《电子警察方案》word版.doc

城区城区监控项目监控项目 设设 计计 方方 案案 书书 目目 录录 前前 言言 3 1 1 引言 3 1 2 建设目标 3 1 3 设计要求 3 1 4 设计依据 4 1 5 设计原则 5 1 5 1 实用性和经济性 6 1 5 2 先进性和成熟性 6 1 5 3 开放性和标准性 6 1 5 4 扩展性和易维护性 6 第二章第二章 电子警察总体设计电子警察总体设计 7 2 1 技术路线 7 2 1 1 高分辨率 7 2 1 2 高速连拍 7 2 1 3 实时时钟 7 2 1 4 自动上传 7 2 1 5 灵活的信息叠加 7 2 1 6 稳定的图片存储 7 2 1 7 方便的参数查询和设置 8 2 1 8 智能化的逻辑处理 8 2 1 9 存储传输 硬盘存储 光纤传输 8 2 1 10 中心违法后处理 电子警察通用平台 8 2 2 结构设计 8 2 2 1 前端系统 9 2 2 2 传输系统 9 2 2 3 中心系统 9 2 4 系统优势 9 第三章第三章 电子警察前端系统设计电子警察前端系统设计 11 3 1 前端系统结构 11 3 2 工作原理 12 3 3 系统功能 13 3 4 系统特点 13 3 5 设备选型 14 3 5 1 一体化高清摄像机 14 3 5 2 高亮 LED 辅助光源 15 第四章第四章 电子警察违法图片电子警察违法图片 16 4 1 白天效果 16 4 2 夜间效果 16 4 3 处罚用图 白天闯红灯 17 4 4 处罚用图 夜间闯红灯 18 4 5 处罚用图 直行车道左拐违法 19 第五章第五章 动态监控违章抓拍系统动态监控违章抓拍系统 20 5 1 概述 20 5 2 系统设计原则 21 5 3 系统功能 22 5 3 1 实现各种控制功能 22 5 3 2 对视频信号进行时序 定点切换 编程 22 5 3 3Web 客户端功能 22 5 3 4 画面抓拍功能 22 5 3 5 用户管理功能 23 5 3 6 系统日志管理功能 23 5 3 7 多媒体功能 23 5 4 系统特点 23 5 4 1 违法抓拍 23 5 4 2 违法处理和违法视频记录存储 23 5 4 3 违法车辆信息查询 23 5 4 4 违法记录查询 24 5 4 5 系统检索统计 24 前前 言言 1 1 引言 随着我国国民经济的持续快速增长 人民生活水平逐年提高 城市机动车辆保有量及道路交通流量大 幅增加 使城市交通日益拥挤 在城市交通的关键点 道路交叉口 由于汇聚了多个方向的交通流量 加上等待红灯的时间损失 机非混行等因素 成为城市路网中交通拥堵发生的重点地段 而车辆闯红灯等 违法现象 更是加剧了路口的拥堵 并成为引发道路交通事故的主要诱因之一 单纯依靠人为管理 浪费 人力资源 效果也不明显 因此向科技要警力 向管理要效益成为各个城市公安交通管理部门进行违法自 动检测系统建设的动力 闯红灯自动记录系统 的使用 实现了对城市道路全天候 大范围的管理要求 同时 为交警执法 提供了清晰的图像证据 提高了管理水平 减少了因交通事故造成的人员伤亡和财产损失 间接的创造了 巨大的经济价值 该系统的社会效益非常明显 它所形成强大的威慑力 促使广大驾驶员不敢随意违法 从而既保障了交通安全 减轻了民警的劳动强度 又解放了大量的警力用于处置突发事件 1 2 建设目标 在易发生闯红灯行为的路段 建设闯红灯抓拍记录取证系统 该系统的建成将实现对道路交通相关区 域的实时监控 对违法闯红灯行为进行自动记录取证 满足交通管理人员对道路交通管理和监控的需求 有效监测和记录违法闯红灯的车辆 矫正违法驾驶行为 采用线圈触发检测技术 对各路口的车流量进行检测 缓解警力不足 可以避免产生警民矛盾 监督违法驾驶 监管违法行为等日常交通管理工作 所 产生经济和社会效益是显著的 降低公安干警劳动强度 极大提高道路通过和利用能力以及交警工作效益效率 对通行车辆起到警示作用 从根本降低事故发生概率 体现智能交通科技含量 实现向科技要警力目标 1 3 设计要求 抓拍机选用嵌入式平台设备 采用地感线圈车辆检测 能精确判断车辆在停车线前 压线 越线情况 单摄像机可以完整监控 3 车道 高清成像 单张违法图片可以清晰分辨红绿灯状态 包括箭头式红绿灯 停车线 车牌颜色 车牌号码 车型以及车身颜色等 保证违法证据的充分可靠 带存储功能 数据可保持一个月 具备网管功能 提供运行状态 告警信息 可通过网络实时传输 在指挥中心可以处理抓拍的交通违法数据 写入支队现在的闯红灯自动记 录系统库 传输方式为实时传输 传输时 当遇到网络故障导致传输失败 具备断点续传功能 机动车违法 信息也可以使用人工现场下载数据 图片信息包括 主机编号 违法地点 行驶方向 违法时间 违法类型 红灯时间 图片序号等 内容 图片具有防修改功能 保证违法图片的原始性 闯红灯自动记录系统满足在 90 米路口 红灯距停车线的距离 范围内 全天候条件下均能拍到 清晰的机动车违法记录的要求 1 4 设计依据 闯红灯自动记录系统通用技术条件 GA T496 2009 公路车辆智能监测记录系统通用技术条件 GA T497 2009 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB T 50198 机动车测速仪 GB T21255 2007 自动记录仪技术规范 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB50168 92 安全防范系统验收规则 GA 308 2001 城市监控报警联网系统通用技术要求 GA T669 2006 中华人民共和国道路交通安全法 GB2004 5 1 中华人民共和国道路交通安全法实施条例 2001 年全国城市交通管理畅通工程总体方案 公路交通安全设施设计技术规范 JTJ 074 2003 预防道路交通事故 五整顿三加强 实施意见 公通字 2004 33 号 关于进一步加强路面行车秩序整顿工作的通知 公交管 2004 110 号 机动车 驾驶员及违法管理等相关数据库规范 2004 版 安防视频监控系统技术要求 GA T 367 2001 安全防范工程程序与要求 GA T75 94 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 电力工程电缆设计规范 GB50217 94 建筑物防雷设计规范 GB50074 94 雷电电磁脉冲的防护 IEC1312 1 3 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65 83 工业计算机监控系统抗干扰技术规范 CECS81 96 1 5 设计原则 本期项目建设坚持以下原则 实用性和经济性 先进性和成熟性 开放性和标准性 扩展性和易维护性 1 5 1 实用性和经济性 在满足交警部门对系统的技术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 建设闯红灯自动抓拍系统 技术优先 兼顾价格 选择较高性价比的产品 1 5 2 先进性和成熟性 采用国内外成熟的 先进的软件开发与集成技术 且兼顾未来的发展趋势 既量力而行 又适当超前 目前我公司提供的软件 硬件产品在国内多个城市使用 具有较好的应用领域和较大的用户市场 在技术 方面处于领先地位 保证系统的不断升级和更新的需要 系统建设充分考虑采用先进而又成熟的技术 如嵌入式平台技术 数据库技术 数据融合技术 网络 技术 多媒体技术等 先进的体系结构 先进的软硬件选型 既能保证实用成熟 又能适应未来的业务 发展和技术的更新要求 1 5 3 开放性和标准性 具有良好的开放性 在软件设计规范方面 严格遵守最新的国际标准 国家标准和行业标准 可以与 其它相关系统联网和通讯 可配置多种数据传输接口 并且对外提供标准的数据接口 支持标准的应用开 发平台 系统软硬件平台的良好扩容 扩展能力 可方便地与外部设备 系统连接 1 5 4 扩展性和易维护性 整体统筹规划 统一标准 注重实效 该系统须具有良好的扩充能力 可以根据不断增长的业务处理 需要 很容易地进行系统功能的调整和升级 接入设备 系统 和网络规模的扩充 同时所采用的设备和 技术结合了的具体情况 充分考虑到将来的操作和维护 以及人体结构特征及视觉特征进行优化设计 界 面美观大方 易于掌握 操作简便实用 第二章第二章 电子警察总体设计电子警察总体设计 2 1 技术路线 图 0 1 技术路线图 2 1 1 高分辨率 最高分辨率为 2592 1920 达 500 万像素 可清晰拍摄三条标准宽度车道中的车辆牌照 2 1 2 高速连拍 连续拍摄两张之间的间隔小于 330ms 2 1 3 实时时钟 内建实时时钟 并内置电池 具备掉电保护已设置参数和时钟功能 正常使用时电池寿命不低于 2 年 该时钟可通过上位软件实现对时 2 1 4 自动上传 设备集成 FTP 客户端 抓拍图片后 可直接将图片上传至指定的 FTP 服务器 也可在本地使用笔记本 进行下载 在网络连通的情况下优先将拍摄的图片上传至中心服务器 2 1 5 灵活的信息叠加 抓拍图片时 可将路口文字信息 时间信息叠加在图片上 叠加位置可由用户设定 同时将信息追加 到文件尾部方便用户录入 2 1 6 稳定的图片存储 设备配置高速 SD 存储卡 当发生网络中断情况时可将抓拍的图片存储在 SD 卡中 用户可在需要的时 候更换 SD 卡取走图片 也可在本地进行图片下载操作 采用 1G 的 SD 卡 能存储约 2000 张的图片 线圈检测线圈检测 闯红灯违法高清自动抓拍闯红灯违法高清自动抓拍 系统系统 2 1 7 方便的参数查询和设置 通过参数设置软件可方便的对设备各项参数进行现场及远程的查询和设置 参数包括 网络参数 抓 拍参数 图像参数 视频参数 系统参数 2 1 8 智能化的逻辑处理 在监控多车道违章车辆时 优先处理完整违章过程的车道触发事件 避免了违章记录的漏拍现象 2 1 9 存储传输 硬盘存储 光纤传输 由于闯红灯违法监测系统中的违法信息有大量需要处理的图片数据 因此每个违法事件的存储信息数 据量可达 600K 字节左右 所以目前用硬盘作为本地数据的暂存是首选 本地采用租用当地电信 移动等 通信供应商的光纤线路 用光纤进行数据传输在性能上和安全性上是最优的 只是租用价格较高 2 1 10 中心违法后处理 电子警察通用平台 中心违法后处理系统 安装通用型电子警察处理平台 本平台兼容闯红灯系统 卡口系统 超速系统 等捕获的违法数据 不论是高清抓拍还是标清图片均可录入违法系统中 方便一线干警实际工作 大大提 高了工作效率 前端系统将违法照片自动传输到指定的数据服务器上 数据服务器端自动接收数据并入库 2 2 结构设计 闯红灯抓拍系统可分为前端系统 传输系统和中心 后端 系统三部分 其系统结构如图所示 图 0 2 系统总体结构图 2 2 1 前端系统 前端系统负责完成对闯红灯违法车辆的抓拍和号牌的识别 并将抓拍的图片和相关的信息 时间 地 点 车牌图片等 送回大队指挥中心的后端系统服务器 总之 前端系统负责交通违法数据的采集 2 2 2 传输系统 传输系统由光纤网络及光端机组成 负责连接前端系统和后端系统 这部分负责采集数据以及控制命 令的传输 2 2 3 中心系统 中心系统在收到前端系统采集的基本信息之后 根据不同的需求 对这些信息进行相应的处理 例如 对电子警察前端系统送来的违法车辆图片进行相应的处理等 总之 后端系统负责对前端系统已经采集并 传送到指挥中心的交通数据进行相关的后台处理 2 4 系统优势 高可靠性 闯红灯违法高清自动抓拍系统是集光 机 电一体化的高科技产品 具有高度的稳定可靠性 保证无 故障时间超过 30000 小时 高清晰度 采用 500 万 CMOS 一体化高清摄像机 不论白天还是夜间 成像图片非常清晰 为非现场处罚提供无 争议的数据信息 高精度 闯红灯捕获率 96 记录有效率 94 高度集成 闯红灯违法高清自动抓拍系统集多种功能于一身 系统在实时记录通过的车辆图像时 判断是否有违 法驾驶行为 闯红灯 逆行 违法变线等 同时可测算车辆速度 数据传输可采用网络 串口 USB 等多 种方式 高适应性 采用独特光学控制 补光控制子系统 可快速调节摄像头的光圈 快门等参数 保证抓拍图像的 视觉效果 可适应清晨 正午 傍晚 夜晚 夕照 车辆大灯 阳光直射 多云 以及雨 雪等天气 情况 采用自动温控技术 可适应从 35 C 到 70 C 的超宽温度变化 高速数据处理 有能力处理大流量情况 可以处理每小时车道流量在 10000 辆 每秒 3 辆车 以上的极端情况 视频检测时间在 5ms 内完成 号牌识别在 50ms 内完成 扩展性好 本系统的各种判别方式采用软件实现 所以对系统的升级换代 只需更换软件 无需动硬件 开放性好 平台采用开放性设计 可配置多种数据传输接口 并且对外提供标准的数据接口 以满足更多信 息共享用户和其他系统协同工作的要求 充分考虑系统的发展因素 充分利用现有的信息化建设成果 和路口资源 并预留扩展接口 第三章第三章 电子警察前端系统设计电子警察前端系统设计 电子抓拍记录系统的前端作为基本数据采集和处理的系统单元 所采集的数据包括 通过的路口 通过路口的时间 通过路口的方向或车道 三幅车辆闯红灯的连续过程全景图片等 采集这些数据的 手段是前端系统的摄像机 线圈触发技术 在路口每个方向 3 车道以下配置一台 500 万 CMOS 一体化 高清摄像机 用于拍摄汽车的尾牌及行进过程 同一方向配置一台夜间补光灯等 两者与车流方向同 向 拍摄车辆尾部 3 1 前端系统结构 高清摄像机和高亮 LED 辅助光源设置在龙门架 L 杆或 I 杆上 距离地面高度为 4 5 至 6 米 龙门架 L 杆 图 0 1 前端安装示意图 一体化高清摄像机与 AC DC 模块安装在护罩里 护罩安装在三条车道路面的正上方 高亮 LED 辅助光 源应装在距离防护罩 5 10 厘米的左边或者右边 停车线到龙门架 L 杆或 I 杆沿车道的距离应该在 18 22 米 标准是 22 米 网络交换机以及传输设备 安装在 L 杆侧面的机柜内或路边设备箱内 高清摄像机的信号通过交换机输入路口交换机 经传输设 备传送到后台监控中心 图 0 2 系统结构图 3 2 工作原理 本系统根据 中华人民共和国道路交通管理条例 1988 年 3 月 9 日国务院发布 对于违反交通 信号灯的判别 当某方向红灯信号亮时 则红灯检测器从红绿灯信号机感应到红灯信号 并通知抓拍主机 该方 向红灯信号亮 并将该方向的所有摄像机图像切换到抓拍主机 在红灯状态 线圈检测到车辆 车辆 如果越过停车线 且直行 非右转弯 既为闯红灯车辆 并记录违法动态全过程 闯红灯违法车辆 则记录从未通过停车线到通过停车线违法过程的 3 张全景 并反映出前方信号灯的红灯 对依法处罚 提供最有效的法律依据 图 0 1 闯红灯抓拍过程图 3 3 系统功能 1 单摄像机可以完整监控 3 车道 图片质量达到国标要求 2 单摄像机配置单个辅助光源 辅助光源亮度后台可调 降低施工难度 3 控制主机为嵌入式 4 可合成标准执法用图片 带水印功能 5 可叠加时间 地点 方向和车道信息 6 捕获率 有效率 车牌识别率达到国标要求 7 带存储功能 数据可保持一个月 8 定义水印模式 9 定义叠加信息 10 定义多主机之间的关联 11 具备网管功能 提供运行状态 告警信息 12 提供开发包 支持集成商二次开发 3 4 系统特点 1 系统的核心设备是嵌入式平台 稳定可靠 系统的核心设备是嵌入式平台 稳定性有保障 表现在以下 2 个方面 a 耐高温和低温 不用担心温度过高或过低引起设备异常 b 设备有自恢复功能 程序自动判断异常 遇到异常后 自动软复位把设备初始化 c 系统反应速度快 断电重启到正常工作仅需要 10 秒 2 前端补光简单 前端仅用一个 20 颗的 LED 灯就能补 3 个车道的光 达晚上能看清车型 车体颜色的效果 a LED 工作状态可设定频闪或常亮 亮度柔和 不影响司机驾驶 b 整个工程只有一至二个补光灯 工程施工简单 3 摄象机参数可自动调节 程序可以自动判断环境亮度 自适应调节摄像机参数 使图像无论在何种光照条件下 大顺光 大逆光 阴天 夜晚 都能自动调节达到最佳的识别和监控效果 4 系统可拓展录像功能 系统能以每秒 1 2 帧的帧率提供视频录象 在红绿灯应用的场景中 即使车速超过 200km h 也能 保证存有该车录象 整个系统结构简洁 故障点少 前端只有一个补光灯和一台摄像机 通过网线把识别结果发送给 后台接收软件 安装简单易学 维护方便 维护成本低 3 5 设备选型 3 5 1 一体化高清摄像机 产品特点 高速全尺寸 1600 1200 连拍 电子快门 采用独特的高保真色彩还原技术 确保红灯与黄灯的色彩还原的真实 性 彻底解决了执法时的争议 国内领先 国际先进 无快门延时 每张照片拍摄位置准确 300 公里 小时内不受车速影 响 车牌像素确保识别率 车辆车貌 颜色 行驶轨迹 智能自动开启和关闭闪光灯 闯红灯超速抓拍 流量统计 绿灯亮时 无须强闪光灯 杜绝了光污 染 拍摄车辆无拖影 可以无须工控机 百兆以太网传输 远程自动控制传输中心 远程 WEB 操作 技术参数 3 5 2 高亮 LED 辅助光源 外壳材质 防水铝壳 光通量 1920 流明 照射距离 0 5 70 米 额定功率 35W 供电方式 AC 220V 50Hz 10 开关控制电压 0V 关闭 10V 开启 净重 5Kg 不包括云台 产品型号 NSUV 6312 高清网络相机 200 万像素高清网络电子警察相机 传感器类型 CCD 1 1 8 镜头接口 C 型 最大分辨率 1600 1200 最大拍照帧速率 15 20FPS 1600 1200 JPEG 预览模式帧速率 15 20FPS 800 600 JPEG 增益 自动 手动 白平衡 自动 手动 电子快门 1 20 秒 1 100000 秒 自动 预览模式 抓拍图像延时时间 1 2A 技术支持 提供 SDK 开发包开放接口 第四章第四章 电子警察违法图片电子警察违法图片 4 1 白天效果 4 2 夜间效果 4 3 处罚用图 白天闯红灯 4 4 处罚用图 夜间闯红灯 4 5 处罚用图 直行车道左拐违法 第五章第五章 动态监控违章抓拍系统动态监控违章抓拍系统 5 1 概述 随着经济不断的发展 公共汽车 出租车 私家车等各种车辆日渐增多 交通压力不断增大 同时部 分车辆驾驶员交通意识薄弱甚至存在着侥幸心理 在没有交通民警执勤时不遵守交通规则 无视交通灯指 挥而随意穿行 互不相让 随意乱停 由此引发的交通拥堵 交通事故不少 给交通管理工作和人民生命 财产的安全带来很大影响 随着科技在交通管理中的广泛应用 交巡警拟在中队建立网上巡逻执法室 利 用电脑监控画面 全天候监视路面的情况 弥补交巡警中队警力不足 视频监控系统是相城区交通状况和治安状况的窗口 是公安交通指挥系统不可缺少的子系统 视频监 控系统是智能交通系统的一个重要组成部分 建立视频图像监控系统目的是及时准确地掌握所监视路口 路段周围的车辆 行人的流量 交通治安情况等 为指挥人员提供迅速直观的信息从而对交通事故和交通 堵塞作出准确判断并及时响应 对监控范围内的违法事件 违法调头 违法上下人 逆行 违法停放车辆 等 录像取证 为内外事警卫工作服务 起到综合治理效果 现在交通行业应用较为广泛的是市内交通路 口 重点地段监控等 1 交通监视和疏导 通过系统将监视区域内的现场图像传回指挥中心 是管理人员直接掌握车辆排 队 堵塞 信号灯等交通状况 及时调整信号配时或通过其他手段来疏导交通 改变交通流的分布 以达 到缓解交通堵塞的目的 2 交通警卫 管理人员随时撞我交通警卫录像 大型集会活动的交通状况 及时调动警力 以保证 交通警卫录像畅通 3 通过突发事件的录像 提高处置突发事件的能力 4 通过对违章行为的抓拍 发挥监控系统在经济效益和社会效益方面的积极作用 根据现在交通监控的实际需要 在主要路口和重点部位建立长焦距高清晰云台摄像机 用于监视车辆 违法和交通情况 各点的摄像机的视频信号通过中心数字编码后 经传输网络传至交巡警中队交通管理控 制中心 本方案根据项目提供的相关文件 并根据项目的实际需求 参照有关国际标准和国家标准 并结合我 公司从事过的多个项目所积累的经验 编制出这套技术方案 5 2 系统设计原则 本项目方案设计遵循技术先进 功能齐全 性能稳定 节约成本的原则 并综合考虑施工 维护及操 作因素 并将为今后的发展 扩建 改造等因素留有扩充的余地 本系统设计内容是系统的 完整的 全 面的 设计方案具有科学性 合理性 可操作性 其具有以下原则 先进性与适用性先进性与适用性 系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平 同时 系统的安装调试 软件编程和操作使用又应 简单易行 容易掌握 适合中国国情和本项目的特点 该系统集国际上众多先进技术于一身 体现了当前 计算机控制技术和计算机网络技术的最新发展水平 适应时代发展的要求 同时系统是面向各种管理层次 使用的系统 其功能的配置以能给用户提供舒适 安全 方便 快捷为准则 其操作应简单易学 经济型与实用性经济型与实用性 充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势 根据用户现场环境 设计选用功能和适合现场情况 符 合用户要求的系统配置方案 通过严密 有机的组合 实现最佳的性能价格比 以便节约工程投资 同时 保证系统功能实施的需求 经济实用 可靠性与安全性可靠性与安全性 系统的设计应具有较高的可靠性 在系统故障或事故造成中断后 能确保数据的准确性 完整性和一 致性 并具备迅速恢复的功能 同时系统具有一整套完成的系统管理策略 可以保证系统的运行安全 开放性开放性 以现有成熟的产品为对象设计 同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势 可以消防 防盗 聚光系统实现联动 具有 RJ 45 网络通讯口 可实现远程控制 可扩充性可扩充性 系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要 具有更新 扩充和升级的可能 并根据今后该项目 工程的实际要求扩展系统功能 同时 本方案在设计中留有冗余 以满足今后的发展要求 追求最优化的系统设备配置追求最优化的系统设备配置 在满足用户对功能 质量 性能 价格和服务等各方面要求的前提下 追求最优化的系统设备配置 以尽量降低系统造价 保留足够的扩展容量保留足够的扩展容量 该项目设备的控制容量上保留一定的余地 以便在系统中改造新的控制点 系统中还保留与其他计算 机或自动化系统连接的接口 也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用 提高监管力度与综合管理水平提高监管力度与综合管理水平 本项目系统设备控制需要高效率 准确及可靠 本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综 合监控 时时动态掌握监视及报警情况 闭路电视监控大大减少劳动强度 减少设备运行维护人员 另外 系统的综合管理统筹管理可使设备按最优组合运行 在最佳情况下 既可节能 又可大大减少设备损耗 减少设备维修费用 从而提高监管力度与综合管理水平 5 3 系统功能 本着系统既要先进 实用 成熟 可靠 又要做到系统开放性 可扩展性好 兼顾投资合理 效益最 佳的目的 闭路电视监控对现场设备进行集中监视 控制和管理 使这些设备得以安全 可靠 高效地运 行 最大限度地发挥智能管理的作用 创造安全 健康 舒适宜人和能提高工作效率的优良化境 节约能 源 并减少维护人员 根据本项目的环境需要 并结合功能需求建立本项目闭路电视监