卡口系统技术方案.docx

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卡口系统技术方案

超速治安卡口系统技术方案

第一章项目概述

1.项目背景

公路车辆智能监测记录系统（超速及治安卡口系统）主要应用在县城城区的进出口、交通要道、高速公路的出入口、重点路段等处，利用先进的光电、计算机、图像处理、模式识别、远程数据通讯和数据库等技术，全天候24小时对经过路面上监控区域内的每一辆机动车进行实时、连续、不间断、无遗漏的记录，获取过往车辆的前部特征图像和车辆全景图像，计算机根据所拍摄的图像进行车牌自动识别，并自动记录车辆的车型、颜色、车牌号码、车牌颜色、行驶方向、经过时间等各种参数，自动采集保存车辆图像，本地保存并上传保存在中心数据库.通过接口开发,系统可导入公安交警车辆管理“黑名单”数据库，也可生成“黑名单”数据库导出给公安交警其它应用系统.所存放的数据具备联网查询功能，能进行车辆动态布控,对超速、逆行等违章以及被盗抢、违章黑名单、肇事逃逸、作案嫌疑车辆进行报警。

并能通过公安网络将各个监控点信息传送到公安相关部门，实现信息共享，为各地公安及交警部门进行交通管理提供重要线索和依据。

2.项目需求

公安局治安卡口系统建成后，将对出入城的全部车辆进行全天候24小时监控记录，可以随时进行车辆动态布控,不但能够针对盗抢、肇事逃逸、作案嫌疑、海关监控等“黑名单”车辆进行实时比对报警,而且还可以快速查询每部车辆进出城时间以及行经路线状况，这为道路交通管理、案件快速侦破提供了科学、有效的依据。

各监控点的治安卡口系统通过光纤网络与指挥中心联网，实现数据共享，使公安局、交警相关部门可随时调用各卡口信息。

3.项目建设目标及意义

治安卡口系统能覆盖路面多个方向和车道,系统结构简单，使用维护简便，抓拍图片能清晰分辨车牌、车型、车体、周边环境信息外真正打造一个集治安、交通“打、防、控、管”于一体的县城城区治安、交通“滤网”.

治安卡口系统将成公安部门日常业务系统的重要组成部分，可以有效协助侦破刑事案件，促进社会治安持续好转，为经济发展、人民生产生活提供重要安全保障。

4.项目所能实现的主要功能

（1）图片抓拍功能：

对经过的所有车辆抓拍图片，图片能够清晰分辨车型、车牌号码。

卡口抓拍的数据具备自动数据上传功能，数据记录能够自动插入到中心数据库中。

（2）超速抓拍功能:

能够检测过往车辆的车速，对于超速的车辆，能够自动进行抓拍。

系统支持三线圈测速和雷达测速，测速精度能够达到4%的偏差范围内，符合公安部下发的《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》标准内的测速精度误差要求小于10％的规定,完全满足作为执法处罚依据的要求。

（3）车牌识别功能：

对所有的卡口抓拍记录能够自动识别，识别出来的号码可用于黑名单比对。

（4）黑名单比对功能：

支持对识别出的车牌号码自动进行数据库比对，对布控车辆自动报警.

（5）本地存储功能：

系统具备本地存储功能，超速图片信息存储1年以上，卡口系统数据存储3个月以上.

（6）网络传输功能:

系统能够通过网络自动将图片和数据上传到后端数据中心。

在网络阻塞或中断的情况下,自动降级,将数据保存在本机上独立运行，在网络恢复后,将本机上保存的数据重新上传到后端数据中心。

（7）车流量统计功能：

能够统计通过每车道，每方向的车流量，提供时段统计功能。

（8）设备监控管理：

用户可通过远程监控端对系统运行情况进行管理，对系统参数进行设置，对数据进行浏览和查询。

同时，提供远程维护功能,在控制中心可通过网络对现场设备进行管理.

（9）故障自动恢复：

系统能够全天候自动工作,在主机设备中设置有硬件看门狗，如果遇到系统因意外而死机的情况,则看门狗会发挥作用，自动重新引导系统进入工作状态。

系统断电引起的意外死机,不会对操作系统产生影响,系统重新开机后，仍能正常工作。

（10）支持系统的二次开发、功能扩展。

控制主机采用高度紧凑、模块化的计算机结构;硬件具有高故障恢复和容错能力；系统拍摄的车辆图像清晰,连续抓拍性能稳定优越；预留扩展接口与其他系统互联，在保留软件知识产权的前提下向用户完全公开所有接口协议和数据格式，全面支持系统的集成和二次开发.

（11）全天候24小时自动工作,适应冬夏、雨雪雾等所有自然环境。

（12）补光系统自动开关:

无论白天或黑夜均能得到清晰的车牌号照片，通过自动检测环境和图像亮度来控制补光灯的开关，保证补光灯的寿命和图像的抓拍质量。

（13）后端报警和综合管理：

能进行多任务操作，监控、查询、打印互不影响。

界面简单直观，操作方便。

具有车辆信息、流量统计曲线和报表的打印功能。

同时支持Oracle、Firebird、SQL等数据库。

支持精确和模糊查询功能。

（14）通过接口开发，系统可导入公安交警车辆管理“黑名单"数据库，也可生成“黑名单”数据库导出给公安交警其它应用系统.

5.项目主要技术指标

（1）工业摄像机：

CCD1/3英寸，480TV线，768X576分辨率，最低照度0。

02Lux，快门速度1/50～1/10000秒，PAL制式；

（2）数据保存时间：

前端和后台系统数据保存120万辆车及三个月以上，数据超过存储容量能够自动循环覆盖;符合《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》GA/T497-2004“按每部车辆至少存贮特征图像和全景图像各一张计算，其磁盘应具备不少于120万辆车的图像存贮能力。

当超出最大存储容量时，自动对车辆信息和图片进行循环覆盖."

（3）抓拍车速范围：

5～230km/h;

（4）车辆检测器响应时间:

≦1毫秒；系统响应时间:

≦10毫秒;

（5）连拍间隔：

≦150毫秒/张;

（6）最低照度：

0。

02LUX；

（7）抓拍图片格式:

24位色，JPEG编码压缩；工业摄像机单幅照片为768×576分辨率;符合《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》GA/T497—2004“所记录的全景图像分辨率不低于768×288像素点,特征图像分辨率不低于768×288像素点。

”

（8）车辆图像抓拍率：

≥90%；

（9）车辆号牌识别率：

白天≥90%，夜间≥85%；符合《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》GA/T497-2004“白天车辆号牌识别率应不小于90%,号牌识别准确率应不小于85%;夜间车辆号牌识别率应不小于85%，号牌识别准确率应不小于75%.”

（10）车牌识别准确率:

白天≥85％,夜间≥75％；符合《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》GA/T497—2004“白天车辆号牌识别率应不小于90％，号牌识别准确率应不小于85%；夜间车辆号牌识别率应不小于85％，号牌识别准确率应不小于75％。

”

（11）测速误差：

小于4％。

符合《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》GA/T497-2004“公路车辆智能监测记录系统应能测出通过车辆的速度，当车速在40km/h≤V车＜120km/h的速度范围内，测速误差应在±6％之内；当车速在V车≥120km/h范围时，测速误差应在±10%之内。

”

（12）流量检测误差：

<±5%；

（13）系统容量：

单套双向共6车道

（14）工作温度:

—10～65℃;

（15）工作湿度：

10~90%（无冷凝）；

（16）工作电压：

AC180V～245V,48Hz~52Hz.

6.项目建设原则

设计规范

系统设计严格按公安部有关规定，即依据教育与处罚、防范与威慑、管理与使用相结合的设计思想进行。

布局安装合理

摄像机布局和安装位置合理，能够有效的监视被控制的区域。

便于扩展

系统设计便于以后扩展，可与计算机联网实现多媒体控制，使系统减少投资，使综合防范能力大为提高。

系统简易可靠

整个系统操作简便、稳定可靠、故障率低，界面美观大方。

设备先进、技术成熟

采用先进、成熟的系统设备，性能卓越、功能完善，工作稳定可行,保证整个系统可以在相当的一段时间内保持国内先进水平。

7.项目建设依据

设计施工严格遵循以下国家颁布的法律、规范和相关行业标准：

《中华人民共和国道路交通安全法》

《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》

《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》GA/T497—2004

《安全防范工程技术规范》GB50348—2004

《信息安全技术、信息系统通用安全技术要求》GB/T20271－2006

《视频安防监控系统技术要求》GA/T367－2001

《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T75-94

《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》（GA408，2—2003）

《公安综合信息系统规范》（GA417，1—2003）

《全国道路交通管理信息数据库规范》（GA329，3-2003）

《全国道路交通管理系统数据交换格式》（GA409，3—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、建设部建设司《城州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》（GB4793。

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》（GB50168—92）

《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-92）

《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术规范》（CECS81-96）

《计算机信息系统安全》（GA216.1－1999）

《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》（GA267－2000）

第二章项目总体方案设计

8.项目总体架构设计

主控软件：

车辆采集、车辆图像抓拍、数据网络传输、主机控制、系统检测、数据查询、多方向多车道自动抓拍、雷达通讯、车速测量与计算、图片信息叠加、交通信息检测、数据检查比对、全天候调光、数据存储、信息查询及打印等功能.

控制主机：

前端抓拍控制核心硬件平台。

摄像机：

前端图像采集设备。

泛光灯套件：

视频同步补光,确保夜间抓拍效果。

地感线圈:

前端车辆检测底层设备。

车辆检测器：

在地感线圈中产生励磁振荡，检测车辆。

车辆检测模块、信号连接模块、线圈故障报警模块。

全天候防护机柜：

对前端设备进行防护.包含漏电模块、空气开关、连接端子模块、温控散热系统、防盗系统、防水系统、防尘系统、电源稳压系统、电源防雷、漏电保护模块、温控设备。

立杆及基础钢结构：

L杆、地笼、防雷工程、L杆地脚螺丝等.

9.前端信息采集点设计

工业级普通摄像机方式

全景和特写摄像机采用工业级CCD彩色摄像机，分辨率768*576。

对每个方向使用一台全景摄像机，每个车道抓拍车牌特写使用一台特写摄像机，抓拍图像为一张包含车辆牌照的特写图像和同一时刻该方向的全景图像.全景图像包含车形、车身颜色、卡口环境等信息。

特写图像能够清晰分辨车牌号码、车牌颜色。

本系统对于压车道线行驶车辆暂不能抓拍。

如需要对压车道线行驶车辆抓拍，需要在车道特写摄像机间加装车道线特写摄像机,实现对路面的全覆盖，以避免车道特写摄像机对压车道线行驶车辆抓拍车牌不完整的现象。

地感线圈车辆检测技术是智能交通工程中最稳定可靠的车辆检测技术，因此一直被广泛应用。

车辆检测器一直在地感线圈中激励一个固定频率的电磁振荡，计数器对该振荡电路的频率进行计数。

当车辆进入地感线圈时，由于车辆金属作用，地感线圈的电感增大，导致整个脉冲振荡回路的振荡频率降低，通过对比前后时刻的振荡频率变化,来获得线圈上方磁通量变化曲线.车辆检测器根据设定的灵敏度对检测信号进行检定，并使用双坎值来对数据进行状态处理，最后的车辆存在状态通过可选的OC或OE输出为IO电平信号，并通过RS485或RS232远程上报车辆存在状态数据。

在采样处理器中使用零点跟踪来动态跟踪振荡频率的正常态基值,保证车辆检测器能够在电磁干扰、地面震动、温度变化等情况下适应环境的变化，保持工作的稳定性。

线圈测速系统是采用每车道2线圈或3线圈方式，通过计算车辆通过同一车道不同地感线圈距离与时间的比值,计算车速.该测速系统成本低,精度较高，符合行业标准和技术要求，完全具备作为公安交警部门超速处罚执法依据的要求。

10.主要设备介绍

前端抓拍主机

中央处理器：

主机硬盘:

160Ｇ

操作系统：

Windowsxp操作系统

网络接口：

千兆网卡（Intel芯片）

前面板：

带2个USB接口、电源硬盘指示灯、电源及复位开关

主机机箱：

机箱主体为优质钢板成型，整机采用优良的散热设计，具有良好的密封防尘、散热、抗振、EMC性能，适合于各种不同的工业现场。

工业级摄像机

成像设备：

1/3英寸红外敏感隔行CCD,像素：

768（H）×576（V）

信号制式：

PAL

分辨率：

480TV线

最低照度：

0。

02Lux

信噪比:

52dB

电子快门速度：

1/50~1/10000秒

手动电子快门:

1/50,1/120,1/250，1/500,1/1000，1/2000，1/5000，1/10000秒

视频输出：

BNC1。

0Vp-p,75Ω

镜头接口：

C或CS，5.5—52mm自动光圈手动变焦镜头

工作电压：

AC85V~265V

防护罩及安装支架

15英寸防护罩及安装支架，方便调整防护罩角度,并能保证防护罩的稳固。

全天候室外设计,铝合金防腐,有较强的防锈功能,自动温控。

智能补光灯套件

夜间补光选用了针对卡口及超速系统定制开发的智能泛光灯，其对驾驶员的影响很小。

智能泛光灯夜间自动开启，白天自动关闭，具有亮度高，色温高（达5600K），图像色彩还原性好、寿命长、光能量强等优点.因此，使用智能泛光灯成像质量有保证，而且稳定可靠。

车辆检测器

自动调谐功能:

检测器具有加电或手动复位后的自动调谐功能，并可在线圈快速漂移或者电感变动超过25％时重新自动调谐.

漂移补偿：

检测器集成了自动环境跟踪模块，能对安装线圈周围缓慢的电磁场变化进行补偿.

顺序轮询检测：

检测器通道采用轮询方式工作,在同一时刻只起振一个线圈，有效清除了同一检测器通道间的串扰。

防死锁：

检测器特有的防死锁技术,解决电感负变化带来的影响。

防死锁时间为1秒。

故障诊断功能：

检测器能够自动诊断地感线圈故障并判定故障类型,同时给出相应的指示和输出。

灵敏度：

每个通道都可以单独调节，检测器具有15级灵敏度检测功能。

故障输出：

检测器能够系统处理电源故障与线圈故障,给出相应的稳定输出。

状态指示：

每个通道单独提供两个高亮LED分别指示检测输出与故障输出.

并口I/O模块

带有复位主控制器及温控功能，且能采集红灯信号。

交通信号灯红灯信号的前端采集板卡与I/O卡配合使用将采集的红灯信号送到主控制器。

视频采集卡

采用H.264（MPEG—4/part10）视频压缩标准，压缩比极高，图像质量好

采用OggVorbis语音压缩标准，16KHz采样，输出码率16kbps

实时完成视频和音频压缩，不丢帧

兼容PCI2.2规范，1台PC可支持64路

支持WINDOWS2000/XP操作系统

可设置编码的帧格式（I、B、P帧序列）

可设置图像质量和码率

可设置视频信号的亮度、色度、对比度

支持运动检测

支持OSD、LOGO和区域屏蔽

支持水印（WATERMARK）技术

全天候防护机柜

表面为野外塑。

防尘、防水、防撬、防腐蚀、避雷等级为2级（含电源及信号避雷器）。

容量足够大，易于散热和维护.机箱防护等级IP55。

电源防雷

依据IEC616431和GB18802.1标准设计,其核心电路由高品质的西门子MOV芯片加装失效脱扣装置组成,当保护器因过热、过流、击穿失效时，能自动将其从电网脱离。

并采用严格的生产工艺，使设备更安全、运行更稳定，主要用于保护设备的电源，使其免受雷电感应过电压、静电放电等造成的损坏，以确保各类电子设备的安全运行。

产品特点如下:

（1）核心器件采用最新大容量浪涌吸收元件MOV，经严格老化筛选,质量稳定.

（2）具有通流容量大、输出残压低、漏电流小、对过电压快速响应等优点，能有效保护用电设备.（3）当保护器因过热、过流、击穿失效时，指示窗口由绿变红。

（4）模块化封装,标准35mm宽电气安装导轨，方便安装更换。

（5）外壳为增强阻燃PBT材料，符合电气安全标准。

（6）可附加远程报警接点，便于远程监控。

视频防雷

采用高品质进口半导体箝位器件及优质气体放电管，具有箝位准确、输出残压低、插入损耗小、设计合理、工艺考究、传输性能优越等优点，能有效地保护视频设备和保证图像正常显示的要求.适用于摄像机、视频信号放大器、视频信号分配器、矩阵切换器、画面分割器、视频、监视器等设备的视频线路上的雷电及电涌的防护.产品特点如下：

（1）通流容量大，响应速度快.

（2）通讯线路浪涌过电压保护。

（3）多种保护选择.（4）结构简单，易安装维护.（6）一体化设计.

立杆

路口立杆采用F型挑臂杆；立杆采用八角形钢管（壁厚不小于8mm）焊制,并经酸洗除锈，表面热镀锌处理；镀锌层厚度不少于60μm;底部直径不小于160mm，保证在台风和暴雨袭击时不会被损坏。

高度确保摄像机及辅助光源安装后离地净高度不少于6m；至少抗七级地震和十二级台风。

；含抱箍、支架与附件（含基础）；横杆长度至少大于抓拍车道的2/3.

杆体距地面0。

3m—1。

0m处留有穿线孔。

孔上方焊接防水檐。

使用不小于3mm厚的钢板作盖板，用螺钉固定在杆体上；安装设备处留有出线孔，出线孔配有橡胶护套；杆件底部焊接固定法兰盘。

采用钢筋混凝土基础;基础根据道路实际情况进行设计；基础的浇注、混凝土强度等级必须符合GB50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求.

杆件接地安装保护地线，保护地线使用规格为40mm＊4mm以上的镀锌扁钢制作,焊接到每个钢制杆件的法兰盘上。

焊接处作防腐蚀处理。

保护地线与接地体有效连接,接地电阻小于1Ω;接地体施工符合GB50169—1992《电器装置安装工程接地装置施工及验收规范》规定。

第三章结束语

本超速治安卡口系统已经在国内多个用户成功应用.本系统的建成使用为公安部门预防和打击涉及车辆违法犯罪行为提供了重要技术手段，成为公安部门日常业务系统的重要的组成部分。

本系统为打造集治安、交通“打、防、控、管”于一体的县城城区治安、交通“滤网”,为有效协助侦破刑事案件，促进社会治安持续好转，改善交通秩序，为经济发展、人民生产生活提供了重要安全保障.