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1、沈阳腾翔科技有限公司测速抓拍系统设计方案 沈阳腾翔科技有限公司沈阳腾翔科技有限公司一、概述1.1前言近年来，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。产品大多采取标清摄像机加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。
2、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。针对上述情况，公司推出了新一代窄波高清一体化测速抓拍取证系统。它相对第一代测速仪有了很大的改进，像素200万、500万可选，采取触摸屏操作，操作简便明了。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
3、的工作效率，实现“科技强警”。1.2设计依据1.中华人民共和国道路交通安全法2.中华人民共和国道路交通安全法实施条例3.公路交通安全实施设计技术规范 (JTJ074-2003)4.公路车辆智能监测记录系统通用技术条件（ GA/T497-2009）5.公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求（GA/T651-2006）6.公安交通管理外场设备基础施工通用要求（GA/T652-2006）7.公安交通指挥系统工程设计制图规范（GA/T515-2004）8.安全防范工程技术规范(GB503482004)9.安全防范系统雷电浪涌防护技术要求（GA/T670-2006）10.交通电视监视系统工程验收规范（G
4、A/T514-2004）11.机动车超速自动监测系统（JJG527-2007）12.机动车雷达测速仪（JJG528-2004）13道路交通安全违法行为图像取证技术规范（GA/T832-2009）14. 国家和地方相关标准的规定1.3设计原则1、标准化：测速抓拍系统按照公安部相关标准规范规定的技术要求进行设计，同时，在采用高清摄像技术方面又进行了功能和性能上的扩展。2、可扩展性和兼容性：由于用户以后的需求会不断增加，系统建设的规模将随之扩大，在设计上，既要在功能上推陈出新，又要兼容旧的系统，以保护用户的投资，因此我们采用模块化设计，模块间数据传输均采用标准的传输协议，任何一个模块的升级短期内都不
5、会影响到其它模块的正常应用。 3、可用性：我们的方案在充分考虑用户实际情况，针对大多数用户的需要，设计出可满足各种需要的方案，并充分考虑了人为不可抗拒的其他因素造成故障的可能性；同时，也必须摒弃已经安装应用的老的测速系统出现的各种影响系统稳定性的技术。 4、易用性：测速仪采用一体化设计，模块化的设计使安装使用非常方便。用户只需简单的接线，并按相应的调试程序进行安装调试就可达到最佳的应用效果。所有超速抓拍、实时上传、录像、黑名单、等工作均可轻松实现。5、合理性：严格以系统工程学及其它先进理论指导设计，使系统的各部分合理配置，有机融合并尽可能的发挥设备潜力和软件功能，最大限度地提高性能价格比。6、
6、先进性：充分利用科技进步成果，采用先进设备和软件，使系统具有完备的功能，并且易于升级换代，在保证其先进性的前提下具有较长的生命周期。7、实用性：系统功能充分满足用户的实际需求，人机界面友好，易于使用、管理、维护、扩展。8、可行性：系统设计、选材、选型符合国家和地方政府的法规政策，与用户及上级管理部门的管理制度相适应，与用户在经济承受能力方面的实际情况相吻合。9、可靠性：采取选用高集成设备，采用自动检测、自动报警、自动监控和容错等技术来保证可靠性。10、安全性：系统具有防病毒，防误操作特性，有较强的抗干扰、抗静电能力，同时提供数据备份、恢复措施。系统还将提供用户等级权限保护，有效排除人为因素的干
7、扰。二、工作原理及系统结构测速仪的工作原理为多普勒雷达原理：当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到活动目标，回波的频率与发射波的频率出现频率差，称为多普勒频率。根据多普勒频率的大小，可测出目标对雷达的径向相对运动速度。测速抓拍系统主要由CCD图像采集单元、液晶显示屏、平板测速雷达、电源模块、锂电池、大容量存储硬盘、报警模块以及最主要的工业抓拍主机等组成，并有USB2.0、RS232、以太网等各种丰富的数据接口，锂电池一次充电可连续工作8小时以上，完全可以满足正常的测速抓拍需求。系统组成结构图如下：系统组成结构图实物图1实物图22.1雷达单元测速仪工作原理为雷达所发射的高频信号从处于在其
8、作用范围内的移动目标反射时改变频率值（多普勒效应）。这种多普勒频移正比于移动目标的速度。系统对车辆的图像抓拍是指系统运用各种触发方式对机动车辆进图像拍摄，选择可靠的抓拍触发方式是系统具有高抓拍率的保证。SIAVDR-N-S型平板雷达，具有测速精度高，能提供狭窄的辐射场型，保证狭窄的探测区域。被监控的目标车进入狭窄的探测区域之后，雷达测速仪发送触发信号。在90%的情况下雷达在发送触发信号的时刻，对应的车辆所在的位置会在1.5m的狭窄的探测区域之内。当被监控的目标车离开探测区域的时候，该雷达测速仪会确认目标车已离开探测区域，并发送目标车的速度和车长。这种工作模式保证触发信号和速度值属于同一辆车，保
9、证了测速仪的捕获率。SIAVDR-N-S型平板雷达技术参数如下：SIAVDR-N-S型平板雷达振荡频率：24.15GHz发射功率：小于10mW无线波瓣宽度：5度（-3db）雷达反应时间：小于0.1秒电源电压：直流10.5-14.5V功耗：DC12V时，电流小于700mA外型尺寸：1159667mm重量：小于1.5kg工作温度范围：-4080摄氏度相对湿度范围：090%（非凝结状态）2.2摄像单元采用大恒逐行扫描2/3CCD机芯，具有16281236的图像分辨率。当检测到有超速车辆经过时，摄像单元拍摄13张高清照片可选，并在前端本地进行存储。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
10、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。2.3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，采用密封面板使得系统具有可靠的防尘、防潮性能；触摸屏设计使得在野外实际操作时简单方便；平均无故障工作时间3万小时充分保证质量的稳定性。轻触式操作按键，可对亮度、对比度、色度等项目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。显示单元技术参数如下： 前面板：防尘航空铝面板安装方式：面板式安装输入信号：LVDS控制：前面板OSD电源供应： DC 12V电源系统支持：MS DOS, Linu
11、x Windows 98/SE, Windows NT4.0, Windows 2000, Windows XP尺寸（宽X高X厚）：220X200X150mm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振动：10150Hz，0.15mm 10循环1G冲击：30G锋值加速度（11毫秒，周期）防水：前面板IP65认证 LCD低工作电压和低功耗显示尺寸：6.5 TFT亮度：350cd/ 触摸屏类型：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
12、 98/NT/2000/ME/XP寿命：100万次2.4照明单元在环境光线较弱或者夜晚时，要使数码相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。在夜间，闪光灯还可以有效抑止汽车大灯对成像质量的影响，在强光照射下（例如晴天正午），系统会自动调整摄像机的成像模式，抑止强光影响，保证图片曝光正常，成像清晰。三、系统功能3.1车辆捕获功能系统设备采用工业化设计，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。200万高清图片，满足单台设备同时抓拍1-6车道的需求。3.2车辆图像抓拍功能根据用户设定的限速值等
13、参数（测速范围为5km/h250km/h），系统能自动测量通过车辆的瞬时速度，可自动区分车辆行驶方向。根据不同路段规定设置限速值，准确拍摄超速车辆2张全景图片，所抓拍的图片能清晰显示车辆的车牌号码、车辆颜色、通行时间、地点、车速、限速、超速百分比以及行驶方向等。3.3系统自动调节相机曝光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。3.4违法车辆数据的保存系统对违法车辆进行抓拍时，每次拍摄13幅图片可选，拍摄形成的图像文件以JPEG格
14、式本地保存，可存储上百万条数据信息。3.5系统抓拍范围系统抓拍车道范围达到6车道以上，测速范围为5km/h250km/h，抓拍捕获率99%，并支持双向车道超低速车辆测速。3.6多种人机交互接口为便于操作使用，系统提供鼠标和触摸屏两种人机界面，采用全中文人性化的操作界面，界面设计简介易懂。为配合户外复杂的工作环境，设备采用触摸屏设计，并且可以通过液晶屏实时的观看到抓拍到的违法车辆图像及超速车辆通过的时间、速度等违法信息，也可通过LCD显示屏实时监控车道的动态信息。3.7大、小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设定限值时，系统可现场报警，如配备无线
15、传输模块也可远程报警。3.8本地存储功能系统配备500G大容量工业硬盘，可存储上百万张违法数据图片。3.9违法数据统计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。3.10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。3.11软件功能及优势系统基于高效的车牌识别软件具有超速自动抓拍并且可以设定大小车分别限速功能和限速值与起拍值分别设定功能，并且具有黑名单比对功能。车牌识别率高达百分之九十五以上。软件实现了实时视频观测和图片预览功能并可实时进行录像、手动抓拍压线违停等所有其它违章行为。具有车流量统计、违法查询、抓拍统计防止人为删改等功能。3.12USB自动备份功能考虑到违法数据的获取方便，
