闯红灯卡口抓拍及录像系统技术方案(线圈检测)(编辑修改稿)

闯红灯卡口抓拍及录像系统技术方案(线圈检测)(编辑修改稿)内容摘要：

焊接避雷针，将恶劣天气对设备的伤害降到最低。 防护罩与立柱横臂使用手动万向云台连接，可以垂直、水平自由转动，以调整相机的最佳安装位置及角度。 下部采用法兰盘与混凝土基础联接。 B、基础与管线 立杆基础采用明挖法施工，基底应先整平、夯实；基础采用 C25 砼现场浇注，基础深大于 米，钢筋保护层厚度大于 25 毫米，基础顶面预埋 A3 法兰盘及地脚螺栓，预埋时其方向应与底座法兰盘保持垂直。 基础施工完毕，地脚螺栓外露长度控制在 50－ 80 以内，并对外裸露部分加以妥善保护。 施 工基础时要注意预埋穿线管（Φ 100PVC 管），基础按设计要求进行养护后方可进行立杆安装。 引取或新做地线的接地电阻 4欧姆。 在路口尽量选用预埋管道，由数据集中控制器向三个方向过路，各有一根φ 50 管道即可。 在管道转弯处设工作手井。 C、路口机箱 路口电子警察机柜采用壁挂式。 壁挂式机柜用于放置嵌入式工控机及附件、交换机、光收发器、信号灯转化器和避雷器等设备，安装时将其固定在各个方向固定摄像机 L 杆的垂直立柱上，外形尺寸为 80cmx100cmx30cm。 D、防雷接地 要求防雷接地的接地电阻小于 4 欧姆。 空旷路口 在立杆顶端设避雷针，单独引下接地线与杆下的接地体相连。 E、抓拍设备安装立杆示意图 版权所有 第 12 页 共 32 页 前端系统主要 采用 AVA200D03 作为拍照主体，运用地感线圈检测、摄像机抓拍图片及数字通讯等多种先进技术，实现对被监测城市交通路口机动车辆的记录以及对违法闯红灯行为的自动记录。 前端检测抓拍原理 A、违法、卡口抓拍和录像流程： 红色信号灯状态下工作流程： AVA200D03检测到有效的红灯信号时，当车辆检测器检测到有机动车辆进入车道线圈时，车辆检测器输出一个高电平信号，AVA200D03检测到的上升沿信号后， DSP从 FPGA中获取一张 JPEG的高清图片，并在文件尾部标明车道和抓拍信息，该图片做为闯红灯抓拍的第一张图片；在车辆离开车道线圈时，车辆检测器输出低电平信号， AVA200D03检测到下降沿后， DSP从 FPGA中获取一张 JPEG的高清图片，并在文件尾部标明车道和抓拍信息，该图片做为闯红灯抓拍的第二张图片； AVA200D03根据检测器的电平保持的时间，延时该时间后进行抓拍，取得第三张图片。 非红灯状态下工作流程： AVA200D03检测到有效的绿灯信号时，当车辆检测器检测到有机动车辆进入车道线圈时，车辆检测器输 出一个高电平信号，AVA200D03检测到的上升沿信号后， DSP从 FPGA中获取一张 JPEG的高清图片，并在文件尾部标明车道和抓拍信息，该图片做为卡口抓拍的图片。 可通过调试软件设置为上升沿或下降沿抓拍。 闯红灯抓拍流程示意图如下： 版权所有 第 13 页 共 32 页 录像策略：放置于路口机柜中的嵌入式工控机可实时采集 AVA200D03 输出的数字视频，并将该视频压缩为 编码格式的 AVI 录像 ，再由上传软件将高清录像上传至中心服务器，录像帧速以及压缩率均可通过参数调整，在正常情况下，录像帧速为 12帧 /秒 ，单位小时内录像文件数据总量 小于 500M 字节。 B、防逆行工作原理： 该单元包括检测主机和埋设在路面的地感检测线圈。 地感线圈采用耐高温的单芯多股镀锡电缆绕制而成，截面积为 ,通常绕 4匝，线圈尺寸通常为 80cm 250cm，埋设在停车线与斑马线之间，每一个车道埋设一组。 本方案的地感线圈采用双线圈防逆行的埋设方式。 如下图所示。 双线圈防逆行埋设方式 采用双线圈防逆行埋设方式时，每条车道不仅需要独立埋设，而且要埋设 2 版权所有 第 14 页 共 32 页 个线圈呈“吕”字形的环行线圈，当车辆在红灯状态由左向右通过该组线圈时，系统将进行拍照；如果是由右向左方向 触发该组线圈，系统将不予拍照。 线圈检测原理： 当 车辆（金属物体）经过埋设在路面的 地感 线圈时，将导致 地感 线圈电感值减小。 电感值的 变化 ，使得车辆检测器的 LC 振荡电路的振荡频率 变化。 通过公式 12f LC，可以看出，在车辆检测器中， C 值是一定的，来自线圈的 L 值是随着有 车辆（金属物体）经过 而变化的，则 f 值变化，因此有211122f L C L C  ，式中 1L 为无 车辆（金属物体）经过 时线圈的电感量，2L 为有 车辆（金属物体）经过 时线圈的电感量， 车检器通过精确检测 LC 振荡电路的频率变化可以准确判断是否有车辆经过。 地感线圈检测具有检测稳定可靠、检测速度准确，进林科技自主研发的 6 通道环形线圈车辆检测器可以在 1ms内检测到线圈中任一线圈发生的 %的电感量变化 ，从而可以检测到车速 200 公里 /小时以上的车辆，并且可以准确的检测到经过线圈的摩托车、轿车、卡车、工程车等各种车辆。 红绿灯检测原理： 信号转换器内置红绿灯检测电路， 220V 的红绿灯交流信号被转换为低电压，通过光耦器件送至内部的数字逻辑门电路，从而完成红绿灯信号的检测。 检测电路的特点： 1) 具有独立的零线，避免与检测主机电源零线共线而产生的红绿灯检测结果的逻辑混乱。 2) 检测电路内置光耦隔离，保护检测主机内部电路。 3) 检测电流小于 10 毫安，不会影响红绿灯信号机的正常工作。 4) 采用交流检测方式，无检波电容带来的延时， 实时性强。 前端业务处理流程及功能 业务处理流程 固定电警的主要业务流程如下图： 版权所有 第 15 页 共 32 页 固定电警业务处理流程 固定电警前端处理子系统主要负责识别每辆通过路 (卡 )口的车辆信息，包括车牌号、过线时间、过线状态等，并判别是否有闯红灯等违法行为，以及能及时将各路口车辆流量、视频录像、通行信息、违法车辆图片、黑名单车辆图片等数据，通过传输网络上传中心平台，支持断点续传。 车辆抓拍 在检测区域， 200 万像素的高清摄像机抓拍的高清图片在任何环境光下，全景图像中可以清楚的分辨车辆颜色、特征、车牌的号码、颜色，特征图 像可以清楚分辨车牌号码，晚上能克服车辆远光灯的眩光问题，图片按 JPEG 格式进行压缩，全景图像分辨率为 1600*1200，特征图像分辨率不低于 720*288，图像文件应具有防篡改功能。 闯红灯处理 图片记录要求 图片格式应采用 JPEG 格式， JPEG 图片编码应符合 ISO/IEC 15444:20xx 的要求，分辨率 1600*1200。 图片具有防篡改功能。 记录的原始图片数量不超过四张，且每张图片应包含时间信息，至少应精确到。 记录的最终图片由闯红灯的 3 张原始图片加一张车辆号牌特征图片合成为一个图片文 件，包含：时间、地点、车道等信息。 图片记录在本地存储并向后端中心平台上传，要求将原始 3张图片及合成后 版权所有 第 16 页 共 32 页 的图片一并上传。 闯红灯捕获率 满足《 GA/T 49620xx》规定，本案设计闯红灯捕获率不小于 95%。 通行库 车辆图像捕获率 在检测区域内对 5km/h～ 120km/h 行驶的车辆图像捕获率在 95%以上。 通行信息 系统自动捕获所检测区域的通行车辆，包括车辆的图片、车牌号码、车辆经过时的时间、经过的地点、车速、车道等，所保存的图片为 24 位真彩色图片，图片分辨率为 1600 1200 像素， JPEG 压缩格式；保存图片可以采取循环覆盖方式自动覆盖旧图片；车牌号码为系统自动识别的结果，所有车辆的信息及图片均可保存在本地。 本地支持保存 30 天的通行库数据。 通行库上传 每天的通行信息非常可观，对系统处理能力的压力很大，考虑到通行库上传给后端中心平台，主要用于监控车辆行踪及流量统计，并不需要本地保存的图片数据，因此前端向后端上传的通行信息包括车牌号码、车辆经过时的时间、经过的地点、车速、车道，不含图片。 也可根据项目要求上传图片，但是对中心存储空间要求较高。 通行库实时或定时进行上传。 黑名单车辆图 片上传 后端中心平台自动对前端上报的通行库信息进行黑名单比对，当发现属于布控车辆时，会向前端相应的工控机下发黑名单车辆，前端工控机接到请求后，将该布控车辆的全景图片、通行时间、车道等信息进行上传。 也可下发黑名单信息到前端工控机，由前端对通行信息进行黑名单比对，当发现属于布控车辆时，将该布控车辆的全景图片、通行时间、车道等信息进行上传；这种方式可以减轻中心服务器工作压力。 流量统计 为满足交通管理的需要，对检测区域内车辆按车道、时段统计车辆通过总数。 流量检测以 5分钟为单位，按 00:00:00 开始每 5 钟统计 一次。 流量统计结果实时向后端中心平台上报。 版权所有 第 17 页 共 32 页 视频监控 视频监控处理流程 200 万像素的高清全景摄像机提供全天 24 小时的高清录像，视频压缩为 编码格式的视频，录像帧速以及压缩率均可通过参数调整，在正常情况下，录像帧速为 12帧 /秒，单位小时内录像文件数据总量小于 500M 字节。 高清视频数据在本地保存，不受网络带宽限制，在需要视频回放时，从前端提取。 白天晚上录像资料清晰，对事故情况的回查提供有力的证据。 时钟同步 固定电警前端子系统记录的闯红灯违法时间、车辆通行时间、时段流量统计等信息，对时间的 精度要求很高，因此必须保证与后端中心平台同步，要求前、后端每天至少进行一次时钟同步操作。 前端系统 24h 计时误差应不超过 3s。 数据存储及上传 系统可以自动保存闯红灯、车辆通行、流量统计、黑名单等数据，要求在本地存储 30 天的数据，本地数据向后端中心上传时，支持断点续传功能。 安全性要求 前端设备运行安全机制如下图所示： 版权所有 第 18 页 共 32 页 全 天 候 图 像抓 拍 模 块 监 控 模。