高清电子警察方案Word文档下载推荐.docx

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图像编码采用H.264/MPEG4技术、系统采用标准的TCP/IP协议等，接口标准通用。

同时还提供相应的开发包、源代码及数据结构、开发文档，满足构建统一的管理及应用平台的需要。

可操作性原则

系统始终从满足交警实战需要出发，系统采用简洁、友好的人机界面，在出现系统故障时，能够简便快捷的进行处理。

使数据处理工作简单、方便、快捷。

业务流程清晰，符合常规业务处理习惯。

系统设计中充分体现智能化、自动化的要求，所有系统功能均不需要人为干预。

安全性原则

系统充分考虑中心业务平台操作冗余、数据安全和远程鉴权等技术手段，保障系统安全运行和不受外部入侵，完善的身份认证能力，保证系统的稳定运行。

易维护性原则

本系统在设计时充分考虑了系统的易维护性，确保系统在使用中出现故障时在最短的时间内恢复运行。

系统各部分均采用模块化结构，各自具有相应的软、硬件自检、故障诊断和安全保护措施，并有利于用户从事简单的现场一线维护。

开放、可扩展性原则

由于用户的需求会不断的发展，对系统功能的要求和系统建设的要求也会不断的增多，因此，在系统设计上，前瞻性的采用先进的高清摄像技术，不仅能完全满足用户现阶段的要求，同时，其强大的应用潜力也为用户未来对电子警察的功能要求提供了接口，使用户将来几乎不需做任何改动就能扩展出更多的功能。

系统结构易于扩充，以适应今后可能出现的较大任务负载。

系统设备及软件向下兼容，以保护业主的原始投资。

系统软件功能的扩展，在不增加设备投资情况下，可以很方便地增加用户所需要的特殊软件功能，进行软件版本升级；

系统容量的扩展，在设备的配置方面都是以发展的眼光出发，充分考虑了以后新增设备预留接口、容量等问题，控制能力能满足城市未来发展规模的要求。

经济性原则

在整个系统的方案设计过程中，应始终坚持性能价格比最优的原则。

在实用性、先进性和充分满足系统功能要求的基础上，采用成熟先进的系统和技术，尽可能降低用户的投资。

在设计此方案时从根本上考虑了设备的可靠与稳定，减少用户的维护费用，延长设备的使用寿命。

开放的系统也给用户带来许多扩展功能，减少重复的投资。

在充分满足系统运行技术与性能要求的前提下，尽量采用性能/价格比高的产品与技术，并在工程项目实施过程中本着励行节约的原则，精打细算，以保证项目建设的合理开销。

由于整个系统规模大，在确保可靠性、实用性、先进性的前提下，采用较经济的方案，包括安装、升级和维护费用。

简单、统一的操作方式，可以大大降低管理上的工作量，提高了工作效率，降低了工作强度，同时利于系统维护。

系统采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，也节省了日常频繁地维护费用。

3.设计规范和依据

《中华人民共和国道路交通安全法》2004.5.1

《公安部中华人民共和国公共安全行业标准》GA163－1997

《电信网光纤数字传输系统工程施工及验收暂行技术规定》YDJ44-89

《闯红灯自动记录系统通用技术条件》GAT496-2009

《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》GAT832-2009

《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

《光缆通信系统传输性能测试方法》GB/T14760-1993

《光纤通信系统通用规范》SJ20552-95

《波分复用光纤通信系统通用规范》SJ20855-2002

《粗波分复用光收发合一模块技术要求和测试方法》YD/T1351-2005

《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90.92

《计算机软件开发规范》GB8566-88

《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T17963）

4.系统功能

4.1.闯红灯自动记录功能

本系统采用先进的视频车辆检测跟踪识别技术，可对高清视频流中每一辆车都能进行实时跟踪并记录其运动轨迹，并可根据车辆运动轨迹判断车辆行驶方向，在红灯时自动实现机动车闯红灯违法行为抓拍功能。

系统记录机动车闯红灯过程中3个位置的信息以反映机动车闯红灯违法过程，抓拍的三个位置分别为：

机动车位于停止线前、停止线上，越过停止线继续行驶；

各个位置能清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号及停止线位置。

系统自动抓拍并识别车辆信息，生成包含车辆通过的时间、地点、方向、车牌号、车道等信息在内的原始图片。

图片格式均采用JPEG格式，，JPEG图片编码符合GA/T496-2009及ISO/IEC15444:

2000的要求。

在监控区域内，当车速范围在20Km/h～180Km/h时，车辆图像捕获率白天>

95%，夜间>

90%。

4.2.车辆卡口自动记录功能

系统根据客户需求可以对在绿灯期间所有经过的机动车辆进行捕获并自动记录车辆图像信息，在"

绿灯"

状态下对所有经过路口的车辆记录一张车辆全景高清图片，一张车牌特写图片，并将图片存储到磁盘相应目录下，在图像中标明车辆通行数据，如时间、地点、车速、车道、方向等。

车辆通行信息记录功能符合《GA/T497-2009公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》。

本系统采用的先进算法保证了抓拍的正确性。

对于无牌车以及遮挡号牌车辆都有很好的定位作用，保证了公安执法的正确性和权威性。

4.3.综合违法行为抓拍功能

本系统能够根据业主的需求，实现多种违法行为抓拍功能。

系统对视场全区域范围内的多种违法行为进行跟踪判断，能够抓拍：

逆行、变更车道、非法停车、右转闯红灯、左转闯红灯等违法行为。

每条机动车违法记录3幅图片，同时提供特写图片1张、合成图片1张。

所有数据的图片排列格式、名称、协议等内容，完全按照需求方及电子警察中心系统建设的要求。

图片数据格式、大小等均满足公安部统一违法处理平台的相关要求。

图1:

综合违法行为检测

4.4.车辆号牌识别功能

系统具备号牌自动识别功能，号牌识别的字符库齐全，能够对行驶在我国道路上的各种车牌（民用及军警车牌，包括GA36G规定中除摩托车、临时号牌以外的号牌，2002式号牌、武警汽车号牌、军队汽车号牌）号码进行自动识别。

能同时检测和记录2-3条车道闯红灯和正常通行车辆的号牌。

符合《GA/T-496-2009》、《GA/T-497-2009》中的相关要求。

号牌自动识别内容包括如下：

"

GA36-92"

（92式牌照）、"

GA36.1-2001"

（02式新牌照）标准的民用车牌照、民航车牌、警车牌照、04式新军车牌照、07式武警新牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息。

①"

0—9"

十个阿拉伯数字；

②"

A—Z"

二十六个英文字母；

③省市区汉字简称（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、使、临、台）；

④军牌汉字（军、海、空、集、北、沈、南、兰、广、成、济）；

⑤号牌分类用汉字（警、学、领、试、挂、港、澳）；

⑥武警车牌字（"

WJ、0—9、消、边、水、警、电、林、通、金"

）；

⑦车辆号牌颜色自动区分，常用车牌底色有黑、蓝、黄、白四种颜色，系统自动加以区分。

号牌颜色识别准确率白天>

车辆号牌识别准确率白天>

90%；

车辆类型识别准确率白天>

90%，夜间>

85%；

对检测车道没有安装尾部车牌的机动车，记录为无牌车辆。

4.5.视频检测红灯信号

系统可直接通过视频图像分析红绿灯的状态得到相关信号无需信号检测设备，以便减少系统的维护和施工成本。

图2:

视频检测红灯信号

4.6.稽查布控报警功能

系统可实现对超速车辆、多次闯红灯车辆、逆行、等车辆实时报警，并能将通过车辆快速与"

黑名单"

车辆（布控车辆）号牌比对，比对结果一致时立即报警（现场及远程声、光报警，并显示车辆图片信息），实现对车辆的不停车辑查。

主要指被盗抢车辆、违法未缴罚款车辆、肇事逃逸车辆、作案嫌疑车辆等，实现功能包括：

报警查询、黑名单布控、黑名单添加、车辆查缉、统计分析。

4.7.车流量统计查询功能

为满足城市交通管理的需要，系统可根据用户需要提供统计交通流参数的功能，包括流量、占有率等。

中心对前端采集的数据根据时段、车型、车道方向进行筛选，以流量图、流量表、流量曲线图等形式生成各种统计、分析数据报表。

提供流量统计查询和下载功能。

系统可出具日报表、周报表、月报表以及年报表。

也可以根据用户需求，定制相关的报表功能。

作为交通状态检测和交通统计分析的数据基础，便于准确的掌握监控道路的交通流量情况。

4.8.实时监控及录像功能

本系统前端智能监测控制主机可对路口车辆行驶情况的进行实时监控，并可以对视频进行24小时录像和录像段存储,录像段能够清楚地反映车辆号牌特征及车辆闯红灯过程，录像段通过传输网络将视频上传到大队中心存储服务器,为判断车辆是否违章行驶提供了有效的数据支撑。

4.9.防眩补光功能

当外界光线条件不能满足违法检测抓拍设备工作需要时，补光灯将自动开启，并进行防炫目处理，不对驾驶人员安全驾驶造成影响，同时也排除了车大灯对车前部特征的影响，实现对车辆的清晰抓拍。

当车辆逆向行驶时，采用频闪灯对路段进行补光，实现违法车辆抓拍。

4.10.恶劣环境自适应功能

我公司采用环境自适应技术，使系统在恶劣环境下工作时可以自动调整车辆检测参数，以适应环境的变化。

针对阴雨天、晚上、逆光条件等具有不同的应对方案，软件可自动启用暗模式、逆光模式，并且可以根据时间和光线的变化调整模糊算法的参数，提高不同时刻的抓拍率，克服了一般视频检测技术随环境和时间的变化，误拍率变化不定的弊端。

4.11.图片防篡改功能

系统具有水印加密功能，抓拍图像后智能监测控制主机中进行加密处理，防止存储、处理等过程中被人为修改，管理中心在接收到传回的图片时需要进行算法验证，确认是否有被篡改，并可区分出正常的和被篡改的，保证了执法的真实、公平、公正。

4.12.系统校时功能

系统具备时钟校时功能，用户可选择手动校时和自动校时两种方式，确保网络中的设备时间同步，24h内设备的计时误差不超过1.0s。

4.13.故障自诊断及自恢复功能

系统可实现故障自动诊断及自动恢复功能，停电再来电后系统自动恢复正常工作。

系统安装"

看门狗"

软件，当看门狗检测到设备软件运行异常时，将自动重启设备，实现故障恢复，并可将设备故障信息和异常信息通过网络上传到后台管理中心，并在中心进行报警。

4.14.远程维护功能

系统具有强大的远程维护功能，支持所有系统在线设备的远程统一网管，包括对设备基本信息的配置、设备检测区域的配置、参数配置、设备运行状态监测、设备时钟同步显示、设备故障报警、系统日志、并支持邮件、短信通知功能。

系统还提供设备运行报告、设备报修单等，为用户提供全方面的设备远程管理功能，大大降低了系统的后期维护费用。

5.方案设计

5.1.系统构成

5.1.1系统硬件构成

高清视频闯红灯自动记录系统由:

路口前端设备、数据通信网络（DCN）和中心管理设备三部分构成。

系统总体组网结构如下图所示：

图3:

高清视频闯红灯自动记录系统总体结构示意图

5.1.1.1路口前端设备部分

路口前端设备是闯红灯自动记录系统的关键组成部分，主要实现路口图像的采集、车辆视频检测、违章抓拍、号牌识别、数据处理、网络接入等功能，路口前端设备通过高清图像采集单元抓拍机动车辆违章闯红灯的图像信息，生成可作为执法依据的车辆违法记录信息，并将车辆违法记录信息通过网络回送给中心管理设备。

前端设备连接如下图所示：

图4:

高清视频闯红灯自动记录系统路口前端设备连接示意图

路口前端设备由高清图像采集单元、智能监测控制主机、补光灯、网络接入设备及防护设备等组成。

高清图像采集单元

主要负责图像的采集、图片抓拍。

由200万/500万像素的工业级高清摄像机、镜头及防护罩共同组成。

能提供高于标清十倍以上的清晰度，使抓拍图像的违法要素能得到充分可靠的保证。

根据不同的车道数选用不同的高清摄像机。

目前200万像素高清摄像机能覆盖2个车道，500万像素高清摄像机能覆盖3个车道，因此通常情况下一个方向只需要一台高清摄像机即可。

高清图像采集单元通过自定义引脚挂接补光灯，并通过100M以太网口接口连接至路口的接入交换机。

智能监测控制主机

智能监测控制主机是系统的核心设备，设备硬件采用工业级标准设计，软件采用模块化结构。

主要功能是接收并处理路口的高清图像采集单元发送的图像序列、红绿灯信号，从而判断是否有违章事件发生，提取能够准确反映车辆违章过程的3张图片，即：

停止线前、停止线后、继续前行。

主机内装车辆号牌自动识别算法完成对图像的号牌分析、定位及识别，并将生成的车辆违法记录信息通过网络上传至中心管理服务器。

智能监测控制主机通过100Mbps网口与路口的接入交换机相连，实现与高清图像采集单元的通信。

补光灯

补光灯通过自定义引脚挂接在高清图像采集单元上，采用频闪灯对路段进行补光，高亮度LED发光管作为发光器件，通过与摄像机的快门同步，光利用率达到100％，并减少光污染，在图像采集单元弱光条件下对车辆号牌进行补光照明具有很高的应用价值。

该产品具有能耗低、寿命长而且不会产生光污染的优点，避免了对车辆驾驶员的正常驾驶造成影响。

另外，由于采用脉冲控制技术，更能体现它的先进性和适宜性。

在采用了脉冲照明后，系统对环境光线的要求极低，对车行方向25米以内有路灯的地方，无须安装辅助照明。

网络接入设备

部署在路口机柜里，用于实现路口前端设备的网络接入。

依据项目不同的通信组网方式,选用相应的网络接入设备，例如：

工业以太网交换机、光纤收发器或专用无线数传终端等。

防护设备

由于路口环境严苛，主要设备需加装护罩或防护机箱等防护装置，一方面保证设备适应非正常的环境温度，另一方面防止设备的丢失和破坏。

本方案采用方形机箱设计，设计的方形机箱采取底部进线设计，落地安装和悬挂安装皆可。

箱体防护等级为IP54，防雨防尘，室外安装，内部用隔板分成上下两层空间，上部主要安放智能监测控制主机，下部安装辅助控制器和其它配电及辅助设备。

为了适应室外环境，机箱在设计上采取了一系列的措施。

为了保证设备的安全，机箱除了主门外，专门设计了侧面的检修小门方便对智能监测控制主机进行操作,操作人员的日常操作只要用配备的钥匙开启小门即可。

机箱大门采用天地锁，密封性能卓越，具有很强的防橇性能，可选配置防盗报警设备。

在机箱侧面下部设计了换气百叶窗，箱体顶部设置换气轴流风扇，通过温控开关实现高温时的通风换气，以降低机箱内的温度。

5.1.1.2数据通信网络

数据通信网络（DCN:

DataCommunicationNetwork）实现路口前端与中心设备间的双向数据通信功能。

通过该网络一方面可将路口前端设备采集的数据以及车辆违法取证信息上传至中心进行后台处理，同时在中心的系统维护人员通过该网络可对前端的设备进行远程控制和管理。

通信组网模式可依据实际应用需求及网络环境采用点对点光纤组网、点对多点光纤组网、或是利用移动运营商的3G/4G无线通信网络实现。

点对点光纤组网方式

由于中心与路口间距离远，因此采用光纤作为传输介质，光纤均敷设至各路口，各路口通过工业以太网交换机构建路口网络，并通过光纤收发器实现与中心端的点对点光纤连接，点对点光纤组网结构图如下所示：

图5：

点对点光纤组网结构示意图

点对多点光纤组网方式

在路口光纤资源有限的情况下，可以采用三层网络结构实现路口与中心间的光纤传输：

接入路口层网络、汇聚路口层网络、中心网络。

各路口通过工业以太网交换机构建路口网络，并通过光纤收发器进行电/光转换并传输接入到汇聚路口的汇聚光端机，汇聚光端机依据就近原则和实际带宽需求连接邻近路口网络。

各汇聚光端机通过1000M光纤接入中心的局端光纤收发器，局端光纤收发器进行光/电转换，并通过以太网口与核心交换机相连，实现路口与中心的网络传输。

网络拓扑图如下所示：

图6：

点对多点光纤网络示意图

系统点对多点光纤组网示意图如下所示：

图7：

点对多点光纤组网示意图

3G/4G无线通信组网方式

在路口不具备光纤通信资源的情况下，可采用无线通信方式作为补充手段，实现路口与中心间的数据传输。

中兴智能交通凭借多年交通行业实践经验和产品开发经验，结合无线通信技术的发展趋势，开发出了一款用于ITS领域的专用无线数传终端，从而实现路口设备与中心设备间的无线数据通信。

该终端采用模块化结构设计，卡机分离，只需更换终端中的无线数传模块就可以灵活支持TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000三种3G通信协议，未来还可以升级支持4G通信，使用户不受限于任何网络运营商。

由于受无线通信网络传输带宽所限，为了更好的保证前端数据传输的质量，建议不在路口进行数据汇聚统一上传，而是路口的每个方向均单独配置一个专用无线数传终端，实现本方向上设备与中心的双向通信。

具体设备选型依据项目实际需求进行灵活配置。

因此，无线组网方式具有安装简便，配置灵活，方便扩容，易升级等特点。

采用无线通信方式组网的系统结构如下图所示：

图8：

高清视频闯红灯自动记录系统无线组网示意图

5.1.1.3中心管理设备部分

中心管理设备部分主要由中心管理服务器、数据库服务器、Web服务器、存储服务器以及网络设备构成中心局域网络。

实现对路口设备、网络监控和图像抓拍的处理、入库、查询统计、数据调用等功能。

中心管理服务器

中心管理服务器安装我公司自主研发的中心接收软件，接收前端智能监测控制主机传回的图片及图像数据，并把数据所叠加的信息写入数据库作为记录，以满足客户数据库入库要求，将图片及视频分发至存储服务器进行存储，并可实现负荷分担。

数据库服务器

数据库服务器基于SQL2008数据库软件，主要用于记录数据信息和数据存储路径，与其他数据库进行数据交换（比如黑名单库的同步，与车管所的盗抢车库、套牌车库对接），并对数据信息进行管理和维护。

WEB服务器

对数据库里存储的信息进行查询、录入、修改、删除等操作；

可在此服务器上实现车辆过往信息查询，查缉布控信息查询，流量统计查询，违法信息查询，用户权限管理，报警管理，设备运行状态查询，各设备信息的录入与管理等功能操作。

存储服务器

按照时间、地点、设备编号等方式分类存储前端传回的视频流、图片等数据。

存储的容量要满足客户提出的时间跨度的要求，并且要满足调用方便的原则。

5.1.2系统软件构成

5.1.2.1前端软件

前端软件安装在智能监测控制主机中，主要功能为：

车辆视频检测、触发高清图像采集单元抓拍车辆、记录过往车辆信息、信息叠加、数据存贮、车辆布控，以及数据信息上传至中心实现数据异地存贮等。

1、抓拍界面

前端抓拍软件可以设置车辆检测区域，自由定义车道名称，定义抓拍规则，可以设置检测参数，能通过添加视频源进行模拟抓拍，自由设置红灯状态，软件同时支持红灯信号视频检测功能。

支持mp4、avi等格式视频。

抓拍软件可以滚动显示抓拍图片，可以设置生成闯红灯过程录像。

图9：

抓拍软件界面

2、车辆检测配置界面

图10：

检测参数设置

5.1.2.2中心管理软件

中心管理软件除用作交通违法处罚系统，还可实现与车管和驾管系统的互联互通，上联至智能交通综合管理平台。

图11：

交通违法数据管理系统界面

1、通行管理‐‐‐‐正常通行车辆查询

图12：

通行车辆查询界面

2、违法管理‐‐‐闯红灯车辆管理

图13：

处罚通知单界面

闯红灯管理不仅能实时查询闯红灯数据，还能对数据进行统计和违法处罚操作，通过审核，校验，特审等流程最终生成罚单，并可以直接打印。

3、统计管理

系统对前端采集的数据可根据时段、车型、车道方向进行流量统计查询，以流量图、流量表、流量曲线图等输出方式展示，可出具日报表、周报表、月报表以及年报表。

图14：

闯红灯车辆统计界面

4、报警管理

系统可以灵活设置黑名单及白名单，在发现嫌疑车辆后自动报警，以弹屏或者声光报警等方式通知值班人员做相应处理。

图15：

报警中心管理界面

5、用户权限管理

系统可以对用户的基本信息和权限进行修改定义，可以对功能定义，可以对模块定义，也可以分组，或者通过角色定义来对某个用户，某个权限进行自由定义，每个权限都有代号，可灵活查询。

图16：

用户权限管理界面

6、系统管理

系统可以对菜单进行管理，可以对用户进行添加删除，可以详细记录每个用户的所有操作日志。

图17：

系统管理界面

系统还可以对数据进行备份还原及批量导入导出，以便能保证数据可靠性及安全