景陽智能城市道路監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案(圖)
一、概述:
近幾年來,基礎(chǔ)設(shè)施投資力度越來越大,道路建設(shè)便是其中之一。由于道路建設(shè)期一般較長,其增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上車輛的急劇增長,使得交通狀況日益惡化,這幾乎是所有城市的通病。因而在城市交通管理部門建立功能完善的交通監(jiān)控系統(tǒng)是改善目前交通現(xiàn)狀的有效解決方法。通過交通監(jiān)控系統(tǒng),可以加強(qiáng)交通管理,提高現(xiàn)有道路的通行能力,協(xié)調(diào)處理突發(fā)性交通事件,緩和交通阻塞,從而改善交通狀況。
功能完善的交通監(jiān)控系統(tǒng)包括交通信號控制系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng)、交通管理信息系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及交通誘導(dǎo)系統(tǒng)等。欲有效管理交通,須利用監(jiān)控系統(tǒng)對城市的交通信息進(jìn)行采集、整理與分析,并針對這些資料提出交通控制的策略。因此,交通信息的采集在交通監(jiān)控中占有非常重要的地位。
改革開放的深入,交通擁擠已經(jīng)成為限制各行各業(yè)發(fā)展的主要因素之一。造成交通擁擠的原因主要為:路面窄、車輛多、違章行駛及警力不足。現(xiàn)代化的城市需要現(xiàn)代化的管理手段,城市的繁榮,對城市的綜合管理提出了更高的要求。向科技要警力,用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)監(jiān)督、疏導(dǎo)交通以減少違章已成為國內(nèi)交通管理部門的一個急需解決的課題。
在進(jìn)行該閉路監(jiān)控(CCTV)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的時(shí)候,我公司依照客戶對道路監(jiān)控系統(tǒng)的基本要求,本著架構(gòu)合理、安全可靠、產(chǎn)品主流、低成本、低維護(hù)量作為出發(fā)點(diǎn),并依此為客戶提供先進(jìn)、安全、可靠、高效的解決方案。易于集成、性能可靠、操作簡便、技術(shù)先進(jìn)、擴(kuò)展性強(qiáng)、維護(hù)方便是我們的設(shè)計(jì)思想;為用戶著想,使業(yè)主的投資更合理是我們的宗旨。
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)
本安全防范系統(tǒng)設(shè)計(jì)完全符合中華人民共和國公安部有關(guān)條例和規(guī)范,包括:
1安全防范工程程序GA/T75-94
2安全防范系統(tǒng)通用圖形符號 GA/T74-94
3安全防范工程費(fèi)用概預(yù)算編制辦法 GA/70-94
4電子設(shè)備安裝工程費(fèi)用定額 HYD41-01-1999
5風(fēng)險(xiǎn)等級和防護(hù)級別的規(guī)定 GA/T38-92
6民用建筑閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范 GB50198-94
7防盜報(bào)警控制器通用技術(shù)條件 GB12663-90
8民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ/T16-92
9中國電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 GBJ232-82
10建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范 CECS 72.95
11系統(tǒng)接地的形式及安全技術(shù)要求 GB14050-93
三.系統(tǒng)需求
1.攝像部分
攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分,是整個系統(tǒng)的“眼睛”。它布置在被監(jiān)視場所的某一位置上,使其視場角能覆蓋整個被監(jiān)視的各個部位。有時(shí),被監(jiān)視場所面積較大,為了節(jié)省攝象機(jī)所用的數(shù)量、簡化傳輸系統(tǒng)及控制與顯示系統(tǒng),在攝象機(jī)上加裝電動的(可遙控的)可變焦距(變倍)鏡頭,使攝象機(jī)所能觀察的距離更遠(yuǎn)、更清楚,同時(shí)還把攝象機(jī)安裝在電動云臺上,通過控制器的控制,可以使云臺帶動攝象機(jī)進(jìn)行水平和垂直方向的旋轉(zhuǎn),從而使攝象機(jī)能覆蓋到的角度、面積更大。總之,攝象機(jī)就象整個系統(tǒng)的眼睛一樣,把它監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D象信號,傳送給控制中心的監(jiān)視器上。
2.傳輸部分
傳輸部分就是系統(tǒng)圖象信號、聲音信號、控制信號等的通道。目前電視監(jiān)控系統(tǒng)多半采用視頻基帶傳輸方式。如果在攝象機(jī)距離控制中心較遠(yuǎn)的情況下,也有采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式。一般酒店要求傳輸?shù)木嚯x都比較近,可采用基帶傳輸方式,也就是75歐姆的視頻同軸電纜。對圖象信號的傳輸重點(diǎn)要求在圖象信號經(jīng)過傳輸系統(tǒng)后,不產(chǎn)生明顯的噪聲、失真(色度信號與亮度信號均不產(chǎn)生明顯的失真),保證原始圖象信號(從攝象機(jī)輸出的圖象信號)的清晰度和灰度等級沒有明顯下降等。
3.控制部分
控制部分是整個系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”,是實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)功能的指揮中心。控制部分主要由總控制臺(有些系統(tǒng)還有副控制臺)組成。總控制臺中主要的功能有:視頻信號放大與分配、圖象信號的校正與補(bǔ)償、圖象信號的切換、圖象信號的記錄等;對攝象機(jī)、電動變焦鏡頭、云臺等進(jìn)行遙控,以完成對被監(jiān)視場所全面、詳細(xì)的監(jiān)視或跟蹤監(jiān)視;對系統(tǒng)防區(qū)進(jìn)行布防、撤防等功能。當(dāng)前端防區(qū)有非法入侵時(shí),報(bào)警信號傳送到總控制臺,可以顯示報(bào)警防區(qū)、聯(lián)動警號、閃燈、前端燈光、錄象機(jī)等設(shè)備。
組裝控制臺時(shí),遵循的主要原則是這樣的:
根據(jù)系統(tǒng)中攝像機(jī)的臺數(shù),選擇視頻切換器的最大輸入路數(shù)。視頻切換器最大輸入路數(shù)一般應(yīng)大于攝像機(jī)的臺數(shù),以便為今后擴(kuò)展時(shí)留有余地。根據(jù)系統(tǒng)所防范的風(fēng)險(xiǎn)等級及區(qū)域中要害地點(diǎn)的數(shù)目選擇錄像機(jī)的臺數(shù)。需要連續(xù)錄象的情況下,應(yīng)選擇“數(shù)字硬盤錄像機(jī)”。
另外,可根據(jù)系統(tǒng)控制的要求,考慮在總控制臺之外是否要設(shè)分控制臺。
根據(jù)整個系統(tǒng)供電的要求,考慮電源的設(shè)定。
當(dāng)系統(tǒng)有多路遠(yuǎn)距離信號傳輸時(shí),還應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)距離信號傳送的方式(視頻傳輸、光纖傳輸、射頻平衡式傳輸?shù)鹊龋紤]在控制臺中是否應(yīng)增設(shè)解調(diào)裝置(對應(yīng)光纖傳輸或射頻傳輸)、補(bǔ)償裝置(對應(yīng)視頻傳輸)、還原裝置(對應(yīng)平衡式視頻傳輸)以及遠(yuǎn)端切換控制器裝置(對應(yīng)視頻傳輸?shù)倪h(yuǎn)端切換方式)等等。
4、顯示及記錄部分
顯示及記錄部分有幾臺或多臺監(jiān)視器、數(shù)字硬盤錄象機(jī)等設(shè)備組成。在電視監(jiān)控系統(tǒng)中,特別是在有多臺攝象機(jī)組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中,一般都不是一臺監(jiān)視器對應(yīng)一臺攝象機(jī)進(jìn)行顯示,而是通過硬盤錄像機(jī)把幾臺攝象機(jī)送來的圖象信號進(jìn)行合成同時(shí)顯示在一臺監(jiān)視器上,也就是在一臺較大屏幕的監(jiān)視器上,把屏幕分成幾個面積相等的小畫面(四畫面、六畫面、九畫面),每個小畫面顯示一個攝象機(jī)送來的圖象,通過數(shù)字硬盤錄像機(jī)進(jìn)行存儲。
利用安全防范技術(shù)進(jìn)行安全防范首先對犯罪分子有一種威懾作用,使其不敢輕易作案;其次,一旦出現(xiàn)了入侵、盜竊等犯罪活動,安全防范系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)報(bào)警,電視監(jiān)控系統(tǒng)能自動記錄下犯罪現(xiàn)場以及犯罪分子的犯罪過程,以便及時(shí)破案,節(jié)省了大量人力、物力。
5、電子警察部分
城市交通違章抓拍系統(tǒng)是現(xiàn)代城市交通管理的一種重要手段,在城市的交通要道設(shè)置該系統(tǒng),能夠有效的減少違章車輛,違章抓拍系統(tǒng)中有兩種車輛檢測方案的選擇:視頻車輛檢測和線圈式車輛檢測。
線圈式車輛檢測器檢測精度是可以滿足客戶需求的,但需要切割路面。
視頻車輛檢測的優(yōu)點(diǎn)在于不用切割路面,但檢測精度低。一般白天的檢測精度可以超過50%;而晚上在30%-50%之間。就我們分析,此類產(chǎn)品在國外廣泛成功應(yīng)用的原因是路況簡單,機(jī)動車、非機(jī)動車、行人混行的情況很少。
對比圖
使用不同的系統(tǒng)和不同的檢測方式抓拍律的差異很大。
從取證結(jié)果來看,該系統(tǒng)可以提供一張數(shù)碼相機(jī)照片和3張視頻圖片。能夠包含所有的違章信息—停車線、紅綠燈、車牌號碼等;3張視頻圖片和普通視頻電子警察提供的全景照片相同,可以反映車輛的違章過程。
與數(shù)碼電子警察相比,優(yōu)勢是可以提供車輛違章過程的信息,減少處罰爭議。(正在擬定中的電子警察行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的討論稿中強(qiáng)制要求電子警察系統(tǒng)提供車輛違章過程信息)
與數(shù)碼電子警察相比,能夠提供更清晰的違章照片。視頻電子警察為了獲得清晰的車牌照片,需要在每條被監(jiān)控的車道設(shè)置一臺攝像頭。由于攝像頭的分辨率有限,最高只能提供分辨率為720*576的圖片,車牌特寫圖片一般只包含車尾部分;而數(shù)碼相機(jī)照片的分辨率可以超過400萬像素,照片中除了可以包含清晰的車牌還可以看到停車線和紅綠燈,信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于視頻照片,且清晰度天壤之別。能夠提高照片的有效率。視頻系統(tǒng)為了獲得清晰的車牌照片,必須縮小取景范圍,這樣將導(dǎo)致對于車速的適應(yīng)性降低,車輛較快時(shí)可能導(dǎo)致無法拍到車牌或拍到的車牌無法辨認(rèn)。
視頻+數(shù)碼組合式電子警察方案,其技術(shù)難點(diǎn)是如何融合兩種技術(shù)。由于得到數(shù)碼相機(jī)廠商的支持,掌握了數(shù)碼相機(jī)的底層控制技術(shù),相機(jī)的拍照和設(shè)置完全由軟件控制,這是推出組合系統(tǒng)的前提。因?yàn)橐话愕臄?shù)碼電子警察系統(tǒng)的拍照是通過對數(shù)碼相機(jī)的快門進(jìn)行控制的,實(shí)際是一種半機(jī)械的方式。基于這種技術(shù)是無法將數(shù)碼相機(jī)控制和視頻采集有效的融合的。違章車牌的照片和違章過程的照片是一一對應(yīng)的,如果不能從底層控制數(shù)碼相機(jī)是無法實(shí)現(xiàn)的。
以下描述視頻+數(shù)碼組合式電子警察系統(tǒng)的工作流程:
工控機(jī)掃描車輛檢測器提供的車輛狀態(tài)信息和紅綠燈信號以判斷是否有違章現(xiàn)象發(fā)生;
如果在紅燈狀態(tài),車輛檢測器監(jiān)測到由車輛進(jìn)入線圈,工控機(jī)將采集第一張違章視頻圖片;當(dāng)監(jiān)測到該車輛離開線圈時(shí),工控機(jī)采集第二張違章過程圖片并同時(shí)通過消息控制數(shù)碼相機(jī)抓拍違章照片,數(shù)碼相機(jī)在存儲照片時(shí)將是用同樣的ID號以便圖片關(guān)聯(lián),該ID號在每次抓拍時(shí)產(chǎn)生;
如果埋設(shè)的是雙線圈,在違章車輛離開第二個線圈時(shí),工控機(jī)采集第三張違章過程圖片;如果是單線圈,可以在第二張違章圖片拍完后延時(shí)拍第三張違章過程圖片。
軟件界面圖
2.1 系統(tǒng)組成
·視頻矩陣切換器
·控制鍵盤
·前端攝像機(jī)
·數(shù)字硬盤錄像機(jī)
·21”彩色監(jiān)視器
·車輛違章抓拍系統(tǒng)
·視頻光端機(jī)
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