型、号牌、车速、日期、时间等参数进行检索。 状态监控 ：中心平台能自动监测前端设备运行状态，并以图形化方式直观展示设备当前工作状态，对异常现象进行报警。 车流量统计 ：中心平台提供车流量统计功能，以柱状图方式显示所查车道在指定时间段内通行车辆流量，支持数据导出 Excel或打印。 网络校时 ：中心平台能对系统中服务器和前端卡口设备进行集中校时，包 括手动校时和定时自动校时。 3.3 系统主要性能指标 （ 1） 抓拍关键要素 红灯信号、停止线、机动车外观、号牌、颜色和闯红灯过程。 （ 2） 违法记录组成 3张 200 万照片 +1 段动态视频。第 1 张为机动车压在停止线上，第 2、 3张为机动车已越过停止线。 照片合成在前端电子警察业务处理机完成。 （ 3） 车速捕获范围 实测 5 200KM/h 范围内均可捕获车辆，闯红灯机动车捕获率达到 99%。 （ 4） 图像采集响应速度 1ms。 （ 5） 最小抓拍间隔 70ms。 17 （ 6） 图片压缩方式 JPEG。 分辨率 1600*1200。 （ 7） 视频压缩方式 H.264。仅记录闯红灯过程的视频，分辨 率为 200 万像素；全程记录视频，分辨率为 4CIF。 （ 8） 图像存储容量 120 万份记录。 前端插 8GB 容量 SD 卡可缓存 1 万份记录。 （ 9） 动态视频存储容量 按每点 30 天设计。 （ 10） 补光灯寿命 500 万次。 （ 11） 工作温度 、工作湿度 无加热、散热装置时， -10 +60。 10% 95%。 18 4 系统详细设计 4.1 路口单元设计 4.1.1 典型路口路况分析 电子警察用于交叉路口或路段对闯红灯行为进行记录，因此，通常情况下是十字路口或丁字路口，少有情况为直行路段。如下图所示： 图 十字路口示意图 图 丁字路口示意图 图 直行路段 示意图 4.1.2 路口建设最小单元 界定 高清电子警察路口单元建设思想以单个方向作为最小建设单元，因此主要配套设备以单个方向作为一套。各方向设备通过网络汇聚，每个路口设置 1 个总出口与中心互联。 19 4.1.3 单方向组成 拓扑结构 R S 4 8 5红 绿 灯地 感 线 圈车 检 器信 号 检 测 器U P S交 换 机光 纤 收发 器高 清 抓 拍 机补 光 灯高 清 电 子 警 察 前 端 系 统电 子 警 察 处理 机 图 高清电子警察单个方向 组成 拓扑结构 高清电子警察路口单元组成包括一体化高清网 络摄像机、补光灯、电子警察业务处理机、红绿灯信号检测器、车检器、地感线圈、交换机、光纤收发器、 UPS电源及其它工程用料。 地感线圈与车检器之间通过线圈馈线连接，线材型号为 KVVRP2*1.5； 红绿灯控制器与信号灯检测器之间通过电平线连接，线材型号为 RVV3*1； 红绿灯信号检测器、车检器与电子警察业务机之间通过 RS485 线连接 ，线材型号为 RVVP2*1； 一体化高清摄像机与闪光灯之间通过同步控制信号线连接 ，线材型号为RVVP2*1； 一体化高清摄像机、电子警察业务处理机与交换机之间，交换机与光纤收发器之间 通过 超五类 网线连接 ，线材型号为 HSYV-5E4*2*0.5(灰）； UPS 给所用供电设备稳压供电 ，供电线型号为 RVV3*1； 除摄像机与补光灯外，其它设备都按照在落地防护机柜中。 20 4.1.4 单方向安装示意 高清网络摄像机和补光灯均安装在立杆挑臂 上，立杆安装位置通常在停车线后 20 米左右，从车辆尾部方向对车辆进行拍照。 图 路口前端设备安装示意 图 现场安装布局图 21 图 现场整体安装示意图 图 线圈切割示意图 22 图 补光灯、摄像机安装示意图 4.1.5 多方向汇 聚拓扑结构 交 换 机交 换 机交 换 机交 换 机光 纤 收 发 器 交 换 机交 换 机光 纤 收 发 器 图 大路口汇聚方式 图 小路口汇聚方式 大型路口间距较宽， 超五类线连接距离受限，借助每个方向的交换机进行互联。小型路口间距较窄，高清网络摄像机和电子警察业务处理机直接于汇聚点交 23 换机连接即可。 4.1.6 前端系统工作 流程 检 测 车 辆车 检 器信 号 灯 检 测 器电 子 警 察 业 务处 理 机11检 测 红 灯高 清 摄 像 机2抓 拍 信 号4高 清 照 片闪 光 灯3同 步 信 号5预 处 理 ， 上 传监 控 中 心 图 高清电子警察前端系统工作流程图 4.1.7 闯红灯行为抓拍过程 （ 1） 在红灯信号时，当 机动车 压在线圈上， 车辆 检 测器发第一个触发信号给 电子警察业务处理机 ， 业务处理机给高清网络摄像机第一个抓拍信号， 拍摄 机动车 压在停车线上的照片，如下图： （ 2） 当 机动车 离开 第一个 线圈， 进入第二个线圈时，车辆检测器给电子警察业务处理机第二个信号，电子警察业务处理机给高清网络摄像机第二个抓拍信号 ，拍摄 机动车 离开停车线并继续前行的照片，如下图： （ 3） 当车辆离开第二个线圈 ， 车辆检测器给电子警察业务处理机第三个信号，电子警察业务处理机给高清网络摄像机第三个抓拍信号，拍摄机动车继续前行的照片， 如下图： 24 这样的过程保证了如果车辆仅仅压线而没有继续闯 红灯，系统将只拍摄一张照片，在后台处理中一张照片将不作为处罚依据。而车辆如果有闯红灯行为，不论车行速度是快还是慢，都能完整的获取符合 GA/T496-2009 标准中闯红灯行为记录的照片。 与三张抓拍照片相匹配，高清网络摄像机还将输出一段高清动态视频，进一步记录机动车闯红灯过程，为违法取证提供有力支撑。 4.1.8 车检器工作原理 车辆检测采用地感线圈检测方式，目前使用的各种车辆检测方式中，只有地感线圈检测方式可以满足大于 95%的闯红灯及逆行捕获率的要求。 车检器通过线圈馈线给地感线圈保持稳定的磁场，当车辆经过时，磁场发生变化，车检器根据磁场变化强度来判定是否有车辆经过。 地感线圈采用耐高温的单芯多股镀锡带护套电缆绕制而成，截面积为 1mm2,通常绕 4-5 匝，线圈尺寸通常为 60cm180cm ，埋设在停车线与斑马线之间。 在对过往车辆进行检测的过程中，可以通过调节地感线圈的线圈灵敏度来实现对不同类车型的检测，可以同时满足对大型车、中型车以及载客三轮摩托车的检测。 图 线圈埋设示意 图 25 4.1.9 红绿灯信号检测器工作原理 目前路口使用的交通信号机大多是多相位红绿灯，因此，信号灯检测器将分别对每一个车道应遵循的信号灯进行检测，即分别将直行 ，左转、右转的红灯信号、绿灯信号和黄闪信号（ 220V 交流电压信号）送至信号灯检测器，配合信号灯与车道地感线圈的逻辑关系，可以确保系统只对红灯状态下越过地感线圈的车辆进行拍照，比如在红灯信号消失、黄闪时间段内通过停车线的车辆，系统将不予拍照。 26 4.1.10 高清网络摄像机 （ 1） 高清网络 摄像机覆盖范围 2 0 0 万 像 素 图 200 万像素摄像机覆盖范围 高清网络摄像机分辨率为 1600*1200，车牌识别要求车牌在图片中占据 120个像素，国家车牌实际宽度为 0.44 米，可根据以下公式算出高清 网络摄像机最佳覆盖范围为两车道： 1600/120=X/0.44； X 6米 因此，若单向为 3 车道或 4车道，则安装两只 200 万像素的摄像机。 （ 2） 高清网络摄像机技术规格 产品说明 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，所有产品拥有自主知识产权，可广泛应用于交通卡口通行车辆监控、超速车辆监控、闯红灯记录，能有效遏制车辆的超速行驶、逆向行驶、闯红灯等违章行为，并能为治安案件的侦破提供有力的线索证据，成为现代交通管理的高效助手。 主要特性 最高分辨率可达 200万 （ 1600*1200） 同时支持编码和抓拍功能 支持闪光灯同步：最多可支持 3路闪光灯同步输出 支持红绿灯信号状态输入，红灯、绿灯下可设置不同的触发方式 27 支持外部触发、网络触发、视频触发（虚拟线圈）、 RS-485 触发抓拍功能 连续抓拍功能 车牌识别功能 信息叠加功能 H264， JPEG 编码 RS-485 功能，支持通过 485 触发和信息获取功能 摄像机参数配置功能：曝光速度、 AGC 控制、白平衡方式控制等 本地视频，方便调试 SD/SDHC 本地存储 支持 PoE 供电 超强的网络功能，支持心跳， PTZ 控制，报警，语音对讲，用户管理等 技术 规格表 序号 项目 指标 1 传感器类型 1/1.8逐行扫描 SONY CCD 2 有效像素 1600(水平） 1200 （垂直） 3 镜头接口 C/CS mount 4 快门 1/25 秒 至 1/30,000 秒 5 最低照度 0.5Lux/F1.2 30IRE 6 自动光圈 DC 驱动 7 自动增益 自动 /手动 8 白平衡 自动 /手动 9 视频参数 饱和度，亮度，对比度，色调通过客户端或者IE 浏览器可调 10 视频压缩标准 H264 11 压缩输出码率 32 K 4M，自定义（上限 16M，单位： bps） 12 图片 格式 JPEG 13 最大图像尺寸 16001200 14 帧率 25 帧 (1600*1200) 15 OSD 支持 ,更方便用户调节参数 16 SD 卡本地存储功能 支持 SD/SDHC 17 心跳机制 支持 18 密码保护 支持 19 抓图 支持 JPEG 抓图功能，补光灯同步，支持：视频触发、外部 I/O 触发、网络触发、 RS-485 触发 28 20 闪光灯同步 3 路 21 红绿灯状态 支持 22 车牌识别 支持 23 视频触发 支持 24 智能报警 IP地址冲突、存储器满 25 支持协议 TCP/IP,HTTP,DHCP,DNS,RTP/RTCP,PPPoE， FTP，支持 FTP 上传图片 26 传输接口 RJ45， 10M/100M 自适应，以太网 27 视频输出接口 1Vp-p Composite Output（ 75 欧姆 /BNC） 28 通讯接口 1个 RS-232； 1 个 RS 485 接口端子，半双工 29 触发输入 4 路外部触发输入 30 触发输出 3路（光耦隔离 3500VAC），可作为闪光灯同步输出控制 31 工作温度 -1060 32 电源 AC24V10%/DC12V10%/P oE 33 功率 8W MAX 34 尺寸 (mm) 154.577.56 8 35 重量 750g 4.1.11 车辆检测器 产品介绍 车辆检测器是一款专用于地感线圈信号检测和交通道路状况监测的数据采集类终端。该产品采用全嵌入式、低功耗设计，集并行检测、数据处理和统计分析等功能于一体。具有智能集成度高、连续运行时间长、抗恶劣环境能力强的特点。 可以帮助客户部署战略性的、高性能的、并发的关键任务型数据应用。 功能特点 超高精度 提供高精度等级的车辆参数检测特性，可精确测定行驶中车辆的类型、速度和车间时距等关键性基础应用数据。检测精度接近雷达测速精度，有效支持客户实现低成本的服务扩展。 并行检测 提供对多路通道的并行检测特性，以保证在任何极限情况下不会遗漏检测目标。 流量分析 提供包括车流量、车道占用率、平均车速等所有的交通流量统计 29 数据，以帮助客户部署战略支持型数据应用。 高抗干扰 提供全面的自适应设置功能，可自动将通道之间的相互串扰降至最低。 异常恢复 提供针对各种现场异常情况的自诊断和自恢复特性，以保证系统的连续运行能力。 精准校时 提供板上 2ppm 精度的时钟基准，并提供基于专用 TDCP 协议的系统校时和精准校时等两种校时方式。 主动告警 提供通过网络主动上传设备工况信息和故障信息功能 。 技术规格 表 序号 项目 指标 1 中央处理器 高性能微处理器 FPGA 2 板载存储空间 1MB 3 数据通讯接口 1 个 RS485 2N 个 I/O 通信口（ N=车道数量） 4 工作电压 90V-264VAC 50Hz 5 功率消耗 5W 6 时钟精度 2ppm （ 0.2s/天） 7 检测有效率 99%以上 8 测速精度 1% 9 测速范围 200Kmh 以上 10 检测灵敏度 16 级可调 11 适用范围 测速 /闯红灯 /逆行 /禁行 /车流量检测 12 连续运行时间 20,000 小时 13 尺寸结构 300m*200m*44mm 14 防护等级 IP32 15 工作温度 -20+80 16 空气湿度 98% 4.1.12 交通信号灯检测器 产品简介 交通灯信号检测器是一款专用于检测交通信号灯控制信号的终端。该产品采用高性能处理器 +可编程逻辑阵列设计，集信号采集、模数转换、数字化处理等功能于一体。具有功能安全稳定、使用寿命长、抗恶劣环境能力强的特点。可检测各种类型交通信号灯的相位控制信号。 30 功能特点 信号采集 提供多路模拟电信号到数字信号的转换功能，并保证所采样信号周期的完整度和匹配 度。 故障恢复 提供故障自诊断和自恢复功能，保证设备长期、有效、稳定地运行。 主动告警 提供主动上传下位设备工况信息和故障信息功能。 技术规格书 序号 项目 指标 1 中央处理器 FPGA 可编程逻辑电路 2 数据通信接口 11 个 RS485， 6个 I/O 开关量 3 工作电压 90V-264VAC 50Hz 4 功率消耗 2W 5 连续运行时间 20,000 小时 6 尺寸结构 300m*200m*44mm 7 防护等级 IP32 8 工作温度 -20+80 9 空气湿度 98% 4.1.13 电 子警察业务处理机 产品简介 电子警察业务处理机是一款专用于监测行驶车辆违章状况的数据采集类终端。该产品采用全嵌入式、低功耗设计，集图像采集、实时处理和数据传输等功能于一体。具有智能集成度高、连续运行时间长、抗恶劣环境能力强的特点。并为客户提供最大限度的投资保护。 功能特点 高速抓拍 ： 提供采用 USB 方式或 IO方式控制各种数码相机进行实时、连续地抓拍图像。并自动将目标图片实时下载至处理机进行处理。 图片合成 ： 提供对目标图片（组）进行文字标识、多片合成、水印加密、压缩储存功能。 数据传输 ： 数据自动上传功能，可设 置实时、定时和召测等多种方式，并提 31 供 WAN、 3GGPRSEDGECDMA 等多种传输通道。 远程设置 ： 提供客户通过互联网、专网或远程办公室对设备进行配置 /修改参数、分配 /指定任务等操作。 精准校时 ： 提供板上 2ppm 精度的时钟基准，并提供基于 IP 网络的系统校时和精准校时等两种校时方式。 主动告警 ： 提供通过网络主动上传设备工况信息和故障信息功能。 技术规格书 序号 项目 指标 1 中央处理器 32 位 ARM9 处理器，主频 200MHz 2 操作系统 Linux 3 SDRAM 容量 32MB-64MB 4 板载存储空间 16MB 5 扩展存储空间 2GB 6 数据通信接口 1 个 100M 网口； 2 个 USB2.0 2 个 RS232； 2 个 RS485 2 个继电器 IO 输出 7 工作电压 90V-264VAC 50Hz 8 功率消耗 5W 9 时钟精度 2ppm （ 0.2s/天） 10 支持抓拍设备 一体化高清网络摄像机 11 抓拍延时 摄像机 10ms 12 连续抓拍间隔 350ms 13 数据存放时间 30 天 14 图片分辨率 最高 1.5G 像素 15 数据传输方式 WAN/3G/GPRS/EDGE/CDMA 16 连续运行时间 30 天 17 结构尺寸 300mm*200mm*44mm 18 防护等级 IP32 19 工作温度 -20+80 20 空气湿度 98% 32 4.2 传输 线路 设计 交 换 机交 换 机交 换 机交 换 机光 纤 收 发 器交 换 机交 换 机交 换 机交 换 机光 纤 收 发 器机 架光 纤 收 发 器应 用 平 台 图 系统网络拓扑示意图 （ 1） 路口局域网 路口局域网是将路口多个方向的高清网络摄像机、处理机汇集起来，若网络摄像机、处理机距离汇集点较近，则直接通过超五类线与汇集点交换机连接，若网络摄像机、处理机距离汇集点较远，则部署多台交换机，将交换机互联 。 交换机选型为 100M 交换机，必要时选配光纤模块。 （ 2） 路口与中心互联 路口汇集点安装 1 台光纤收发器，借助铺设到点光纤，通过光纤汇聚到中心。为了给高清全景视频预留传输带宽，该光纤收发器传输带宽为 1000M。 （ 3） 无线传输网（备份） 电子警察业务处理机可配置 CDMA、 3G 无线传输模块，当有线传输线路出现故障时，电子警察业务处理机可启动无线传输，通过 CDMA 或 3G传输链路将数据传回中心。 33 3G 网络传输速率实测结果： 电信 EVDO 联通 WCDMA 移动 TD-CDMA 电信CDMA1X 理论上行速率 1.8Mbps 5.76Mbps（ HSUPA） 384kbps（ HSDPA） 153.6kbps 实测上行速率 约 500kbps 约 1Mbps 约 100kbps 约 80kbps 运动上行速率 约200300kbps 约 300kbps 约 6080kbps 约 60kbps 200 万像素高清照片大约 200K，由于电子警察对数据传输实时性要求不高，3G网络传输速率能满足电子警察违法照片的上传要求。 4.3 监控中心软件平台 设计 4.3.1 软件 平台核心优势 （ 1） 完整的非现场处理流程 系统涵盖所有的非现场处理流程，包括多数据源违法证据采集、简易 程序处理、一般程序处理、违法通知、告知、缴款等主体标准业务处理流程。同时提供了校对复查、申请审批、配额控制等辅助处理业务功能。 （ 2） 独立的接入服务 兼容电子警察、智能卡口等多种智能交通监控设备的接入需求，实现后端业务的一体化处理流程。 34 4.3.2 软件平台总体功能 智 能 交 通 监 控 总 集 成 平 台统一接入服务中心WEB及查缉布控平台非现场业务处理平台高效数据交换子系统实时监控模块车辆查缉模块设备管理模块统计分析模块一体化数据采集模块一体化业务处理模块扩展业务处理模块布控管理模块 图 软件平台总体功能 （ 1） 统一接入服务 接入服务平台提供了一种统一的、可管理的前端设备与后端平台之间的数据交换通道。接入平台以多层计算技术为基础，分为前端的接收服务客户端和后端实时、大吞吐的接收平台二部分。 （ 2） 实时监控模块 实时监控是利用 WEB 管理平台对前端各类设备（包括电子警察、卡口、硬盘录像机等）进行实时集成监控。通过一体化的监控节点建模，对节点内的设备采用结构化导航方式。可以有效帮助系统管理员和监控用户实时了解当前前端设备所采集的路况信息。 （ 3） 车辆查缉 模块 通过集中的数据存储，后端平台能以一致的方式提供车辆通行、轨迹等查缉服务。 35 （ 4） 布控管理模块 布控管理是监控集成是有效利用道路监控资源并在此基础上实现大公安应用的重要组成，本系统实现了多种布控源和实时的布控信息管理，按照不同的比对服务部署，系统可以直接在中心或 前端进行布控管理。按照不同的范围，系统可以提供单点、组合和全网布控。 （ 5） 设备管理模块 对系统接入设备的基础配置信息进行入网登记配置和归属管理。 （ 6） 统计分析模块 主要提供了对通行过车流量、非现场违法处理业务等数据的统计分析。 （ 7） 一体化数据采集模块 提供对电子警察、数码相机、卡口、视频等多种采集源的数据一体化采集录入功能。 （ 8） 一体化业务处理模块 提供完整的非现场违法业务处理功能，完成标准的违法流程处理。 （ 9） 扩展业务处理模块 提供更为便捷的主体业务辅助功能，作为扩展功能方便用户完成对非现场违法系统辅助支撑业务的处理。 36 4.3.3 优化 的非现场 处理 流程 图 非现场处理流程示意图 非现场处理系统是电子警察系统面向交警的最核心应用，与分割的系统作后端软件不同，我们的平台是采用了集成化的流程设计： （ 1） 一致、开放、可插入的前端监控设备 在我们的方案设计中，特别强化了前端监控设备的访问一致性，通过定义一致的业务访问接口，老设备和新设备可以无缝接入后端的核心处理流程。 （ 2） 一致、开放的多通道交互渠道 我们抽取了一致、开放的多通道交互渠道。一方面把交互通道从目前单个系统分离出来，有利于系统的分层结构更清晰；另一方面，独立的交互渠道层可以确保我们把核心流程 ，扩展到更多的新媒体通道，如目前广受群众欢迎的短信服务、互联网站等新媒体，提高政府的执政效能。 （ 3） 集成的交通违法处理流程 突出了交通违法处理流程的集成化，不管是传统的交通违法处理，还是来自新的执法渠道采集的电子证据，它们都共享集成的后端核心流程。 37 4.3.4 软件平台硬件结构及运行环境 （ 1） 平台硬件结构 （ 2） 运行环境 考虑到所采集过车通行数据的大容量存储需求，非现场业务处理带来的高并发性要求，以及交通管理信息系统的广泛兼容性要求，故推荐数据库采用 ORACLE 9i/10g。 统一接入平台基于 J2EE 技术体系架构搭建，故应用 服务器推荐采用 IBM WebSphere Application Server ND 版 或 Apache Tomcat。 # 名称 配置 数量 备注 系统软件 1 数据库管理系统 Oracle 10G Enterprise Edition（预算价） 1CPU 起 2 J2EE 应用服务器 IBM WebSphere Application Server ND版 或 Apache Tomcat 硬件服务器 38 3 接入服务器 2 路服务器系列： 至强 X5520（ 2.26GHZ） CPU 2 8GB DDR3 内存 146GB 硬盘 2 1 4 中心 WEB平台应用服务器 同接入 服务器 1 5 数据库服务器 4 路服务器系列： 至强 E7440（ 2.4GHZ） 4 16GB DDR3 内存 300GB 硬盘 8 1 集成平台软件 6 统一接入软件 统一接入服务中间件专业版 7 平台软件 智能交通监控集成平台标准版 8 违法处理软件 非现场违法处理软件标准版 4.3.5 统一接入 服务平台 （ 1） 接入服务器 接入服务是集成平台在业务上特殊创新： 集成平台从众多设备厂商和工程商建设中独立出来，既提 升了集成平台技术的独立发展空间，又使得前端设备和建设更加专业于自己的专业领域。 接入服务是前端工程商 /厂商和后端集成平台厂商之间的边界。 高并发性的实时接入服务可以很好的完成大范围的监控设备点数据接入。 （ 2） 接入服务基本架构 整个接入服务使用 Web 服务来集成前端的各种应用业务系统。这种集成架构的目的是：当与其他的系统集成时，用最有效的方法来利用这些现有的 IT 系统，以创建或重用现有的系统接口。 39 4.3.6 非现场采集处理系统 （ 1） 功能框架 一级功能类别 二级功能名称 一体化数据采集 智能卡口 采集校对处理 移动电子警察 采集校对处理 视频监控 采集校对处理 数码拍摄采集校对处理 40 一体化业务处理 违法通知管理 简易违法处理 一般程序处理 告知书管理 教育警告处理 缴款管理 扩展业务处理 撤控流转管理 校对复查处理 申请审批管理 配额管理 数据异常处理 系统参数管理 （ 2） 设计要点 非现场 违法处理是交通违法的重要处理方式，非现场证据一体化系统主要包括违法证据信息的采集、校对、车主信息的获取、违法通知书的形成、简易违法处理、一般违法处理、教育警告处理、缴款管理等过程，这一部分工作的效果直接影响着整个监控系统对交通参与者的威慑力，因 此这一部分是系统的重要组成部分。 支持包括智能卡口、移动电子警察、数码相机、视频摄像机等多种取证设备的数据标准接入及校对功能，支持自动获取包括 6F 测速仪的测速时间、车辆速度、车辆限速等基本违法信息，完全兼容数码相机的 EXIF协议。 支持与省机动车库、驾驶库的无缝有机连接，实时自动获取机动车、驾驶人相关信息，实现与全国被盗抢库、逃犯库的实时比对报警功能及套牌车、假牌车的比对功能。 支持短信、书信、登报、导出等多种违法通知模式，支持标准违法通知书的打印制作功能。 41 支持简易处理、一般程序处理、教育警告处理、违法告 知等多种违法处理方式 支持银行缴款、当场缴款多种缴款方式 支持缴款撤控、处理撤控、告知撤控等多种撤控方式设定 支持多级权限控制、 IP、 MAC 地址绑定等多项安全设置 支持与集成平台的无缝连接，完全符合平台的建设规范及数据接口要求。 （ 3） 智能测速设备采集校对处理 智能测速设备包含固定式卡口测速、移动电子警察等多种测速设备，改类型设备前端抓拍数据后通过集成平台标准协议写入集成平台原始证据库，通过非现场执法平台的一体化采集处理模块将违法证据校对，将有效数据入库到非现场证据库中，无效数据保存于原始证据库，并作无效标记。校 对过程中实时关联省机动车库，可实时获取机动车所有人、车身颜色、品牌等基本信息，同时关联全国被盗抢库，如为被盗抢车辆则发出报警通知。 图 智能卡口数据校对业务处理流程图 （ 4） 数码相机、摄像机、监控设备证据采集校对处理 该部分使用文件接口方式实现对数码相机、摄像机、监控设备等非智能设备采集证据的校对入库操作。支持数码相机 EXIF 协议，系统支持自动获取违法时间等相关信息，支持关联省机动车库，可实时获取机动车所有人、车身颜色、品 42 牌等基本信息，同时关联全国被盗抢库，如为被盗抢车辆则发出报警通知。 图 数码相机等 数据校对业务处理流程图 （ 5） 违法通知管理 违法通知是对校对后的违法数据进行告知的过程，系统支持标准违法通知书格式制作，可通过邮寄书信、短信、定制导出、登报、外网公告等多种途径进行违法通知。通知书制作可按车辆发现地、车辆管理地等单条或批量生成，也可按智能卡口采集、数码采集等数据来源区分制作与导出，支持多次通知制作与导出功能。也可通过短信等方式实时通知车辆管理人。 （ 6） 简易违法处理 交通违法车辆的车主或驾驶员在接到通知书以后，可就近到各处理中心接受处理，当事人需出示行驶证和驾驶证，处理人员输入车辆号码后可查询该车的所有 未处理违法信息，同时比对全国被盗抢库和黑名单库，对车辆身份进行比对，如为被盗抢或布控车辆，则对处理人员发出既定报警提示，支持隐秘报警方式。输入驾驶证或档案编号可直接管理省驾驶人库获取驾驶人姓名、住址、电话、年检信息、累计积分、准驾车型等基本信息，同时可关联逃犯库等系统，对驾驶人身份进行比对报警处理。 当事人对违法事实确认的可打印出标准决定书，支持银行缴款和当场缴款两种缴款方式的选择，如选择银行缴款，支持省标准罚没款票据的套打，如选择当场缴款，可验证手撕票领用人、票面金额、有效期等票据信息。 43 对于当事人对违法 事实不确认或不接收处理的，系统支持转一般程序处理或打印违法告知书功能。可记录告知的时间、地点、被告知当事人、告知人等多项信息，并归档保存以备后查。 系统无缝连接原有集成平台，可对接收处理的车辆进行实时撤控管理，支持处理撤控、缴款撤控、告知撤控、强制撤控等多项撤控选项设置。 系统完全支持现有省违法库数据标准，支持实时将违法信息转递到省违法数据库中，对驾驶人信息进行统一转递处理。 图 非现场违法处理流程图 （ 7） 一般处理程序 当事人凭强制措施凭证来接受处理时，实现从询问、各级领导审批、法制部门审批、处罚裁决、文书 制作等功能。 处理前，可核查系统中驾驶人当前状态，自动比对全国被盗抢等信息库，显示比对信息，提示相关违法记录：如：逾期 3 个月未缴纳罚款的 (记 12 分 )；连 44 续两次逾期不缴纳罚款的 (记 12 分 )； 被扣留驾驶证，无正当理由逾期未接受处理的（吊销驾驶证）；车辆被扣留后，经公告 3 个月后仍不接受处理的（停止使用），并进行后续处理。 处理中，根据系统参数设置，决定是否需要领导审批、是否需要多级审批，条件满足后，进行进一步处理。用户在处理时，录入的数据项目有：处罚结果、违法经办人、处理机关、当选择暂扣驾驶证后要选择证件 是否转递、证件领取地。处理完毕后，可以选择打印相应法律文书。处理结束后，结果不能作修改。 处理后，处罚结果如：罚款、暂扣、收缴、吊销、撤销、拘留（移交公安机关）等信息后台自动录入系统。另外，如发现驾驶员积分超过 12 分的，可当场扣留当事人驾驶证同时发放学习考试通知书，提供文书打印功能。在一般程序处理过程中，系统可根据录入信息，自动打印出以下格式的法律文书： 公安交通管理行政强制措施凭证（违法通知书） 公安交通管理行政处罚当事人权利告知书 公安交通管理行政处罚当事人陈述申辩意见复核书 交通违法处罚 审批表 公安交通管理行政处罚决定书 公安交通管理撤销决定书 公安交通管理转递通知书 系统同时支持走一般程序的机动车违法信息的确认、处理。 此部分支持与现有省违法系统的无缝连接，支持转入违法系统，并在违法系统中进行相应处理。 （ 8） 警告教育处理 根据 道路交通安全违法行为处理程序规定 规定，对 轻微违法行为 口头告知其违法行为的基本事实、依据 ， 向违法行为人提出口头警告，纠正违法行为后放行 。为此系统提供了完善的警告教育处理流程，系统在原有基础上增加了处理方式的定义，定义了简易处理、一般处理、教育处理、警告 处理等多项处理方式，系统提供了教育处理决定书、警告处理单等书面单据的制作打印功能，可记录当事人驾驶证号、姓名、住址、电话号码、准驾车型、违法时间、违法行为、违法地点、处理人、处理时间等多项违法信息，可供以后系统备查。 45 （ 9） 违法处理告知书管理 对不接受或者不认可违法行为的当事人或车辆管理者，系统可采用出具打印处理告知书的方式进行处理，系统可记录被告知人身份证明号、姓名、联系电话、详细住址及告知时间、告知内容、告知人等多项告知详细信息，系统记录保存该告知信息