一体化交通智能前端系统解决方案介绍

,一体化交通智能前端系统 解决方案介绍,概述系统详细设计与组成 3.1 总体设计 3.2 供电绿色能源 3.3 通信无线公网 3.4 工程设计 3.5 应用设计 3.6 基于GIS的统一后台管理软件4.应用展望5.合作伙伴与成功案例,目 录,1.概述,智能交通系统（ITS）是保障日常交通畅通、缓解目前日益严重的交通拥堵、快速处理突发交通事故、电子辅助执法的高科技手段，ITS正在我国广泛应用在高速公路、国省道和城市交通中，有效地改善了交通管理和公众出行。ITS前端系统在实际的使用中，遇到了如取电、通信等的困难，大大限制了ITS的推广。,需求与困惑,1.1 问题的提出与解决,解决方案,一体化交通智能前端系统,1.概述,1.2 系统定义与特点,取电和通信问题大大限制了ITS前端系统的应用，万盛华科技将结合自身的科研和工程经验,应用最新的能源、通信和计算机技术，寻找一体化的交通智能前端系统有效解决方案。,一体化交通智能前端系统，是指将低功耗的交通前端系统部署在独立的立杆上，如视频监控、交通流检测、事件检测、气象检测、LED照明等设备，并提供可选择的绿色供电（太阳能或者风光互补）、无线通信技术，而形成一体化的、造价低廉的智能前端。,系统可以为广大的交通部门掌握道路交通状况提供便利； 系统具备方便快捷、造价低廉、随装随用、灵活部署、维护简单、精度准确的特点； 系统是新能源、无线通信、智能软件管理的结合体；,1.概述,1.3 适用场合,针对不方便取电或者通信造价较高的前端系统，我们设计的安装在一根独立立杆的应用如下，定义这样的系统为“不求人”系统。六种应用可以单独应用，也可以组合应用，组合应用需要更多的电力供应：,道路视频监控一体化球型摄像机+风光一体+无线视频服务器（CDMA多卡捆绑）枪型摄像机+太阳能+无线视频服务器（CDMA1X/EDGE） 交通流检测线圈车辆检测器+太阳能+CDMA1X/EDGE Modem微波车辆检测器+太阳能+CDMA1X/EDGE Modem枪型摄像机+视频车辆检测器+风光一体+无线视频服务器（CDMA1X/EDGE） 交通流与视频监控一体RTMS G4+太阳能+无线视频服务器（CDMA1X/EDGE） 自动事件检测枪型摄像机+事件检测器+风光一体+无线视频服务器（CDMA1X/EDGE） 气象检测气象检测器（能见度、风、雨、雾、雪、温度等）+风光一体+CDMA1X/EDGE Modem LED照明LED照明+风光一体+CDMA1X/EDGE Modem,2. 专业的ITS服务能力,系统设计, 监控、收费、通信的综合设计能力 供配电的设计能力 监控中心的设计 新技术的跟踪与测试,软件开发, 监控中心管理软件 收费软件 监控软件、无线视频监控软件 电力监控软件,系统设计,专业服务,软件开发,工程 施工,ITS 专业服务能力, 工艺设计与大量实践 上百个大工程的成功实施 项目管理方法的掌握 近20位经验丰富的项目经理,工程施工,万盛华科技具备了对一体化交通智能前端的设计、工程和软件开发能力，能为客户提供独特的、优质的专业服务：,3.1 总体设计 3.2 供电绿色能源 3.3 通信无线公网 3.4 工程设计 3.5 应用设计 3.6 基于GIS的统一后台管理软件,3.系统详细设计与组成,3.系统详细设计与组成,3.1 总体设计,设计考虑：,进行系统设计之前，根据功能要求，我们从造价、功耗、防盗、环境要求等进行综合考虑，选择合适的产品和应用组合。,3.系统详细设计与组成,3.1 总体设计,系统架构图：,机箱,摄像机,主要应用,GPRS/CDMA基站,移动运营商,微波,视频检测,线圈,气象站,LED路灯,太阳能极板,风机,蓄电池,取电： 太阳能、风能及风光互补,无线视频服务器/CDMA 1X,GPRS Modem,供电,通信,交通中心,互连网,供电,服务器及统一后台管理软件,一根独立的立杆，完成不同的应用 随装随用，灵活部署 不求人系统解决供电和通信,3.系统详细设计与组成,3.2 供电绿色能源,我们将应用新的绿色能源技术太阳能和风能，进行供电的设计和为前端设备供电太阳能是地球上一切能源的来源，太阳照射着地球的每一片土地。风能是太阳能在地球表面的另外一种表现形式，由于地球表面的不同形态（如沙土地面、植被地面和水面）对太阳光照的吸热系数不同，在地球表面形成温差，地表空气的温度不同形成空气对流而产生风能。太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性。,太阳能供电系统是利用太阳能电池板将太阳能转换成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，并对用电负荷供电的一套系统。该系统的优点是系统供电可靠性高，运行维护成本低，缺点是系统造价高。风电系统是利用小型风力发电机，将风能转换成电能，然而通过控制器对蓄电池充电，并对用电负荷供电的一套系统。该系统的优点是系统发电量较高，系统造价较低，运行维护成本低。 由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统在资源上弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷。同时，风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节是可以通用的，所以风光互补发电系统的造价可以降低，系统成本趋于合理。,设备寿命及造价一般，太阳能电池板寿命可达二十多年。蓄电池为二到五年。采用全新的磁电限速保护的小型风机寿命也可长达十五年以上。在设备造价方面，太阳能电池板国内一般价格在3040元/Wp左右，如国外品牌西门子、壳牌Shell、京瓷等，国内有无锡尚德、天威、天合等价格一般属于高端为36-40元/Wp。至于小型风机方面，一般300W-500W的风机约3000-4000元左右，国内品牌如广州红鹰、中科恒源等。使用建议一般建议设备负载功率在50W以下的高速公路前端设备可考虑使用风光互补供电系统；如果设备负载功率太大，使用太阳能供电设备造价成本太高。如果现场风速平均达到4.5m/s以上可考虑配置小型风力发电机一台，可大大节约配置的太阳能电池板设备造价。设计给出一个计算太阳能电池容量和蓄电池容量计算的简易公式：太阳能电池组功率=负载功率*用电时间/当地日平均峰值日照时数*损耗系数蓄电池容量=负载功率*用电时间/系统电压*连续阴雨天数*系统安全系数安装太阳能电池板安装在北半球采用南向安装，水平倾角可考虑与当地纬度一致（年平均最大日照辐射）。风机应安装在使风能充分利用的地方，且无高大障碍物，使风机四面临风，或者立于小山包之上，或虽处凹地，但形如走廊，总有疾风劲吹而得天独厚。如需在障碍物附近安装风机，在条件许可的情况下应 尽可能地远离障碍物，以充分利用风能，离障碍物的极距离要求。维护与保养风光互补供电系统本身维护与保养比较简单。在使用过程中如果当连续阴雨天气超过设计极限，可以考虑更换蓄电池。,3.系统详细设计与组成,3.2 供电绿色能源,3.系统详细设计与组成,3.3 通信无线公网,通信方式选择的原则是：可用专线（或者运营商的电路）的地方优先使用；可用ADSL等互联网有线接入的，可优先考虑；而对于分布较广或者有线接入代价很高的，可以考虑无线传输。,3.系统详细设计与组成,3.3 通信无线公网,CDMA/GPRS的信道是共享的，通信稳定性难以保证，因此选择无线公网传输是万不得已的方案，以下探讨相关的几个关键问题：安全如果对通信链路的安全要求比较高，无论是CDMA还是GPRS，都有专门的VPN链路，然后租用一条从中心机房到中国电信或者中国移动机房的专用链路。这样就建立了前端设备到中心机房的安全通道，确保了链路的安全，同时通信带宽也有一定的保障，提高了稳定性。租金以及GPRS/EDGE与CDMA1X的选择问题无线通信技术的月租与流量和待机时间有关系。1）对于仅仅是上传数据的应用（如交通流、气象），因为数据传输的周期是几分钟一次，而且每次的流量很小。如果选择流量来交月租，无论是GPRS/EDGE还是CDMA1X大概的费用是30元-50元。2）监控图像传输，如果是24小时待机，那么需要选择包月的方式。CDMA1X的月租大概在150元以内，EDGE的月租稍微贵一些。如果是按需传输的话，可以用短信方式来远程启动，还是可以按照流量来计算月租，相对便宜。3）GPRS/EDGE的网络覆盖比CDMA1X要好，但是GPRS/EDGE的移动客户要多，对信道的占有相对要大，因此CDMA1X的信道稳定性要高一些。多卡捆绑技术为了获取连续、稳定的监控图像传输，市场上出现了多卡捆绑技术，将要传输的监控图像的帧分成多个数据包，同时应用多个（2个、4个或者8个）无线通信信道进行传输。CDMA1X的多卡捆绑，应用的较多，也比较成熟。3G目前网络还在试用阶段，用于数据及视频传输还需要更多的实验和研究。,3.系统详细设计与组成,3.4 工程设计,工程设计往往决定着项目的成败，需要周密的考虑与设计。,3.系统详细设计与组成,3.5 应用设计,1.无线视频,功能描述 使用风光互补供电 实现远程监控、提供全屏、4、6、8、9、10、12、16多种画面实时显示支持镜头预置位、支持多画面分组轮巡自定义录像计划以及录像重传功能支持现场图像抓拍功能提供密码保护、加密锁、安全认证技术，保证图像信息的安全具有与其它信息系统集成的开放接口用户的分组和权限管理支持硬件解码，连接模拟监视器系统按照信号和线路情况，自动调整图像质量和编码速率。 因信号不好或切换基站造成连接中断时，可自动重新连接视频采集压缩模块：采用H.264压缩算法，效率高，抗干扰能力强，适合无线网络传输；无线数据传输模块：采用动态信道侦测技术、多单元均衡捆绑技术、心跳机制不断线技术；最大限度利用有限网络资源，保证视频流畅度；视频解码模块：还原为模拟视频信号，与传统视频监控系统兼容；视频质量指标：视频分辨率CIF标准,播放帧率5-15帧/秒动态变化。,3.系统详细设计与组成,3.5 应用设计,1.无线视频,系统组成图：,3.系统详细设计与组成,3.5 应用设计,1.无线视频 无线视频服务器介绍,3.系统详细设计与组成,3.5 应用设计,2.微波车辆检测器,我们提出了基于微波检测技术，数字摄像机上传特殊现场状况，太阳能供电和无线通信传输的交通流实时监测系统。,GPRS/CDMA/ 3G基站,移动运营商,专线,交通信息中心/交通管理指挥中心,微波检测器,前端设备组成,微波检测器,无线Modem,数字摄像机,太阳能板,蓄电池,太阳能智能控制器,蓄电,控制,供电,系统组成如下：,控制,管理工作站,通信服务器,Web GIS服务器,数据库服务器,中央控制器,现场存储,控制,监控中心,多协议通信服务器：支持CDMA、GPRS等DB服务器：设备、流量、图片、视频等WEB和GIS服务器：WEB和电子地图管理工作站：设备管理和交通流量监测,无线通信,前端设备,蓄电供电,GPRS/CDMA/3G无线网络,3.系统详细设计与组成,3.5 应用设计,RTMS X3,RTMS X3 微波车辆检测器，由美国ISS加拿大公司制造，用于检测车辆的速度、车流量、道路占有率、车辆密度等交通数据实时再现道路的交通情况。是一种精确度高、性能稳定和功能强大的车辆检测器。,已向25个国家出口了 10,000 多台远程微波雷达传感器不需要常规维护，使用期内维护费用最低不需要封路安装具备多种电源和通信设备选件在60米范围内检测8条车道的交通流量，可监测双向车流至少10年工作寿命在不同气候条件:如 雾，夜，雪，雨冰雹和雷电等情况下检测效果相同流量和占有率达到95%精度，速度达到90%精度,针对中国市场的优化：较低后退距离:对8条道仅4.9m解决隔离带后面车道检测问题改进速度精度按长度6级分类车型: 原 2 级分类仅需要 4.5W: 这对太阳能供电很有利,3.系统详细设计与组成,3.5 应用设计,RTMS G4,RTMS G4 微波车辆检测器，由美国ISS加拿大公司制造的最新的第四代微波检测器，除了继承原有产品特点外，特别的：,内置数字摄像机 远端启动摄像头观察车辆 可以实现远程调节检测器参数 拥堵、事故报警，将现场图像/视频上传 探测能力 车道数：12道 分辨率 0.4米 车道宽：米 接口RS232/RS485 串行接口 USB 2.0 (蓝牙可选） TCP/IP接口（可选） 内置无线接口（GPRSCDMA） 内置摄像头的接口,3.系统详细设计与组成,3.5 应用设计,3.系统详细设计与组成,3.6 基于GIS的统一后台管理软件,为了发挥前端系统的作用，我们还需要在中心部署基于GIS的统一后台管理软件，该软件具备以下的功能：基于GIS基于电子地图的，可以实现基于地图的设施管理，以及信息发布和展示；通信服务器可以连接前端的各种不同厂家设备和种类设备，提供统一的无线通信引擎，收集前端数据，发送中心的控制命令；数据存储原始数据的存储和转发，提供标准接口；图像处理显示、录像、抓拍、切换、分屏、上电视墙等；太阳能极板、风机、蓄电池等的远程管理电池充放电的监控、报警与管理。,4.应用展望,一体化交通智能前端系统，可以应用于：1）国家、省级交通部门，用于掌握国家、省内主要干线的交通流量、气象状况；2）省级国省道的主管部门公路局，用于对国省道的交通调查与监控；3）高速公路管理公司，用于高速公路的流量、事件、气象、图像监控等的需求中；4）交警部门，用于其对流量、事件、图像监控、重点路