嵌入式雷达测速系统解决方案

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1、 雷达测速文件编号：（由系统方案对外发布时统一管理）嵌入式雷达测速系统解决方案版 本 号：Ver 1.0编 写 人：应 健编写时间：2012.1.5部 门 名：产品中心-智能交通审 核 人：审核时间：浙江大华技术股份有限公司修订历史（Revision history）编号修订内容描述修订日期修订后版本号修订人批准人1创建2012.1.51.0应 健23目 录目 录21.概述41.1前言41.2设计依据41.3设计原则52系统优势72.1全嵌入式结构稳定可靠72.2精美制造工艺集成度高72.3多种人机接口操作简便82.4两张高清照片取证严谨92.5高性能窄波雷达测速精确92.6高可靠接插件质量保

2、证102.7全模块化设计维护便利112.8多种组网方式灵活简便112.9超低功耗设计节能减排112.10固定便携转换操作简便122.11图片防篡改设计安全可靠122.12虚/实结合安装节省造价133系统方案介绍143.1原理简介143.2系统组成143.2.1雷达单元163.2.2 摄像单元173.2.3 显示单元183.2.4 补光单元193.2.5 操作单元203.3系统部署结构213.4系统组网设计233.5系统供电设计283.6数据接入设计314系统功能444.1车辆捕获功能444.2图像抓拍功能444.3车牌信息识别功能444.4曝光自动调节功能464.5测速范围设置功能464.6车

3、型设置及报警功能464.7本地存储功能464.8数据检索功能464.9日志查询功能474.10自动维护功能474.11软件升级功能474.12USB备份功能474.13远程维护功能474.14用户管理功能475系统技术指标486系统配置496.1便携式测速仪清单（单套）496.2固定式测速仪清单（单套）497实际案例507.1浙江省高速总队项目507.1.1项目简介507.1.2实拍图片517.2广西省高速总队项目537.2.1项目简介537.2.2实拍图片548售后服务承诺558.1三级售后服务体系568.2售后服务机构和人员情况571. 概述1.1 前言近年来，随着城市机动车数量的不断增长

4、，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。针对上述情况，浙江大华

5、技术股份有限公司推出了新一代嵌入式一体化测速抓拍取证系统DH-HWS200+。它相对大华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 设计依据

6、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（GA/T514-2004）11.机动车超速自动

7、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：系统按照公安部相关标准规范规定的技术要求进行设计，各软硬件模块和协议接口等都按照国际和国家等相关标准。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、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

8、会影响到其它模块的正常应用。 3、易用性：测速仪采用嵌入式一体化设计，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、实时上传等工作，均为完全智能控制，不用单独设置。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。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。4、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。5、可靠性：采取选用高

9、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。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扰。2系统优势2.1全嵌入式结构稳定可靠目前国内大多数雷达测速抓拍系统均采用工控机高清摄像机的方式实现图像的抓拍，这种方式在研发上较为便捷，容易实现，但稳定性欠缺，体积庞大，使用不便，此外，计算机病毒以及操作系统的漏洞等都将会给系统的稳定性造成不良后果。而DH-HWS200+的系统设计充分利用大华公司在视频图像监控领域的技术优势，主机硬件上采用大华公司已在安防领域有成熟应用的硬件平台，并根据测

10、速抓拍实际应用的需要，对硬件电路进行了改进和优化，在元器件选择上全部采用工业级或军工级芯片，降低了功耗，确保了系统在恶劣条件下的长时间可靠运行。DH-HWS200+采用LINUX操作系统，并专门针对雷达测速抓拍功能的需要对代码进行了裁减和优化，软件功能较为“专一”，提升了CPU的工作效率和整机的工作稳定性，而且采用软硬件双重看门狗技术，绝对避免了系统死机。图2.1 工控机模式与嵌入式模式对比2.2精美制造工艺集成度高做为一款平时需要便携式携带的设备，系统的集成度、体积和重量都是直接影响使用的重要因素，所以大华嵌入式一体化雷达测速仪在设计时，充分考虑到这些因素，在现有技术条件下，高度集成各个功能

11、模块。HWS200+测速仪具有体积小，重量轻，功能齐全和可独立工作等特点，测速仪主机大小185.6*160*132mm，重量不超过8KG。单台测速仪具备车辆检测、图像采集、数据处理、数据大容量存储和传输等功能，内置锂电池，可独立工作。大华一体化测速仪 6F测速仪图2.2 大华测速仪与ROBOT测速仪比较图2.3多种人机接口操作简便为便于操作使用，系统提供遥控器和触摸屏两种人机界面，采用全中文人性化的操作界面，界面设计简洁易懂。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观看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TFT液晶显示屏实时监控车道的动

12、态信息。 遥控器 触摸屏 中文友善界面图2.2 人机操作界面2.4两张高清照片取证严谨DH-HWS200+系统采用高清摄像机，能准确拍摄超速车辆全景图像，每车2张照片，图像分辨率高达1600*1264（含OSD信息），并将图像以JPEG格式存储到嵌入式一体化主机中，同时在图像中标明车辆通行数据，主要包括通过时间、地点、车速、限速等。 照片一 照片二图2.3 实拍图例2.5高性能窄波雷达测速精确系统采用大华公司自主研发的窄波平板雷达，测速精度优于国标要求，窄波束保证雷达不易被“电子狗”侦测到，并可同时监测多条来向和去向车辆。窄波束雷达之所以被称之为窄波雷达，是因为其自身雷达发射波瓣角非常窄；从其

13、运用的角度而言，也被称之为单车道雷达，因其波瓣角比较窄，正装时，可在雷达有效测量范围，将雷达波只限定在一个车道，有效的避免了相邻车道的车辆速度干扰；其又被称之为平板雷达，是用户从外观上给出的直观的名称，普通雷达的发射天线是喇叭型，而窄波束雷达测速仪的发射天线是平板型的，比起普通的宽波雷达，其优越性在于其能有效的避免相邻车道车辆的速度干扰，确保执法取证的正确性、严肃性、唯一性。同时可以保证测速的精确性。图2.4 窄波束雷达跟普通雷达对比图2.5测速精度对比2.6高可靠接插件质量保证功耗低，连接可靠，保证了系统在恶劣条件下全天候无故障运行。系统在硬件电路设计上采用工业级器件，整机功耗低、性能可靠，

14、锂电池工作时间可达8h。在连接器件的选择上，系统采用进口高可靠性接插件，如采用LEMO接插件，进一步保证了设备的可靠性。 图2.6 嵌入式一体化主机详图2.7全模块化设计维护便利系统各主要部分都采用模块化设计，各硬件部分通过高可靠接插件连接，整个系统牢固可靠，维护便利快捷。同时系统具有综合管理与远程维护功能，可以通过网络对系统进行远程故障自动诊断、故障报警和修复，真正减少了用户的维护工作量。2.8多种组网方式灵活简便系统除了可以使用以太网、光纤等物理连接的方式进行组网外，还可采用CDMA/GRPS/3G等无线方式组建网络，最大程度的减少了对安装位置的依赖。2.9超低功耗设计节能减排系统整机平均

15、功耗在正常情况下小于15W，设备主机内置锂电池，每块锂电池可保证设备正常工作8小时左右，配2块锂电池可完全保证日常出勤需要。系统的超低功耗设计，可支持太阳能供电，配合3G无线传输完全解决了施工取电组网问题，是真正意义上的完全“无线” 图2.7 太阳能供电实际安装图2.10固定便携转换操作简便DH-HWS200+测速抓拍仪集高清抓拍摄像机、控制主机、液晶显示屏、电源、测速雷达、存储固态硬盘等为一体，整个系统结构紧凑，体积小巧。嵌入式一体化的设计方便用户在固定式和便携式间相互转换，数根连接线之间的接插即可完成便携式跟固定式之间的转换。 图2.8 便携式与固定式转换图2.11图片防篡改设计安全可靠系

16、统采用200万像素CCD摄像机对违法车辆进行抓拍取证，图片上叠加车辆速度、抓拍时间、抓拍地点等信息，并且在图片生成最初时，便将水印内嵌于照片之内，实现从源头上的图片防篡改加密，任何对图片的篡改都可以被检测到，最大程度的保证了图片的有效性。2.12虚/实结合安装节省造价根据国际上测速仪的使用经验，实点及虚点的合理比例为4：1，平均25公里布置一个实点，平均5公里布置一个虚点，在每个箱体前后500米各立一块警示牌，一年之内就可以治理好该路段的超速问题，降低事故。全嵌入式一体机在任何一个箱体内轮换都非常方便，为整个项目大大的节约了成本，提升了效果。3系统方案介绍3.1原理简介测速仪的工作原理为多普勒

17、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，反射波的频率与发射波的频率之间的差值，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。当雷达测速仪正常工作时，测速捕获雷达会对来车区域不停发射高频雷达波，当有车辆车辆进入扫描区域时，雷达会根据发射波和反射波之间的差值计算车辆速度，根据抓拍策略，当速度高于或者低于某个设定数值时，雷达会发送触发抓拍信号给抓拍摄像机，摄像机在接收到信号后对相应车辆进行抓拍，处理芯片会对图片进行处理、存储和传输。图3.1 雷达原理图3.2系统组成大华机动车雷达测速系统主要可分为便携式和固定式两类，固定式测速仪配置专用集成防暴机

18、箱。系统主要由嵌入一体化雷达测速仪主机、辅助补光设备、三脚架支撑设备、移动电源、防暴机箱和相关附件组成，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。系统核心设备为嵌入式一体化雷达测速抓拍主机（以下简称测速抓拍主机）。该主机为我公司自主研发设计，采用LINUX操作系统，具有完全自主知识产权，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：图3.2 系统组成结构图测速抓

19、拍主机实图：图3.3 DH-HWS200+主机图一图3.4 DH-HWS200+主机图二3.2.1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。浙江大华技术股份有限公司自主研发的CS R-68平板雷达，具有自主知识产权，测速精度高，能提供狭窄的辐射场型，保证狭窄的探测区域。在正常情况下雷达发送触发信号时，对应的车辆所在的位置会在1.5m的探测区域之内。这种工作模式保证触发信号和速度值属于同一辆车，保证了测速抓拍主机的捕获准确率和图片的有效性。 图3.5 CSR

20、-68平板雷达外形CS R-68平板雷达技术参数如下：振荡频率：24.150GHz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：200*90*150mm重量：1.4kg工作温度范围：-2060摄氏度相对湿度范围：090%（非凝结状态）3.2.2 摄像单元采用日本索尼逐行扫描1/1.8CCD芯片，图像分辨率达16001264（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

21、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。3.2.3 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；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。图3.6 触摸显示屏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电源系统支持：MS DOS, Linux Window

22、s 98/SE, Windows NT4.0, Windows 2000, Windows XP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认证低工作电压和低功耗显示尺寸：8.4 TFT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

23、寿命：100万次3.2.4 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。图3.7 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%；3.2.5 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。图3.8遥控器键盘

24、分布示意图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

25、进入图片查询界面3.3系统部署结构3.3.1测速系统整体结构大华机动车雷达测速抓拍系统主要有图像采集子单元、网络传输子单元和中心管理子单元三部分。前端图像采集子单元主要由测速抓拍主机、补光设备和辅助支撑设备组成，测速抓拍主机分固定式和便携式两种安装方式；网络传输子单元主要由交换机、光纤收发器和无线路由器组成，完成数据数据的有线和无线传输；中心管理子单元主要由中心管理软件和硬件设备组成，完成数据的后期挖掘和应用。作为整个系统的核心，HWS200+测速抓拍主机经过2年多的市场检验，其稳定性，实用性，操作方便性等各方面的突出特点，得到用户的广泛好评。HWS200+测速仪主要负责前端的图像采集、信息识

26、别和叠加、抓拍控制、数据存储和传输等。其配备的200万像素CCD高清摄像机，可提供优质的违法车辆图片，在补光灯的辅助下，白天和夜晚可清晰分辨违法车辆的车牌号码、车辆信息、现场情况及驾驶员面貌特征。前端数据可通过有线网络，如光纤，或3G无线网络回传中心。在取电不便的点位，可部署太阳能、风能等独立供电系统。在大规模系统架设时，可在指挥中心部署大华超速抓拍管理平台。大华超速抓拍管理平台采用三级架构方式，数据接入层、中心管理层和用户应用层。系统结构清楚明了，使用方便，扩展性强。 图3.9整体系统结构图3.3.2便携式测速系统前端结构便携式测速仪主要由HWS200+测速仪、补光灯、三脚架、蓄电池和传输设

27、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。图3.10便携式测速仪前端结构图3.3.3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。图3.11固定式测速仪结构图3.4

28、系统组网设计3.4.1有线组网模式l 适用范围此组网方式需要周围已有一定有线组网基础的，如测速抓拍点位距离光纤接入点距离近，数据传输到指定的地点进行违章处理。l 优点系统组网简单，数据传输稳定，适合大流量数据的传输。l 缺点对组网需要的基础条件要求较高，若周围无光纤接入点，系统的组网费用较高。l 组网方式介绍前端数据通过以太网经交换机传输到光纤收发器，光纤收发器将数据信号转换成光信号，通过公安光网络传输到指定地点进行处理和存储。3.4.2无线组网模式一l 适用范围该模式适用于交警的本地实时执法模式，例如，抓拍仪安装于公路某一地点，交警位于抓拍仪前方一段距离处，当有车辆违章时，抓拍仪抓拍下该车图

29、片，并通过无线网络实时发送到交警笔记本上安装的处罚软件中，交警接收到该图片后，可拦截该车并进行处罚。也可进行远距离的实时数据传输，如将便携式测速仪放在某路段，操作人员可在办公地点实时接收数据。l 优点实时性高，可以对违章车辆时行实时处罚；安装配置简单，无需要复杂的联网模式和数据库支持。l 缺点该模式中前端无线路由器使用动态域名，与客户端间的网络连接稳定性受域名提供商影响，当域名提供商提供的域名解析功能不稳定时，客户端与抓拍主机间无法建立连接。解决办法：1）可以采用付费域名；2）可与电信运营商协商，对无线路由器提供固定IP与SIM/UIM绑定模式。l 组网方式介绍前端测速仪通过无线模块绑定固定的

30、公网域名或IP地址，后端客户端通过公网域名或IP地址连接前端设备，测速仪在抓拍到照片后，将照片实时回传后端。图3.12结构图一图3.13结构图二3.4.3无线组网模式二l 适用范围后端有一个固定的公网IP可以与服务器绑定作为接收端，而前端每次都分配不同IP的环境。后台平台软件需要设置为序列号模式。l 优点无线路由器和抓拍主机设置简单，后端接入服务器支持接入的抓拍设备数量只受接收服务器限制，适合大规模无线组网。 l 缺点后端必须从网络运营商处获得一个固定的公网IP，且从安全性考虑，后端在接收服务器前还需要安装一台硬件防火墙（可选）。l 组网方式介绍后端数据接收服务器配置固定公网IP，前端设备通过

31、固定公网IP地址上传实时抓拍的数据。图3.14 结构图一图3.15 结构图二3.5系统供电设计由于雷达测速仪使用环境的特殊性和地域的广阔性，系统的供电设计作为一个辅助部分却显的十分重要。针对实际使用需要、系统的低功耗特性及整体系统的先进性，我们提供三种模式的供电解决方案。3.5.1锂电池供电设计（便携式）测速仪以便携式模式使用时,由于需要随身携带和更换地点,因此我们采用锂电池供电方式。配备2块10AH的锂电池交换为测速仪供电，每块锂电池可以保证使用时间在8小时以上，两款蓄电池可以满足一次出警的时间需要。图3.16 测速仪主机锂电池锂电池优点：1、比能量比较高。具有高储存能量密度，是铅酸电池的约

32、6-7倍； 2、使用寿命长。使用寿命可达到6年以上，有可以使用10000次的记录； 4、具备高功率承受力； 5、自放电率很低，这是该电池最突出的优越性之一； 6、重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/5-6； 7、高低温适应性强，可以在-20-60的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45环境下使用； 8、绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。3.5.2市电供电设计（固定式）测速仪在固定式安装时，如果条件允许，采用市电供电为最为便利和稳定的解决方案。在机箱内由工业级电源适配器将220v市电转化为19v直流电直接给测速仪供电。此适配器具有

33、防雷、稳压作用，可以起到保护作用。由于整套系统为嵌入式一体化设计，在某些市电电压不稳或者出现经常断电的点位，只需要配置一套小功率UPS便可以有效解决供电的问题。图3.17整体市电供电解决图3.5.3太阳能供电设计（固定式） 在比较偏僻的野外环境，若采用市电供电方式，在施工的成本及的难度上都很难接受。本方案在设计时，充分考虑到系统的供电要求的苛刻性，在无市电接入点的点位可采用太阳能供电。本系统在整体设计时，充分考虑到系统的低功耗特性，整体系统功率不超过50W，非常适合使用进行太阳能供电。l 太阳能供电原理太阳能电池的主要原理是通过使用半导体材料，将较薄的N型半导体置于较厚的P型半导体上，当光子撞

34、击该装置的表面时，P型和N型半导体的接合面有电子扩散产生电流，可利用上下两端的金属导体将电流引出利用。l 太阳能供电系统组成 图3.18太阳能供电原理系统图太阳能供电系统主要由太阳能电池板、控制器、直流/交流逆变器和蓄电池组成。各部分功如下： 太阳能电池板：太阳能电池板主要由晶体硅组成，用于太阳光能的收集，可把太阳光能转换成电信号 太阳能控制器：太阳能控制器负责对整个太阳能电路的管理，具有调节功率和电路保护功能，同时通过液晶屏实时显示整个系统的各部分状态。 蓄电池：用于存储电量，确保夜间和阴雨天的情况下，系统可正常工作。 直流/交流逆变器：由于太阳能所供电在未经过变换之前为直流电，所以，在负载

35、为交流电，必须使用逆变器，使电流变换，适应负载的需要。l 太阳能设备参数计算太阳能供电系统的最重要技术参数为，太阳能电池板的总功率、逆变器的功率和蓄电池电容量。详细的技术参数需要根据每个点位的日照时间，通过专用的太阳能计算工具计算出。1、太阳能电池板的总功率太阳能电池板总功率=负载功率特定系数特定系数：根据各地光照的不同，有所差异，大约在10左右。2、逆变器的功率逆变器功率=负载功率/逆变系数逆变系数：逆变器的转换效率3、蓄电池容量蓄电池容量=阴雨天需要供电的AH数3.6数据接入设计测速仪数据回传中心后主要分为两种处理方式：1、使用大华DSS-T超速抓拍管理平台进行管理，数据无特殊格式要求；2

36、、数据接入其他的非现场处罚平台。3.6.1大华DSS-T管理平台l DSS-T平台结构DSS-T综合管理平台是一个融合公安传统的图像监控业务和新兴的智能交通管理业务的集成管理平台。DSS-T综合管理平台主要负责设备的管理，数据的实时接收、信息的识别和数据的后期发掘应用。平台采用基于面向服务的体系架构（SOA）技术进行主体架构设计，以SOA（Service Oriented Architecture）面向服务的特性，通过定义良好的服务接口实现各子系统之间的松耦合，使平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求，实现信息的高度集成。采用基于Web Service的面向服务集成框架，实现了各个子

37、系统平台之间的应用、服务的集成，为用户提供了一个统一的面向服务的应用集成管理界面。平台是一个融合公安信息管理业务、智能交通应用、视频图像监控、高速网络传输、高性能比对计算等多技术、多系统集成的复杂系统。平台可以作为各级公安交通指挥系统的统一信息服务平台，在公安派出所、区公安局、市公安局和省公安厅之间实现了信息授权交换与共享。平台通过对采集到的静态与动态数据分析加工处理，来实施治安监控、交通管理控制和诱导。能够及时对交通事件进行处理并通过多种渠道将治安、交通信息发布给各级管理部门。整个平台根据各警种、各业务部门的职能要求，并结合信息共享的要求进行设计，首先考虑满足业务部门的需求，包括系统结构、功

38、能、对信息内容的要求和信息处理、发布等方面内容，其次考虑了信息共享的需求，预留了大量与公安交通已有应用系统的数据接口。DSS-T平台软件从上至下共分四个层，分别是用户界面层、业务应用层、系统服务层、设备接入层。具体结构如下图：图3.19 DSS-T构架图 用户界面层系统整体采用B/S的展现模式，其中视频显示的模块应用了C/S的嵌入插件形式。充分发挥了B/S模式异地浏览的方便性，任何时间、任何地点、任何系统中，只要网络连通，就可以直接使用浏览器连接服务器，任何电脑都可以作为客户端使用。同时综合利用了C/S模式信息采集灵活、负载均衡、服务稳定等的优势，保证了客户端有更多的事务处理能力，分流服务器的

39、工作负担，使整个系统运行更加稳定。用户界面层是DSS-T平台软件直接跟用户交互的窗口。因此，在设计风格上，我们借鉴和融合了公安严肃而正义凛然的风格，采用美观、大方、明朗而沉稳的深蓝作为主色调；在功能设计上，也充分发扬求真务实的态度，摒弃了很多冗余繁杂的点缀性功能，以实用、适用、合用、易用为主要思路；在功能实现上，我们将很多例行化、有规律可循的操作都用智能的方式，省去了很多用户手动的操作，最大程度地将系统操作的便捷性留给用户。 业务应用层系统业务应用层主要是面对用户的系统客户端功能呈现，在这里，既有视频监控行业的基本型功能业务，如：实时监视、录像回放、日志管理等；也有为交通行业用户针对设计的行业

40、应用功能业务，如：卡口管理、电子警察管理、车牌识别、布撤控等等；还有为系统整体性、用户使用便捷考虑而增加的对系统一些监控外围扩展应用设备接入而设计的系统功能扩展业务，如：大屏接入、数字矩阵等；另外就是为系统自身稳定高效运行，方便用户对整个系统所有设备、用户、任务等做监控和管理的系统管理业务功能，如：设备管理、用户管理、权限管理、录像计划等等。 系统服务层整个系统功能繁多，数据量庞大，为使整个系统能够稳定、有序、高效地运行，就必要有一个非常强大的服务层。DSS-T平台软件独立封装功能服务器，使整个服务器系统结构灵活，规模可扩展性强，且功能之间耦合性非常低，系统整体稳定。目前，系统主要提供中心管理

41、服务、设备管理服务、媒体转发服务、媒体存储服务、图片管理服务、车牌识别服务等多种功能全面、运行稳定、处理高效的服务。 设备接入层所谓平台软件，是一数据综合处理、管理、流转、运行的平台，而这些数据中的90%以上都是由整个系统的前端采集设备收集、传输而来的。因此，平台就需要跟这些各种各样的设备连接、交互。DSS-T 平台软件单独封装了设备接入层，完成整个系统服务器和前端设备、服务器和客户端等等之间网络连接、网络协议解析、数据流转等的功能，同时负责网络安全卫士的功能。目前系统可支持视频设备（包括DVR、NVS、IPC等）、交通监控设备（包括卡口、电子警察、测速仪、存储盒等）、解码设备（包括解码器和软

42、解码服务器等）、报警主机、门禁、大屏控制等。 l DSS-T软件平台功能 视频实时监控视频业务是大华综合监控管理平台软件的基础业务，也是大华逾10年积累的技术优势所在。大华的平台产品凝聚了目前市场上最完善和易用的视频功能点：图3.20 视频实时监视界面示意图 录像回放监控系统的建设除了实时报警，防患未然外，还有一个重大的作用就是事发后有据可查，因此，录像的检索、连续流畅、多功能播放也是平台的一个很重要的功能。图3.21 视频录像回放界面示意图 实时图片监控功能实时图片监控功能主要监看卡口、电子警察、测速仪等图片类设备从网络传输到平台的图片信息，包括图片的内容、经过智能识别分析出的图片信息及该图

43、片产生的其他属性信息，如抓拍该图片的地点、时间等。大华综合监控管理平台软件在该功能的处理上采用了如下设计： 多画面分割，图片监控窗口可选择1/4/8/16四中画面分割方式，以保证同一时间可关注合适数量的关键场景； 设备树分级显示组织辖下的所有设备，用不同的图标显示设备的不同状态，实时刷新设备状态，以能够在第一时间内发现设备故障、排除异常、维护设备稳定运行； 图片实时触发抓拍刷新，监控窗口显示的图片应前端设备抓拍而刷新，减少系统开支，提高系统有效运行； 监控窗口下方同步显示图片的信息，包括抓拍地点、时间、车牌号、车牌颜色、车速、限速、违章类型、车辆归属地等有效信息； 图片信息可直接关联录像，呈现

44、事件发生的前因后果； 图片显示支持三种方式：单窗口显示模式，巡航显示模式，跑马灯显示模式。 对嫌疑车辆图片可直接双击弹出窗口，单独放大查看细节； 系统针对目前多种不同比例的显示器提供手动选择适应的功能，以使图像显示效果能够达到最佳； 监控窗口下方实时显示本机网络繁忙情况和CPU占用情况，以及时发现系统运行情况；图3.22 实时图片监控界面示意图 布撤控和黑白名单功能布撤控操作是智能交通领域监控系统的一个基本功能，即在系统监控范围内对某人或者某车设置系统自动重点关注，当发现此人或者此车时，即刻产生报警，并且将信息记录数据库，可分类查询等。有效地将人力从24小时图片监控的工作中解脱出来。大华DSS

45、-T平台软件布控功能完善，主要体现在以下几个方面： 可根据车辆号牌、地点、时间等诸多因素，对目标车辆进行全方位布控。 模糊布控，对车牌号码记录不全的车，支持通配符模糊布控； 布控分等级，优先级别高的布控项目优先提示。在系统繁忙的时候，能够保证重点关注重要信息； 多条件检索布控状态，可以根据布控属性随意查找已经布控的记录； 手动撤控和自动撤控； 可将布控信息全部批量导出，或者从系统外直接导入布控项目，简化操作和系统维护； 布控实时报警，当系统识别出来的车辆号牌结果符合布控缉查车辆号牌时，系统可设置现场报警、远程报警、联动动态视频预案等多种响应方式。另外，跟布控结合比较紧密的就是黑白名单的功能，系

46、统黑名单功能，即在黑名单内的车辆全部自动布控；白名单，则是系统在遇到白名单范围内的车辆时仅系统记录该信息，但是不启动自动违规处理。方便对不同的车辆进行不同的管理。 图2.23 布撤控界面示意图 数据比对 大华DSS-T平台软件支持多种图片获取方式：一是从前端设备处直接接收到现场抓拍到的图片文件及经过识别后的图片信息；二是图片数据导入的方式；方便公安在出勤执行公务时拍摄的现场照片和系统自获取照片实现统一管理。车牌识别后的信息，包含车牌号、车牌颜色等多种属性内容，该内容在经过系统时，系统自动将此信息跟系统布控车辆库或者其他需要比对的数据库（如黑车库或者机动车信息库）进行信息比对，如若发现有一致的情

47、况，则根据系统设置的响应方式，修改数据标志位、客户端界面提示、联动其他报警提示等。 历史数据查询 大华DSS-T平台软件系统在接受到前端上传的图片数据或信息时将图片以文件的形式存放在磁盘类存储介质中，信息则以数据的形式用数据库服务统一管理。文件的格式比较适用于视频或者图片等这类非结构化的数据，可将其组装成类结构数据，从而方便组织、管理和检索、应用；而数据格式则是针对结构数据，可以提高管理和检索效率，使海量数据的搜索更为人性化。因此，DSS-T不仅保证有据可查，更在提高检索效率、和检索正确率上更为突出。为此，系统提供了多属性、分类查询的功能。主要有： 用户可以根据组织结构、抓拍地点、时间、车辆号

48、牌、颜色等属性多角度查询； 如若对目标车辆信息掌握不全的，可以模糊查询，逐步筛选； 可以将记录导入和导出操作，减少人工的数据统计工作； 对于含违章信息的图片，可以通过不同的违章类型查询、分类统计； 对于不同的违章行为，可以设置不同的系统联动方式，区别任务的轻重缓急；图3.24 历史数据查询界面示意图 流量统计系统自动对经过系统辖下各个卡口的车流量进行有效统计，用户可设置自己需要的条件或者条件组合查询此结果。 对输出结果，系统自动绘制成折线图或者柱状图等更为直观的显示方式； 可按照不同的车型分类统计； 报表都可以是日报、周报、月报、年报等多种统计维度； 可以以EXCEL的格式导出，以作他用。图3

49、.25 车辆流量统计界面示意图 数据手动校准系统自动对图片信息的智能分析识别，难免因天气、光照、污染等因素而导致识别出错，因此，系统对此部分识别错误的信息提供手动校准功能，以提高系统整体的运行精度。大华综合监控管理平台软件对设备因其设备属性不同，识别参数不同，而提供了不同的手动校准功能： 图3.26 数据手动校准界面示意图 远程管理系统自带远程管理功能，目前可支持业务功能管理、系统管理及状态监控，极大地方便了用户对项目系统概况的整体监控和故障等解决，实现移动化地系统管理。业务功能管理，主要完成系统的组织结构、设备添加、用户管理、权限设置、录像计划、报警联动等等诸多系统功能。系统管理中主要体现了

50、对服务器的管理，比如系统CMS、DMS等各服务器的IP、端口、分布或级联架构等；状态监控，则供用户随时查询用户登录状态、设备在线状态及系统运行状况，以保证系统的健康稳定运行。图3.27 设备远程管理示意图l 亮点功能 视图结合大华DSS-T平台软件最大的特色就是有效地将视频监控和图片监控这两曾经完全不同领域的管理在一个平台上就实现了。是第一家真正意义上的跨行业融合平台。 多级布控我国的智能交通监控项目业主单位主要是公安部门，我们公安部门的业务组织架构一般以省厅、市区、地方派出所为最典型的三级结构、层层管理，因此在项目系统的架设上，也以三级级联的方式为主。普通的项目级联，主要就实现了视频、图片级

51、联，上级单位可以查看下属单位的监控现场的视频或者图片。但是，这只是交通监控项目级联应用的一个方面。在一些更大规模的项目活动中，往往就是以市局甚至省厅为组织单位，因此，如果在上级平台系统的应用中，有布控的功能，则对应急指挥工作非常有实战意义。系统支持上级单位直接布控前端车辆之外，同样支持基层中心布控的其他功能及黑白名单功能。 事件检索人的思维是以事件为核心的，以事件的类型为主要甄别标识；而系统的思维则是以数据记录的时间或者地点为核心。因此一款好的平台软件就需要起到信息翻译，或者在设计的时候，就注意采用使用者立场来考虑功能部署。但实际因为录像数据是非结构化数据，要在其中添加额外的数据信息，一来影响

52、编码效率；二来事件的触发等的判断需要更智能的识别程序或者设备；三智能信息判断和传输需要时间，导致编码的时候无法实现按照事件编码，及录像按事件存放等功能。也因此，市场上事件检索的功能迟迟都没有出炉。大华DSS-T软件平台，通过对车辆图片的按事件存放，以及图片和录像的紧密关联，实现了在录像信息按事件检索分类，大大降低了用户查找需要的录像的时间和人力。比如，通过违章事件来检索所有违章的图片，从来关联播放图片相关录像，则可将需要时间范围内的违章车辆通行录像连续播放出来。 组合查询信息的查询是可以有很多维度的，比如时间、地点、速度、特点等等。单独时间可以是一个维度，时间和地点组合一起查询也是一个维度，不

53、同的时间、不同地点的组合也是一个维度。目前很多的同类软件中实现了第二点，一个时间、地点、特性的维度查询。但实际应用中，如果有不同时间、不同地点的组合查询，则查询结果会更加精确。在绝大多数时候，案件发生之前，案发地点往往都会有些异常性的规律事件，因为涉案人员一般都会有勘察地点或者行车路线的习惯，而且往往会多次勘察，以保万全。如果系统能够支持多条件、多维度的组合查询，则可以大大提高破案效率。 灵活联动大华在视频监控项目实施领域奋战了近20年，积累了不少的宝贵经验。经过市场的有利验证，我们的系统的报警有效率高达95%以上，另外再加上智能化应用的配合，实现完全无人监控将不是梦想。报警发生后，一般都会应

54、用很多的报警预处理策略。大华DSS-T平台软件支持报警预案及联动策略的手动设置，非常灵活、有效地适用于各种监控场合。并且经过市场的筛选，实用性最大的几种报警联动方式都被沉淀下来了，如：声、光、电、视频切换、视频放大、视频上墙、云台转至等等。 非现场执法各数字监控系统的建设主要为了解决违章取证的问题，起到数据汇集、分析、有效性判断等功能，将违章数据和信息以非现场执法系统的数据格式要求组织，导出后，即可直接导入非现场执法系统中成为切实有效的违章证据。 数据库分类设计和管理一个系统的稳定高效运行，一定会涉及以及生成大量各种各样的数据，一个质量优异的系统，一定有精良的数据管理设计。大华DSS-T平台软

55、件，应系统内数据源及数据用途等的不同，特设计支持两款不同的数据库服务支持：MYSQL主要针对系统在运行过程中因系统管理需要而产生的数据管理，该部分数据量不大，但更新频繁，运行效率高，适合用MYSQL这类小型数据库服务来管理，服务部署简单；ORACLE则应用于系统业务数据的管理服务。 大屏控制接入大华DSS-T平台软件，第一个将大屏控制和视频数据管理融合在了一起，打开一个软件，就可以轻松驾驭系统范围内的所有设备，可以轻松改变大屏的分割状态及视屏投射状态，使应急指挥更加及时、准确。3.6.2数据的其他平台接入在已经部署非现场处罚平台的项目中，雷达测速系统的数据需要接入相应的平台软件中，由于我公司在

56、设计产品时，充分考虑数据的兼容和系统的扩展性，在数据接口的设计上都已国际、国家和行业标准为准绳，可与现在所有开放的公安非现场处罚平台对接。HWS200+测速仪设备已内置相关数据接口方式，只需要简单的参数设置，即可完成相应数据格式的转换，如ROBOT的数据格式等。在与特殊的非现场处罚平台对接时，只需要简单的二次开发即可完成。4系统功能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

57、实现车辆的来去向抓拍。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。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

58、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

59、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：4.4曝光自动调节功能系统能

60、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。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。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

61、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。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。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。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