加油站视频抓拍机动车辆信息系统设计方案

加油站视频抓拍机动车辆信息系统

设

计

方

案

2023年12月28日

一、概述

近年，伴随我国社会经济的迅速发展和都市人口日益增多，机动车保有量迅

速增长，加油站作为机动车油箱充装汽油、柴油的专门性经营场所，也日益增长,

遍及在各都市进出城的各干线上，加油站内人员车辆流动比较频繁，是犯罪分子

驾车逃逸补充油料的必经之地。加油站为一级安全防备单位，防火、防爆、防静

电的规定非常高，由于防备措施不到位或者人为原因，导致火灾的比比皆是，给

国家财产、人身安全导致重大损失。加油站内大量的易燃油品，更是犯罪分子重

要袭击的目的。

二、顾客需求

通过建立在加油站设计卡口监控和卡口布控系统，实现对进出加油站区域的

车辆进行实时监视、抓拍、报警、记录保留车辆通行的信息数据并进行集中有效

的管理，为公安部门打击盗抢和走私机动车犯罪、查缉交通肇事逃逸案件、嫌疑

车辆、交通违章登黑名单车辆、加强交通管理提供有效的技术支持，并能接入原

有主干道卡口系统，实现信息共用。

三、方案设计

3.1系统架构

系统架构图

该系统由识别系统（前端信息采集与识别设备）、通讯系统和中央系统三个

子系统构成。其中，识别系统又是由若干分散在各个加油站的前端信息采集设备

和后端识别设备构成的。这些设备不间断地工作，获得通过各个检测点车辆数量

和通过车辆口勺车牌号码，车牌颜色和车标类型，并将获得的数据由通讯系统传送

给中央系统。中央系统通过对上传数据的处理，可实现车辆监控和系统管理等功

能。

系统重要由如下两大部分构成。

1、前端信号采集部分

它包括安装在各前端加油站卡口的摄像机、图片抓拍、车牌识别和视频存储

部分，车检器和传播部分等设备。前端检测点采集视频图像，包括特写图像、全

景图像等。

2、市中心存储比对报警管理平台

负责接受、传播、存储、控制等功能，实时接受各卡口点前段摄像机采集的

图文信息，对数据信息进行实时日勺比对、报警等应用处理，并且建立WEB服务

洛，为市县顾客客户端提供查询、记录、布控等操作的友好顾客平台，详细操作

功能可根据实际需求和顾客日勺访问权限进行修改。

3.2前端系统

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前端采用一台200万H勺高清相机覆盖加油站出口区域，系统对摄像机实时监

控范围内的所有运动E曰勺进行跟踪处理，实时跟踪所有车辆，当车辆通过设定虚

拟线圈区域，系统自动抓拍通过虚拟线圈的车辆图象。通过车道的闪光灯完毕晚

上H勺补光功能。前端工控机处理相机发送的抓拍信息完毕对过车H勺号牌识别、车

速等有关信息的处理，并将有关信息通过网络传送到数据中心。

对监测车道全天侯记录车辆牌照及车辆全景特性图像，检测范围50米以内，

捕捉率98%以上，车速0-200公里/小时，图片显示中文、字母、数字清晰可辨。

高清摄像机

RJ45网络

摄像

频

机

同

闪

信

步

号

频闪LED补光灯

光

纤

前端系统物理结构图

前端系统在逻辑上可以分为数据采集单元；交通事件检测单元；交通参数检

测单元；视频触发单元；车牌识别单元；数据存储单元与数据传播单元，七个大

的逻辑功能单元。

1）数据采集单元

高清摄像机采用200万数字摄像机覆盖2条车道，提供高质量的图片，图

像清晰、纹理细腻、车牌大小、亮度适中，可以使系统获得更高的识别对的率。

2）交通事件检测单元

系统对摄像机实时监控范围内的所有目的进行跟踪检测，当发现检测区

域出现异常目的时，系统可以实时进行检测，并判断其为何种交通事件，并告

知视频触发单元抓拍保留事件口勺图象信息。同步可以记录事件发生过程的一段

时间口勺实时压缩视频，并和事件图象一起上传中心系统，中心系统可以辅助于

人工行为，愈加精确地判断所发生的交通事件，并进行对应的处理。

检测的交通事件包括：交通事故、忽然停车、交通拥堵、车辆慢行、车辆

超速、非机动车、行人穿越、车辆逆行、遗弃物、违章变道、小车驶入公交专

用车道、大货车违禁行驶、机动车驶入非机动车道等信息。

3）交通参数检测单元

系统对摄像机实时监控范围内的所有车辆进行跟踪检测，对每一车辆设定

为一跟踪目也自动判断跟踪目的与否为一种有效车辆，并计算通过日勺车辆数

量，通过跟踪目日勺移动距离和时间间隔，并参照初始标定的I道路参照信息，测

量每个车辆通过虚拟线圈日勺实时速度，进而根据车辆状况计算道路交通流量、

平均速度、平均车道拥有率、平均车头间距、平均车辆密度等交通参数，同步

能对排队长度进行测量。检测成果实时上传到中心系统。

检测交通参数包括：交通流量、平均速度、平均车道拥有率、平均车头间

距、平均车辆密度利排队长度等。

4）视频触发单元

当交通事件检测单元检测到有关的交通事件后，事件检测单元会告知视

频触发单元发出触发信号，进行交通事件的图象抓拍。

5）车牌识别单元

系统能对检测道路驶入的车辆自动进行号牌识别，并对识别成果进行保留

和实时上传。

系统可根据捕捉和采集的信息，提供有关的检测数据，这些数据包括：记

录编号、设备编号、检测时间（年月日时分秒）、车牌号码、车牌颜色、检测

地点、检测车道信息、检测方向和车牌图片等信息。

6）数据存储，传播单元

数据存储与传播单元完毕对系统采集数据和工作状态的I搜集、滚动存储，

同步完毕与后台中心系统日勺各项交互功能，包括实时数据上传、断点续传、中

心系统多种命令的响应等等功能。同步提供前端机器的工作状态信息、日志记

录和设备状态监控。

7）设备状态的自检和状态发送

前端系统周期的I对运行H勺软硬件环境进行自检，并将自检的）成果发送到中

心，以便中心可以实时监控前端路口设备日勺运行状态。以便系统的维护与故障

处理。

3.3中心查控系统

中心查控服务系统为卡口系统中口勺后台处理软件系统，包括车牌识别数据

的接受、存储•、比对、报警、查询及管理等功能。系统可根据公安局实际需求进

行开发，系统具有良好的可扩展性，当卡口数量增长时，只需对系统硬件负载能

力讲行合适扩展，并将软件讲行合理布署，即可满足卡口或者车道增长规定，不

必对既有软件进行重新开发。系统能与公安局既有的系统平台进行集成。

3.3.1识别数据的传播和存储功能

识别数据传播和存储功能由实时运算系统的运算服务单元的通讯模块完毕，

识别出来的数据和图片将存储在数据库和图片存储上。

需要传播和存储的数据包括：车牌号码、车牌颜色、速度、过车时间、识别

器号、车道号、车辆号牌照片、车辆全景照片、驾驶员照片等。

运算服务器单元日勺通讯模块负责接受识别设备的识别数据，并将数据和图片

发到存储服务器，通讯模块还负责将运算信息送入到消息队列中，等待计算。

识别器和通讯模块之间采用TCP端口连接方式，由车辆识别器实时往中心发

送数据，接受数据采用多线程方式实现，运算服务器单元可以扩展布署在多台服

务器上，通过运算调度系统软件实现数据接受及运算日勺负载均衡。

3.3.2运算比对功能

系统具有黑名单比对计算；布控比对计算；假牌车比对计算；套牌车计算；

超速计算；轨迹追踪计算；交通流计算；旅行时间计算；协同运算处理；预警信

息公布；假牌车信息公布；套牌车信息公布；超速车信息公布；计算成果保留等

功能。

系统的运算比对功能由实时运算系统的运算服务单元中日勺内存消息队列、多

种功能模块、代理服务模块、内存数据库等模块完毕。

内存消息队列缓存所有需要功能运算的消息：识别数据、控制命令、协同运

算数据等。

功能运算模块由一系列日勺运算构成：实时比对、套牌车计算、超速计算等。

功能运算模块消息队列中读取计算数据，并运用内存数据库完毕数据计算，暇如

需要协同运算，就像代理服务提出协同运算祈求。假如有报警信息，就通过代理

服务发出报警。

3.3.3预警功能

预警功能由布署在预警服务器上的预警公布系统完毕。

预警公布系统是建立预警和迅速反应机制的技术基础，可以提高应对突发案

件日勺能力和应急指挥水平。一旦有突发事件和警情发生，依托网格化分布的监控

卡口的信息采集和预警公布日勺布控功能，指挥中心和公安各部门可以做到敌情明

确、决策迅速，可以在全市范围内采用多种措施、联动处理，增强市的社会安全

机制。

预警服务器负责接受来自运算服务单元发来日勺预警信息，并将预警信息按照

预设的方略向业务部门及分局的报警终端或者交警报警系统发送。

服务器端的功能：接受运算服务器发来日勺预警信息；将预警信息根据信息公

他方略发往指定日勺报警终端；接受报警终端发来时查询祈求，并将查询成果反馈

给报警终端；根据报警方略将交警报警信息通过交警应用网关发往交警报警系

统。

报警终端系统功能：接受预警信息，并通过声、光等手段进行报警；向服务

器发出杳询祈求，杳询报警信息，布控黑名单及我警方略维护。

预警公布系统分别布署在中心预警服务器和各报警终端。

1、布控黑名单：系统中有多种布控黑名单库，包括：刑侦黑名单、经侦黑

名单、交警黑名单、国保黑名单、分局黑名单、派出所黑名单、省厅黑名单等等。

黑名单信息可以通过业务应用系统进行维护。车牌一旦加入黑名单就立即进入布

控预警范围，在任何卡口发现布控车辆都将引起报警。

2、报警方略：对每个布控车牌都可以指定一条或者多条报警方略。每条报

警方略都可以分别指定按级别报警、按部门报警或者按方向报警，这些报警方式

可以进行组合，形成不一样口勺报警方略，报警方略可以随时根据状况升级或者降

级，以适应案件侦破规定。例如:

抓捕报警方略：一旦设置了抓捕报警方略的车辆出现，预警公布系统首先将

向市局指挥中心报警，同步向报警申报单位报警。通过指挥中心或者报警申报单

位确定该报警信息（甚至不必通过报警信息确定），就可以向嫌疑车辆逃窜方向

有关的分局指挥中心、附近日勺拦截卡口、附近的路面警力等发出抓捕报警信息，

进行围捕。

监控报警方略：一旦设置了抓捕报警方略欧I车辆出现，预警公布系统首先将

向市局指挥中心报警，同步向报警申报单位报警。这时只对嫌疑车辆采用监控手

段，不进行围捕。也可以同步设定按方向报警，这时该报警信息也会向嫌疑车辆

逃窜方向有关的分局指挥中心、附近的拦截卡口、附近口勺路面警力等发出协助监

控的指令。指挥中心或者报警申报单位也可以发出指令，将该报警信息升级为抓

捕方略，从而实行及时抓捕。

特殊监控的报警方略：对某些需要特殊监控的嫌疑车辆，可以设定特殊R勺报

警方略，例如为了到达案件侦破保密规定，可以规定将报警信息只发送到特定的

报警终端，这种状况下，就只有设定口勺报警终端才能收到预警信息，而不会导致

泄密。

3、预警公布：布控车辆（如：被盗抢车、涉案车、假牌车、肇事逃逸车等）

在通过监控卡口时，系统会自动报警以便及时拦截，由于各条道路均设有监控卡

口，可以实现层层堵截，使布控车辆难以脱逃。

实现的原理是：运算比对系统收到识别后的车牌数据将和黑名单进行比对，

假如黑名单中有该车牌信息，将引起报警，并将该报警信息发送到预警公布系统

中。预警公布系统将根据报警车牌设定日勺报警方略通过公安网络分别向市局指挥

中心、各有关分局指挥中心、报警申报单位、各业务部门、拦截卡口、路面警力

等公布报警信息和处警指令，也可以通过无线方式向拦截卡口、路面警力等公布

报警信息和处警指令。市局指挥中心、各有关分局指挥中心、报警申报单位、各

业务部门、拦截卡口、路面警力也可以通过报警终端实时查询有关信息：报警信

息、车辆信息等等。

四、设备选型

川大智胜开发欧I智能交通系统是国内“应用最早、规模最大、精确率最高”

的企业，在智能交通领域积累了扎实日勺工作基础和丰富的应用经验。尤其是在“基

于精确号牌识别”领域，我企业处在国内领先地位。

目前，川大智胜在基于精确号牌识别基础上，开发出新i代智能交通产品

——高清视频事件检测器，该检测器采用200万（或500万）高清CCD数字摄像机,

对摄像机实时监控范围内的所有目的）采用运动跟踪方式，实时跟踪所有车辆，当

车辆通过设定虚拟线圈区域，系统采用视频触发方式自动抓拍通过虚拟线圈日勺车

辆图象，对抓拍到H勺车辆进行号牌识别，同步系统还进行多种交通事件检测和交

通参数测量，将多种功能融合为一体。对监测车道全天侯记录车辆牌照及车辆全

景特性图像，检测范围50米以内，捕捉率98%以上，车速0-200公里/小时，图片

显示中文、字母、数字清晰可辨。

（1）高清数字相机摄像机

近几年来，伴随数字摄像机技术的发展和成本的下降，高辨别率的数字摄像

机在智能交通领域的应用成为也许。我企业针对数字摄像机高辨别率、高精度、

高清晰度、色彩还原好、低噪声等长处提出了对应日勺一系列数字摄像机智能交通

系统处理方案。对车牌识别而言，数字摄像机日勺使用迅速提高了车辆近景图像欧I

质量，车牌细节清晰，可以很好日勺提高车牌识别对的率。

针对项目时不一样需求，可采用一台2()0万高清摄像机覆盖一条车道，也可

以一台20()万高清摄像叽覆盖两条车道，而对三车道或四车道采用一台5()0万高清

数字摄像机完毕覆盖。目前，已经在北京、德阳、成都、深圳、东莞、宜兴等多

种都市交通监控项目中建设应用。

⑵交通事件检测与交通参数检测技术

伴随道路的交通量不停增长，交通事故明显上升，事故或交通堵塞得不到及

时检测和处理，必然会减少道路运行效率，给社会发展带来很大的经济损失。因

此，应用道路事件检测与管理具有重要意义。同步，道路车辆内违章和违法现象

频发，采用车牌识别技术对车辆进行号牌识别，对可疑车辆进行定位识别并及时

报警也非常必要。

川大智胜开发的交通事件检测系统，能对多种事件进行检测，检测参数包括:

忽然停车、交通拥堵、车辆慢行、行人穿越、车辆逆行、遗弃物、路面突发异常

车辆等信息。能对道路多种交通参数进行检测，检测参数包括：交通流量、平均

速度、车道拥有率、平均车头间距等。对检测到向交通事件，实时上传中心服务

器，并能进行告警，同步提供对应事件的视频图像，以便交警实时察看和处理，

并能作为违章行为惩罚口勺事实根据。

⑶新一代的车牌识别技术

川大智胜通过长期算法研究和工程经验积累，开发出新一代车牌识别技术,

该技术可以对车牌宽度不不小于10()像素的车辆进行识别，并且适应多种环境状

况，相比原有车牌识别技术，车牌对日勺识别率更高。采用2()0万数字摄像机对2

车道的车辆进行所有覆盖，每个车牌大小最大只有12()个像素，因此，采用老式

的识别技术，车牌的I本的I识别率白天一般只有8()%~9()%,采用新一代日勺车牌识

别算法，车牌对的识刻率白天不小于95%。用20()万数字摄像机对3个车道进行覆

盖，每个车牌的大小只有8()个像素，采用我企业新一代识别算法进行车牌识别，

白天车牌对日勺识别率不小于90%。

同步该识别算法可和车辆视频检测技术相结合，对通过虚拟线圈附近持续多

帧图像同步进行识别，在多帧图像识别中找到最优的识别成果，使车牌识别率比

原有运用线圈触发只能对一张抓拍图像进行车牌混别，识别率有更大口勺提高。

(4)系统技术性能指标

(1)视频触发

汽车视频触发精确率：298%(白天)

汽车视频触发精确率：295%(夜间)

(2)车牌识别

车牌识别精确率：295%(白天)

车牌识别精确率：290%(夜间)

(3)交通事件检测(白天)

交通拥堵检测率：290%

忽然停车检测率：290%

逆行检测率：295%

遗弃物检测率：280%

行人穿越检测率：280%

违章变道检测率：29()%

小车驶入公交专用车道检测率：285%

大货车违禁行驶检测率：28()%

机动车驶入非机动车道检测率：290%

(4)交通参数估计(白天)

车流量估计精确率：295%

平均车速估计精确率：390%

车道占有精确率：290%

排队长度精确率：290%

五、安装注意事项

5.1安装示意图

5.2防雷、防静电、防火

出于加油站为一级防火、防雷、防静电的安全防备区域的考虑，再加上夜间

光纤较暗需进行补光，为了防止闪光灯产生电火花产生危险，故设计中考虑将摄

像机、补光灯安装在加油站口勺出口处。

重要考虑前端监控设备的交流电源、信号线路、接地网系统、等电位连接、

屏蔽等方面实行的雷电防护设计。

前端设备安装点的详细防雷措施为：

每个前端摄像点（立杆两边的旁边）都需要安装防雷接地系统。接地网安装

采用水平接地体和垂直接地体相结合，接地网水平接地体采用40*4的热镀锌扁

钢，规定深挖0.8米；豆直接地体采用L50*5()*5长2.5米日勺热镀锌角钢和接地模

块ZGD-II-1相结合。水平接地体和垂直接地之间规定可靠焊接，焊接口处规定涂

沥青防护处理。为防止雷电跨步电压危及伤害行人的安全，接地网在施工过程中

假如通过人行道日勺地方，接地网上面规定所有做绝缘