《高清电子警察系统解决方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高清电子警察系统解决方案（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高清电子警察系统解决方案 6方案应用指导1、 适用于城市闯红灯新建系统建设，包括对老系统改造，并为建设非现场处罚系统提供建设思路。2、 高清电子警察系统采用高清视频技术、联网架构，前端采用高清网络摄像机作为前端系统核心设备，配合电子警察业务处理机、信号灯检测器和车检器实现闯红灯自动记录功能。3、 系统软件平台不仅支持新建高清电子警察系统，还能整合用户已建标清电子警察系统。4、 系统提供完整的非现场处罚系统，紧密结合交警业务处理需求。5、 系统目前不支持视频检测触发抓拍，不支持视频分析红灯信号。6、 系统目前不支持500万像素CCD抓拍机。7、 系统前端子系统与软件平台对接工作，还需要一个过程，
2、需要项目驱动。目 录1系统概述51.1背景及现状分析51.2设计依据51.3设计原则62高清电子警察优势82.1单张高清照片包含闯红灯行为三要素82.2单像机同时输出高清照片和高清视频82.3闪光灯硬件同步曝光92.4前端照片合成叠加预处理92.5全嵌入式工业设计112.6多级缓存手段确保数据不丢失112.7多种传输途径确保数据传输可靠性113系统总体设计123.1系统组成结构图123.2逻辑功能分布图143.3系统主要性能指标164系统详细设计184.1路口单元设计184.1.1典型路口路况分析184.1.2路口建设最小单元界定184.1.3单方向组成拓扑结构194.1.4单方向安装示意20
3、4.1.5多方向汇聚拓扑结构224.1.6前端系统工作流程234.1.7闯红灯行为抓拍过程234.1.8车检器工作原理244.1.9红绿灯信号检测器工作原理254.1.10高清网络摄像机264.1.11车辆检测器284.1.12交通信号灯检测器294.1.13电子警察业务处理机304.2传输线路设计324.3监控中心软件平台设计334.3.1软件平台核心优势334.3.2软件平台总体功能344.3.3优化的非现场处理流程364.3.4软件平台硬件结构及运行环境374.3.5统一接入服务平台384.3.6非现场采集处理系统394.3.7非现场处理系统接口设计474.3.8非现场处理系统界面设计5
4、04.3.9中心WEB与稽查布控平台525典型配置清单631 系统概述1.1 背景及现状分析城市道路交通安全是城市公共交通安全的重要分支。随着机动车辆大规模普及应用，各种与机动车有关的违法事件开始滋生蔓延。以此衍生的道路交通安全问题日益成为社会经济发展中的一个重要制约因素。收集、统计和分析道路交通事故，发现大部分交通事故都是因为机动车违章行驶而引起，尤以在交叉路口或路段上机动车闯红灯造成的事故所占比例最大。建设闯红灯自动记录系统（俗称电子警察），对机动车闯红灯行为进行不间断自动检测和记录，通过立法对机动车闯红灯行为进行处罚，是遏制机动车闯红灯行为的重要手段，进而改善城市道路交通环境，提升公众出
5、行安全系数。目前，在我国城市道路交通管理领域内“电子警察”一词已经得到了广泛使用。但作为一个时代的产物，在字、辞典中无法查询或者检索到与其相关的定义和解释。自“电子警察”一词诞生至今，随着城市道路交通监测监控技术的发展，其内涵与外延都发生了很大的变化。 “电子警察”的应用是道路交通管理中体现“科技强警”的一项重要举措，它一方面能够缓解日益繁忙的交通勤务管理与警力严重不足之间的矛盾，同时在一定程度上消除了道路交通管理在时间和空间上的“盲点”，有效地抑制了机动车驾驶员的违章行为。实践证明，“电子警察”的应用取得了良好的社会效应，不但改善了交通效率，对道路交通事故的降低也起到了积极的作用。几年来，一
6、方面“电子警察”在技术上不断改进，功能上不断完善，性能上不断提高，逐渐成为一种成熟产品；另一方面，在管理上采取了一系列措施，使得“电子警察”的应用日趋完善，逐渐成为道路交通管理队伍中重要的一员。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） 公路交通安全设施设计技术规范（JTJ 074-2003）（4） 闯红灯自动记录系统通用技术条件GA/T496-2009（5） 民用闭路电视系统工程技术规范GB50198-94（6） 安防视频监控系统技术要求GA/T 367-2001（7） 中华人民共和国公共安全行业标准GA38-92（8） 中国电气装
7、置安装工程施工及验收规范GBJ232-90.92（9） 机动车、驾驶员及违法管理等相关数据库规范2004版（10） 道路交通标志和标线GB57681.3 设计原则（1） 先进性高清电子警察前端系统采用高清一体化摄像机替代模拟摄像机+工控机模式，是系统先进性最重要的体现。200万像素高清画质同时覆盖2个车道，车辆车牌号码、停止线和红灯状态同时反映在一张照片中，将3张反映闯红灯过程的连续照片合为1张，是我司高清电子警察先进性的突出特点。（2） 实用性高清电子警察前端系统符合GA/T 496-2009公安部最新标准，能为交警用户准确捕获、抓拍、记录闯红灯行为，将3张200万像素的高清照片和1段高清视
8、频相结合，为非现场处罚系统提供准确、清晰的证据，是本系统实用性的重要体现。（3） 可靠性高清电子警察前端系统广泛采用嵌入式技术，摈弃了工控机模式，无论是前端设备使用寿命，还是抗恶劣环境等方面，可靠性都得到质的飞跃，符合室外电子产品设计的发展方向。（4） 经济性高清电子警察前端系统可靠性得到提升，因此系统的维护成本显著下降。采用嵌入式一体化高清摄像机取代数码相机，LED低功耗补光灯取代闪光灯，设备使用寿命明显变长，产品更换周期明显缩短，系统经济性显著提高。（5） 安全性高清电子警察前端系统采集的数据经过加密传输，保障了系统数据的安全性。通过水印技术实现数据防篡改功能，确保数据作为证据的可信性。（
9、6） 易维护性高清电子警察前端系统所包含的设备数量少，一体化高清摄像机接受软件平台的集中管理，可实现远程升级、维护和自动校时。2 高清电子警察优势2.1 单张高清照片包含闯红灯行为三要素标清电子警察需要两张照片，一张为全景照片（记录闯红灯过程，看不清车牌），一张为特写照片（仅能看清车牌），违法证据需要连续2-3张全景照片和1张特写照片组成，全景和特写照片分辨率仅为768*576，清晰度约为400-600线；高清电子警察拍摄2-3张连续的高清照片，每张照片均同时包括号牌号码、停止线和红灯信号三要素，单张照片分辨率达到1600*1200，清晰度超过960线，提高违法取证防抵赖性，更有利于违法取证。
10、如下图所示：图 高清抓拍照片三要素示意图2.2 单像机同时输出高清照片和高清视频标清电子警察需要一只全景像机输出动态视频来记录机动车闯红灯过程。高清网络摄像机除了能输出高清照片，还能同时输出一段高清视频，记录机动车闯红灯过程。一方面增强违法照片的说服力，另一方面减少摄像机数量，降低故障点数量。2.3 闪光灯硬件同步曝光传统标清电子警察系统摄像机不具备闪光灯同步接口，由第三方外部电路+软件控制来实现摄像机与闪光灯的同步，同步效果不理想，受限度大。高清电子警察系统采用CCD电子快门直接控制闪光灯硬件同步曝光，可达到严格同步。2.4 前端照片合成叠加预处理按GA/T 496-2009 4.3.2节要
11、求，一次闯红灯行为所产生的3张照片记录要求合成为1张图片。电子警察业务处理机将完成这该功能，将高清网络摄像机抓拍的3张200万像素高清照片合成处理为1张图片，并完成时间、地点、方向和车道等信息叠加。图片合成后，不出现原始图片遗漏、错位等问题。现场合成示意图如下所示：图 高清抓拍照片三合一示意图2.5 全嵌入式工业设计高清网络摄像机、车辆检测器、信号灯检测器和电子警察业务处理机全部采用嵌入式工业级设计，适宜于路口恶劣工作环境。采用ARM+DPS硬件架构，无风扇、低功耗设计，操作系统选用嵌入式Linux。尤其是电子警察业务处理取代传统工控机插图像采集卡方式，它解决了工控机易死机，抗病毒能力差，功耗
12、高，高温运行不稳定等关键问题。工业设计，金属机身，散热良好，确保在炎热夏季依然能正常工作。设计时每款前端产品均具有看门狗功能，设备运行中自检发现异常，将自动重启，使设备恢复到正常工作状态，无需人工干预。2.6 多级缓存手段确保数据不丢失电子警察业务处理机和高清网络摄像机均支持SD卡，当前端与中心之间网络故障时，数据优先缓存在业务处理机的SD卡内，待故障恢复后，数据再补传到中心；若电子警察业务处理机故障，则数据缓存在高清网络摄像机的SD卡内，待故障恢复后，数据再补传到电子警察业务处理机，进行相关图片预处理。2.7 多种传输途径确保数据传输可靠性电子警察业务处理机可选配CDMA或3G通信模块，当有
13、线网络发生故障时，可通过CDMA或3G来完成数据传输，移动通信作为有线传输的冗余手段。提升系统传输可靠性，有线网络正常时，关闭移动通信功能，节约通信资费。通过水印技术来验证照片在传输过程中是否被篡改，确保违法证据的合法性。3 系统总体设计3.1 系统组成结构图图 高清电子警察系统组成结构图如上图所示，高清电子警察系统总体结构包括3部分：前端路口、传输通道和后台处理系统。（1） 路口单元每方向一套电子警察业务处理系统，包含：1只200万像素高清摄像机、1台车辆检测器、1台信号灯检测器、1台电子警察业务处理机、1台网络交换机、1个室外电子警察专用机柜，及其它配套辅材。若该方向有3-4个车道，则按照
14、2只200万像素高清摄像机。多个方向的电子警察业务处理系统通过路口局域网互联至一个总出口（如上图路口示意部分左上角），安装1台光纤收发器，通过独立光纤汇聚到监控中心。（2） 传输通道所有路口的电子警察系统全部采用独立光纤进行数据传输，同时，也可选配CDMA、3G等无线传输方式为光纤传输提供冗余通信线路。（3） 监控中心监控中心部署电子警察软件平台（含服务器）、操作终端、打印机等。软件平台集中管理全网电子警察前端设备，操作终端用于违法人工处理，打印机用于打印违法罚单。3.2 逻辑功能分布图图 高清电子警察系统逻辑功能分布图（1） 路口单元路口单元完成闯红灯行为的检测并及时抓拍，对获取的信息进行预
15、处理，分为图像采集单元和前端处理单元两大部分。a) 图像采集单元l 图片抓拍：利用一体化高清网络摄像机连续抓拍三张闯红灯高清图片组成一份违法记录，抓拍间隔精确到0.1秒，每张图片（分辨率16001200）均包含清晰可辨的车辆信息、车牌信息、车辆行驶行为和红绿灯信号状态。l 脉冲闪光灯同步：l 视频捕获：利用一体化高清网络摄像机拍摄闯红灯过程的动态视频，视频清晰度满足人工对车辆颜色、类型的认定，能完整呈现机动车闯红灯整个过程的运动轨迹，用于判断违法类型。l 数据缓存：借助网络将抓拍的图片和捕获的视频发送给前端处理单元。可安装高速SD卡，在网络通信故障时缓存高清图片和动态视频。选配8GB容量SD卡，可缓存约4万张违法照片，合1万份违法记录。b) 前端处理单元l 车辆检测、车辆测速：利用车检器实时检测过往车辆，车辆捕获率大于99%，包括车辆通行、车速、是否逆行等，并将检测
