智能交通嵌入式雷达测速系统建设方案.doc

智能交通嵌入式雷达测速系统建设方案1.1 概述近年来，随着城市机动车数量的不断增长，在带来诸多便利的同时，也存在着一些问题。车辆违法行为层出不穷，交通事故频频发生，都给城市交通管理造成了一定的难度。在“向科技要警力、向科技要效率”的今天，充分利用高科技手段，开发和研制出可以纠正遏制交通违法行为，有效实现交通管理，提高交通运输效率的产品显的十分必要。目前国内外虽有类似产品先后被研发出并面世，但都或多或少存在着不足之处。产品大多采取工控机视频采集卡的方式实现对违法车辆的记录，虽然价格低廉，但稳定性欠缺，故障率较高，增加了维护成本和工作量。国外产品较为稳定，但功能相对比较单一，价格十分昂贵，不适宜全面推广，大多只应用在一些要求非常严格的高端智能测速抓拍领域。新一代嵌入式一体化测速抓拍取证系统，相对第一代测速仪有了很大的改进，像素从原来的140万提高到200万，操作从原来单一的遥控器操作变为遥控器加触摸屏两种方式，操作起来更加简便明了。同时二代测速系统设计更加简单轻便，更加灵活，并且增加了一些智能调节功能。该系统紧密结合公安业务需求，综合吸收了国内外产品的优点，采用全嵌入式结构，系统稳定可靠、功能强大、安装方便，适宜全面推广。系统的设计还充分利用了公司在安防监控行业的技术优势，实现了安防监控与智能交通的完美结合，随着该系统的推出，将真正的解放警力，提高交警的工作效率，实现“科技强警”。1.2 统结构图整体系统结构图1.2.1 便携式测速系统前端结构便携式测速仪主要由测速仪、补光灯、三脚架、蓄电池和传输设备等组成，系统结构简单，体积小巧，操作简便。白天使用时，只需携带测速仪主机即可，主机内置锂电池，单块锂电池可支持主机独立工作8小时，在备用锂电池的支持下，可满足日常执勤需要。数据可通过无线网络回传，也可取回设备后，人工下载。便携式补光灯采用直流供电，符合流动布点的需要。便携式测速仪前端结构图1.2.2 固定式测速系统前端结构固定式测速仪主要由HWS200+测速仪、补光灯、防暴机箱和传输设备等组成，系统安装方便，便携固定之间转换迅速。系统采用交流供电，可满足野外长时间使用的需要，在取电不变的点位可采用太阳能进行供电。数据可通过有线网络和无线网络回传数据。固定式测速仪结构图1.3 系统组成嵌入式一体化雷达测速抓拍主机（以下简称测速抓拍主机）。采用LINUX操作系统，集图像采集、数据处理、数据存储和传输于一体，前端无需放置工控机，结构简单、性能稳定，环境适应性强，它相比于工控机系统结构更能满足智能交通产品在室外全天候24小时不间断的工作要求。测速抓拍主机组成图：测速抓拍主机实图：DH-HWS200+主机图一1.3.1 雷达单元雷达所发射的高频信号作用于移动车辆时，其反射频率会有改变（多普勒效应），这种多普勒频移正比于移动目标的速度，测速抓拍主机通过检测所发频率跟反射频率的差值，计算移动车辆的速度。采用1.3.2 摄像单元64（含OSD信息）。当检测到有超速车辆经过时，摄像单元拍摄2张高清照片，保证违法证据的可用性。摄像单元集成了最新的镜头设计技术，在偏振镜的帮助下，通过特殊的光学镀膜处理可使得在同一个照片中清晰的显示司机面容和车辆牌照。1.3.3 显示单元高清晰高亮度的显示单元保证了在阳光照射下仍可以看清系统操作界面；密封面板的设计使得系统具有可靠的防尘、防潮性能；触摸屏使得在野外实际操作时更简单方便；平均无故障工作时间3万小时充分保证系统的稳定性。轻触式操作按键，可对亮度、对比度、色度等参数进行调整以满足各种使用要求。在非现场处罚使用条件下，调试完成后可按轻触式电源开关关闭显示器电源，以便节省电量。1.3.4 补光单元在环境光线较弱或者夜晚时，要使摄像机拍摄到清晰的照片，需使用辅助光源进行补光，通常辅助光源可以选择恒定照明灯或者闪光灯，本系统选用高速频闪闪光灯，可再保证图片效果的前提下，减少对司乘人员的影响。u 闪光灯光源寿命：300万次；u 回电时间（全光）：120mss；u 色温：5500K200K；u 照射角度：55；接地电阻：4；u 工作温度：-20 +60；u 相对湿度：2090%；u 工作电压：AC220V20%；1.3.5 操作单元本系统在提供触摸屏式的人机界面时，为方便使用，还配备红外遥控器，使系统操作多样化，更方便简单。1.4 系统功能1.4.1 车辆捕获功能系统设备采用工业化设计，全嵌入式一体化结构，使用方便，性能稳定可靠， 设备具有隐蔽性，可在不同路段进行固定、移动两种方式进行执法拍摄。系统采用高频窄波平板雷达，可检测所有正常行驶的车辆，200万像素高清图片，满足单台设备同时抓拍1-4车道的需求，可实现车辆的来去向抓拍。1.4.2 图像抓拍功能系统能自动测量通过车辆的瞬时速度，根据用户设定的限速值等参数（测速范围为20km/h250km/h），可自动区分车辆行驶方向，进行超速和低限速的来去向抓拍。系统对每辆超速车辆抓拍2张全景高清图片，所抓拍的图片能清晰显示车辆的车牌号码、车身颜色和驾驶人员的面貌特征，并在照片上叠加通行时间、地点、车速、限速、超速百分比以及行驶方向等信息。1.4.3 车牌信息识别功能系统采用国内领先的图像识别算法，对所有通过车辆自动进行车辆号码识别、号牌颜色识别及车型等自动识别。1）号牌结构识别系统能识别的号牌结构包括：单排字符结构的号牌，如军队用小型汽车号牌、GA36-2007中的小型汽车号牌、港澳入出境车号牌、教练汽车号牌等；武警用小型汽车号牌；警用汽车号牌；双排字符结构的号牌，如军队用大型汽车号牌、武警用大型汽车号牌、GA36-2007中的大型汽车号牌、挂车号牌、低速汽车号牌等。2）号牌字符识别识别的字符包括:数字：09；字母：AZ；省、自治区、直辖市简称：京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝；军牌用汉字：军、海、空、北、沈、南、兰、广、成、济、京；号牌分类用汉字：警、学、领、试、挂、港、澳、超、使；武警号牌特殊字符：WJ、0034、练。3）号牌颜色识别系统能识别蓝、黄、白、黑四种底色的机动车号牌。系统采用车牌颜色和视频检测技术结合的方法对车辆进行分型，能自动识别黑、蓝、黄、白四种车牌底色。对于民用车来说，蓝颜色车牌表示的是小型车辆，而黄颜色车牌表示的是大型车辆。因此，我们首先利用车牌颜色判断车辆类型，对于无法根据车牌颜色判别车型或者无法判断车牌颜色的情况，就利用图像分析技术来辅助区分车辆的类型。4）车辆号牌识别车辆前号牌识别率（全天）90%（除摩托车号牌、低速车号牌、临时号牌、拖拉机号牌外）。白天车辆号牌识别准确率大于90%；夜间车辆号牌识别准确率大于80%。号牌识别信息包含号牌结构、号牌字符、号牌颜色等信息。系统识别的车牌类型部分示例：1.4.4 曝光自动调节功能系统能够根据光线变化自动调节相机曝光, 在环境无雾包括雨雪天、晚间无路灯照明等情况下，采用频闪辅助光源进行补光，保证系统可在多种条件下清晰的抓拍违章车辆图像，包括车牌颜色、车辆类型及驾驶人员的面貌特征等。在强光条件下，相机会自动调整曝光参数，具备强光抑制和逆光补偿的功能，可实时适应环境的变化，确保在各种环境下可抓拍到清晰图片。1.4.5 测速范围设置功能系统抓拍车道范围达到4车道以上，根据需要，可人工设置测速抓拍的数值，实现超速和低限速抓拍，测速范围为20km/h250km/h，抓拍捕获率高达99%，并支持来去向抓拍。1.4.6 车型设置及报警功能系统可以根据路段情况及大、小车型设置超速限值，当通过车辆的速度超过或者低于设定限值时，系统可现场报警，如配备传输模块也可实现远程报警。若配合后端中心软件，可实现黑名单布控和实时报警功能，进行功能的扩展。1.4.7 本地存储功能系统配备8G大容量固态硬盘，可存储上万张违法数据图片。当使用便携式雷达测速仪时，方便进行图片临时的存储，可在取回测速仪后进行图片的下载。在做固定模式时，前端大容量存储充当网络中断时的缓存池，在网络恢复后进行图片的断点续传。1.4.8 数据检索功能系统提供超速车辆统计功能，可统计出某一时间段内的超速违法车辆数量，并以报表的形式输出，为交通的有效管理提供依据，提高交通通行效率。同时提供信息检索功能，按不同权限对数据库进行操作，并提供模糊查询、数据备份。1.4.9 日志查询功能为便于用户进行设备维护和管理，系统提供关键日志记录，要户可通过查询相关日志信息进行故障诊断等。1.4.10 自动维护功能系统具备自动维护功能，自动维护周期可根据需要进行配置，自动维护时对设备的参数重新初始化后可恢复到之前工作状态。1.4.11 软件升级功能系统提供主机软件远程升级和本地升级功能，当升级完成后系统能自动复位。1.4.12 USB备份功能考虑到违法数据的获取方便，系统除具备通过网络的方式下载违法车辆图片外，还设计了USB下载功能，用户可根据需要方便的下载违法图片到USB移动硬盘或者U盘。1.4.13 远程维护功能通过以太网、CDMA/GPRS及3G等技术实现数据传输、远程访问和远程系统维护功能，可远程通过网络对前端设备进行升级、参数设置、设备重启和初始化等常规管理维护工作，可观察设备内部温度、关键部件运行状态。1.4.14 用户管理功能对用户权限进行等级划分，并可根据用户级别增加、删除和修改用户权限，不同等级的用户拥有不同的操作权限。在进行系统参数设置、图片删除、系统升级等关键操作时，必须进行用户权限校验。1.5 系统技术指标抓拍捕获率：99%；测速范围：20250km/h；测速误差：（优于）100km/h时，误差不超过-6km/h0km/h，100km/h时，误差不超过-6%0%；记录模式：2张/车；存储图像容量：8G；抓拍图片分辨率：1600*1264（含OSD信息）；图片压缩方式：JPEG；报警输入：2路；报警输出：1路；传输方式：TCP/IP，FTP可选；系统功耗：15W；工作电压：DC19V；平均无故障时间：MTBF30000h；平均修复时间：MTTR30min；接地电阻：4；工作温度：-30+70；相对湿度：95%，无冷凝；1.6 主要设备介绍1.6.1 平板雷达CS R-68平板雷达技术参数如下：发射功率：小于10mW无线波瓣宽度：5度（-3db）功耗：DC12V时，电流小于700mA外型尺寸：200*90*150mm工作温度范围：-2060摄氏度相对湿度范围：090%（非凝结状态）1.6.2 液晶显示单元显示单元技术参数如下：安装方式：面板式安装输入信号：VGA控制：前面板OSD电源供应： DC 12V电源尺寸（宽X高X厚）：222X150X72mm视角：+75-75(H), +75-60(V)工作温度：060（32F140F）储存温度：-2060（-4F140F）储存湿度：10%95%40冲击：30G锋值加速度（11毫秒，周期）防水：前面板IP65认证低工作电压和低功耗亮度：350cd/类型：类比式分辨率：连续透光率：79%以上控制：USB功耗：<5V100Ma驱动：支持Linux windows 98/NT/2000/ME/XP寿命：100万次1.6.3 补光灯u 闪光灯光源寿命：300万次；u 回电时间（全光）：120mss；u 色温：5500K200K；u 照射角度：55；接地电阻：4；u 工作温度：-20 +60；u 相对湿度：2090%；u 工作电压：AC220V20%；1.6.4 操作单元按键名称按键操作说明POWER电源键，开启/关闭LCD显示器电源、正常/待机工作模式切换。按下一次关闭LCD电源，长按进入待机模式。DEL删除键，在“查询结果”界面中，选中单条记录，按下此键后，可以删除选中记录数字键0-9数字键确认键确认当前操作，保存设置数据取消键取消当前操作；返回前一级菜单试拍键快捷键，实现手动抓拍功能菜单键进入一级主菜单方向键横向/纵向移动光标上一页翻页键，翻到上一页下一页翻页键，翻到下一页返回键返回前一级菜单测速键快捷键，直接进入测速抓拍界面监控键快捷键，直接进入道路监控界面设置键快捷键，直接进入系统设置界面备份键快捷键，直接进入图片备份界面查询键快捷键，直接进入图片查询界面