⽬录
第⼀章系统总体设计 (1)
1.1需求分析 (1)
1.2系统简介 (1)
1.3设计依据 (2)
1.4设计原则和⽬标 (2)
1.5系统构成 (4)
1.5.1前端系统组成 (4)
1.5.2中⼼系统组成 (8)
1.6技术特点及指标 (8)
第⼆章⼦系统设计 (11)
2.1前端系统设计 (11)
2.1.2前端⼦系统构建的关键点 (1)
2.1.3主要功能和特点 (2)
2.1.4系统设备选型 (2)
2.1.5系统的优越性 (11)
2.1.5前端系统采⽤的国家标准 (12)
2.1.6 电⼦警察系统设备清单 (13)
2.2系统软件设计 (14)
2.2.1系统软件的主要功能 (14)
偏心井口2.2.2提供数据共享 (15)
2.2.4应⽤扩展说明及数据备份 (16)
2.2.5软件系统设计和实施中采⽤的国家标准 (17)
第三章售后服务及培训 (18)
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电⼦警察违章⾃动监控报警系统以及视频测速系统⽅案（⼯控机⽅案）
第⼀章系统总体设计
1.1需求分析
通过建⽴违章监控和超速布控系统，实现对公路上监控区域内通⾏的车辆进⾏实时监视、抓拍、报警、记录保存车辆通⾏的信息和车流量数据并进⾏集中有效的管理，为公安部门打击盗和⾛私机动车犯罪、查缉交通肇事逃逸案件、分析交通状况、加强交通管理提供有效的技术⽀持。 对监测车道全天侯记录及车辆全景特征图像，检测范围50⽶，捕捉率98%以上，车速0-200公⾥/⼩时，图⽚显⽰汉字、字母、数字清晰可辨。
采⽤先进的光电技术、计算机图像处理等技术，可实时记录经过监测区域汽车的图像，并进⾏存储、处理、传输。对运⾏车辆的流量情况进⾏常年不间断的⾃动记录、分析和存储，实时声光报警。⽽监控站点有信息录⼊，查询，统计，传输，打印等功能。
1.2系统简介
该系统的核⼼: 违章⾃动监测器及视频测速⾃动监测器采⽤嵌⼊式技术，⾃动采集车辆信息并完成车辆测速、车牌颜⾊的⾃动识别功能，可以⾃动抓拍轧黄线、逆⾏、超速、并通过外部获取红灯信号做到⾃动监测闯红灯车辆，并⾃动测速。
违章⾃动监测器及视频测速⾃动监测器采⽤基于IP的⽹络接⼝或其它数据接⼝⽅式（RS232、RS485、USB等），易于与其它设备接⼝。系统控制中⼼管理计算机与各监控点计算机的连接采⽤星形拓扑结构，每个监控点均可与控制中⼼直接连接，传输车辆通⾏数据和监控图像数据。⽹络互联采⽤光纤或其它通信⽅式
整个系统的设计⽬标是利⽤先进的光电、计算机、图像处理、模式识别等技术，对监控路⾯过往的每
⼀辆机动车的前部特征图像和全景图像进⾏连续全天候实时记录，计算机根据所拍摄的图像进⾏车牌⾃动识别并对嫌疑车⾃动报警。
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1.3设计依据
系统设计将依据国家和部门的相关标准和规范实施，具体列表如下：
●GB50198-94《民⽤闭路监控电视系统⼯程技术规范》
abs-210
●GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
●GB6510-86《30MHz-1GHz声⾳和电视信号的电缆分配系统》
●《⼯业企业通讯接地设计规范》
●GA308-2001《安防系统⼯程验收规范》
●GA/T70-94/T74-94《中华⼈民共和国公共安全⾏业标准》
●GA/T95-94《安全防范⼯程程序与要求》
●JCJ/T16-92《民⽤建筑电⽓设计规范》七彩山鸡养殖
●《安防系统⼯程质量检验实施细则（试⾏稿）》
●YD5003-94《电信专⽤房屋设计规范》
●GB/T 8567-1988《计算机软件产品开发⽂件编制指南》
●GB/T 9385-1988《计算机软件需求说明编制指南》
●GB/T 9386-1988《计算机软件测试⽂件编制指南》
●GB/T 11457-1995《软件⼯程术语》
●GB/T 12504-1990《计算机软件质量保证计划规范》带芯人孔
●GB/T 12505-1990《计算机软件配置管理计划规范》
●GB/T 14394-1993《计算机软件可靠性和可维护性管理》
●GB/T 15532-1995《计算机软件单元测试》
●GB/T 16680-1996 《软件⽂档管理指南》
1.4设计原则和⽬标
在系统设计中，⼒求满⾜以下要求，以最优的性能价格⽐保护投资，我们将遵循以下设计原则：
1、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，有机融合和并尽可能地发挥设备潜⼒和软件功能，最⼤限度地提⾼系统性能价格⽐。
2、先进性：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，_______________________________________________________________________________
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在保证其先进性的前提下具有较长的⽣命周期。
3、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、维护和扩展。
4、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，⽤户在经济能⼒⽅⾯的实际情况相吻合。
5、可靠性：采⽤⾼集成设备，采⽤⾃动监测、⾃动监控和容错等技术来保证可
靠性。
6、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、恢复功能。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。
本系统要达到以下⽬标：
1、合理配置辅助⽀架、车辆拍摄装置和辅助光源等。可全天候、不间断地对
所有通过监测点的车辆进⾏⾃动拍摄，使⽤视频检测技术，只有当车辆通过时才拍摄；准确地记录并存贮车辆（全景和近景特指车头或车尾部位）、车牌、速度、流量、⽇期、时间、地点和⾏驶⽅向等信息，能⾃动识别车辆类型（⼤、⼩）、车牌（含汉字、字母及数字和车牌颜⾊），实现车辆超速、
逆⾏、嫌疑车辆（交通违章或事故逾期未处理、逾期未参加法定检验、被盗抢和肇事逃逸等等）及车牌⾃动⽐对与实时报警功能。
2、辅助光源(可选)采⽤⾼效、节能、长寿命的⾼亮度LED散射光源，功率不
超过10W。光束与地⾯或⽔平线夹⾓不⼩于75度，避免影响⾏车安全。辅助光源由光线⾃动调节设备⾃动控制开启和关闭，最⼤限度地节约能源。
3、车辆感应采⽤视频检测⽅式，保证100％的准确抓拍。
4、选⽤⾼清晰度、低照度、稳定性好的摄像机，其配套的镜头应选⽤⼤孔径、
快速可控光圈、快门调整的专业镜头。防护罩采⽤⾃动温控调节的IP66级防⽔外壳，保证摄像机配置能保证在零下60摄⽒度到70摄⽒度的劣天⽓条件下正常⼯作，能保证⽆论在⽩天还是夜晚以及各种光线条件下其所拍摄的车辆图像均须既能看清车辆全貌，⼜能看清车辆号牌。
5、⼯控主机选⽤⾼性能⼯业级控制机。依据各点的实际情况合理配置视频采
集与控制装置，并留有适宜的扩展与升级余量。
抗氧化剂386_______________________________________________________________________________
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6、视频、电缆线到位，接、插件连接可靠，电源线与信号线、控制线分开。
所有线缆应有明显可辨的编号或标识，其隐蔽部分要求⽤镀锌钢管套护，裸露或弯曲部分要求⽤⾦属软管套护。系统的强弱电部分均合理配置防雷装置。线缆及管线的连接、排列、⾛向、弯曲与接地处理等符合国家有关规范要求。
7、机箱、设备的防护等级不低于IP66要求，并具备防尘、防潮、防热、防雷、
防⿏⾍、抗⼲扰等功能。
8、具备各类信息的数据库管理以及系统（含各功能模块及其电源）故障⾃动
诊断与⾃动报警（含防盗报警，各种报警提⽰⽅式包括声光形式应有明显区别）和远程监控、远程维护与远程报警等功能。
9、中⽂界⾯，简单直观，操作⽅便。采⽤视频触发技术，保证车辆及车牌的
抓拍率和识别率符合客户要求的技术指标。各功能模块（包括运⾏参数等）可根据实际需要进⾏灵活配置与管理，能够按照车
型、车牌、速度、流量、时间、地点、⾏驶⽅向、报警类别等相关条件进⾏单⼀或组合⽅式的信息查询、统计、打印等。
10、可存贮不少于100万辆汽车图像信息，实现全⾃动刷新，循环存储。能够
出线间隔
进⾏多任务操作，监控、查询等互不影响。具备完善的系统管理（包括⽤户操作权限管理、⿊客与病毒防治等）功能。
11、系统的设计、⽣产、施⼯、检测、运⾏、维护和培训等⼯作严格依照ISO9000
系列质量保证体系的规定与要求进⾏实施。
1.5系统构成
1.5.1前端系统组成
由全景摄像机、违章⾃动监测器及视频测速⾃动监测器专⽤摄像头(车道摄像头)、违章⾃动监测器及视频测速⾃动监测器、测速数据⽹络接⼝设备和现场⼯控机、⽹络光纤收发器等设备组成，其结构框图见下图。
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1．违章⾃动监测器及视频测速⾃动监测器
其中核⼼部分“违章⾃动监测器及视频测速⾃动监测器”在硬件上由图像识别、测光及灯光控制、数据通信接⼝组成，在软件上由车辆特征快速提取算法（包括车牌、车灯、车辆轮廓三种⽅式）、车辆特
征快速匹配算法、光学畸变校正算法、速度测定算法以及图像压缩算法等组成，具有优于雷达测速精度的较⾼的准确性和较⼩的误差范围，其主要特点就是可以保证100％的车辆唯⼀性。其结构框图见下图。
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⽬前国际上对于单⼀车辆测速主要有以下⼏种解决⽅案：
1)使⽤辅助⼿段（如光栅、雷达）进⾏触发，然后进⾏视频抓拍测速，
主要缺点是：雷达、光栅等辅助设备都有⼀个响应时间，导致误差较⼤；且车辆过多、过密时由于⽆法判断触发车辆与拍摄车辆是否为同⼀辆车，也就是⽆法保证车辆唯⼀性，基本上不能起到测速的作⽤。另由于普通雷达的有效测量范围是20公⾥每⼩时⾄300公⾥每⼩时在，所以车辆低速⾏驶时基本失效。所以在城市道路中，此类产品没有实际意义。
2)使⽤多个摄像机测速进⾏视频抓拍测速，主要缺点是：车辆的唯⼀
性问题，如果不加⼊车辆特征（车牌或其他特征）就不能确定是否为同⼀辆车；其次也是响应时间问题，由于受接受设备的限制，不可能准确获得触发的准确时间间隔，所以会造成测得的速度误差较⼤。
3)使⽤⾼速摄像设备获得视频图像，事后处理，其主要缺点是：不能
做到时时处理，对于⼀些需要时时处理的⽤户需求⽆法满⾜；其次由于数据量太⼤，必须舍弃⼤部分有价值的图像信息，否则将造成数据堆积，导致处理设备⽆法负荷⽽瘫痪。
4)对于不附加其他辅助设备的单⼀摄像设备的视频测速，⽬前来说是
全世界智能交通领域的⼀个难题，完全处于理论研究阶段，其主要的难点在于基于车辆特征进⾏测速⾸先要求其车辆特征⾼速算法、车辆特征匹配⾼速算法，本产品从根本上解决了⽬前困扰世界智能交
通领域的⼀项难题。
我公司研制的违章⾃动监测器及视频测速⾃动监测器的主要⽬的就是从根本上解决上述现有技术的不⾜之处，我们提出的单⼀摄像设备的视频测速系统及其⽅法，能够在不需要附加其他检测设备前提下，准确地测量单⼀车辆的速度，车辆唯⼀性100％，测速误差⼩于3％，测速范围0～200公⾥每⼩时。
违章⾃动监测器及视频测速⾃动监测器以数字信号处理芯⽚作为算法运⾏的硬件平台，所有算法固化在硬件之中，可以脱离计算机独⽴运⾏，集成了所必
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须的所有硬件和软件，不再需辅助的设备即可完成其功能。在硬件上，集成了可控照明灯、摄像头、光学成像控制模块、数字信号处理器、存储器（数据和程序存储器）、通信模块、温控模块等；在软件上，集成了车辆特征提取、车辆特征匹配、光学畸变校正、速度测算、图像压缩算法等算法。
2．光学控制以及灯光控制模块
我公司研制的违章⾃动监测器及视频测速⾃动监测器专⽤的光学控制以及灯光控制模块，针对天⽓和时间变化的需要，光学和灯光控制模块可以快速调节摄像头的光圈、快门等参数，保证抓拍图像的视觉效果。对于清晨、正午、傍晚、夜晚、⼣照、车辆⼤灯、阳光直射、多云、以及⾬、雪等天⽓状态下，可以⾃动调节图像质量，避免了普通电⼦警察系统对天⽓、光线等很多情况下，车辆图⽚⾁眼不能辨别其车辆特征的问题，并控制对准车辆的灯光的开启和关闭。
3．违章⾃动监测器及视频测速⾃动监测器⽹络数据交换模块
是本公司专门为违章⾃动监测器及视频测速⾃动监测器研制的⾼性能的⽹络接⼝设备。本品采⽤RAM9处理器，⾃主开发的嵌⼊式操作系统，保证不死机，可以同时接收四路⾼速串⼝数据，并将其转化成⽹络数据，并具有⾼速缓存功能，可保存1000条车辆违章信息（包括图⽚），流量信息100万条以上，保证在通讯线路故障或监测点⼯控机故障时，保证24⼩时数据不丢失。
4．通信模块
基于城域⽹建设的该系统，是以⽹络通信为基础。因此，每个监测节点都安装有基于IP的通信模块，能够实现⽹络互联。
5．软件业务接⼝模块
该系统提供的软件业务接⼝模块允许其它公安业务系统与该系统接⼝，调动所有的业务资源为社会治安管理服务，包括车辆归属的查询、车主⾝份的查询、其它关联业务调度等。
7．数据库业务接⼝模块
该系统提供数据库业务接⼝，可以将系统的数据库资料提供给其它业务软件，供它们调⽤，实现数据共享。
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1.5.2中⼼系统组成
中⼼系统管理软件的主要功能包括：
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