景阳智能交通综合管理平台设计方案

1、智能交通综合管理平台设计方案智能交通综合管理平台设计方案 深圳市景阳股份股份有限公司深圳市景阳股份股份有限公司 20102010 年年 6 6 月月 目录 第 1 章 系统特性.4 1.1 系统平台采用 j2ee 三层架构.4 1.2 系统采用高清治安卡口.4 1.3 系统采用高清电子警察技术.4 1.4 前端设备集中管理.5 1.5 统一的集成平台.5 1.6 广泛的兼容性.6 1.7 良好的扩展性.6 1.8 强大的报表处理能力.6 1.9 全面的稳定性设计.6 第 2 章 项目概述.7 2.1 项目背景.7 2.2 项目意义.7 2.3 项目建设原则.8 2.3.1 系统软件设计的实用性

2、原则.8 2.3.2 系统设计的先进性原则.8 2.3.3 系统设计的标准性原则.8 2.3.4 系统设计的可管理性与易维护性原则.9 2.3.5 系统设计的适应性与灵活性原则.9 2.3.6 系统设计的可扩展性原则.9 2.3.7 系统设计的开放性原则.10 2.3.8 系统设计的兼容性原则.10 2.3.9 系统设计的可靠性原则.10 2.3.10 系统平台的安全性原则.11 2.3.10 系统数据的安全性原则.11 2.4 系统设计参考标准.11 第 3 章 电子警察系统设计.13 3.1 系统组成和工作原理.13 3.1.1 车辆检测模块.14 3.1.2 图像采集单元.15 3.1.

3、3 控制抓拍记录模块.16 3.1.4 传输系统.17 3.2系统特点.18 3.2.1 高分辨率.18 3.2.2 嵌入式模块化设计.18 3.2.3linux 操作系统.20 3.2.4 卡口抓拍功能.20 3.2.5 远程维护.20 第 4 章 治安卡口系统 .21 4.1 设计方案.21 4.1.1.设备选型.21 4.1.2.总设计图.22 4.1.3.县局拓扑图.23 4.1.4.三级联动报警技术局访问系统拓扑图.24 4.2 系统原理描述.25 4.2.1.抓拍原理.25 4.2.2.补光原理.25 4.2.3.三级联动报警及数据访问系统原理.26 4.3 系统关键技术.26 4

4、.3.1 纯嵌入式抓拍管理控制主机.26 4.3.2 灯光控制功能.27 4.4 系统性能.27 4.4.1 捕获率.27 4.4.2.车辆识别时间.27 4.4.3.车牌号码识别正确率.28 4.4.4.车辆记录.28 4.4.5.测速误差.28 4.4.6.ups 后备供电（选配）.28 4.4.7.系统可靠性.28 4.4.8.系统安全保密设计.29 4.5.核心设备技术参数.29 4.5.1. 130 万像素高清晰摄像机.29 4.5.2.补光灯.31 4.5.3.嵌入式高清卡口管理控制主机.31 4.5.4.车牌识别服务主机.32 第 5 章 智能交通综合处理平台.33 5.1 智能

5、交通综合管理平台的特点.33 5.2 业务方案框架.35 5.3.后台硬件架构设计.36 5.4 功能模块图.37 5.5 违法业务处理模块.38 5.6.收费管理模块.49 5.7.设备管理模块.51 5.8.图像监控模块.55 5.9.布控与报警模块.57 5.10.交通状况模块.60 5.11.综合查询模块.62 5.12.系统管理模块.65 第第 1 章章 系统特性系统特性 1.1 系统平台采用系统平台采用 j2ee 三层架构三层架构 j2ee 提供了一个企业级的计算模型和运行环境，用于开发和部署多层体系 结构的应用,它通过提供企业级组织计算环境所必需的各种服务，使得部署在 j2ee

6、平台上的多层应用可以实现高可用性、安全性、可扩展性和可靠性。采用 b/s 方式，统一的用户授权和网络验证，操作使用简便。 1.2 系统采用高清治安卡口系统采用高清治安卡口 景阳股份高清晰车辆智能监测记录（卡口）系统通过在路口建立监控系统， 实现对公路上监控区域内所有通行的车辆进行实时监视、抓拍、识别、速度检 测、报警、记录保存车辆通行的信息。对任何时间通过该车道的车辆进行识别 和记录，并可通过传输到中心系统进行集中有效的管理，能为公安部门的有效 打击超速等各种违法行为以及盗抢和黑名单机动车犯罪、查缉交通肇事逃逸案 件、分析交通状况、加强治安管理等提供有效的技术支持。 系统采用国内最先进、稳定的

7、嵌入式抓拍主机处理技术及国际领先的计算 机视觉算法，集拍照，录像、补光、车牌识别、数据处理及传输等为一体，全 天候实时记录过往监控车道的每一辆机动车，对运行车辆的速度，车道车流量 以及交通状况进行常年不间断的自动记录、分析和存储；实现了对车辆外观、 车辆牌照、车标、司乘人员的面部特征等信息的采集、抓拍和识别。并与黑名 单比对，对嫌疑车辆进行抓拍及报警。全部抓拍数据通过网络传输到中心系统 进行综合管理。 1.3 系统采用高清电子警察技术系统采用高清电子警察技术 景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统是通过在有信号灯的道路架设 摄像机建立违章抓拍系统，对道路监测区域内所通行的闯红灯违章车辆进行实

8、时抓拍、以获取车辆的牌照号码、颜色、物理大概尺寸等信息，再将信息通过 传输网络传输到公安交通指挥中心和交通控制分中心的数据库中进行数据存储、 查询、比对等处理。以便进行集中有效的管理，能为公安部门有效打击违章闯 红灯等违法行为提供有效的技术支持。这些信息也可以用于违规车辆进行处理 的法律 依据。 景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统采用目前最前沿的主流设备， 图像采集单元为工业级高清晰摄像机，最高像素可达 200w。与传统摄像机（约 40w 像素）相比，最高分辨率可达 1280 x960，因此，图像清晰度有一个跨越性 的提高。 系统采用先进、稳定的嵌入式结构设计以及国际领先的计算机视觉算法，

9、 集拍照、补光、车牌识别、数据处理及传输等为一体，全天候24小时记录监控 车道的每一辆闯红灯机动车；实现了对车辆外观、车辆牌照等信息的采集、抓 拍和识别。并与黑名单比对，对嫌疑车辆进行抓拍及报警。全部抓拍数据通过 网络传输到中心系统进行综合管理。 数据传输是基于以太网的 ip 网络接口方式，易于与其它设备接口。系统控 制中心管理服务器与各卡点主机的连接采用星形拓扑结构，每个监控点均可与 控制中心直接连接，传输车辆通行数据和监控图像数据。网络互联采用光纤或 其它通信方式。 1.4 前端设备集中管理前端设备集中管理 通过电子地图技术对设备进行管理，操作界面直观方便，能从广泛意义 （不局限于某家厂商

10、的设备或某种特定的设备）上来实现对前端设备的信息管 理、了解设备实时运行状态、对指定设备进行参数配置等一系列的功能，可操 作性强，使用方便。 1.5 统一的集成平台统一的集成平台 将视频监控、电子警察、治安卡口、交通信息采集成到一个统一的平台， 统一界面、统一数据结构、集中存储。实现网络化管理、信息共享，充分提升 各子系统的效率，增强了交通指挥调度的快速反应能力、强化路面调控能力， 并为实现各类资源的共享打下良好的基础。系统支持基于权限的安全访问机制， 通过统一的角色和权限管理，使得分层化管理和集成化管理可以有效结合起来， 安全性能得到保证。 1.6 广泛的兼容性广泛的兼容性 可以与机动车管理

11、系统、驾驶员管理系统和事故管理系统无缝对接； 符合行业标准，实现异构数据的集成和交换，将数据提供给第三方发布平 台（如报纸、电台、声讯电话等媒体）发布。 兼容各种厂商的电子警察：中心管理平台与前端控制设备是松散耦合的关 系，前端控制设备可能来自不同的厂家、不同的产品，但是通过建立一套统一 的、可扩展的消息体系之后，可将这些不同厂商生成的设备集成到一个统一平 台，具有灵活的适应性和强大的兼容性。 1.7 良好的扩展性良好的扩展性 由于系统采用开放体系架构，并提供开放的接口协议，支持将来其他的扩 充系统接入（如交通信号控制、gps 定位、接出警系统等） 。 1.8 强大的报表处理能力强大的报表处理

12、能力 系统提供了一套真正适合交通业务数据环境的复杂 web 应用报表系统，其 报表设计器采用简捷的图形化设计方式,能够精确控制打印格式，还可将打印结 果导出成各种格式的文件。通过强大的数据分析功能，可以展现出丰富的统计 分析数据。 1.9 全面的稳定性设计全面的稳定性设计 前端设备工作环境恶劣，系统设计中采取了全面的保护性措施，保证系统 常年稳定工作，大幅度降低维护成本。 第第 2 章章 项目概述项目概述 2.1 项目背景项目背景 随着加入世贸组织后机动车价格持续下调以及市民生活水平的不断提高， 机动车保有量急剧增长，如何采取先进的交通管理技术和手段，改善城市的交 通状况，建设一个适宜于创业发

13、展和生活居住的城市，是城市未来发展的重要 任务。 2.2 项目意义项目意义 随着经济的发展，城市机动车数量与日俱增。而机动车违章行为是造成交 通秩序混乱、交通堵塞及引发交通事故的重要原因之一。如何加强对机动车驾 驶员的管理是交通工程工作中的重大课题。电子警察系统作为城市交通智能化 管理重要组成部分，在规范行车安全、增强安全驾驶意识、杜绝闯红灯现象和 打击违法犯罪行为等方面具有重要的意义。对驾驶员来讲，它可以提高遵纪守 法意识，避免事故发生，保障人身安全；对交通管理者来讲，它可以提高执法 水平，提升人员素质，对违章行为能够快速反应；对社会来讲，它可以确保交 通安全、行车畅通，从而使交通成为经济建

14、设的动脉，对社会发展和人们日常 生活产生深远影响。 就目前形式看，道路交通参与者日益增多，交通管理涉及面越来越广，暴 露出来的管理空当也愈来愈多，因漏管造成的危害也越来越大。因此，如何对 机动车违章进行有效的管理，是加强社会综合治安综合治理、全面提高公安交 通管理水平、强化交警管理责任制、建立长效管理机制的有效举措，也是公安 机关树立文明形象，提高交警素质、办事效率、工作透明度，加强社会监督， 达到党和群众满意的需要，对于扭转交通管理消耗、疲于应付的被动局面具有 不可估量的作用。 2.3 项目建设原则项目建设原则 2.3.1 系统软件设计的实用性原则系统软件设计的实用性原则 在保证应用需求的前

15、提下，系统集成软件设计时力求做到简洁、实用，并 且充分考虑目前交警实际业务处理情况和信息系统建设的实际情况，尊重用户 单位现有的管理模式和经验，继承用户的实际运行惯例，方便使用，减少使用 者的工作强度。 本系统充分考虑到实际使用的方便性及舒适美观的视觉效果，具体形象的 图标按钮和详细的在线帮助让操作人员使用轻松自如。系统采用了人机界面良 好的图形化界面，简明清晰、直观友好，功能实用，操作和维护简单方便。用 户安装相应软件后即可实现智能控制，包括对软件的管理、操作和配置等。即 使系统操作人员非计算机专业人员，只需要经过少量的培训，也能使系统有效 地发挥作用。 系统中所用设备，以技术成熟和性能可靠

16、为标准，采用性能/价格比高的产 品，而不是一味地追求技术上的先进性。设备选型符合国家和地方政府的法规 政策和行业技术标准，与用户及其上级管理部门的有关规定要求相适应，与用 户在经济能力方面的实际情况相吻合，最大限度地利用现有的环境、设备、通 信等资源，保证业主的投入产出效益最大化。 2.3.2 系统设计的先进性原则系统设计的先进性原则 本系统采用的相关技术与产品均为目前主流应用技术，并预留升级空间， 保护用户投资的长期有效。系统在实用可靠的前提下，尽可能追踪国内外先进 的计算机软硬件技术、信息技术与网络通信技术，充分利用科技进步成果，采 用先进的设备、软件、结构体系和其他先进技术的产品，保障系

17、统的高效运行。 系统软件采用模块化设计，针对不同的用户层和不同的环境提供不一样的 设计方案，在此基础上可以进行软件的二次开发，保证各项技术可以不断的更 新和升级以维持系统的先进性，使系统软件具有较长的生命周期。 2.3.3 系统设计的标准性原则系统设计的标准性原则 系统设计时遵循最新的 its 国际标准、国家标准和行业标准。主要硬件设 备和软件的选型符合国内外相关标准及公安交通管理部门的技术规范；符合公 安部、省厅和金盾工程的整体规划要求；符合公安部交通违法业务处理系统的 数据规范和代码标准。在软件开发管理上遵循 iso9000/cmm 认证标准，与全 国道路交通管理信息系统建设目标、要求相一

18、致。 2.3.4 系统设计的可管理性与易维护性原则系统设计的可管理性与易维护性原则 系统设计中，充分考虑系统日常运行中的管理与维护的有效与便利。 采用业内通用的易于维护的系统平台。 考虑软件的体系结构、开发平台、开发工具及合理的网络体系结构。 设计友好的操作界面，业务流程清晰，符合常规业务处理习惯，包含有 完整的业务操作文档，使用简单便捷，保证业务处理的快速与准确。 系统软件配置体现自动化，避免复杂的系统配置文件。 系统软件升级自动化，减轻升级部署的工作量。 系统维护管理的操作简单、方便，备份及数据恢复快速简单，并在系统 中建立完整的系统维护文档，为系统维护人员提供方便。 系统运行的高稳定性和

19、高可靠性使系统维护人员有较少的工作量，系统 具有自诊断和自恢复功能，部分系统故障可以由系统本身自行修复，或 者帮助维护人员定位和排除故障，从而进一步减少工作量。 2.3.5 系统设计的适应性与灵活性原则系统设计的适应性与灵活性原则 集成系统平台在不断改进中日趋完善。为适应发展中的管理要求，可以对 应用系统随时做出灵活的调整，这就要求系统的模块化程度高，数据与程序相 对独立，程序与控制参数相对独立，以便于系统的调整与升级，适应不断发展 的管理需求。 2.3.6 系统设计的可扩展性原则系统设计的可扩展性原则 系统软、硬件采用模块化结构，各模块功能明确。系统配置灵活方便，可 以根据用户的实际情况和具

20、体要求增减相应模块，使应用更具合理性。 系统结构易于扩充，提供了灵活的系统组合，用户可根据需求灵活配置设 备数量。当本系统需要变更数量时，只需增加相应独立的设备即可融入现有系 统，完全适应今后可能出现的更大任务负载的要求。 硬件平台具有可升级性，计算机系统的性能指标能够满足三年内系统发展 所需的存储量和处理能力的要求；主计算机系统可根据需要进行处理能力和存 储能力的扩充，当需要时可以增加新的计算机设备，同原有计算机设备一起工 作以提高系统的处理能力，保证原有资源的充分利用。 系统集成软件平台采用通用操作平台、数据库系统和标准通讯协议，采用 模块化结构设计。技术平台和接口协议符合国家、行业和国际

21、相关标准，具有 良好的互联、互操作能力，支持现有信息系统、指挥中心联网，支持二次开发， 便于功能和规模的扩展和不断升级调整。 2.3.7 系统设计的开放性原则系统设计的开放性原则 整个系统是一个开放系统，可用于企业内部网的相连。遵循最新的国际标 准、国家标准和行业标准，支持不同数据库的互访，提供与不同系统设备互联 的相关底层协议和有关数据。 2.3.8 系统设计的兼容性原则系统设计的兼容性原则 设计时充分考虑系统和现有系统的兼容性，把系统集成平台作为智能交通 管理系统整体的一部分来考虑。系统集成平台可与以下系统相兼容： 当地的机动车登记系统； 当地的驾驶员管理系统； 全国公安交通管理信息系统；

22、 其他相关系统。 2.3.9 系统设计的可靠性原则系统设计的可靠性原则 系统设计遵循国际标准，能长时间稳定工作，运行可靠性高。同时系统具 有良好的容错能力，不会因用户的误操作引起程序运行出错。 系统硬件设备的设计采用主流产品，降低系统中的不稳定因素，以保证系 统的高质量和高稳定性。 系统软件最大限度地集成业界稳定且优秀的主流技术及组件，采用成熟技 术以降低系统的不稳定因素。 计算机网络采用高可靠性的结构，提供较强的网络管理能力和故障管理能 力。系统在发生故障或输入数据不合理等情况下，有较高的抗干扰能力和控制 故障的能力，以避免系统发生停顿或遭到破坏而影响工作。 系统采用先进的容错技术以提高可靠

23、性，提供详尽的故障处理方案，以保 证系统的快速恢复。 2.3.10 系统平台的安全性原则系统平台的安全性原则 安全性是该系统的一个重要的技术指标，它包括整个网络硬件设施的安全、 数据库的安全等等。 系统设计时充分考虑到了系统平台的安全性。系统数据在支队集中存储的 情况下，系统中心端的安全和稳定，直接关系到交通违法业务处理的工作。系 统设计时从整体上采取了应急措施，充分考虑系统的容错性和防灾能力以及发 生意外时的情况。通过冗余存储设备和网络设备、不间断电源来保证单机的可 用性，同时还通过双机或多机互为备份方式，来保证在服务节点发生故障时， 能快速、准确地将服务恢复。 另外，网络的安全性也十分重要

24、。网络病毒、网络黑客等严重影响了系统 的安全性，建议使用防火墙，并使用最新的杀毒软件，经常更新病毒库，防范 于未然。 2.3.10 系统数据的安全性原则系统数据的安全性原则 系统中有关驾驶员的交通违法数据直接关系到每个驾驶员的切身利益，为 了防止数据的丢失和数据的恶意篡改，系统设计时采用了可靠的防范措施。应 用系统具备坚固的安全措施保护关键数据，除对系统中用户进行有效的权限管 理之外，对用户在系统中的所有操作都做了详细日志记录，以便以后复查。通 过集中的用户信息存放和受保护资源的全局命名，在服务器系统中建立统一的 安全管理模式。 2.4 系统设计参考标准系统设计参考标准 中华人民共和国道路交通

25、安全法 中华人民共和国道路交通安全法实施条例 闯红灯违法自动记录系统通用技术条件 （ga/t496-2004） 公路车辆智能监测记录系统通用技术条件ga/t497-2004 民用闭路电视系统工程技术规范gb50198-94 民用闭路监控电视系统工程技术规范gb02198-94 道路违章管理管理信息代码 （ga 408，2-2003） 公安综合信息系统规范 （ga 417，1-2003） 全国道路交通管理信息数据库规范 （ga 329，3-2003） 全国道路交通管理系统数据交换格式 （ga 409，3-2003） 公安部交管局道路交通科技发展九五计划和 2010 年规划 公安部交管局、建设部建

26、设司城市道路交通管理评价指标体系 （2003 年 版） 测量、控制和试验室用设备的安全要求 （gb 4793.1-1995） 信息技术设备（包括电气事务设备）的安全 （gb4943-1995） 电力工程电缆设计规范 （gb50217-94） 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 （gb 50168-92） 电气装置安装工程施工及验收规范 （gbj 232-92） 安全防范工程程序与要求 （ga/t75-94） 安全防范系统通用图形符号 （ga/t74-94） 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

27、术规范 （cecs81-96） 计算机信息系统安全 （ga 216.11999） 计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范 （ga 2672000） 安防系统工程质量检验实施细则（试行稿） 第 3 章 电子警察系统设计 3.1 系统组成和工作原理系统组成和工作原理 系统构成原理图 景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统主要由：前端设备，传输系统 和终端管理平台三部分构成。3.1 前端设备 景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统路口前端设备主要由工业级高 清图像采集设备、补光灯、车辆检测地感线圈、嵌入式抓拍控制主机（内置车 辆检测模块、红灯信号检测模块、主控模块、电源保护控制模块）组成，完成 车辆

28、行驶检测、机动车违章行为检测、通行及违章图片抓拍、补光灯控制、抓 拍记录相关信息网络上传等任务 系统工作原理流程如下： 抓拍主机红灯信号检测模块实时检测路口红灯信号变化，用以闯红灯违章行 为分析; 每个车道抓拍点埋设前后两个线圈，当有车辆经过地感线圈时，抓拍主机车 辆检测模块会立即检测到有车辆通行并可根据车辆经过两个线圈的先后、间 隔时间来辨判断车辆的行驶方向以及计算出车辆当前行驶速度; 抓拍控制主机根据红灯信号检测模块、车辆检测模块反馈的红灯、行驶速度、 行驶方向信息以及路口监测要求来控制高清图像采集设备抓拍取图; 高清图像采集设备接受到控制主机抓拍控制信号，触发闪光灯同步补光抓拍 采图，通

29、过网络发送到抓拍控制主机; 抓拍控制主机将抓拍数据初处理后，本地保存或通过传输系统上传到中心管 理系统; 中心管理系统实时接收路口前端车辆通行违章记录进行识别处理、分类存 储。 .1 车辆检测车辆检测模块模块 为保证系统的抓拍率，采用地感线圈来检测车辆信息。地感线圈是目前被 广泛使用的准确性最高的车辆检测方式。 地感线圈是基于涡流传感器的工作原理，线圈中由车辆检测器提供一直产 生着频率稳定的交变磁场，当车辆经过线圈时，交变的电磁场会在车辆的金属 底盘中产生涡流，而涡流电磁场又会反过来影响线圈中频率，嵌入式抓拍控制 主机会根据线圈中变化的震荡频率也判断车辆经过信息，并给出开关量信

30、号。 嵌入式抓拍控制主机中集成了高速车辆检测模块，检测响应时间小于 5ms 才能保证快速有效的触发。开关量输出采用光隔离输出，以避免触点式开关输 出时的延时，大大地提高了测速和抓拍的准确度。景阳股份嵌入式高清晰闯红 灯电子警察系统采用环形线圈检测技术。为保证车辆测速精度，采用线圈测速 技术，检测模块响应速度小于 3ms,灵敏度多级可调。 .2 图像采集单元图像采集单元 图像采集单元是整个系统最基础的部分，直接关系到后期识别的准确率。 因此在整个系统中，我们采用了高清晰工业级专用摄像机以满足系统的实际需 求。它采用彩色逐行 ccd 成像元件，所拥有的高像素和高帧频是普通网络摄像

31、机所不能达到的，因此特别适用于智能交通领域。 高帧率 基于百兆高速以太网传输, 满足智能交通领域各种需求。 自动智能增益和白平衡调整 可根据外界环境光线智能调整拍摄图像的亮度和色彩，实现最佳成像效果。 可调整的补光延时 摄像机拍摄和补光设备控制使能的时序关系可根据需要进行灵活设置， 环境设置 对于逆光补偿，高光抑制，暗部增强等场合的成像质量有明显改善。 直接搭配双线圈实现测速 双线圈连接端子可直接同地感线圈或车检器相应端口进行连接，轻松实现双线 圈测速和抓拍功能。 rs232 串口 具有可实现抓拍功能的 rs232 串口，可在抓拍的同时转发用户数据，方便的同 雷达等用户设备进行连接。 断电参数

32、记忆功能 采用闪速储存器进行参数保存，摄像机断电重启后也无需重新设置工作参数。 景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统所使用高清晰工业级专用摄像 机使所拍摄的车辆图像不仅能清晰的分辨汽车牌照,而且即便是在夜晚也能清晰 的分辨车牌号码及车辆特征。 .3 控制抓拍记录控制抓拍记录模块模块 控制抓拍记录为模块化嵌入式抓拍主机。整个主机包含车辆感应触发、红 灯检测模块、摄像机和闪光灯同步抓拍、图片初级处理、存储和设备管理等功 能。 当抓拍主机监测到有红灯时，会通知系统准备抓拍。此时如果有车辆通过 地感线圈时会发出一个信号给主机，主机会通过这个信号来触发摄像机开始抓 拍，摄像机同时又会触

33、发闪光灯补光，整个抓拍过程在瞬间完成。 完成上述动作后，抓拍主机会对相关图片做初级处理，并通过网络传输到 后端管理平台数据库进行进一步的识别等处理。若出现网络不畅通或中断的情 况，抓拍主机本身亦可对抓拍图片进行存储，以保证信息不会丢失，待到网络 通畅后再传至后端管理平台。 系统亦可实时监控路口前端设备的运行状态，对故障的处理及自我修复。 电子警察闯红灯系统抓拍工作流程图： .4 传输传输系统系统 传输系统是将前端信息传输到后端管理平台的一座桥梁，整个传输线路通 过前端光纤与嵌入式抓拍主机上的千兆网络接口相连接传输到后端。嵌入式抓 拍主机集成了千兆工业级网络交换机，以保证传输通道

34、的带宽和速率。 系统采用的是国际通用标准 tcp/ip 和 ftp 协议，支持各种有线（电信专网、 光纤等） 、无线方式（微波、gprs、cdma1x、3g 等）的通信设备。 根据高清晰电警系统高清晰图像采集传输、市内路口车流量大等特点，网 络传输系统一般采用专用光纤网络组网方式，如果与视频监视系统共用光端机， 可采用数模复用光端机，即在一根单模光纤上传输视频监视系统前端快球的视 频信号、及镜头的控制信号，同时提供千兆的以太网口用以传输闯红灯电子警 察自动监控系统前端控制部分的违法车辆信息。 3.23.2系统特点系统特点 嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统为景阳股份基于多年图像及识别领域的 强大研

35、发基础，自主开发的具有自动抓拍记录、车牌识别功能、卡口功能的智 能交通管理系统，它以先进的嵌入式、模块化设计为核心技术，同时集图像处 理技术、数据压缩技术、自动控制技术、数据库技术、通信技术等多项高新技 术于一体的高科技电子监测执法系统，该系统是现代城市交通管理部门预防交 通事故、维护交通秩序、加强交通管理、严格执法的最佳拍档。系统能够对闯 红灯违法车辆、超速车辆、逆行车辆等进行自动判断与图像记录，为城市交通 执法部门提供有效、可靠的车辆违法过程图片记录，对交通违章、违法提供强 有力的法律依据。 .1 高分辨率高分辨率 景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统采用目前最前沿的主流

36、设备， 图像采集单元为工业级高清晰摄像机，最高像素可达 200w。与传统摄像机（约 40w 像素）相比，最高分辨率可达 1280 x960，因此，图像清晰度有一个跨越性 的提高。 系统在设计上考虑到智能交通行业的特殊性以及户外环境变化的要求，图 像采集单元采用专门为电子警察应用设计的高清晰专用摄像机，它是基于以太 网接口传输，最小曝光时间为 0.067ms，低照度，信噪比为 48db，rgb 增益可 自由调整，并配合内置软件的精确计算，可实现不同环境和光照情况下取得高 清晰的成像效果。 .2 嵌入式模块化设计嵌入式模块化设计 景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统主要设备采用嵌

37、入式模块化设 计，操作系统采用经优化的 linux 系统，可以避免目前网络频繁发生的病毒流 行、黑客入侵、windows 安全漏洞等现象引发的系统稳定性、系统安全性、信 息安全性问题。 采用功能强大的 arm 嵌入式处理器、dsp 数字信号处理器和嵌入式操作系 统，整机具有高集成度、高性能、高稳定性、高可靠性的特点； 产品高集成度：抓拍主机集合车辆检测、红灯判断、触发抓拍、数据存 储、数据传送、自我检测等功能； 产品高性能：由于采用功能强大的 arm 和 dsp 处理器，使产品具有高速 数据处理能力，可处理每小时车流量在 20000 辆（6 辆/秒）以上的极端情况； 产品高稳定性：主机全部采用

38、工业宽温设计，在严寒的北方和酷热的南 方，都有很好的适应能力； 高品质自动调速冗余风扇，高稳定冗余电源，加上温度感应、风扇监控 等功能和景阳股份专利的机箱设计，为长期稳定运行保驾护航，确保能满足各 种环境下 24 小时不间断抓拍的需求； 产品可靠性高：主机具有对整个系统（包括摄像机、补光灯等设备）的 保护、检测、修复功能，当主机检测到系统输入电源异常时会自动对系统内所 有设备进行保护、当检测到系统内设备未正常工作时会自动修复，如遇到无法 修复的重大问题，主机会自动向指挥中心发送故障信息，然后人为进一步检测、 修复； 产品多元化：产品采用模块化设计，各模块可独立拔插组合，具有强大 的功能扩展能力

39、，能够适应大多数的市场需求，可以根据具体项目的不同需求 可以调节主机内部的构成，从而灵活适应市场的需求； 最大支持 8 车道，10 路高清晰图像接入； 可以支持特写全景同时拍照、车头车尾同时拍照等多种应用方案； sd 卡/sata 硬盘等本地存储功能，支持网络中断情况下的存储； 支持有线（10/100/1000mbps 以太网） 、无线（802.11b/802.11g）等多 种网络接入方式； 支持网络远程配置、启动和固件升级，设备管理和维护方便； 内置看门狗，支持异常重启。 3.2.3linux3.2.3linux 操作系统操作系统 控制主机采用 linux 操作系统。众所周知，linux 操

40、作系统与其他操作系 统相比有极大的优势： 开放性:是指系统遵循国际标准规范，特别是遵循开放系统互连（osi）国 际标准。凡遵循国际标准所开发的硬件和软件，都能彼此兼容，可方便地 实现互连。 多任务:是指系统同时执行多个线程，而且各个线程的运行互相独立。 高效的系统调用：在非图形模式下，系统为用户提供低级、高效率的服务。 设备独立性：采用模块化的嵌入式设计,保证各个模块独立运行，互不干扰， 任何模块出现故障都不会影响其他模块的正常运行，更不会影响整个系统 的正常运行，具有高度的稳定性、可靠性。 可靠的系统安全：lnux 采取了许多安全技术措施，包括对读、写控制、带 保护的子系统、审计跟踪、核心授

41、权等，这为网络多用户环境中的用户提 供了必要的安全保障。 系统软件功能的可扩展性：系统应用软件设计严格遵循模块化的思路，与 其他系统的互联已预留必要扩展接口，在保留软件知识产权的前提下所有 接口协议和数据格式向用户完全公开，切实做到支持系统的集成、二次开 发及功能调整。 .4 卡口抓拍功能卡口抓拍功能 景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统除了对一般违章车辆（如：超 速、闯红灯、逆行等）进行抓拍外，同时还具备卡口抓拍功能。可通过对嵌入 式抓拍系统软件进行设置后，实现卡口抓拍能力。 .5 远程维护远程维护 景阳股份嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统支持远程维护功能，系

42、统维护 人员能通过远程实时访问了解系统前端设备运行状况，并可通过软件对系统功 能进行远程设置和修改。 第 4 章 治安卡口系统 4.1 设计方案设计方案 .1.1.设备选型设备选型 图象质量是整套系统质量的核心，建议每条车道采用一台 130 万像素的高 清摄象机。 高清摄象机在抓拍图像的同时提供高清图像，并上传指挥中心。 根据公安部公路车辆智能监测记录系统通用技术条件（ga/t 497-2009 之规定，高清卡口设备的车辆抓拍率不得低于 99.9%，基于此，建议采用线圈 触发的方式。 采用纯嵌入式（而非市面上大部分企业所采用的嵌入式工控机式）前端主 机，安全性稳定性更强、处理能力

43、更高、施工及维护极其简便。 采用国内顶尖的车牌识别系统。景阳股份研发中心凭借技术优势，结合多 年的智能交通领域的研发和探索，在车牌识别率上始终处于行业领先的地位， 拥有核心技术。治安卡口白天车牌的识别率可以达到 95%以上，夜间不低于 93%。（抓拍率 99.9%）。 具备多样化的报警功能。智能车辆记录设备的最大功能在于自动对违规车 辆进行记录、分析及报警。声音报警和光报警及声光组合报警或其他要求的报 警方式接口。当出现违章车辆的时候，系统会自动提醒工作人员。以方便管理 人员能够在第一时间对其进行拦截。报警类型包括，超速报警、黑名单报警、 偷盗车辆报警、无牌车报警等多种违章警告方式。用户可以根

44、据需求进行定制， 或对已有的各种报警类型进行选择。 强大的后台管理功能。具备智能数据导出、辅助数据分析、红黑名单管理、 智能磁盘管理及备份系统。 充分考虑系统扩大及升级需求，系统预留标准数据接口，可以随时实现二 级、三级联动报警的需要。 完善的售后服务。基于对我们产品的信心，我们提供 2 年免费维保、终生 保修。 .1.2.总设计图总设计图 .1.3.县局拓扑图县局拓扑图 .1.4.三级联动报警技术局访问系统拓扑图三级联动报警技术局访问系统拓扑图 4.24.2 系统原理描述系统原理描述 .2.1.抓拍原理抓拍原理 检测方式，高清卡口目前支

45、持地感线圈检测（成本最低、技术成熟），雷 达检测（成本较高，无需破路，测速准确），视频检测（需要出发摄像机，成 本较高，检测率相对其他方式略低），微波及红外检测（极少用）等。 本设计方案以应用最广泛的地感线圈为检测方式对系统进行介绍。 地感线圈检测具备的主要功能为：车辆检测，车辆抓拍，车型识别，速度 检测，压线检测，逆行检测等。 当车辆经过第一个线圈时，地感线圈会产生触发信号，当嵌入式管理控制 主机检测到有机动车经过第一个地感线圈时，系统开始计时，当车辆行驶至第 二个线圈时，嵌入式管理控制主机结束计时，并测算车辆的瞬时速度，同时给 高清工业摄像机发出抓拍指令。高清摄像机在接到指令后，同步给闪光

46、灯电平 信号，闪光灯在抓拍的瞬间给抓拍环境补光。 .2.2.补光原理补光原理 目前高清治安卡口主要适用闪光灯作为补光单元。闪光灯内置高配电 容，能够在瞬间充电，以满足闪光灯爆闪时的消耗。目前高清卡口所有的闪光 灯充电时间以毫秒级计算，在 220v 标准电压的工作环境下，高配电容可以充放 电 1050 次（根据所需亮度可以调节），即能够满足每秒钟抓拍 10 台车的 极端情况。 为了节约电能，景阳系列抓拍主机支持环境光自动检测，抓拍主机实 时监视摄像机所采集视频的亮度，在亮度高于预设要求的时候，控制主机内置 的管理系统会自动关闭补光单元的电源，以争取最大程度节约电能。 车牌识别原理

47、为了提高端室外设备的稳定性，我们采用高性能，低功耗，高稳定性的工 业级嵌入式集成设备，将负责车牌识别的识别主机及负责存储的数据服务器放 置于后端。每台摄像机在安装的时候都做了标示，并具有自己的 ip 地址，在摄 像机抓拍到车辆后会通过网络的方式向指定的后台车牌识别主机发送所抓拍的 图片，车牌识别负责接收含有路口信息等属性的前端图片，同时对图片中的车 牌信息进行扫描识别，识别后的结果会自动上传到系统指定的存储服务器以供 用户检索和使用。 .2.3.三级联动报警及数据访问系统原理三级联动报警及数据访问系统原理 黑名单报警 设于市局的黑名单服务器提供数据写入接口，可供省厅、市局、县局

48、写入黑名单车辆，市局数据存储服务器实时接收各县局抓拍主机数据，并与黑 名单服务器进行数据比较，当出现黑名单车辆时，数据存储服务器及时将嫌疑 车辆的信息上传给报警主机，报警主机连接省厅、市局、县局的声光报警设备 或 led 显示设备，实现三级实时嫌疑车辆报警功能。 数据访问 县局主机实时将个路口抓拍数据传送给市局的数据集中存储服务器。 存储的车辆信息包括：车辆照片（含驾驶员面部信息）、车牌号码、行驶时间、 经过地点、行驶状态、车辆速度等信息。省厅、市局及各县局在自己的授权范 围内使用 web 浏览或客户端通过访问数据集中存储服务器，获取个路口的抓拍 数据。web 浏览器及客户端根据不同权限，提供

49、查询（含模糊查询）、打印、 导入、导出、设置、统计、发布等功能。 4.34.3 系统关键技术系统关键技术 .1 纯嵌入式抓拍管理控制主机纯嵌入式抓拍管理控制主机 本主机为景阳股份最新研发的可以广泛应用于智能交通领域的抓拍设备。 比以往的工控式抓拍和伪硬件（微型工控）抓拍主机更具有高性能、高稳定、 易维护、多功能等特点。 景阳系列抓拍主机全部采用工业级标准设计和制造，在出厂前全部经过耐 温，耐湿等严格测试，能够承受零下 40零上 50 度左右的温度。嵌入式设 计能够有效节约 60%左右的电能。 .2 灯光控制功能灯光控制功能 和其他同类产品的补光时间是通过光敏、时

50、控开关等方式进行控制。sn- ip 系列抓拍主机对灯光控制实现了全智能化自动控制。系统通过分析图片质量 即可控制灯光的时间和亮度。 4.4.3 故障报警及恢复功能 hits-kk-1 系列抓拍主机通过网络及视频传感器实时监控设备的运行状态， 并自动保存运行报告，当设备出现软故障时，系统会通过自动断电或设置回滚 等方式恢复使用，如果是硬件故障，系统会自动记录故障信息，并及时向指挥 中心报警。 4.44.4 系统性能系统性能 .1 捕获率捕获率 在车辆通过时（含按车道正常行驶和压车道分道线行驶两种状况），卡口号牌 系统能准确拍摄其图像,并在图像中标明叠加车辆信息（地点、时间、通道、

51、速 度、超速比率、号牌、车牌颜色、车型等）。在监控区域内对 0km/h240km/h 行驶的车辆图像捕获率99%。 4.5.2 图像存储格式 车辆前景高清图片存储格式为 jpeg 格式，几何失真2%，色彩为 jpeg/24bit 色， 分辨率为 1280960。压缩后小于 250kb，压缩比率因子可调节。 4.5.3 图片清晰度 车辆的前景高清图片包含车牌、车辆前景、机动车前排司乘人员正面特写等信 息。号牌图像的水平分辨率达到 130 万个像素点；高清图片能人眼看清车辆机 动车前排司乘人员正面脸像、车辆类型、号牌、颜色、轮廓及装载情况。 .4.2.车辆识别时间车辆识别时间 从图像

52、输入到识别结果输出时间200ms(不计网络延时)。 .4.3.车牌号码识别正确率车牌号码识别正确率 对卡口前端车辆图像捕获率、号牌识别率、号牌识别准确率的界定符合 （或优于）ga/t 497 和 ga/t 669.9 中有关要求，在此基础之上对车头图像的 号牌识别率97%,号牌识别准确率（全天）95%。 .4.4.车辆记录车辆记录 每条完整的车辆通行数据记录需包含以下内容： 车辆通行相关信息数据：该车辆的通过卡口、通道及方向；该车辆的通行 时间；该车辆的车牌识别结果（车牌号码、车牌颜色、车辆类型）；该车辆通 行速度等。 车辆通行相关图片数据：车辆的前景高清图片（包含

53、车牌、车辆前景、机 动车前排司乘人员正面特写等信息）。 .4.5.测速误差测速误差 当车速在小于 100 km/h 的速度范围内，测速误差应不超过-3km/h0 km/h；当车速大于或等于 100 km/h 范围时，测速误差应不超过机动车速度的- 6%0%。 4.4.6.ups4.4.6.ups 后备供电（选配）后备供电（选配） 前端卡口的所有设备均由 ups 后备电源供电，ups 的续流时间为 5 小时。 .4.7.系统可靠性系统可靠性 系统中任意一路图像、数据的年故障时间应低于 5（约 40 小时）（不含 不可抗力因素造成的故障）。 a、系统中使用的所有计算机设

54、备，所有操作系统、软件均是正版软件，并安装 正版网络防火墙软件，以确保系统不受网络病毒的危害。 b、系统支持热备份并配置热备份服务器，敏感数据机密性、完整性保护；各类 型的服务器及工作站的数据存储，系统能够将数据定期自动备份，以保障重要 数据的安全性。 c、系统具备自动检测功能,系统内硬件设备运行中断、网络故障、通讯中断及 前端视频信号丢失，均会提供报警。 d、自项目建设之日起，厂家即配置 5 套以上关键设备作为常规备品备件。如果 前端设备出现故障，可以通过立即更换损坏设备的方式，恢复系统的正常工作。 .4.8.系统安全保密设计系统安全保密设计 系统信息安全保障体系提供了身份认证

55、、权限管理、数据传输的机密性保 护、数据传输的完整性保护。 项目采取以下的安全保密措施： a、各出入口站点现场安装的设备均按照统一要求接入网络。 b、与监控中心网络数据连接的设备要求做好与公安网完全隔离或安全接入。 c、提供抗中间人攻击、抗重播攻击的保护。 d、提供认证和资源保护的授权，提供多级权限及操作员密码保护。 e、提供终端对网络资源的访问控制。系统必须实施强制访问控制。除安全管理 员外，任何用户不得擅自更改其权限、不能越权操作、不能将其权限转授于其 他用户。安全管理员除完成授权功能以外，不能浏览、修改、删除系统中的任 何其它数据。所有权限更改等重要操作，将被系统记录并安全的保留，以备查

56、 阅。 f、各前端工站机房严加管理，防止图像数据资源被用作他途。 g、前端机柜全部采用加厚不锈钢钢板制造，悬挂于摄像机立杆 3 米以上高度， 拥有入侵自动报警装置，并将用于存储数据的车牌识别工作站及服务器置于后 端，有效避免人为损坏，系统整体设计严格执行安全防范系统雷电浪涌防护 技术要求及建筑物防雷设计规范，室外设备全部采用 ip66 以上防护等级， 确保所有设备在避雷、防水、防尘、耐高低温性能上达到招标要求。 .核心设备技术参数核心设备技术参数 .5.1. 130130 万像素高清晰摄像机万像素高清晰摄像机 概述概述 采用高端 130 万像素 sony ex-vi

57、ew ccd,结合高性能压缩及处理系统为用户提供一套全 数字化的高清晰度、高帧率、实时图像采集系统，特别适合智能交通监控和车牌抓拍。 提供全面二次开发支持，提供二次开发函数库，通过 sdk 函数库，可以实现对本产品 的灵活控制。 主要特性主要特性 高像素：1280（h） 960(v)有效像素 高帧率传输：1280（h）960(v)下 22.5 帧/秒，1280（h）720(v)下 25 帧/秒 曝光时间 1/50 秒1/50k 秒可设 摄像机工作参数可编程设置，具有掉电记忆功能，可自动恢复断电前工作状态 彩色/黑白模式自动切换 双触发测速抓拍功能，抓拍参数可编程（帧数可设置） 宽工作环境范围-

58、25+60 技术规格技术规格 型号 sn-ipc54/55 摄像机部分 传感器类型1/3130 万像素 sony ex-view ccd 总像素1348（h）x976（v）约 1.32m pixels 有效像素1280（h）x960（v）约 1.23m pixels 像素尺寸 3.75um(h)x3.75um(v) 图像输出 22.5f/s：1280x960 25f/s：1280x720 30f/s：800x600 30f/s:640x480 30f/s:320x240 最低照度 0.3lux 信噪比 48db 曝光模式ae/ai/手动，手动快门范围：1/501/50k 可设 增益控制自动/手

59、动，增益调节范围 030db 白平衡自动 积分模式帧积分 扫描方式逐行扫描 镜头 cs 接口，支持自动光圈镜头/手动光圈镜头 自动光圈镜头控制可编程调节 gamma 矫正 0.251.0 图像变换图像镜像、上下镜像 视频同步信号输出有 彩色/黑白夜间彩色转黑白（可选） 功能特性 电源dc12v/1a，系统功耗小于 5w（配置不同有所不同） 工作环境-25+60rh90% max（non-condensing） 环境湿度85%无结露现象 通信方式rs232 或 100mbps 以太网 rs232 通信波特率9600（可选） 输出格式jpeg 或原始 bmp 可设置 lpeg 图片压缩分级图象质量

60、（设定图片文件大小）无损压缩，支持分级压缩 图片输出方式连续或单帧触发/连续输出时受制于带宽限制仅以 jpeg 方式 交通测速支持 测速精度优于 0.1us 可设定时间补光触发时间/拍摄时间/曝光时间 .5.2.补光灯补光灯 闪光寿命 2000 万次 回电时间 180ms 闪光时间 2ms 亮度档位 18 档亮度可调 触发方式： ttl485 控制信号试闪 防护等级 ip65 电源电压 220vac 50hz 消耗功率 20w .5.3.嵌入式高清卡口管理控制主机嵌入式高清卡口管理控制主机 工作电压 ： 220vac 尺寸 ： 242*350*222（mm） 功率：