数码相机电子警察.

1、 成都威克特科技发展有限公司 Chengdu VICTOR Technology Development Co., Ltd.数码相机电子警察技术方案书目 录1 产品概述32 技术方案设计42.1 前言42.1.1 系统设计原则42.1.2 系统设计目标42.1.3 系统设计依据42.2 系统拓扑图52.3 系统原理62.3.1 车辆冲红灯抓拍系统原理62.3.2 超速抓拍系统原理72.3.3 车流量等交通参数测量工作原理102.4 系统组成、配置及关键模块112.4.1 前端设备示意图112.4.2 系统组成122.5 系统软件介绍242.5.1 前端管理软件252.5.2 中心管理软件293

2、 系统兼容性353.1 抓拍系统自身兼容性353.2 与其他中心管理软件的兼容性353.3 与其他前端设备的兼容性353.4 与其他数据库系统的兼容性364 系统性能指标375 系统软件功能39地址：中国 四川 成都市人民南路四段51号新华苑A座9楼 邮编：610041电话：86-28-85236997 85219118 85236101 第 40 页 共 40 页 传真：86-28-852361011 产品概述威克特企业携手深圳进林共同研发的ITS系列产品包括：1. 交通违章监控系统2. 交通诱导及报警系统3. IDS交通事件检测系统其中交通违章抓拍系统系统包括机动车冲红灯抓拍系统、机动车超

3、速抓拍系统、违章变线抓拍系统和治安卡口智能管理系统。能够有效地记录机动车冲红灯、超速以及越线行驶等主要违章行为。威克特企业交通违章抓拍系列产品由车辆检测子系统、监控拍照子系统、网络传输子系统和中心管理子系统等四个子系统组成。不同的违章抓拍系统的车辆检测子系统和监控拍照子系统采用不同的技术，其它子系统使用统一平台，便于管理。前端采集应用了自主研发的车辆检测技术和视频检测技术，以及相机控制技术；后台管理系统采用Delphi 7编程，数据库采用Oracle并提供Microsoft Access 和SQL数据库接口，有很好的兼容性。系统的特性如下：表格 1 车辆违章抓拍系统特性特性描述稳定性Ø

4、; 采用成熟的环形线圈车辆检测，适用各种气候条件和地理环境；Ø 系统硬件设备符合严格工业控制标准，集成温控系统，胜任恶劣工作环境；Ø 软件设计充分考虑容错性，硬件看门狗保证不间断工作，消除宕机困扰。可管理性Ø 后台管理平台可以实时监控各前端系统的状态;Ø 集成Olympus数码相机SDK，可远程调节拍摄参数, 光圈、快门、曝光；可扩展性Ø 后台管理平台采用大型数据库，完全可胜任大/中/小型城市的应用；Ø 用户可随时增加新的前端系统，简单配置即可与原有系统无缝集成。兼容性Ø 开放式数据库设计，可与原有系统及集中缴费系统无缝集成

5、；Ø 可向下兼容原有光学相机拍照系统。先进性Ø 同时提供数码相机和视频解决方案满足不同客户需求；Ø 掌握数码相机底层控制技术可以灵活满足客户需求。2 技术方案设计2.1 前言2.1.1 系统设计原则本系统的设计的基本原则是实用性、可靠性、先进性、开放性、可维护性，且具有良好的升级、扩展能力。2.1.2 系统设计目标车辆违章数码相机抓拍系统包括冲红灯违章抓拍系统和超速违章抓拍系统，目的在于通过重点监控以上两种主要违章行为，实现违章取证自动化，处罚非现场化，从而缓解日益繁忙的交通管理与警力不足之间的矛盾，同时在一定程度上消除道路交通管理在时间和空间上的“盲点”，以减少

6、车辆违章现象，进一步规范城市交通秩序及驾驶员行为，使城市整体文明形象更上一层楼。由于各地交通违章抓拍系统建设情况不一，设计目标中还有一项非常重要的内容，兼容原有系统，这包括前端拍照系统的兼容性和中心管理软件的兼容性。本设计是围绕着实现上述目标开展的。2.1.3 系统设计依据表格 2 系统设计依据标准号标准名称公安部公交管1997231号文件GB/T 9813-2000微型计算机通用规范Q/BKA 001-2001交通科技企业标准交通违章自动记录系统JT/T 4552001环形线圈车辆检测器GA 408.1408.14-2003道路交通违章管理信息代码GA 409.3-2003全国道路交通管理系

7、统数据交换格式 第3部分：交通违章数据交换格式GA 329.3-2003全国道路交通管理信息数据库规范 第3部分：交通违章管理信息数据库规范GA/794中华人民共和国公共安全行业标准GBJ5768道路交通标志线中国公共安全行业标准闯红灯自动记录系统通用技术条件（讨论稿）中国公共安全行业标准超速自动记录系统通用技术条件（讨论稿）2.2 系统拓扑图图 1：VICTOR交通违章监控系统拓扑图威克特企业的冲红灯抓拍系统和超速抓拍系统的组成结构基本相同，都是由前端设备和中心管理软件系统组成，前端设备通过光纤或微波通讯和中心管理系统联网。违章照片首先存储在数码相机的SM存储卡中，之后自动通过光纤或微波通讯

8、网络传输到监控中心的中心管理软件系统中，同时附加了违章信息。中心管理软件系统可以同时处理冲红灯和超速两种违章情况。2.3 系统原理2.3.1 车辆冲红灯抓拍系统原理车辆（金属物体）经过埋设在路面的环形线圈时，将导致环形线圈的磁通量变大，线圈的电感值减小。电感值的减小，使得车辆检测器的LC振荡电路的振荡频率增高。车检器通过精确检测LC振荡电路的频率变化可以准确判断是否有车辆经过。一旦检测到车辆进出线圈，车辆检测器就会给控制器输出相应信号。网络车检器工控机违章车道/车速/时刻拍照指令数码相机闪光灯违章图片照片下载控制器线圈停车线信号灯符合全红判据网络图 2： VICTOR车辆冲红灯抓拍系统原理图控

9、制器同时和车检器、红绿灯信号相连。红绿灯信号通过光耦隔离转换成5V电平输入。控制器时刻监控车检器给出的车辆进出情况和红绿灯信号的状态，一旦有冲红灯的车辆出现，控制器就会给工控机的并口输出信号。工控机收到控制器传来的有车辆冲红灯的信息后，会在车辆离开线圈的同时通过USB口向数码相机发出拍照指令，如果需要补光，数码相机将通过同步线控制闪光灯闪光。由于闪光灯长期处于充电状态将降低闪光灯的使用寿命，控制器上设计有光敏电路，在白天日光充足时，光敏电路将自动切断闪光灯电源。不同的路口有的采用多相位红绿灯（有直行、左转等方向灯），有的采用单相位红绿灯。从发展的眼光看，多相位红绿灯更有利于交通疏导，本设计方案

10、全部采用分车道埋设线圈的方案，系统升级时不需要重新破路施工。 为了避免不必要的争议，并与国家相关法规符合，在判定车辆冲红灯的依据上，我们遵循“全红判据”，即只有在车辆进入线圈和离开线圈的时候，对应的交通信号灯一直处于红灯状态时，才认为有冲红灯违章发生，参考下图。线圈线圈停车线图 3 全红判据车辆冲红灯系统前端传输到中心的违章照片包含以下内容：1. 清晰的车牌号码2. 停车线3. 红绿灯状态4. 车身颜色5. 路口名6. 路口编号7. 车道号8. 违章时间9. 红灯开启时间2.3.2 超速抓拍系统原理超速抓拍系统同样采用环形线圈检测技术，不同的是超速系统不连接红绿灯信号，而是通过判断车辆的行驶速

11、度是否超过限速值来判断是否拍照取证。实现稳定的超速抓拍的关键是：1. 准确地计算车速2. 有效地建立违章照片与车速以及车道号的逻辑关联。下图描述了超速抓拍系统的工作原理。108km/h车检器限速标志工控机违章车道&车速&时刻拍照指令数码相机违章图片照片下载控制器线圈B线圈A网络超速图 4 ：VICTOR超速抓拍系统原理图1. 系统计算车速的原理在每条需要监控的车道上沿着行车方向埋设两个相隔4米的线圈，对于经过的车辆，分别取得车辆进入两个线圈的时刻，相减获得车辆通过线圈所需的时间，配合线圈的宽度和距离，即可求得车速。线圈Ad线圈BWT1T1T2T2d图 5 速度计算原理图行车方向

12、 在图8中，令为车辆进入线圈A的时刻，为车辆检测器探测到车辆进入线圈A的时刻，为车辆进入线圈B的时刻，为车辆检测器探测到车辆进入线圈B的时刻，线圈的宽度为，线圈的间距为，车速为，车辆进入线圈A和线圈B的时间差为，则有：该公式成立的前提是。理想条件下，同样物理特性的线圈在同样的工作频率下对车辆的感应变化是相同的，可满足公式成立的前提条件。在车辆违章应用中，需要检测从摩托车到大型工程车的各种车辆，此时可以调节车辆检测器的灵敏度至0.1%。因为摩托车导致的频率变化大于0.1%，所以0.1%的灵敏度足以检测到所有机动车辆。恒雅实业的车辆违章数码相机抓拍系统中采用的车辆检测器，本来就是在IDS解决方案中

13、用于检测高速车辆的，完全满足系统设计要求。具体如何实现高精度将在“系统组成、配置及关键模块”小节的车辆检测器部分阐述。2. 有效地建立违章照片与车速以及车道号的逻辑关联通常的违章检测系统控制数码相机拍照是通过改装数码相机快门，引出快门开关与控制板的继电器相连。如果系统检测到违章事件，闭合继电器，相机拍照。由于快门按下后可能因为各种原因导致数码相机没能成功拍照，而且无法预期原因。在冲红灯系统中发生这样的情况是没有太大影响的，只是系统计数和相机中存储的照片数不同而已；但在车辆超速抓拍系统中却是致命的弱点。因为车速和车道号是由工控机记录的，而照片存在数码相机中，如果系统计数和相机中的照片数不同，则车

14、速、车道号与数码相机中的照片就失去了一一对应关系，无法自动将车速以及车道号正确地添加到相应照片以及照片对应的文件中。解决的办法，要么删除所有记录，要么人工比对分析。威克特企业所提出的方案中，使用了独特的OLYMPUS数码相机底层控制软件，拍照指令由工控机通过USB口向数码相机发出，数码相机拍照后将文件名发送给工控机，工控机马上将该文件名和相应的车速、车道号关联。如果相机拍照不成功，工控机将收到一个故障信息。一旦收到故障信息，工控机将删除对应的车速、车道号等信息，保证系统稳定工作。超速违章抓拍系统前端传输到中心的违章照片包括以下内容：1. 车牌号码2. 车速3. 车身颜色4. 路段名5. 路段编

15、号6. 车道编号7. 违章时间2.3.3 车流量等交通参数测量工作原理1. 需要监控冲红灯的路口冲红灯抓拍系统可以采集车流量数据。2. 需要监控超速的路段超速抓拍系统可以提供车流量、车速、车头时距、车头间距、空间占有率等重要交通数据。计算方法参见以下公式。表格 3 交通流参数及计算方法参数定义表达式描述车流量给定时间内通过某一地点的车辆总数。（辆/小时）地点速度车辆通过某一地点时的速度 （公里/小时）时间平均速度给定时间间隔内所有通过某一点的车辆的平均速度。（公里/小时）其中为第辆车的速度，为给定时间间隔通过的车辆总数。时间占有率线圈上存在车辆所占的时间百分比。其中为某车辆进入线圈的时刻，为此

16、车辆离开线圈的时刻，为时间段。车头时距相邻车辆通过某一地点所间隔时间的平均值。其中为单位时间内通过某一地点的车辆总数，为此时间段内通过的第辆车通过的时刻。车头间距相邻车辆通过某一地点所间隔时间与相应地点速度乘积的平均值。其中、同上定义，为第辆车的地点速度。2.4 系统组成、配置及关键模块2.4.1 前端设备示意图2.4.1.1 防尘罩威克特企业的数码冲红灯抓拍系统中，数码相机安装在上图的防护罩中。其它所有设备都安装在前端控制机箱中。2.4.1.2 前端控制机箱 威克特企业的车辆检测器，工控机，红绿灯信号转换板等都安装在上面机箱中。机箱设计有两层门，上面的左图为打开第一道门的图片，右图为第一道门

17、关闭的图片。机箱防尘，防水，防盗，并配有温控设备。2.4.2 系统组成冲红灯抓拍系统和超速抓拍系统系统主要由以下部件构成。1. 嵌入式工控机2. 硬盘3. 数码相机4. 环形线圈5. 车辆检测器6. 控制器7. 闪光灯8. 防护罩9. 稳压电源10. 中心管理软件系统1、嵌入式工控机 工业控制计算机（简称工控机）是路口主机的核心，通过IO采集卡接收处理车辆采集信息、红绿灯信号，从而判断违章事件是否发生；同时控制视频采集卡及时采集违章图片。 由于需要并行处理多路视频信号，要求工控机具有强大的计算能力；由于运行环境恶劣，还要求工控机具有良好的环境适应性和稳定性。 本设计采用的工控机配置如下：u C

18、PU：赛扬 1.3Gu 内存：Kingston DDR 128M u 硬盘：希捷 40Gu 主板：研华6003VE工控主板工控机的性能优劣主要看工控板的性能。研华作为工控机行业的佼佼者，向业内提供了大量成熟方案。本设计采用的6003VE主板，是一款专门针对自动控制与网络运算的高级应用而设计的产品，6003VE以Socket 478为架构，支持Pentium 4处理器，搭配Intel最新845芯片组。为因应市场对解决繁重的影像处理的需求，PCA-6184更结合四倍AGP总线图形处理能力。另外提供了远程管理接口，搭配研华自行设计的SNMP-1000硬件模块可以和网管系统整合进行远程管理功能，是一款

19、符合全方位解决方案需求的高阶单板计算机。研华新推出的这款单板计算机6003VE，其最高主频可达3.06 GHz，外频高达533MHz，在主存储器的部份，提供二个支持ECC的DDR DIMM插槽，最大可容纳2G的内存。在视频方面，6003VE采用Intel高速图像芯片组，其四倍速AGP影像处理与Pentium 4双重超强运算的特点，尤其适合于需兼顾大量网络传输与影像处理的工作，如数字影像处理。在其它接口方面，6003VE另有两个 10/100 Mbps 的快速以太网口。研华6003VE全长CPU卡产品特点：u 支持 Socket 478 Pentium 4/Celeron CPU，最高达3.06

20、/2.2GHzu 支持Intel超线程技术u Intel 845GV芯片组，400/533MHz前端总线u 板载集成VGA控制器，共享系统内存资源u 支持10/100Base-T网络接口u 2个USB2.0接口u 防止BIOS设置信息在故障时丢失，CMOS数据自动备份/恢复功能u 支持HISA（ISA高驱动）参数规格处理器系统CPUPentium 3 Celeron最高CPU速度3.06GHz 2.2GHz二级缓存512/256KB 128KB芯片组Intel 845GVBIOSAward 4Mb FWH总线前端总线400/533MHzPCI32-bit/33MHzISAHISA(ISA Hi

21、gh Drive)内存工艺技术DDR 200/266 SDRAM最大容量2GB插槽184-pin DIMM x 2图形卡控制器芯片组集成VGA显示控制器显存系统共享8-64MB网络接口10/100Base-T控制器Intel 82562连接RJ-45 x 1增强型IDE方式ATA 100/66/33通道2（最多4块硬盘）I/O接口USB2（USB 2.0）串口2（RS-232）并口1（SPP/EPP/ECP）软驱1PS/21看门狗定时器输出中断，系统复位间隔可编程1-255秒其它功能音效输出AC-97（需要另购）电源类型+5V +12V8.7A 310mA环境工作温度0+60存储温度-20+8

22、0工作湿度10%90%(非冷凝)物理尺寸338 x 122 mm（13.3 x 4.8）2、数码相机奥林巴斯C7070数码相机具有超高710万像素清晰影像 27mm大广角4倍光学变焦配置众多专业影像功能高精度、高可视彩色液晶屏。v 具有27mm大广角高性能的4倍光学变焦镜头，可在广泛的摄影范围内捕获卓越的高品质影像大广角27mm 高清晰度4倍光学变焦镜头,其特点是在广角的基础上配备明亮的F2.8光圈。该镜头结构为7组8片，包括两片非球面镜片及一片超低色散（ED）镜片，这些元件类似于专业高性能镜头所用元件，能提供从广角到远距摄影的清晰照片，具有最佳色彩还原及最小的图像变形。而且，多层涂膜技术的广

23、泛使用将最大程度消除重影效果。镜头驱动速度更快，驱动机械装置的噪音更小。与数码变焦功能相结合，可实现最大20倍精确变焦功能。v 提供无与伦比的高分辨率影像的高分辨率CCD 该相机图像传感器为710万像素（有效像素）CCD ，当拍摄27mm广角的风景或其它景物照片时，可提供画面内全部区域的超高分辨率成像。v 奥林巴斯 TRUEPIC TURBO专有图像处理器可确保更高品质的画面及更快的处理速度奥林巴斯 TruePic TURBO专有图像处理器以高清晰度著称，可有效去除噪点以确保清晰成像。而且，它可使高清晰度CCD 的性能得到最大程度发挥，为快速响应摄影提供更快的记录/回放及处理速度。v 预测自动

24、对焦功能可实现对运动物体的精确对焦预测自动对焦功能是奥林巴斯数码相机前所未有、独具特色的对焦功能。当拍摄运动物体时，用户可通过该功能，实现精确自动对焦。当拍摄对象朝相机方向或远离相机运动，自动对焦传感器将检测其移动的距离并预测在按下快门时刻其所处的位置。例如，当拍摄对象是一向相机方向跑来的小孩，系统将把焦点对准在按下快门时刻小孩所处的预测位置处，因而可以拍摄精确对焦的照片。v 自动对焦目标选择功能可对选择区域自动对焦，无需重新取景自动对焦目标选择功能可使用户选择镜头内143个焦点的其中任意一个。焦点排列成11行、13列的网格形状，覆盖约75% 的画面垂直方向区域，约87.5% 的水平方向区域。

25、因此，即使已在三角架上安装好相机，并已完成镜头取景操作，用户也可通过移动焦点获得想要的画面。v 专业直方图显示功能专业直方图显示功能可在拍摄前后显示直方图。直方图不仅可使用户直观地了解从拍摄对象反射的光线与当前的曝光设置之间的关系，还可提供独具特色的实时显示（过量曝光的强光标为红色，曝光不足的阴影标为蓝色）以帮助用户快速辨认。因此，可精确控制曝光以确保获得理想的画面。v 1.8英寸, 13.4万像素, 半透过，宽视野液晶显视屏CAMEDIA C-7070 WideZoom采用新型半透型液晶显示屏，可大大的提高阳光照射下的影像可视性。液晶显示屏可进行多角度变换，在进行水平方向的拍摄时，可使显示在

26、液晶显示屏上的影像与被CCD捕捉到的影像之间的一致性提高。而在高角度和低角度拍摄时，多角度液晶显示屏令用户更得心应手。v 12 种多用途拍摄模式 除了程序自动模式，相机还提供快门优先、光圈优先、手动曝光及有声录像等多种模式。 7种场景拍摄模式（肖像、运动、纪念摄影、风景、夜景、水下广角、水下微距）可确保在各种不同的摄影场所轻松获得最佳效果。* 水下广角模式：使用可选的相机专用潜水罩实现此拍摄功能；加强蓝色色调，并为拍摄水下景观提供优化设置。* 水下微距模式：使用可选的相机专用潜水罩实现此拍摄功能；为水下特写镜头拍摄提供优化设置。 “我的模式”功能可使用户在内存中存储4种独创的设置结合模式，并可

27、在任何时刻即刻使用v 可以3CM的近距离进行超微距拍摄超微距拍摄功能可使用户在镜头前仅3cm 的距离进行摄影。焦距固定为约50mm（相当于35mm相机），可获得清晰高品质的微距影像，具有绝佳的放大率且变形程度最小。使用该模式面积仅为20.7mm x 27.8mm的物体可填满整幅画面。专用超微距模式按钮可即刻开启。v 众多可选的光学附件，包括外接镜头、外接闪光灯及潜水装置 使用TCON-30C外接远摄镜及WCON-07C 外接广角镜 、TCON-17C外接远摄镜的CAMEDIA系列外接镜头，可进一步扩展其使用性能。而且，相机镜头前部的螺纹可连接外接镜头，而无须转接环。 新FR-100 微距闪光接

28、头可连接STF-22 双闪光灯或SRF-11 环形闪光灯等外部设备。 PT-027潜水罩可确保CAMEDIA C-7070 WideZoom在水下深至40米的地方摄影。而且，使用外接镜头专用潜水设备，可获得绝佳的水下摄影性能及高品质画面。表格 4 OLYMPUS C7070数码相机规格有效象素710万传感器尺寸1/1.8焦段范围27110mm分辨率支持的分辨率为：3072 x 2304/3072 x 2048/2592 x 1944/2288 x 1712/2048 x 1536/1600 x 1200/1280 x 960/1024 x 768/640 x 480，最高可达3072 x 23

29、04光圈范围F2.8F4.8曝光方式全手动、场景模式液晶屏尺寸1.8英寸(可旋转式)最佳视频模式640x480/30fps最大30秒快门速度1/400016秒ISO感光度ISO/80/100/200/400对焦方式双重快速对焦/预测对焦/143个可选择对焦点/iESP自动对焦/手动对焦/全时对焦测光方式ESP数码测光,点测光,多点测光,中央重点测光尺寸116×87×66mm重量433克3. 环形线圈图 9 线圈的安装威克特企业的违章抓拍系统中，车辆检测采用的是安置在车辆行进方向上、尺寸为2 x 1米（长x宽）的长方形的环形线圈。线圈安装在路面上专门开出的线圈槽中，绕够匝数之

30、后，两个线头进行绞接，通过线槽进入路旁窨井，然后经过预先留有的线管连接到车辆检测器中，如果有必要，中间可以使用接线盒中转。线圈的连接如图12所示。环形线圈是本设计的重要组成部分，环形线圈的设计直接影响系统的性能。除了在超速违章原理一节中提到的线圈的相对尺寸会影响的速度测量的准确性以外，线圈的绝对尺寸、匝数、以及安装也会影响车辆的测量。线圈的尺寸对车辆检测的影响如下：u 无论尺寸大小，线圈的有效检测高度大约是最短的边的2/3，也就是说，对于2m x 2m的线圈来说，有效检测高度是1.33m。图 10 线圈可检测高度u 线圈的绝对尺寸直接影响检测区域，线圈越大，检测区域越大。但是对于绝大多数应用来

31、说，位置合适的2m x 1m线圈已经达到了足够大的覆盖范围，车辆并无法绕过此线圈而不被探测到。根据安装经验，我们的系统中线圈尺寸为2×1（宽x长）米，其中宽度可以根据具体路口情形增加或减少，线圈的匝数为4圈（此时线圈的电感量大约为100H），水平相邻线圈之间的距离为1.5米，在超速抓拍系统中，两个沿行车方向线圈之间的距离为4米。4. 车辆检测器车辆检测的工作原理是，环形线圈、线圈引入线、加上振荡电路形成了一个LC振荡电路。车辆经过环形线圈时，会引起线圈电感量的减少，而电感量的减少会提高振荡电路的工作频率。在实际应用中，经常需要同时在近距离安装多个环形线圈。相邻线圈之间由于电磁辐射，互

32、相会有一定影响。如果相邻线圈的工作频率接近整数倍会有非常强的相互干扰即经常提到的“串扰”。这是使用环形线圈车辆检测方法时经常面对的问题。另一个问题就是响应时间，如果响应时间过长，可能漏检车辆，在超速系统中还可能引入很大的测速误差。本检测器可以同时连接4个线圈，检测器依此轮询每个线圈的频率，也就是说每个线圈轮流启振，没有相邻的线圈同时工作，完全杜绝“串扰”现象，大大提高系统的稳定性。同时采用CPLD（复杂逻辑门电路）检测振荡频率，晶振速度高达50M，使它在25ms内检测到4路线圈中任一线圈发生的0.1的电感量变化，从而可以准确的检测到经过线圈的从摩托车、轿车、卡车、到工程车的各种车辆。图 11

33、VICTOR车辆检测器对于威克特企业的车辆检测器来说，单个线圈的振荡时间大于400微秒即可达到0.1%的检测精度。为了提高可靠性，本系统选择的有效振荡时间为500微秒，每次轮询4个线圈的时间为2毫秒（）。设计中判断车辆进入的标准非常严格，只有某车道对应的线圈连续多次判断有车，系统才认为有车，这样可以避免偶发干扰造成的误判。恒雅实业研发的车检器可以在最短20毫秒最长24毫秒内判断是否有车辆经过。同时系统还设计了环境跟踪等提高系统稳定性的算法。系统误差为一次轮询4个线圈的时间，即2ms。由上可知，在速度测量时由于检测器系统误差导致的速度偏差低于2。只要线圈施工过程得当，整个超速抓拍系统的测速误差将

34、低于。好的车检器是车辆违章抓拍系统工作正常稳定的基础，很多误拍和漏拍直接的原因是车检器。恒雅实业的车检器已经达到国际水平。5、控制器控制器是车辆违章抓拍系统的核心。恒雅实业数码相机抓拍系统所使用的控制器采用工业级芯片，用于检测红绿灯信号、车辆检测器信号，以判断是否有违章事件发生。如果检测到违章现象，立即实时将超速或冲红灯的信息通过并口传递给工控机。在进行冲红灯违章监控时，红绿灯信号直接接入控制器，将红绿灯信号转换为5V电平，控制器通过识别电平的变化可以判断红绿灯状态；同时接收车辆检测器通过5V电平发来的车辆进出线圈状态；如果红灯信号对应的线圈有车辆经过，即判断有车辆冲红灯。在进行超速违章监控时

35、，控制器计算每辆经过前后两个线圈的车辆行驶速度，与预设的限速值比较。如果超出限速值即判断有车辆超速。6、闪光灯为保证任意时刻拍摄到清晰的图片，夜间或光线不足时需要闪光灯补光。闪光灯通过同步线与数码相机相连。闪光灯的电源由控制器的光敏电路控制，在光线充足时，自动切断闪光灯的电源。这种解决方案可以有效地延长闪光灯的使用寿命。威克特企业的技术方案中使用专为车辆违章抓拍系统优化的WD-3600型闪光灯，支持手动和自动调节闪光指数，充电时间短，一次充电可多次放电，详细参数如下：Ø 闪光指数：36（M）、18（M）、9（M）Ø 输出功率：100/50/25Ø 回电时间：16秒

36、Ø 色温：5600KØ 电压：AC 220240V7、防护罩 前端系统的数码相机、工控机、控制器、车辆检测器等全部安装在专业设计的室外防护罩内，外型尺寸为：640 x 179.5 x 132.5 mm，采用气动式支撑杆辅助前开式顶盖。防护罩为全天候室外设计，具有防雨、防雾、防尘、防雷、自动温控等功能，根据用户所在区域不同，可以选装风扇、加热器、遮阳罩、雨刷等选件以确保系统正常工作。本设计中的防护罩含有隔热层，遮阳板，并内置温控设施。内部温度超过35时，风扇自动开启；温度低于5时，加热器开始加热同时风扇启动，加速热空气的流动。从而有效地控制防护罩内的温度，保证前端设备的正常工

37、作。8、稳压电源 系统中使用的稳压电源输入电压: 220VAC 20%， 50Hz，输出为12VDC 2A，具有过载保护、防雷击等功能。9、中心管理软件系统1）. 计算机配置要求：Ø 中心服务器n Intel CPU：P-3 1.0GHz以上n 硬盘：60Gn 内存：256Mn 彩色显示器：15n 光驱：48倍速n 键盘、鼠标Ø 处理计算机n Intel CPU：赛扬700MHz以上n 硬盘：20G以上n 内存：128Mn 彩色显示器：15n 光驱：48倍速；n 键盘、鼠标2）. 网络设备 用户自行组建局域网，提供监控中心和路口的配套光端机和其它联网设备。3）. 打印设备

38、用户自备彩色打印机，用于打印违章通知单。4）. 威克特企业交通违章中心管理软件中心管理软件包括两部分：中心控制部分和中心数据库管理部分。Ø 中心控制部分可以通过网络登录到前端工控机上，对相机抓拍模式、文件传输模式进行设置；对前端设备的故障进行诊断；同时存储工控机传回的违章图片；Ø 中心数据库管理部分可以完成违章照片处理、打印、查询、统计，以及和其他系统对接。10、防雷措施由于系统前端在室外连续工作，并考虑到气候条件，因此防雷措施对于系统的安全和稳定非常重要，威克特企业在系统中采用了全方位的防雷措施，确保系统免受雷击，持续正常工作。前端设备引入雷电的可能一个来自电源，另一个来

39、自环形线圈。因此，恒雅实业重点解决这两个方面的防雷问题。1) 接地：前端设备全部共地接在防护罩的外壳上，防护罩通过立杆与大地连接；2) 电源防雷：系统使用的稳压电源来自专业开关电源厂家，全部按照我公司的要求设计有防雷电路，拥有长城认证；3) 车辆检测器防雷：车辆检测器采用多级防雷措施，应用了氖管放电、防雷管、以及耐高压/大电流半导体放电器件。2.5 系统软件介绍由于我公司在前端控制软件的开发中使用了Olympus公司的SDK，使得我公司的中心控制软件相比现有的违章管理系统，在前端设备管理方面有着明显的优越性。威克特企业违章抓拍系统的软件采用Delphi 7编程，数据库采用Oracle 8i，同

40、时提供Microsoft SQL SERVER及Access转换接口。软件分为以下两个部分，前端工控机软件部分和中心管理软件部分,组成如下图所示。中心控制软件违章图片前端软件以进程的方式在工控机上运行中心数据库管理软件0010101010101010010200车辆状态信号工控机后台服务器MCU图 12 系统软件部分示意图 1. 前端管理软件: 前端管理软件主要负责相机、工控机的控制、配置和文件传输以及和中心控制系统的通讯。2. 中心管理软件: 中心管理软件包括中心控制软件和中心数据库管理软件。1) 中心控制软件的功能：相机抓拍模式、文件传输模式进行设置；对前端设备的故障进行诊断同时存储工控机

41、传回的违章图片；2) 中心数据库管理软件的功能：违章照片处理、打印、查询、统计以及和其他系统对接。2.5.1 前端管理软件前端管理软件主要负责相机、工控机的控制、配置和文件传输以及和中心控制系统的通讯。此软件在嵌入式工控机中运行，并使用了硬件看门狗来提高系统稳定性。 控制信息消息图片后台控制软件控制信息控制信息图 13 前端管理软件模块到指定后台服务器信号接收模块通信模块文件传输模块图片采集模块抓拍模块系统设置模块设置信息系统状态信息车辆违章信息前端管理软件由以下功能模块组成：1. 信号接收模块接收到控制器传来的车辆违章信号以后，立即转发给抓拍模块；2. 抓拍模块通过USB接口与数码相机通讯，

42、可直接控制数码相机抓拍。3. 图片采集模块通过USB接口根据预先设置的规则从相机中下载违章照片；4. 图像传输模块对照片文件进行初步处理，包括将违章地点、时间、车速以及红灯开启时间以水印的方式添加到违章图片中并将它们传送到指定服务器；5. 系统设置模块设置工控机以及数码相机的参数；6. 通讯模块负责中心远端控制模块与系统设置模块以及图片传输模块的通信。前端管理软件的基本工作流程是，接收控制器传回的车辆违章信息，由工控机控制相机拍照；将违章照片从存储卡中下载到工控机硬盘上的临时目录中，最后将违章照片传回中心指定的服务器。我公司前端管理软件的主要优势是从底层控制相机，使得数码相机与控制系统形成一个

43、整体，因此控制系统在任意时刻都清楚的了解相机的工作状态并可以通过程序调整相机的状态。该技术的使用可以显著提高违章照片质量，特别是在超速抓拍时准确的关联相机中存储的图片和车速数据，大大提高系统稳定性。下面通过对系统设置模块的详细描述来表现出我公司系统的先进性：1. 系统设置模块通过本模块可以设定前端系统的编号、工控机中保存图片的临时目录、违章照片添加水印、照片下载的方式、相机拍照的设置；同时也可以查看路口违章状况、控制器运行的状况、以及相机的存储卡中已有照片数量。图 14 系统设置2. 抓拍模式的设定用户按【系统设置】按钮可以设置相机拍照的模式和文件下载的方式。在相机抓拍模式设定栏中，用户可以设

44、定在不同的时间段使用不同的相机设置参数。这个功能可以体现出本系统极强的优越性。图 15 系统设置界面不同时段、不同方向的光线条件有着非常大的区别。以往的系统由于技术的局限性无法控制相机的参数，只能设置单一的抓拍模式。这将导致不同时段和方向拍摄到的违章照片质量有很大差异。由于我公司前端控制软件的开发中使用了Olympus的SDK，可以通过工控机直接调整相机的参数，因此前端控制系统可以根据用户的设定，定时自动调整相机的参数，大大提高违章照片拍摄质量。图 16 数码相机设置3. 文件传输模式设定用户可以设定每隔多少时间将新拍摄的违章照片传送回中心服务器，或者在什么时间开始文件传输。也可以由系统自动处

45、理传输的时间，如果设置为自动传输，系统将自动判断系统资源是否空闲，如果系统资源空闲，就开始自动传输图片。4. 相机图片下载模式的设定用户可以设定从数码相机中下载违章照片的间隔时间或者图片数量。系统控制模块同时可以通过中心控制软件远程调用，在指挥中心实现对前端设备的完全控制。2.5.2 中心管理软件中心管理软件由中心控制软件和中心数据库管理软件组成。软件运行在服务器上，同时用户可以在工作站上用客户端连接到服务器上操作。1. 中心控制软件中心控制软件负责对前端设备进行远端设置和控制，它包括中心控制模块和系统管理模块。1) 中心控制模块该模块负责指挥中心对各个前端系统的监控和配置。操作员能够查看各个

46、前端系统的状态，诊断错误，远程登录到工控机。图 17 远程控制模块 点击故障列表中前端设备，按【诊断】按钮就可以对前端系统的故障进行初步的分析。首先系统将检查从总控中心到前端设备的网络连接是否正常，接着检查工控机上的系统是否正常，然后检查控制器和相机是否工作。通过“诊断程序”能够很快的知道前端设备的故障所在，大幅缩短修复时间。选择了设备号以后，点击【远程登录】按钮可以通过网络联入相应的前端设备，通过调用前端设备中系统设置模块，实现对前端设备的远程管理。因为调用的是前端系统设置模块，能够实现与现场操作完全相同的功能，这样可以大大降低系统的维护成本。系统信息每天自动将当天记录保存为一个日志文件（y

47、yyymmdd.log，yyyy为4位数字表示的年份，mm为2位数字表示的月份，dd为两位数字表示的日期），作为设备检修、系统运行状况评估等的参考。2) 系统管理模块: 系统管理模块分为图片管理模块和前端设备管理模块。Ø 图片管理模块: 该模块的主要功能接收、存储从前端系统传来的违章图片并导出到中心管理软件运行的服务器中。图 18 文件导入工具界面Ø 前端设备的管理模块: 此管理模块中可以查看并修改前端设备编号、地址、其IP地址、相应的联系电话等信息，如下图所示。图 19 前端设备设定界面2. 中心数据库管理软件图片目录数据库系统设定记录录入废照片填写通知单审 核报表和统计

48、如果证据不足该照片是否应该被删?违章通知单（送车主或公告）是否有权限？是否有权限？图 20 中心管理软件模块中心数据库管理软件的主要功能是管理从前端传回来的违章照片、提取违章信息、与其他系统联网。由系统设定模块、数据管理模块、违章记录处理模块、查询模块、打印模块和统计模块组成。系统启动以后，在上图所示的系统登录窗口中输入用户名和口令登录。1) 违章记录管理图 22 违章记录管理界面双击主界面中任务列表中的一条记录，即可对该记录进行最初的处理-录入违章处理的基本信息。用户可以缩放图片，调节亮度、对比度、色调。2)3) 公告批次管理单击主菜单中【公告处理】栏中的【生成新批次】，填写好截止日期后，单

49、击“预览”按钮，即可以看到新输入的违章记录，单击“生成该批次”按钮以后，给每条在列表中的记录赋一个批次号。 图 24 生成公告批次4) 打印系统能打印如下的报表：违章记录清单、公告单、违章通知单、违章通知信封、当日违章记录清单、本周违章记录清单、本月违章记录清单、操作员清单、路口信息清单、车辆种类清单。这些清单都可以导入到Excel表格。 图 25 打印当日违章记录5) 违章统计报表图 26 组合模糊查询6) 统计图表。完成统计操作之后，可以输出各种图形，直观的展示系统数据。图 27 饼图7) 路口车流量统计图 28 路口车流量统计8) 公众查询模块。该模块用于驾驶员主动查询违章情况。3 系统

50、兼容性 威克特企业在系统设计时充分考虑到系统兼容性，并投入大量人力物力确保实现。下面分四个方面描述本公司车辆违章抓拍系统的兼容性。3.1 抓拍系统自身兼容性 威克特企业的中心管理软件可以同时处理冲红灯和超速违章，而且无论违章照片是通过网络自动传输，还是警员上路拍摄，都可以快捷方便的输入系统，输出违章通知，这样的设计大大提高了系统的适用性，使得甲方只需维护一个系统，即可完成对车辆违章的监控、取证、管理、处罚等一系列操作，降低了维护费用和人力，提高了工作效率。3.2 与其他中心管理软件的兼容性 威克特企业在系统设计中，中心管理软件分为中心控制软件和中心数据库管理软件两部分。前端设备与中心数据库管理

51、软件完全隔离，中间仅仅由违章照片来传递违章信息，而我公司的前端设备安装了自主开发的控制软件和传输软件，可根据具体需求快速修改，以配合其他公司的中心管理系统。 同时，中心控制部分仍可继续发挥作用，它使得甲方可以远程设置数码相机拍摄参数、获知前端设备状态、调节系统参数。3.3 与其他前端设备的兼容性 如4.1小节所述，由于前端与中心是隔离的，所以恒雅的中心数据库管理软件也可接纳其他公司前端设备传回的违章照片；对于警员上路拍摄的违章照片，也提供了方便的界面进行录入和管理。 如果其他前端设备使用的是Olympus公司的数码相机，那么也可以使用恒雅实业的中心控制软件对数码相机进行远程设置。3.4 与其他

52、数据库系统的兼容性威克特企业的中心数据库管理软件采用Oracle 8i数据库平台，并提供Microsoft SQL Server版本供用户选择。 2003年初，国家发布了多项与交通违章相关的交通行业标准，恒雅实业立即参照行业标准对原有中心数据库管理软件进行了更新，全面采用标准的字段、表单、格式，从而确保了与违章缴费数据库系统、异地兄弟单位违章管理系统、以及交警MIS系统的完全兼容性。表格 5 交通违章信息数据行业标准标准号标准名称GA 408.1408.14-2003道路交通违章管理信息代码GA 409.3-2003全国道路交通管理系统数据交换格式 第3部分：交通违章数据交换格式GA 329.

53、3-2003全国道路交通管理信息数据库规范 第3部分：交通违章管理信息数据库规范威克特企业车辆违章管理系统的以上特点可以确保本设计方案可以兼容甲方现有的车辆违章管理系统，并实现与车管所联网、异地处罚等功能。 同时，威克特企业有一支经验丰富、技术全面的软件开发队伍，可以快速的为甲方提供软件定制、数据库融合、应用系统开发等服务，确保甲方的车辆违章抓拍系统正常运转。4 系统性能指标 威克特企业的车辆违章数码相机抓拍系统具有业界先进水平，各项性能指标和系统参数均居同行前列。表格 6 威克特企业车辆违章数码相机抓拍系统主要性能指标表序号指标参数说明1相机像素500万像素Olympus C7070数码相机，参考 表格 4 OLYMPUS C7070数码相机规格2最高车速160公里/小时自主研发的车辆检测器确保可抓拍到的车辆时速高达160公里/小时。3拍摄范围14车道相机镜头：7.121.3mm, F1.82.6, 10片7组（相当于35mm相机的3105mm镜头），确保了拍摄范围。4误拍率2%Ø 车辆检测器响应时间短，可检测时速高；Ø 工控机直接控制数码相机，拍摄无延迟；Ø 工业级系统，稳定可靠。5拍摄距离0.850M