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第一章 监控系统简介

典型的电视监控系统主要由前端监视设备、传输设备、后端控制显示设备这三大部分组成,其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式,它们之间的联系(也可称作传输系统)可通过电缆、光纤或微波等多种方式来实现。

一、监控系统 前端采集系统

摄像机,镜头,云台,智能球形摄像机,视频传输系统

传输线缆、光纤传输,同轴电缆传输,网线传输,无线传输终端显示系统

管理所网络监控系统

dvr硬盘录像系统,视频矩阵,画面处理器,切换器,分配器远程拓展系统

IP监控,远程监控,网络监控,视频会议等技术交流

监控不单纯指闭路电视监控系统,但传统意义上说的监控系统系统由前端摄像机(包括:半球摄像机、红外摄像机、一体机等)加中端设备(光端机、网络视频服务器等)加后端设备主机(硬盘录像机、矩阵等)组成。

二、组成的详细说明

典型的闭路监控系统主要由摄像机部分、传输部分、控制与记录部分以及显示部分四大块组成。

摄像部分

摄像部分是电视监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”。在被监视场所面积较大时,在摄像机上加装变焦距镜头,使摄像机所能观察的距离更远、更清楚;还可把摄像机安装在电动云台上,可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动,从而使摄像机能覆盖的角度更大。

在某些情况下,特别是在室外应用的情况下,为了防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等,对摄像机及其镜头还应加装专门的防护罩,甚至对云台也要有相应的防护措施。

传输部分

传输部分就是系统的图像信号通路。一般来说,传输部分单指的是传输图像、声音信号。同时,由于需要有控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台等进行控制,因而在传输系统中还包含有控制信号的传输。在传输方式上,近距离一般采用视频线传输,不超过一两公里的距离一般采用同轴电缆传输,更远的距离则可采用光纤传输。对于远距离传输,还需配备视频信号放大、图像信号的较正与补偿设备。

控制与记录部分

控制与记录部分负责对摄像机及其辅助部件(如镜头、云台)的控制,并对图像、声音信号的进行记录。目前硬盘录像机的技术发展得较完善,它不但可以记录图像和声音,而且还包含了画面分割切换、云台镜头控制等功能,基本上取代了以往使用的画面切换器、画面分割器、云台控制器、镜头控制器等产品。如果客户要求能对云台、镜头(特别是高速球)进行非常方便的控制,则可以加配控制键盘。

显示部分

显示部分一般由几台或多台监视器组成,目前液晶监视器正逐步取代传统的CRT监视器,常用有:博显液晶监视器。在摄像机数量不是很多,要求不是很高的情况下,一般直接将监视器接在硬盘录像机

基站防盗报警监控系统

上即可。如果摄像机数量很多,并要求多台监视器对画面进行复杂的切换显示,则须配备“矩阵”来实现。专用监视器价格较贵,为了节省开支,也可用普通电视机替代,但电视机不适宜24小时开机,常年开机故障率会很高,而且会引起火灾。目前监控系统随着计算机的发展水平的提高,已经由模拟系统向数字化系统转变,数字化系统在功能上较模拟系统完善,操作极其智能化和集中化等。 监控系统适用场所包括:政府机关、电力电信、监狱、军队、银行、金库、超市、商场、宾馆、小区、学校、办公楼、道路监控等。

三、监控常见故障

(一)在一个监控系统进入调试阶段、试运行阶段以及交付使用后,有可能出现这样那样的故障现象,如:不能正常运行、系统达不到设计要求的技术指标、整体性能和质量不理想,亦即一些“软毛病”。这些问题对于一个监控工程项目来说,特别是对于一个复杂的、大型的监控工程项目来说,是在所难免的。1.电源不正确引发的设备故障。电源不正确大致有如下几种可能:供电线路或供电电压不正确、功率不够(或某一路供电线路的线径不够,降压过大等)、供电系统的传输线路出现短路、断路、瞬间过压等。特别是因供电错误或瞬间过压导致设备损坏的情况时有发生。因此,在系统调试中,供电之前,一定要认真严格地进行核对与检查,绝不应掉以轻心。

监控系统

2.由于某些设备(如带三可变镜头的摄像机及云台)的连结有很多条,若处理不好,特别是与设备相接的线路处理不好,就会出现断路、短路、线间绝缘不良、误接线等导致设备的损坏、性能下降的问题。在这种情况下,应根据故障现象冷静地进行分析,判断在若干条线路上是由于哪些线路的连接有问题才产生那种故障现象。这样就会把出现问题的范围缩小了。特别值得指出的是,带云台的摄像机由于全方位的运动,时间长了,导致连线的脱落、挣断是常见的。因此,要特别注意这种情况的设备与各种线路的连接应符合长时间运转的要求。3.设备或部件本身的质量问题。从理论上说,各种设备和部件都有可能发生质量问题。但从经验上看,纯属产品本身的质量问题,多发生在解码器、电动云台、传输部件等设备上。值得指出的是,某些设备从整体上讲质量上可能没有出现不能使用的问题,但从某些技术指标上却达不到产品说明书上给出的指标。因此必须对所选的产品进行必要的抽样检测。如确属产品质量问题,最好的办法是更换该产品,而不应自行拆卸修理。除此之外,最常见的是由于对设备调整不当产生的问题。比如摄像机安装后焦距的调整是非常细致和精确的工作,如不认真调整,就会出现聚焦不好或在三可变镜头的各种操作时发生散焦等问题。另外,摄像机上一些开关和调整旋钮的位置是否正确、是否符合系统的技术要求、解码器编码开关或其它可调部位设置的正确与否都会直接影响设备本身的正常使用或影响整个系统的正常性能。

监控系统结构图

4.设备(或部件)与设备(或部件)之间的连接不正确产生的问题大致会发生在以下几个方面:⑴阻抗不匹配。⑵通信接口或通信方式不对应。这种情况多半发生在控制主机与解码器或控制键盘等有通信控制关系的设备之间,也就是说,选用的控制主机与解码器或控制键盘等不是一个厂家的产品所造成的。所以,对于主机、解码器、控制键盘等应选用同一厂家的产品。⑶驱动能力不够或超出规定的设备连接数量。比如,某些画面分割器带有报警输入接口在其产品说明书上给出了与报警探头、长延时录像机等连接的系统主机连成系统,如果再将报警探头并联接至画面分割器的报警输入端,就会出现探头的报警信号既要驱动报警主机,又要驱动画面分割器的情况。在这种情况下,往往会出现驱动能力不足的问题。表现出的现象是,画面分割器虽然能报警,但出于输入的报警信号弱而工作不稳定,从而导致对应发生报警信号的那一路摄像机的图像画面在监视器上虽然瞬间转换为全屏幕画面却又丢掉(保持不住),而使监视器上的图像仍为没报警之前的多画面。解决类似上述问题的方法之一是通过专用的报警接口箱将报警探头的信号与画面分割器或视频切换主机相对应连接,二是在没有报警接口箱的情况时,可自行设计加工信号扩展设备或驱动设备。上述谈及的问题,有时也会出现在视频信号的输出和分配上。(二)

监控系统连接示意图

1.视频传输中,最常见的故障现象表现在监视器的画面上出现一条黑杠或白杠,并且或向上或向下慢慢滚动。因此,在分析这类故障现象时,要分清产生故障的两种不同原因。要分清是电源的问题还是地环路的问题,一种简易的方法是,在控制主机上,就近只接入一台电源没有问题的摄像机输出信号,如果在监视器上没有出现上述的干扰现象,则说明控制主机无问题。接下来可用一台便携式监视器就近接在前端摄像机的视频输出端,并逐个检查每台摄像机。如有,则进行处理。如无,则干扰是由地环路等其它原因造成的。2.监视器上出现木纹状的干扰。这种干扰的出现,轻微时不会淹没正常图像,而严重时图像就无法观看了(甚至破坏同步)。这种故障现象产生的原因较多也较复杂。大致有如下几种原因:⑴视频传输线的质量不好,特别是屏蔽性能差(屏蔽网不是质量很好的铜线网,或屏蔽网过稀而起不到屏蔽作用)。与此同时,这类视频线的线电阻过大,因而造成信号产生较大衰减也是加重故障的原因。此外,这类视频线的特性阻抗不是75Ω以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。由于产生上述的干扰现象不一定就是视频线不良而产生的故障,因此这种故障原因在判断时要准确和慎重。只有当排除了其它可能后,才能从视频线不良的角度去考虑。若真是电缆质量问题,最好的办法当然是把所有的这种电缆全部换掉,换成符合要求的电缆,这是彻底解决问题的最好办法。⑵由于供电系统的电源不“洁净”而引起的。这里所指的电源不“洁净”,是指在正常的电源(50周的正弦波)上叠加有干扰信号。而这种电源上的干扰信号,多来自本电网中使用可控硅的设备。特别是大电流、高电压的可控硅设备,对电网的污染非常严重,这就导致了同一电网中的电源不“洁净”。比如本电网中有大功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置、可控硅交直流变换装置等等,都会对电源产生污染。这种情况的解决方法比较简单,只要对整个系统采用净化电源或在线UPS供电就基本上可以得到解决。⑶系统附近有很强的干扰源。这可以通过调查和了解而加以判断。如果属于这种原因,解决的办法是加强摄像机的屏蔽,以及对视频电缆线的管道进行接地处理等。3.由于视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路造成的故障。这种故障的表现形式是在监视器上产生较深较乱的大面积网纹干扰,以至图像全部被破坏,形不成图像和同步信号。这种情况多出现在BNC接头或其它类型的视频接头上。即这种故障现象出现时,往往不会是整个系统的各路信号均出问题,而仅仅出现在那些接头不好的路数上。只要认真逐个检查这些接头,就可以解决。4.由于传输线的特性阻抗不匹配引起的故障现象。这种现象的表现形式是在监视器的画面上产生若干条间距相等的竖条干扰,干扰信号的频率基本上是行频的整数倍。这是由于视频传输线的特性阻抗不是75Ω而导致阻抗失配造成的。也可以说,产生这种干扰现象是由视频电缆的特性阻抗和分布参数都不符合要求综合引起的。解决的方法一般靠“始端串接电阻”或“终端并接电阻”的方法去解决。另外,值得注意的是,在视频传输距离很短时(一般为 150米以内),使用上述阻抗失配和分布参数过大的视频电缆不一定会出现上述的干扰现象。解决上述问题的根本办法是在选购视频电缆时,一定要保证质量。必要时应对电缆进行抽样检测。

可视化安全监控系统

5.由传输线引入的空间辐射干扰。这种干扰现象的产生,多数是因为在传输系统、系统前端或中心控制室附近有较强的、频率较高的空间辐射源。这种情况的解决办法一个是在系统建立时,应对周边环境有所了解,尽量设法避开或远离辐射源;另一个办法是当无法避开辐射源时,对前端及中心设备加强屏蔽,对传输线的管路采用钢管并良好接地。(三)1. 云台的故障。一个云台在使用后不久就运转不灵或根本不能转动,是云台常见故障。这种情况的出现除去产品质量的因素外,一般是以下各种原因造成的:⑴ 只允许将摄像机正装的云台,在使用时采用了吊装的方式。在这种情况下,吊装方式导致了云台运转负荷加大,故使用不久就会导致云台的转动机构损坏,甚至烧毁电机。⑵ 摄像机及其防护罩等总重量超过云台的承重。特别是室外使用的云台,往往防护罩的重量过大,常会出现云台转不动(特别是垂直方向转不动)的问题。⑶ 室外云台因环境温度过高、过低、防水、防冻措施不良而出现故障甚至损坏。2. 距离过远时,操作键盘无法通过解码器对摄像机(包括镜头)和云台进行遥控。这主要是因为距离过远时,控制信号衰减太大,解码器接收到的控制信号太弱引起的。这时应该在一定的距离上加装中继盒以放大整形控制信号。3. 监视器的图像对比度太小,图像淡。这种现象如不是控制主机及监视器本身的问题,就是传输距离过远或视频传输线衰减太大。在这种情况下,应加入线路放大和补偿的装置。4. 图像清晰度不高、细节部分丢失、严重时会出现彩色信号丢失或色饱和度过小。这是由于图像信号的高频端损失过大,以3MHz以上频率的信号基本丢失造成的。这种情况或因传输距离过远,而中间又无放大补偿装置;或因视频传输电缆分布电容过大;或因传输环节中在传输线的芯线与屏蔽线间出现了集中分布的等效电容造成的。5. 色调失真。这是在远距离的视频基带传输方式下容易出现的故障现象。主要原因是由传输线引起的信号高频段相移过大而造成的。这种情况应加相位补偿器。6. 操作键盘失灵。这种现象在检查连线无问题时,基本上可确定为操作键盘“死机”造成的。键盘的操作使用说明上,一般都有解决“死机”的方法,例如“整机复位”等方式,可用此方法解决。如无法解决,就可能是键盘本身损坏了。7. 主机对图像的切换不干净。这种故障现象的表现是在选切后的画面上,叠加有其它画面的干扰,或有其它图像的行同步信号的干扰。这是因为主机或矩阵切换开关质量不良,达不到图像之间隔离度的要求所造成的。

四、简单定点监控系统

最简单的定点监控系统就是在监视现场安置定点摄像机(摄像机配接定焦镜头),通过同轴电缆将视频信号传输到监控室内的监视器。例如,在小型工厂的大门口安置一台摄像机,并通过同轴电缆将视频信号传送到厂办公室内的监视器(或电视机)上,管理人员就可以看到哪些人上班迟到或早退,离厂时是否携带了厂内的物品。若是再配置一台录像机,还可以把监视的画面记录下来,供日后检索查证。这种简单的定点监控系统适用于多种应用场合。当摄像机的数量较多时,可通过多路切换器、画面分割器或系统主机进行监视。以某著名外企总部为例,该总部曾多次丢失高档笔记本电脑,后来在其各楼层的所有12个出口都安装了定点摄像机,并配备了3台四画面分割器和24小时实时录像机,有效地杜绝了上述失盗现象。某招待所也是采用了这种简单的定点监控系统。这是在1~6层客房通道的两端各安装一台定点黑白摄像机,加上大门口、门厅、后门、停车场等4个监视点共计16台摄像机,再配置一台16画面分割器、一台29英寸大屏幕彩电和一台24小时录像机便构成了完整的监控系统。当监视的点数增加时会使系统规模变大,但如果没有其他附加设备及要求,这类监控系统仍可归属于简单的定点系统,以某超市的闭路电视监控系统为例,由于该超市的营业面积较大(上下两层总计约16000㎡),货架较多,总共安装了48台定点黑白摄像机。这48台摄像机的信号被分成了3组,分别接到了对应的16画面分割器、17英寸黑白监视器和24小时录像机(该超市的实际工程中另外增加了防盗报警系统和公共广播/背景音乐系统,此处从略)。

五、全方位监控系统

全方位监控系统是将前述定点监控系统中的定焦镜头换成电动变焦镜头,并增加可上下左右运动的全方位云台(云台内部有两个电动机),使每个监视点的摄像机可以进行上下左右的扫视,其所配镜头的焦距也可在一定范围内变化(监视场景可拉远或推进)。很显然,云台及电动镜头的动作需要由控制器或与系统主机配合的解码器来控制。最简单的全方位监控系统与最简单的定点监控系统相比,在前端增加了一个全方位云台及电动变焦镜头,在控制室增加了一台控制器,如SP3801,另外从前端到控制室还需多布设一条多芯(10芯或12芯)控制电缆。以某小型制衣厂的监控系统为例,在其制衣车间安装了两台全方位摄像机,在厂长办公室内配置了一台普通电视机、一台切换器和两台控制器,当厂长需要了解车间情况时,只需通过切换器选定某一台摄像机的画面,并通过操作控制器使摄像机对整个监控现场进行扫视,也可以对某个局部进行定点监视。在实际应用中,并不一定使每一个监视点都按全方位来配置,通常仅是在整个监控系统中的某几个特殊的监视点才配备全方位设备。例如,在前述的某招待所的定点监控系统中,也可考虑将监视停车场情况的定点摄像机改为全方位摄像机(更换电动变焦镜头并增加全方位云台),再在控制室内增加一台控制器,这样就可以把对停车场的监视范围扩大了,既可以对整个停车场进行扫视,也可以对某个局部进行监视。特别是当推进镜头时,还可以看清车牌号码。

六、低成本监控系统

在本系统中,用分控键盘SP8050替代云台镜头控制器,这样系统的连接线就显得比较简单。SP8050还能遥控控制切换器(SP2000系列)及画面分割器。切换器还有报警功能,当有报警时,能自动地把报警的现场摄像机切换出来,并记录。在成本方面,要低于使用系统主机/矩阵切换器的系统。

七、小型主机监控系统

多大的系统才需配用系统主机并没有严格的限制。一般来说,当监控系统中的全方位摄像机数量达到3~4台以上时,就可考虑使用小型系统主机。虽然用多台单路控制器或一台多路(如4路或6路)控制器也可以实现全方位摄像机的控制,但这样所需的控制线缆数量较多(每一路至少要一根10芯电缆),而且线缆的长度将过长(长线电阻造成的电压降可能会导致云台及电动镜头动作迟缓甚至不动作),整个系统也会显得零乱。一般来说,使用系统主机会增加整个监控系统的造价,这是因为系统主机的造价要比普通切换器高,而与之配套的前端解码器的价格也比普通单路控制器高。但从布线考虑,各解码器与系统主机之间是采用总线方式连接的,因此系统中线缆的数量不多(只需要一根两芯通信电缆)。另外,集成式的系统主机大都有报警探测器接口,可以方便地将防盗报警系统与电视监控系统整合于一体。当有探测器报警时,该主机还可自动地将主监视器画面切换到发生警情的现场摄像机所拍摄的画面。图1-5示出了采用系统主机的小型电视监空系统的结构。

八、声音监听监控系统

电视监控系统中还常常需要对现场声音进行监听(例如:银行柜员制监控系统),因此从系统结构上看,整个电视监控系统由图像和声音两个部分组成。由于增加了声音信号的采集及传输,从某种意义上说,系统的规模相当于比纯定点图像监控系统增加了一倍,而且在传输过程中还应保证图像与声音信号的同步。对于简单的一对一结构(摄像机——录像机——监视器),只要增加监听头及音频传输线,即可将视音频信号一同显示、监听并记录。对于切换监控的系统来说,则需要配置视音频同步切换器,它可以从多路输入的视音频信号中切换并输出已选中的视频及对应的音频信号。 系统构成及各部分功能监控系统主要由以下部分组成:1、 视频采集系统2、 云台镜头控制系统3、 信号传输系统4、 视频处理系统视频采集系统:视频采集系统主要由各观测点的摄像机组成,主要完成视频图像信号采集。由现有58个高性能彩色数码摄像机组成。主要实现对每个采集点的视频采集。其中20个摄像机带有云台装置,主要可实现较广泛区域的监视。 云台镜头控制系统:云台镜头控制系统主要由云台和控制器组成。用于完成在监控中心遥控摄像机的观测位置的变动和观测点图像的放大、缩小处理。 信号传输系统:在本系统中信号传输系统主要包括电源信号的传输、视频信号的传输和控制信号的传输线路三部分组成。 视频处理系统:视频处理系统主要完成对视频信号的数字化处理、图像信号的显示、图像信号的存储、及图像信号的远程传输。本系统中采用4套16路硬盘录像及远程传输系统实现对所有采集点的显示、录像和回放以及远程浏览。 系统功能说明:1、 采用最先进的数字压缩技术(MPEG-4),通过计算机处理实现对图像的显示、存储、回放及远程传输2、 每路显示、存储、回放均能达到6.25帧/秒3、 显示分辨率可达768*576,存储、回放分辨率可达384*2884、 可以对每个观测点的观测情况进行硬盘存储。5、 可以在存储过程中回放历史存储记录。6、 历史记录均有时间标记7、 系统集成度高在计算机上均能实现全部操作8、 全部采用WINDOWS界面,操作简便灵活9、可通过PSTN、ISDN、LAN、WAN实现图像的远程浏览。

九、图像干扰解决方法

1. 木纹状的干扰这种干扰的出现,轻微时不会淹没正常图像,而严重时图像就无法观看了(甚至破坏同步)。这种故障现象产生的原因较多也较复杂。大致有如下几种原因:(1)视频传输线的质量不好,特别是屏蔽性能差(屏蔽网不是质量很好的铜线网,或屏蔽网过稀而起不到屏蔽作用)。与此同时,这类视频线的线电阻过大,因而造成信号产生较大衰减也是加重故障的原因。此外,这类视频线的特性阻抗不是75Ω以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。由于产生上述的干扰现象不一定就是视频线不良而产生的故障,因此这种故障原因在判断时要准确和慎重。只有当排除了其它可能后,才能从视频线不良的角度去考虑。若真是电缆质量问题,最好的办法当然是把所有的这种电缆全部换掉,换成符合要求的电缆,这是彻底解决问题的最好办法。(2)由于供电系统的电源不“洁净”而引起的。这里所指的电源不“洁净”,是指在正常的电源(50周的正弦波)上叠加有干扰信号。而这种电源上的干扰信号,多来自本电网中使用可控硅的设备。特别是大电流、高电压的可控硅设备,对电网的污染非常严重,这就导致了同一电网中的电源不“洁净”。比如本电网中有大功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置、可控硅交直流变换装置等等,都会对电源产生污染。 这种情况的解决方法比较简单,只要对整个系统采用净化电源或在线UPS供电就基本上可以得到解决。(3)系统附近有很强的干扰源。这可以通过调查和了解而加以判断。如果属于这种原因,解决的办法是加强摄像机的屏蔽,以及对视频电缆线的管道进行接地处理等。 2. 较深较乱的大面积网纹干扰严重时图像全部被破坏,形不成图像和同步信号,这种故障是由于视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路造成的。这种情况多出现在BNC接头或其它类型的视频接头上。即这种故障现象出现时,往往不会是整个系统的各路信号均出问题,而仅仅出现在那些接头不好的路数上。只要认真逐个检查这些接头,就可以解决。 3. 若干条间距相等的竖条干扰干扰信号的频率基本上是行频的整数倍,这是由于视频传输线的特性阻抗不是75Ω而导致阻抗失配造成的。也可以说,产生这种干扰现象是由视频电缆的特性阻抗和分布参数都不符合要求综合引起的。解决的方法一般靠“始端串接电阻”或“终端并接电阻”的方法去解决。另外,值得注意的是,在视频传输距离很短时(一般为 150米以内),使用上述阻抗失配和分布参数过大的视频电缆不一定会出现上述的干扰现象。解决上述问题的根本办法是在选购视频电缆时,一定要保证质量。必要时应对电缆进行抽样检测。 4. 由传输线引入的空间辐射干扰这种干扰现象的产生,多数是因为在传输系统、系统前端或中心控制室附近有较强的、频率较高的空间辐射源。这种情况的解决办法一个是在系统建立时,应对周边环境有所了解,尽量设法避开或远离辐射源;另一个办法是当无法避开辐射源时,对前端及中心设备加强屏蔽,对传输线的管路采用钢管并良好接地。网络视频监控系统的发展前景未来监控系统发展的整体方向是:数字化、智能化、自动化、网络化。网络化是监控系统的大势所趋,它大大地简化和提高了信息传递的方式和速度。随着网络技术和计算机技术的不断发展以及市场应用环境的逐步成熟,基于视频交换技术的网络视频监控系统已经成为监控系统发展方向。可以预计,网络视频监控系统以其远距离监控,良好的扩充性和可管理性,易于与其它系统进行集成等模拟视频监控系统所无法企及的优势,最终将完全取代模拟视频监控系统,而成为监控系统的新标准。

十、监控系统的发展

发展视频监控系统发展了短短二十几年时间,从最早模拟监控到前些年火热数字监控再到现在方兴未艾网络视频监控,发生了翻天覆地变化。在IP技术逐步统一全球今天,我们有必要重新认识视频监控系统发展历史。从技术角度出发,视频监控系统发展划分为第一代模拟视频监控系统(CCTV),到第二代基于“PC+多媒体卡”数字视频监控系统(DVR),到第三代完全基于IP网络视频监控系统(IPVS)。 第一代视频监控:传统模拟闭路视监控系统(CCTV):依赖摄像机、缆、录像机和监视器等专用设备。例如,摄像机通过专用同轴缆输出视频信号。缆连接到专用模拟视频设备,如视频画面分割器、矩阵、切换器、卡带式录像机(VCR)及视频监视器等。模拟CCTV存在大量局限性:有限监控能力只支持本地监控,受到模拟视频缆传输长度和缆放大器限制。限可扩展性系统通常受到视频画面分割器、矩阵和切换器输入容量限制。录像负重用户必须从录像机中取出或更换新录像带保存,且录像带易于丢失、被盗或无意中被擦除。录像质量不高录像是主要限制因素。录像质量随拷贝数量增加而降低。 第二代视频监控:当前“模拟-数字”监控系统(DVR):视频监控“模拟-数字”监控系统是以数字硬盘录像机DVR为核心半模拟-半数字方案,从摄像机到DVR仍采用同轴缆输出视频信号,通过DVR同时支持录像和回放,并可支持有限IP网络访问,由于DVR产品五花八门,没有标准,所以这一代系统是非标准封闭系统,DVR系统仍存在大量局限:复杂布线“模拟-数字”方案仍需要在每个摄像机上安装单独视频缆,导致布线复杂性。有限可扩展性DVR典型限制是一次最多只能扩展16个摄像机。有限可管理性您需要外部服务器和管理软件来控制多个DVR或监控点。有限远程监视/控制能力您不能从任意客户机访问任意摄像机。您只能通过DVR间接访问摄像机。磁盘发生故障风险与RAID冗余和磁带相比,“模拟-数字”方案录像没有保护,易于丢失。第三代视频监控:未来完全IP视频监控系统IPVS:全IP视频监控系统与前面两种方案相比存在显著区别。该系统优势是摄像机内置Web服务器,并直接提供以太网端口。这些摄像机生成JPEG或MPEG4数据文件,可供任何经授权客户机从网络中任何位置访问、监视、记录并打印,而不是生成连续模拟视频信号形式图像。 第三代全数字监控系统第三代视频监控控系统以网络为依托,以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,以智能实用的图像分析为特色,并与报警系统、门禁系统完美的整合到一个使用平台上,引发了视频监控行业的一次技术革命,迅速受到了安防行业和用户的关注。与第一代传统闭路电视监控系统(CCTV)和第二代半数字式监控系统(DVR)相比,第三代监控系统基于TCP/IP网络协议,以分布式的概念出现,将监控模式拓展为分散与集中的相辅相成,无限度的拓展了监控的范围。在硬件设备方面,第三代系统运用了更为先进的D/A、A/D转换设备视频服务器,或内置处理器的网络摄像机把图像处理(采集、压缩、协议转换、传输)设置在监控点,利用无处不在互联网和局域网,达到全范网范围内的即插即用,实现了从图像采集、传输、录像、最终输出的全过程数字化以该系统也更加委屈定,因而是真正意义的全数监察院网络监控系统。特别是在现场环境的恶劣或不便于直接深入现场的效果。可以完美的解决跨地域的监控需求在实际运用中,安防系统常常因使用的需求增加而必需做规模上扩充,前置规划与预期容量的考量直接关系到未来扩充成本的高低。一般来说,一个系统的每一个组成组件均可能变成未来扩充成本的不定数,组成组件愈多,不定性愈大,成本愈不易控制。所以,在系统容量足够的前提之下,每新增一个监看点所需的成本,传统CCTV系统无法预期,然而第三代全数字监视系统则可预期与掌握。数字化是未来的趋势。浏览器已成为当今整个软件业界最被接受的前端应用工具,Internet与Intranet环境里最简便与风行的前端应用程序就是Browser,透过Internet的WAN存取更是如此,为了使一个企业的资源可被无远近地分享出来,应用系统应支持Browser接口。布线本身是一件庞大的硬件工程,管理与扩充的费用也是逐日渐增。随着资讯工程技术的进步,传统的应用系统如今均已可实现数字化,进而在这一个架构上执行。因此,在评估引进一个新系统时,是否可以利用现有的IT架构,以节省庞大的布线费用,成为一个重要的考量因素。综上所述,一个完整的系统设计必需考量的重要因素包括,新增系统与旧有系统的兼容性、整合性、与包容性。第三代全数子监控系统市场现状数字化是未来的趋势,浏览器已成为当今整个软件业界最被接受的前端应用工具。网络摄像机和视频服务器进入中国市场已经有四、五年时间了,虽然“网络化”的概念一早就已深入人心,但真正这些网络型产品的推广应用又谈何容易。在网络摄像机和视频服务器市场开发过程中,一些早期投入的厂商付出了许多的艰辛,也走了不少的弯路,直到最近一年来,特别是倒2002年月日12月MPEG-4标准公布以来,网络摄像机和视频服务器进入了蓬勃发展的阶段,市场的认同度和需求也有大幅提升。 安防监控系统

监控系统发展至今,除了监控技术不断革新,监控产品也开始与其他产品组成强大的安防监控系统,该系统利用电子围栏将受监控区域围成封闭区域,电子围栏具备了阻拦和警报系统,是一种主动入侵防越围栏,对入侵企图做出反击,击退入侵者,延迟入侵时间,并且不威胁人的性命,一旦有人入侵,系统启动报警,监控系统也同时监控,并把入侵信号发送到安全部门监控设备上,以保证管理人员能及时了解报警区域的情况,快速的作出处理。

第二章 城市智能化交通业务系统详细设计

一、道路车辆智能监测记录系统

1、应用背景

近年来,随着我国综合实力和国民收入水平的提高,机动车每年以10%20%的速度迅猛增长,道路建设步伐加快,全国城市化水平也在不断提高,交通管理现状和需求的矛盾进一步加剧,与交通相关的刑事和治安案件数量也逐年上升,特别是像肇事或作案后驾车沿公路逃逸、盗抢机动车辆、车辆违章行驶等案件。

针对目前所面临的情况,如何利用先进的科技手段提高城市交通管理水平、抑制交通事故、打击涉车案件、震慑犯罪分子,提高社会治安综合管理水平成为了当前公安交通部门亟待解决的问题。

2、系统结构

系统结构图

道路车辆智能监测记录系统由卡口前端子系统、网络传输子系统和后端管理子系统组成。实现对通行车辆信息的采集、传输、处理、分析与集中管理。

1)前端子系统

负责完成车辆综合信息的采集,包括车辆特征照片、车牌号码与车牌颜色等。并完成图片信息识别、数据缓存以及压缩上传等功能,主要由卡口抓拍单元、补光灯、爆闪灯、终端服务器、外场工业交换机、光纤收发器、开关电源、防雷器等设备组成。

2)传输与后端管理子系统

传输部分:

负责系统组网,完成数据、图片的传输与交换。

因道路车辆智能监测记录系统的安全性需要,一般通过租用运营商光纤链路组建专网,每个前端点位到中心一条裸光纤,对于市区较密集的点位可通过EPON方式组网,对于偏远地区也可采用无线方式组网。

后端管理部分:

负责实现对辖区内相关数据的汇聚、处理、存储、应用、管理与共享,由中心管理平台和存储系统组成。中心管理平台由搭载平台软件模块的服务器组成,包括:管理服务器、应用服务器、Web服务器、图片服务器和数据库服务器等。

3系统功能

l 车辆速度检测

l 车辆图像记录

l 超速抓拍

l 智能补光

l 车辆牌照自动识别

l 车辆颜色识别

l 车型识别

l 车标识识别

l 车辆子品牌识别

l 未系安全带检

l 黄标车检测

l 危险品车辆检测

l 危险品车辆检测

l 驾驶室内挂件检测

l 接打电话检测

l 人脸特征抠图

l 打开遮阳板检测

4、核心产品


高清GMOS卡口抓拍单元

图1. 卡口抓拍单元

本产品采用高清晰逐行扫描GMOS影像传感器,具有清晰度高、照度低、帧率高、色彩还原度好等特点,所有产品拥有自主知识产权,可广泛应用于交通卡口通行车辆记录、逆向行驶、跨线行驶等违章行为抓拍,并能为治安案件的侦破提供有力的线索证据,成为现代交通管理的高效助手。

可根据实际道路环境,选择环保卡口抓拍单元,解决光污染问题以及减少对驾驶安全的影响。

5、系统价值

1) 在主要出入口、重点路段合理设置高清监控卡点,形成覆盖县市际、城区出入口及重点道路、城市核心区三道防线的全面监控,实现对重点部位的24小时全天候监控覆盖,全面记录所有通行车辆;

2) 省级管理平台与公安业务信息库建立联接,实现各类违法车辆信息的比对报警以及统一查询、跨区域布控等卡口数据的共享应用。

3) 对系统数据进行深入分析与挖掘,实现行车轨迹显示、跟车关联性分析、假/套牌车辆分析等功能,为刑侦破案提供有力支持。

二、闯红灯自动记录系统

1、应用背景

作为在城市交通的关键点——道路交叉口,往往由于汇聚了多个方向的交通流量,加上机动车等待红灯的时间损失、机非混行等因素,成为城市路网中交通拥堵发生的重要“堵点”。而车辆闯红灯,逆行,超速等违法现象,更是成为引发道路交通事故的主要诱因,严重的威胁着出行者的生命财产安全及道路通行秩序。

基于行业现状,海康威视闯红灯自动记录系统以GA/T 4962014《闯红灯自动记录系统通用技术条件》标准的功能和技术要求作为方案设计依据,在系统设计方面,将车辆视频检测、违章判断、图片抓拍、车牌识别、数据存储、在线存储集成于一体化抓拍单元当中,提升整个系统的集成度和稳定性及性价比,实现电子警察从“组合式系统”向“一体化集成系统”的转变。

2、系统结构


图2. 系统结构示意图

闯红灯自动记录系统由前端子系统、传输与后端管理子系统两部分组成,实现对路口机动车闯红灯、逆行、压线、不按所需行进方向驶入导向车道、不按规定车道行驶等交通违法行为的自动抓拍、记录、传输和处理,同时系统还兼具卡口功能,能够实时记录通行车辆信息。

3、系统功能


系统具备闯红灯、逆行、压线等17种路口违法抓怕、卡口监测记录、人脸卡口、车辆牌照自动识别、背向车型识别、智能补光、前端备份存储、车辆稽查布控、高清录像、数据断点续传、时间校准、图像防篡改、网络远程维护等功能。

4、核心产品


GMOS一体化电警抓拍单元

图3. 电警抓拍单元

本产品采用高清晰逐行扫描GMOS,具有清晰度高、照度低、帧率高、色彩还原度好等特点,所有产品拥有自主知识产权,可广泛应用于交通路口通行车辆监控、超速车辆监控、闯红灯记录,能有效遏制车辆的超速行驶、逆向行驶、闯红灯等违章行为,并能为治安案件的侦破提供有力的线索证据,成为现代交通管理的高效助手。

5、系统价值


本方案旨在通过为交通管理部门建设闯红灯自动记录系统带来以下系统价值

1)减少因闯红灯、压线行驶、逆向行驶、不按车道行驶等违法行为而造成的交通事故、堵塞和交通混乱;

2)提高机动车驾驶员的自觉性,增强交通安全意识;

3)检测和记录城区车辆情况,组织调度交通流,改善治安并提升交通秩序水平;

4)为交通肇事逃逸和涉车案件等违法行为提供侦查线索和处罚证据。

三、违法停车取证系统

1、应用背景

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,城市机动车保有量迅猛增长,快速增长的停车需求与停车场地的供给不相适应,停车供需矛盾日益突出;同时因为机动车驾驶人的交通安全意识淡薄,机动车违法停车已成为城市顽疾,每年因违法停车造成的交通拥堵、汽车追尾等情况数以百万计,严重影响着城市的整体交通环境,而且会造成人民群众人身财产的损失。

规范驾驶员的开车行为,对违法停车的行为及时准确的进行取证查处,是创造良好城市交通环境、规范驾驶员停车行为、保证道路畅通安全的重要手段。

2、系统结构


图4. 违法停车取证系统结构图

前端星光级红外违章检测一体球或者深眸系列道路事件枪球联动系统独立完成违停检测、抓拍、车牌识别、数据上传到中心等工作,中心平台进行统一数据管理。

3、系统功能

违章检测球机采集高清视频,内嵌停车检测模块、车辆定位模块、车牌识别模块、违法数据生成模块,自动跟踪车辆、进行车辆放大,主要包括如下部分:

l 视频采集,提供高清视频;

l 停车检测模块,检测违停车辆;

l 车辆定位模块,定位违停车辆位置,控制球机进行跟踪放大;

l 车辆跟踪模块,对违停车辆进行跟踪放大;

l 车牌识别模块,对违停车辆的车牌号码进行自动识别;

l 违章数据生成模块,负责生成和存储违章数据,并传输到中心管理系统。

l 使用枪球联动系统时,筒机做固定场景的全景监控,同时可以扩展进行道路事件初步检测,球机进行违停事件确认,全景与细节兼顾,确保检测准确性。

中心管理系统的功能包括:

l 实时视频监控:用户可以通过管理系统查看全网违停抓拍点的实时视频;

l 设防控制:用户可以进行违停抓拍算法的设置、布防、撤防操作,甚至可以设置在某些时间段布防,而其它时间段则不设防,满足用户多样化的需求;

l 违停查询:用户可以自定义条件查询违停告警,查看某条违停告警的告警图片和告警过程录像;

l 告警导出:用户可以将违停告警导出为 txt、html、excel 等不同格式的报表。

4、核心产品


星光级红外违章检测一体球

图5. 星光级红外违章检测一体球

深眸系列道路事件枪球联动系统

图6. 深眸系列道路事件枪球联动系统

产品具备星光级超低照度,支持31倍光学变倍和16倍数字变倍。采用高效红外阵列,低功耗,照射距离最远可达到200M支持120dB宽动态、光学透雾、强光抑制、Smart IR 、电子防抖、3D数字降噪。采用深度学习算法,有效提升检测准确率。广泛适用于城市道路取证:违停、逆行、压线、变道、机战非、掉头。

5、系统价值

利用机器视觉代替人工视觉进行车辆目标提取、违章行为自动判定、自动跟踪放大、自动车牌识别,兼具机器连续工作优势和人类部分认知能力,准确、快速地对机动车违法停车行为进行检测记录。解决警力不足,达到非现场查处违法停车行为,从而遏制交通违法停车行为,保障交通通行环境。

四、机动车测速系统

1、应用背景

多年以来,超速行驶一直是导致交通事故的主要原因之一。机动车驾驶者在车速过快的情况下,对路面状况、前方车辆、行人等事物的反应时间较短,并且在发生紧急情况时机动车制动距离较长,轻者造成“追尾”,车辆受到损坏,重者车毁人亡,为社会和家庭带来巨大损失。在此情况下,如何利用先进的科技手段提高城市交通管理水平、抑制交通事故、治理违法超速行驶现象,使驾驶员严格按道路限速规定要求行驶,减少由于超速引起的交通事故与违法现象,成为了当前公安交通部门亟待解决的问题。

机动车测速系统通过对监测车道内机动车行驶速度的实时、自动测速,并对监测车道内机动车进行图片抓拍、车辆号牌识别等车辆特征数据采集,实现对道路上机动车超速违法行为常年不间断的自动记录,为快速纠正超速违法行为提供重要的技术手段和证据。在城市治安及交通管理过程中发挥了重要的作用,对解决公安警力不足、提高交通执法水平有着十分重要的意义。

2、系统结构


图7. 机动车测速系统结构图

机动车测速系统由前端子系统、传输与后端管理子系统组成。实现对通行车辆信息的采集、传输、处理、分析与集中管理。

1 前端子系统

负责完成车辆综合信息的采集,包括车辆特征照片、车牌号码与车牌颜色等。并完成图片信息识别、车辆速度检测、超速判别、数据缓存以及压缩上传等功能,正装卡口场景下主要由抓拍单元、补光灯、雷达、终端服务器、外场工业交换机、光纤收发器、开关电源、防雷器等设备组成;侧装固定测速场景下主要由测速抓拍处理模块、补光灯、测速机箱、光纤收发器组成;移动场景下,可单独采用便携式测速仪进行移动测速,通过4G网络进行传输。区间测速场景下主要由抓拍单元、补光灯、终端服务器、外场工业交换机、光纤收发器、开关电源等设备组成。

2 传输子系统

负责系统组网,完成数据、图片的传输与交换。

因机动车测速系统的安全性需要,一般通过租用运营商光纤链路组建专网,每个前端点位到中心一条裸光纤,对于市区较密集的点位可通过EPON方式组网,对于偏远地区也可采用无线方式组网。

3 管理子系统

负责实现对辖区内相关数据的汇聚、处理、存储、应用、管理与共享,由中心管理平台和存储系统组成。中心管理平台由搭载平台软件模块的服务器组成,包括:管理服务器、应用服务器、Web服务器、图片服务器和数据库服务器等。

3、系统功能

系统具备以下功能:车辆速度检测车辆图像记录、超速抓拍、车辆牌照自动识别、车身颜色识别、车型判别、车标识别、车辆子品牌识别、未系安全带检测

4、核心产品


GMOS卡口抓拍单元

图8. GMOS卡口抓拍单元

图9. 雷达实体图片

四、道路信息采集事件检测系统

1、应用背景

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,城市机动车保有量迅猛增长,机动车产生的违法事件也随之增多,机动车违停、占用应急车道、违章变道等违法行为随处可见。这些违法行为极易引发交通拥堵、交通事故,严重影响城市交通安全、交通效率和城市整体文明形象。

虽然当前各个城市道路沿线均部署了视频监控系统,但传统的道路监控只能做到实时查看、实时录像、事后回放等功能,通过 “人眼盯视频”方式发现异常或突发事件,安全盲点多、二次事故频发、交通运营管理效率低下,无法满足实际业务需求。

2、系统结构


图10. 道路信息采集与事件检测系统结构图

1) 前端部分

前端部分完成图像采集和编码工作,主要由高清网络摄像机、枪球联动、诱导发布屏组成。

高清网络摄像机主要配合后端事件检测服务器完成异常事件检测。

枪球联动设备主要实现异常事件检测。

视频车检器主要是用来做道路信息采集功能。

道路交通诱导屏主要用于发布道路交通事件和路网运行状态信息。

2) 传输网络

传输网络是数据通信链路,主要使用用户已建的专用网络,进行数据传输。

3) 后端管理子系统

后端管理子系统主要包含事件检测服务器、中心管理平台。

事件检测服务器能实时检测多种交通事件,同时具备交通参数采集功能,并且能够对检测到的事件进行图片抓拍、车牌识别等。

中心管理平台主要实现对前端设备和事件检测服务器进行管理,接收事件检测服务器、前端枪球联动设备上传的报警信息,实现实时事件预览、数据查询、交通参数信息统计、信息发布。

3、系统功能

l 停车事件检测

l 拥堵事件检测

l 逆行事件检测

l 抛洒物检测

l 车道行人检测

l 变道检测

l 路障检测

l 占用应急车道检测

l 交通事件报警功能

l 交通数据采集

4、核心产品

道路事件枪球联动系统

图11. 道路事件枪球联动系统

5系统价值

1)全天候重点区域关注:在城市重点路段设置监控卡点,实现对重点部位的24小时全天候监控覆盖;

2)事件实时报警:基于视频流,采用智能视频分析技术,全天候地对车辆违章停车、拥堵、压线、掉头、逆行、变道、行人、抛洒物、道路施工、路障等交通异常事件进行检测,并将报警上传到监控中心。当有交通异常事件发生时,监控中心平台发出语音报警,提示当前发生异常事件的地点及事件类型,同时出现报警视频画面,便于监控中心人员进行报警确认;

3)交通参数采集:基于视频流进行车道流量、车道平均车速、排队长度、车头时距等交通数据的检测采集,为交通规划和指挥调度提供数据支持;

4)违法取证:通过交通事件的预览、回放,对违法行为进行取证,为交通违法处罚提供可靠依据。

五、行人闯红灯自动检测系统

1、应用背景

行人无视交通规则,肆意闯红灯一直是城市“顽疾”。而且行人闯红灯是行人交通违法中最普遍、最明显,也是数量最多的一种交通违法行为。这种违法行为不仅对交通违法者本人的人身造成极大的危险,而且有碍道路畅通,更是造成交通事故发生的极大诱因。

我国针对行人的通行是有明确规定,明确行人闯红灯、乱穿马路等“行人违章”问题不仅仅是一个道德层面的问题,更是一个法律问题。

2、系统结构

图12. 行人闯红灯系统结构图

行人闯红灯自动检测系统由以下四部分组成:

1)前端采集曝光警示系统

Ø 闯红灯行为及人脸采集设备

违法图片采集:主要包括专业的行人闯红灯一体式抓拍机进行闯红灯运动过程违法检测抓拍,同时提取闯红灯人脸图片信息。

Ø 终端服务器

前端设备录像图片缓存与信息转发

Ø 户外提醒音柱

用于户外警示声音播放,声音可以自定义。

Ø 户外显示大屏

用于播放交通安全宣传片、及显示曝光行人闯红灯的运动过程的人像及部分身份信息。

Ø 信息发布盒子

用于适配信息发布大屏

Ø 辅材

交换机、关键收发器、户外机箱等

2)后端人脸智能云分析系统

Ø 人脸识别服务器(一体化):

人脸识别云分析单元:支持人脸图片的建模及比对分析。

n 大数据单元:支持人脸相关数据的存储、检索、分析等功能。

n 云存储单元:由微视云构成,支持所有人脸图片的存储。

3)行人闯红灯抓拍系统应用平台

Ø 行人闯红灯平台服务器

用于部署行人闯红灯平台业务模块;

Ø 行人闯红灯平台软件

向用户提供应用服务,能实现人脸查询、闯红灯人员统计、人工审核等业务应用。行人闯红灯平台支持部署在视频专网(需要人脸库放置在专网),也支持部署在公安内,可根据实际的人脸库网络环境进行部署。

4) 信息发布服务器

控制大屏的信息发布策略。

3、系统功能

系统支持人脸实时采集、警示声音自动播放、闯红灯人脸查询、人脸自动比对、人脸库管理、闯红灯人员统计、人工审核、信息发布等功能。

4、核心产品

图13. 一体化行人检测单元

图14. 人脸智能分析服务器

5、系统价值


打造“以人为本,文明城市”的目标,提供了行人闯红灯违法取证,人脸提取、人脸比对、实时报警,统计分析,人工审核等功能,提升交警针对行人违法业务的交通管理能力。

六、非机动车交通违法检测系统

1、应用背景

在交通管理中,面向非机动车的管控,由于违法行为复杂、管控对象多样,一直是老大难问题。近年来,受互联网发展影响,快递物流行业及餐饮业外卖配送业务的发展迅速,非机动车尤其是电动自行车由于其经济、轻便的特点,成为大多数配送人员的首选。由于缺乏有效管控,由非机动车违法导致的事故逐年增长。

受制于警力不足的现状,目前针对交通管理广泛采用基于交通技术监控相机为主的非现场执法手段。但传统的交通摄像机针对非机动车无法进行有效管控。近年来,人工智能技术的发展,交通监控相机技术的发展趋势正逐步面向更全面和更精细化的交通管理需求。利用非现场执法手段针对非机动车的管理,尤其是针对非机动车非法行为的管控,成为了可能。

2、系统结构

1 前端子系统:包含信号灯检测器(路口场景配置)、非机动车检测单元、补光灯、终端服务器、主要实现违法行为识别抓拍、人脸抠图、图片视频缓存功能;

2 传输子系统:实现前端与后端平台通讯,前端图片、视频上传及平台控制信令下发;

3 后端管理子系统:中心平台实现违法审核,系统管理;4U人脸智能分析服务器,实现人脸图片结构化、实时建模和比对分析功能。

3、系统功能

l 非机动车闯红灯抓拍

l 非机动车逆行抓拍

l 非机动车占用机动车道抓拍

l 非机动车违法载人抓拍

l 非机动车违法未戴头盔抓拍

4、核心产品

人脸智能分析服务器

图16. 人脸智能分析服务器

非机动车检测单元

图17. 非机动车检测单元

5、系统价值


利用先进的视频分析识别技术,采集分析非机动车的多种违法行为,并通过抓拍违法过程图片,完整的描述违法发生的全过程,同时采集违法者人脸信息,通过后台与常住人口库进行比对分析,确认违法者身份,为后续的违法处罚提供证据依据,从而有效打击非机动车的违法行为。

七、斑马线不礼让行人抓拍系统

1、应用背景

人行横道前,特别是在非灯控路口机动车减速、停车让行人先行本来是基本的交通规则,但目前的现状是国内的驾驶者大多还没有养成这个习惯。人行横道往往成了机动车和行人争分夺秒的“战场”,在人行横道上发生的刮擦甚至伤亡事故屡见不鲜。

现有电子警察系统往往只针对车辆进行检测,能对闯红灯违法行为进行有效的取证和处罚,而不具备行人检测功能,对机动车人行横道不避让行人的现象难以做到非现场、自动违法检测。

2、系统结构

图18. 斑马线不礼行人系统结构图

Ø Ø 智能分析与机动车图像采集单元:900万像素一体化电警抓拍单元

Ø Ø 行人信号灯图像采集单元:230万像素行人信号灯摄像机

Ø Ø 辅助单元:补光灯(如需夜间抓拍则需配)

Ø Ø 数据处理与缓存单元:终端服务器

Ø Ø 网络交换及传输单元:工业级交换机、光纤收发器

3、系统功能

l 机动车图像采集

l 机动车特征识别

l 行人过马路检测

l 机动车不礼让行人自动识别与抓拍

4、核心产品

一体化电警抓拍单元

图19. 一体化电警抓拍单元

5系统价值

对通过监测路口的机动车和行人进行实时的检测,自动捕获存在不避让行人违法行为的车辆,为交通管理部门提供一种新的执法取证手段,实现对机动车人行横道前不避让行人违法行为的治理,规范驾驶员驾驶行为,打造城市文明行车、守法行驶的交通环境。

八、机动车鸣笛可视化检测系统

1、应用背景

全国文明城市是含金量很高的城市品牌,是十分重要的无形资产和战略资源。创建全国文明城市实质上是在更高层次、更高水平上推动城市发展,是贯彻落实科学发展观的具体实践;创建全国文明城市既是构建和谐社会的重要载体,也是构建和谐社会的重要推动力。在全国文明城市构建背景下,文明交通不单单是现代人类文化素养的反映,更是彰显城市文明的“名片”,直接关系到城市文明的整体形象。但交通秩序管理中新的问题逐渐显露,城市交通混乱状况为广大城市居民所诟病,亟待采取措施,例如环保部近期公布的一次城市环境保护满意率调查结果显示,对噪音环境质量满意率为62%,排名倒数第二,仅高于空气质量满意度,已经成为公众最为关心、关注的环境问题。

2系统结构


图20. 机动车鸣笛可视化系统结构图

前端子系统有由拾音器阵列单元、卡口抓拍单元、数据处理单元、鸣笛警示屏等设备组成。

传输子系统负责系统组网,完成数据、图片的传输与交换。

因道路车辆智能监测记录系统的安全性需要,一般通过租用运营商光纤链路组建专网,每个前端点位到中心一条裸光纤,对于市区较密集的点位可通过EPON方式组网,对于偏远地区也可采用无线方式组网。

3、系统功能

l 鸣笛声音定位和采集

l 鸣笛车辆捕获

l 车辆图像记录

l 鸣笛声音云图叠加

l 鸣笛车辆警示

l 车辆牌照自动识别

4、核心产品

拾音器阵列单元

图21. 拾音器阵列单元

卡口抓拍单元

图22. 卡口抓拍单元

鸣笛警示牌

图23. 鸣笛警示屏

5、系统价值

对城市交通管理中的机动车乱鸣笛进行抓拍记录、统一管理,建立起一套基于大数据的机动车鸣笛可视化检测系统,通过相应算法建立衡量标准,高效侦查鉴别乱鸣笛车辆,有利于构建和谐交通。

系统采用国际先进技术,可以精确定位在禁鸣区鸣笛的机动车,自动抓拍和识别车辆号牌,并自动上传鸣笛音频证据和图片,形成完整的数据记录的同时,也可以联动警示屏进行鸣笛车辆的警示,可以有效的缓解噪音污染,同时为城市交通管理部门提供有效的鸣笛管理的数据。

九、道路智慧监控系统

1、应用背景

为有效应对影响社会安全稳定的突出问题,创新立体化社会治安防控体系,依法严密防范和惩治各类违法犯罪活动,全面推进平安中国建设,国家和各地方政府将社会治安防控体系的建设作为工作的重心,城市道路监控系统的建设在全国范围内如火如荼的展开,取得了可喜的成绩,各地道路监控网格已初步显现,城市治安状况明显改善。

城市道路监控系统作为城市治安防控体系的基本骨架,在治安防控和交通管理中发挥着重要的作用,为道路交通状况监控、交通肇事逃逸追捕、刑事治安案件的侦破等提供有价值的线索,大大提高了交通管理水平和办案效率。

同时,对于交通管理业务而言,道路监控为其提供了实时道路状况、过车信息,有助于交通秩序维护、交通指挥调度以及应急处突决策等。

2、系统结构


图24. 道路智慧监控系统结构图

由前端一体化智慧监控单元或智慧监控球完成对常规道路断面的全覆盖监控和全天候录像,同时实现车辆捕获、车牌识别、车型识别、车身颜色识别、车流量统计等智能分析功能。

智慧监控系统前端可安装在街道、公路两边的立杆横杆或龙门架上,对道路进行监控,并实现视频图像结构化描述(提取车辆特征信息)。单个230万像素智慧监控前端支持同时分析最多3个车道的过往车辆,并对5~6个车道进行监控,600万像素最多分析车道数则可增至4个。

3、系统功能

l 道路全断面视频监视

l 全天候高清视频录像

l 机动车通行记录抓拍

l 非机动车通行记录抓拍

l 行人通行记录抓拍

l 机动车车牌识别

l 机动车车身颜色识别

l 机动车车型判别功能

l 机动车车标识别

l 机非人图片分类检卖

l 交通参数采集统计

4、核心产品

智慧监控单元

图25. 智慧监控单元

5、系统价值

1在满足较大范围关注区域,不妨碍图像治安防范和道路交通监控情况下,具备目标分类、目标特征识别,实现在海量视频录像对特定对象的高效查证。

2)促成治安防控业务模式从事后查证到主动防控的质的飞跃。

3)在道路监控的基础上可以为交通管理部门提供车辆通行信息。为基于数据分析、应用的业务,如交通态势评估、交通流量分析与发布等提供更加准确、实时的数据资源,提供辅助决策依据。

九、智慧路口系统

1、应用背景

随着交通科技信息化水平的飞速发展,路口环境下,存在着大量的智能交通系统,尤以违章取证系统为代表。这些系统彼此孤立,却又同等重要,因而造成路口机柜林立,大量占用路口空间;机柜内部设备庞杂,布线混乱,各系统无法统一运维管理。

究其原因,各系统分批建设,没考虑到后续扩展是其一;其二是各系统相互独立,没有统一的业务处理流程,无法实现互联和共通。本方案以智能交通系统中的各类非现场取证设备入手,利用其业务处理流程的共通特性,以路口综合管控设备作为切入点,实现一般城市路口中非现场取证系统的整合,实现路口系统的合并互通和架构缩减,有效地节约路口空间,实现路口系统的统一管理和运维。

2、系统结构


图26. 智慧路口系统结构图

智慧路口系统是一个组合系统,其前端子系统主要由多种已有系统的前端组成,但其架构又与已有系统有所区别,如上图:

1)前端子系统:

Ø Ø违法抓拍取证设备

与已有系统类似,前端由多种违法抓拍取证设备组成,如电子警察抓拍单元、行人闯红灯抓拍单元、非机动车闯红灯抓拍单元等,实现具体的违法行为检测和抓拍取证的功能。

Ø Ø路口综合主机

区别于已有系统,智慧路口系统采用路口综合主机(ALLINONE)实现前端抓拍的对接。同时相比于传统抓拍取证系统,在涉及到“机、非、人”的不按交通信号灯指示通行的违法取证上,需要单独的红绿灯信号检测器的方案,智慧路口系统通过路口综合主机自带的交通信号灯检测板实现上述功能。因此,系统中不需要单独配置红绿灯信号检测器。

2)传输与后端管理子系统

主要用于前后端信息的网络传输和信息交互,以及具体违章取证业务的实现,这里不进行详述。

3系统功能

l 闯红灯违法抓拍

l 卡口监测记录

l 车辆牌照自动识别

l 背向车型识别

l 人脸数据提取

l 高清录像功能

l 数据断点续传

4核心产品

综合管控一体机

图27. 综合管控一体机

5系统价值

实现路口常见的电子警察系统(闯红灯自动记录系统)、行人闯红灯系统和非机动车违章检测抓拍系统的统一接入、管理和统一运维功能,实现单路口的节点自治应用。

十、交通测序系统

1、应用背景

用户在交通管理中对于一类超长距离的高危违法行为无法检测的问题,希望能开发创新性的信息化系统解决这些问题;同时洞察交通运行的内在规律。主要问题如下:连续变道、蛇形、飙车违法行为全程单个摄像机场景无法覆盖的,缺乏有效的检测手段和可追溯的视频录像;违停、事件检测系统安装固定,覆盖场景固定,大量建设后,仍然存在违法盲区,无法避免;无法获取交通路网中全部交通参与单元的实时状态信息,没有全面的数据支撑。

2系统结构


图28. 交通测序系统结构图

前端感知层:基于背向的车辆的检测与跟踪;车辆建模及特征提取;异常停车检测;基于视频的交通事件检测;非机动车检测;行人检测;

边缘域:跨相机车辆匹配;路段级车辆轨迹数据生成;连续变道、蛇形、龟速行为分析;前端录像存储;关键录像标记;

中心层:路网级车辆轨迹数据生成;交通参数计算;异常停车实时监测报警及视频联动;连续变道报警,轨迹回放及视频联动;蛇形驾驶报警,轨迹回放及视频联动;龟速驾驶报警,轨迹回放及视频联动;基于2D地图的交通路网状态显示;路网车辆轨迹追溯回放及视频联动;基于全路网车辆数据的交通态势展示;基于全路网车辆数据的交通参数统计;非机动车闯入、行人闯入监测报警。

33、系统功能

l 异常停车实时监测报警及视频联动

l 连续变道报警,轨迹回放及视频联动

l 蛇形驾驶报警,轨迹回放及视频联动

l 龟速驾驶报警,轨迹回放及视频联动

l 基于2D地图的交通路网状态显示

l 路网车辆轨迹追溯回放及视频联动

l 基于全路网车辆数据的交通态势展示

l 基于全路网车辆数据的交通参数统计

l 非机动车闯入、行人闯入监测报警

l 卡口数据关联

4、核心产品

智能感知相机

图29. 智能感知相机

5系统价值

1)多层次全实时交通态势分析、呈现

2)跨画面目标连续跟踪

3)任意断面的交通事件报警和参数感知

4)交通运行影响因素挖掘与干预辅助

5)全量交通运行数据情报信息服务

6)远距离交通违法连续检测

十一、机动车电子标识识读与应用系统

1、应用背景

2009年开始,各地政府开始推行电子标识应用。ISO 18000-6B/6C电子标签标准,核心技术掌握在国外,安全性较低,主要面向物流等企业进行内部管理,不适用车辆管理。《GB/T 29768-2017 信息技术射频识别800-900MHz空中接口协议》201712月发布;视频识别目前已经可以做到很大的精准度,但是在某些场景下车牌依旧无法识别,而且视频识别,还是需要依托人工进行审核;一些场景下,对车辆信息的识别要求达到100%,比如支付,基于号牌识别无法满足支付场景需求

2、系统结构

图30. 机动车电子标识识读与应用系统结构图

前端子系统:主要由抓拍单元、补光灯、读写器天线、汽车电子标识读写器、终端服务器等组成;

传输与后端管理子系统主要由交换机光纤收发器以及传输网络和后台平台组成。

l 3、系统功能

l 涉牌违法取证

l 故意屏蔽电子标识稽查

l 车辆闯禁取证

l 占用专用车道取证

l 态势分析与诱导

l 自适应信号控制

l 公交优先

l 长途运输车辆管理

l 危险品车辆管理

l 精准布控

l 精准轨迹跟踪

4、核心产品

汽车电子标识读写器

图31. 汽车电子标识读写器

5、系统价值

1)车辆身份属性的多样化,有助于提高交通管理精细化管控

2)满足多场景应用,如高速公路

3)提供业务丰富性以及交通管理精细化

4)为网联汽车和自动驾驶汽车提供可信可控的电子身份

5)保障城市交通管理措施有效实施,减少交通污染

十二、涉牌违法管控系统

1、应用背景

在如今的道路交通管理业务开展过程中,存在着一个老大难问题。即是故意篡改号牌、套牌、遮挡号牌或者号牌污损等车辆的搜索和分析的问题。往往此类车辆存在着严重的交通恶习,或任意变道、或严重超速超载、或者交通事故后肇事逃逸,这些行为和车辆往往给城市交通带来严重的安全隐患。

目前的交警业务中也涉及到很多车辆管理、车辆技战法的应用,但很多已有的数据中心和平台系统不具备这些应用功能,导致交通管理部门工作效率低、管理费时费力。

2、系统结构

图32. 涉牌违法管控系统结构图

涉牌违法管控系统由智能交通云分析系统(刀锋或海康深思)、交通大数据管理分析系统、交通云存储系统以及平台组成,以过车视频、图片和数据为基础分析数据单元,在提供端到端的过车数据的分析、传输、存储和计算的同时,还提供丰富的业务实战功能,提供涉牌违法实战、精准找车、车辆视频功能以及其他相关增值服务。

3、系统功能

l 精准找车

l 批量号牌搜车

l 车牌搜车

l 按车标搜车

l 按子品牌搜车

l 同车型搜车

l 渣土车搜索

l 货车搜索

l 一车一档

l 违法检索

l 涉牌研判

l 区域碰撞研判

l 落脚点分析研判

l 初次入城研判

l 昼伏夜出研判

l 统计分析

4、核心产品

交通大数据服务器

图33. 交通大数据服务器

图片二次识别服务器

图34. 图片二次识别服务器

十三、涉证违法管控系统

1、应用背景

目前交通管理中经常会遇到这样的情况:车辆驾驶人员管控目前没有比较直观和实时的措施,出现一些被吊销、注销驾驶证的驾驶人员仍然开车上路行驶的情况,往往这种驾驶员上路后会肆无忌惮、屡次违法,会对城市交通管理造成重大的影响,也会导致交通事故频发。

失驾人员、准驾不符、实习期上高速人员的管控在相关部门的业务管理上面暂时存在一定的困难,过多依赖于专项整治、费时费力;一是没有很好地技术手段进行捕获、二是没有比较好的系统可以进行实时的监管;所以失驾人员管控一直是相关部门的心刺。

2、系统结构

图35. 涉证违法管控系统结构图

本系统的设计基于分布式系统的集中管理策略,采用分层结构设计,从逻辑关系上看主要分为三层:前端子系统—传输子系统—后端管理子系统。

后端管理子系统构建时,按照职能重点的不同分为“监控管理中心”和“业务应用中心”,根据具体的单点应用、区县级应用、地市级应用、乃至全省规模大范围联网应用灵活部署,强化上级部门的管理职能、突出实战部门的应用职能,做到全网资源的统一管理。

以自建路口局域网、专用接入网、中心视频专网、现有公安光纤网络资源为传输通道,构建网络传输子系统,实现卡口前端子系统与后端管理子系统之间的互联互通。

3、系统功能

l 车辆图像记录

l 智能补光功能

l 车辆牌照自动识别

l 驾驶人员人脸特征抠图

l 驾驶人员人脸特征比对与预警

l 涉证违法黑点分析

4、核心产品

人脸结构化分析服务器

图36. 人脸结构化分析服务器

交通车辆大数据服务器

图37. 交通车辆大数据服务器

5、系统价值

1) 在主要出入口、重点路段合理设置高清监控卡点,形成覆盖县市际、城区出入口及重点道路、城市核心区三道防线的全面监控,实现对重点部位的24小时全天候监控覆盖,全面记录所有通行车辆;

2) 依托公安信息网络,搭建省、市、县三级治安卡口管理平台,实现全省所有治安卡口数据实时转发,分域统一存储;

3) 省级管理平台与公安业务信息库建立联接,实现各类违法车辆信息的比对报警以及统一查询、跨区域布控等卡口数据的共享应用。

4) 对系统数据进行深入分析与挖掘,实现行车轨迹显示、跟车关联性分析、假/套牌车辆分析等功能,为刑侦破案提供有力支持。

十四、交通仿真决策分析系统

1、应用背景

现有大数据平台对于交通管理水平的提升效果有限,存在数据挖掘深度不足、数据与实际场景结合不足、数据与业务衔接不足等问题,无法实现更高层级的交管业务支持,如:动态交通诱导、信控方案优化、交通影响分析等。随着智能交通进入全面应用期,更契合行业需求的应用系统亟待开发。

随着智能交通技术的进步,以智能交通系统为应用背景的交通仿真技术研究也在不断发展,能够定量评价和分析智能交通系统或方案效益的仿真评估系统是交通仿真技术的重要发展方向。

2、系统结构

图38. 交通仿真决策系统结构图

前端设备:前端设备包括交通信息采集设备,电子警察设备可以采集到交叉口左转、直行、右转的交通流量,卡口设备可以采集到路段交通流量,视频车检器等设备可以采集到排队长度、车头时距、占有率、行驶速度等相关交通指标参数。

传输网络:通过前端设备采集到的交通数据通过中心网络、接入层交换机以及核心交换机完成传输工作。

后端系统平台:后端平台包括集成指挥平台和交通仿真决策分析系统,集成指挥平台作为汇聚前端数据的中枢平台,将前端数据进行处理并按照固有格式进行存储;交通仿真决策分析系统通过直接调用数据或调用后端数据进行处理,在已经建立好的仿真模型上直接生成参数,进而对各种策略进行仿真验证测试,或对交通指标进行仿真评价。

l 3、系统功能

l 交通建模

l 路网态势仿真

l 信控方案优化

l 交通影响分析

4、核心产品

交通仿真分析系统

图39. 交通仿真分析平台

5、系统价值

基于交通仿真决策分析系统,可以实现交通场景实时再现,实现交通管控方案优选、交通管控方案提升、短时交通态势预演、交通影响科学评价、交通组织改进建议。

十五、交通运行态势分析系统

1、应用背景

随着我国汽车保有量近年来急剧增加,道路承载能力无法满足车辆出行需求,导致交通拥堵问题成了制约城市发展及影响居民日常生活的首要问题,同时也是交通管理部门亟待解决的问题。交通管理部门前期已经建成了卡口电警、地磁、微波、流量检测器、车辆GPS等大量的传感器设备,用于监控全城路面状况。那么如何通过大量的监控设备快速实时地获取路网的交通运行状况,掌握道路交通拥堵规律,是当前交通管理者亟待解决的问题。如何快速发现交通异常并通知到指挥中心值班人员,以便警员快速采取措施应对突发性拥堵,也成为交警日常重点关注的内容。

2、系统结构

图40. 交通运行态势分析系统结构图

交通运行态势分析平台应用在交通集成指挥平台之上,用于城市交通基础能力评估和辅助决策。集成指挥平台负责接入卡口抓拍、电警抓拍、移动设备、流量采集及监控点等,将前端设备采集的道路信息,如路段、路口、车道的车辆速度、流量、饱和度、排队长度等信息汇集到集成指挥平台存储分析,并利用态势节点服务器和态势数据管理服务器进行整合,分析,输出。

3、系统功能

l 实时路网状态

l 路网总体评价

l 拥堵指数实时排名

l 流量实时排名

l 拥堵状态占比统计

l 路网状态预测

l 路网总体指标预测

l 拥堵排名预测

l 路段指标及状态预测

4、核心产品

交通运行态势分析平台

图41. 交通运行态势分析系统功能

5、系统价值

1)城市运行状态的“晴雨表”

系统突破传统交通拥堵的主观感受,将主观感受的拥堵情况数字化,量化城市拥堵等级,实时挖掘城市的拥堵道路,对不同拥堵等级的道路进行图形和颜色化区分,使用拥堵指数精准刻画城市运行状态,让人人能理解,人人能描述。

2)路网负荷程度的“温度计”

通过路段实际车流量和统计最大通行能力的比较,计算出流量饱和度,并以数字与颜色来反映路段实时服务水平,以图形化的方式直观表征路网当前的符合程度,为交警选择重点关注路段提供参考依据。

3)交通流量变化的“预言家”

通过数据层面发现交通流量的细微变化,提前预测城市拥堵点,协助交警出警,化被动为主动,提升处置效率,同时发现突发异常拥堵,减少交警蹲点式巡查。

4)交通决策指挥的“参谋家”

系统自动生成多维度运行分析报告,及时发现交通问题,总结交通规律,判断交通趋势,提供第一手城市交通运行分析资料,让交通决策指挥有据可依,有迹可循。

十四、AR实指挥作战系统

1、应用背景

目前交警用户大多数指挥调度系统都是依托于GIS地图,通过在地图上叠加相关交通元素,实现指挥调度功能。但是基于平面GIS地图的指挥调度模式在使用和体验上存在不足。

GIS只能展示地理位置信息以及通过流量分析通过五色图呈现路网拥堵信息,但是例如交通事件、交通事故等交通异常事件,GIS地图无法做到主动感知,而只能依托其他系统发现后在通过GIS进行呈现,这种方式是被动感知交通异常。

2、系统结构

图42. 系统结构图

云图交通AR实景指挥作战系统定位是应用在交通集成指挥平台之上的指挥调度实战应用系统,中心交通集成指挥平台负责接入外场监控资源、卡口资源、违法抓拍资源、信号控制资源等,构建统一的数据接入管理与人员角色权限等管理中心。云图交通AR实景指挥作战系统利用前端AR鹰眼、AR高空云台等设备,通过虚拟标签方式整合场景内集成指挥平台中的数据信息以及场景中静态目标、关联描述信息等,并能够通过高分辨率控制设备实现高清效果大屏展示,达到增强现实的效果。

AR实景指挥作战系统需要依托专用的AR前端产品,包含AR鹰眼、AR云台、AR球机,只有配合专用的AR前端才能实现相关应用。同时需要依托AR实景指挥作战平台,来实现AR前端的接入管理、业务的联动以及其他子系统的数据接入等。

3、系统功能

图43. AR实景指挥作战平台

l 多图层分层展现

l 全景视频实时预览

l 全景视频联动联控

l 标签自定义标注

l 标签数据动态呈现

l 布控报警可视化管理

l 报警数据实时展示

l 相机可视域动态展示

l GIS地图联合联动

l AR场景自动巡避

l 视频联动预案

l 标签自动同步功能

l AR场景高高联动功能

l AR场景低高联动功能

4、核心产品

AR鹰眼

图44. AR鹰眼

AR高空云台

图45. AR高空云台

5、系统价值

1)构建面向全警、覆盖全域的立体监控系统

2)推动交通管理指挥调度体系信息化创新发展

3)提高交通立体防控体系的掌控能力

4)引领智能交通新一代管理体系建设

十五、公安交通集成指挥平台

1、应用背景

当前,随着机动车保有量的增加,交通事故与交通违法事件与之俱增,交通管理的业务范畴越来越多,交通管理的难度在不断地加大,而这直接体现在实际的就是交通管理的数据量在不断地膨胀和扩张。作为交通管理工作的重中之重,科技强警一直是交警发展重点。如何利用好海量的交通数据,通过各种业务应用系统来挖掘数据价值并提供数据服务,是当前交警部门急需解决的问题。

2、系统结构

图46. 系统结构图

公安交通集成指挥平台系统架构图分为三层。最下层是接入设备层,中间层分别是设备接入服务层、数据存储处理服务层、数据业务服务层,最上层为业务展示层。

3、系统功能

l 平台基础业务应用

Ø 数据采集功能

Ø 数据存储功能

Ø 视频预览功能

Ø 实时视频监控

Ø 监控轮巡

Ø 立体监控

Ø 视频抓拍抓录功能

Ø 视频加密

Ø 语音对讲

Ø 预览时间

Ø 云台控制

Ø 流媒体管理转发

Ø 解码控制

Ø 电视墙管理

Ø 录像回放功能

l 平台行业业务应用

Ø 交通状况

Ø 安全态势

Ø 信号管控

Ø 诱导服务

Ø 车辆云析

Ø 交通执法

Ø 应急指挥

Ø 大数据可视化平台

4、核心产品

公安交通集成指挥平台

图47. 公安交通集成指挥平台

5、系统价值

公安交通集成指挥平台致力于解决交通管理行业的各类矛盾,并提供综合性的业务应用服务。平台集交通状况监测、交通组织管控、应急指挥调度、安全态势评估、基础数据管理、交通违法取证、涉牌违法管控系统、涉证违法管控系统、交通勤务管理和交通数据运维功能于一体,实现对交通基础设备的统一接入与管理、数据的统一接入与存储,统一对外提供不同的业务应用。其最终目的是为了构建快速高效的交通指挥体系,提高交警的执法能力和水平,保证道路通畅安全,规范道路行车秩序,防范和减少道路交通事故的发生。

十五、交通信号控制系统

1、应用背景

随着经济的快速发展,以及城市汽车保有量持续增长,城市道路交通拥堵问题日益严重。道路交通拥堵不但会降低城市运转的执行效率,还会加重城市空气环境的污染,从而削弱城市的竞争活力。城市道路交通是否拥堵受路网中各交叉口的制约,据有关资料统计,车辆在城市中的行程时间约有1/3耗费在交叉口。因此,在有限的空间、经济和环境条件制约下,如何提高交叉口通行效率是解决城市道路交通拥堵的关键。

交通信号控制系统作为城市智慧交通核心组成部分,其建设具体目标是提高交叉口通行效率、干线协调通行能力和路网交通均衡控制水平,减少交叉口冲突,提高行人过街安全性,提高道路安全性,并满足实现特殊条件下的控制需求(如特勤控制、公交优先控制、人工控制等),从而缓解城市交通拥堵、减少交通事故、保证道路安全畅通,同时提高交通管理的科技含量、科学化水平和工作效率。交通信号控制系统应用效果对交叉口的通行效率有较大的影响,也决定着人们对交叉口拥堵的感受,是影响城市交通出行顺畅的重要因素。

2、系统结构

图48. 信号控制系统结构图

整体信号控制系统采取两级控制策略,一级为边缘控制,即前端所有检测检测器的数据全部输入信号机,由信号机根据实时数据自动切换预制方案或自适应调整优化方案;二级为云端控制,即所有前端的信号机、视频检测器全部通过内网网关接入后端平台,由平台根据实时采集的数据和所在时段,自动切换选择相应的配时方案和控制策略并直接下发具体方案给每一个信号控制机执行,以满足不同场景下的交通控制需求。

3、系统功能

l 地图监控

l 绿波带监控

l 红波监控

l 动态绿波

l 区域协调监控

l 特勤监控

l 用户监控

l 查询统计

4、核心产品

交通信号控制机

图49. 交通信号控制机

转向流量采集单元

图50. 转向流量采集单元

5、系统价值

1)前端视频设备复用

可复用我司电警设备实现转向流量采集与接入,复用卡口设备实现分车道流量采集与接入,复用行人闯红灯抓拍相机实现行人等待区数量采集与接入等,能够在为用户节约成本的同时,提供精细化的交通控制整体解决方案,提高综合交通管控的质量。

2)可视化交通管制模式

基于海康威视视频采集和监控设备的可视化优势,实现了平台的前端视频设备的监控画面接入,交警用户交通管理与控制方案的选择和执行,能更好的结合实时和历史的监控画面进行操作,有效提升用户体验。

3)精细化大数据采集和分析

通过复用的电子警察设备或新增的转向流量采集单元,能够精细化地采集不同转向的流量,实现分车型按周期统计,从而掌握交叉口流量的不均衡性,支撑精细化管理,为控制算法和方案评估提供精准数据支撑。

同时支持依托视频、雷达、互联网浮动车等采集方式产生的非机动车、行人、排队长度、车辆速度、车辆轨迹等数据的采集和分析。

十六、交通诱导系统

1、应用背景

“交通诱导系统”是一种面向城市交通出行服务的信息化系统。系统将牌识数据源,固定数据源,浮动车数据源作为输入,结合各种数据源不同的特性及优势,利用融合算法,输出多源信息融合实时路况,比单一的数据源的实时路况输出结果覆盖范围更广,并且精度更高。系统能分析、发布路段行车、路口行车的交通路况状态,并通过路口布置的交通诱导可变信息标志为交通参与者选择合理的出行路线发布诱导信息。同时为交通管理者提供道路行车数据分析及统计信息、道路异常信息的报警,为指挥调度提供可视化的数据支持,达到有效预防和缓解交通拥堵、实现路网交通流的均衡分配;减少车辆在道路上的行程时间等目的。

2、系统结构

图51. 交通诱导发布系统结构图

交通诱导系统,由四个子系统构成,即信息采集子系统,网络传输子系统、中心分析子系统和信息发布子系统。前端采集的车辆信息经过中心分析计算后得出路况交通状态,也可以通过视频监控人工判断路况交通状态,并在外场交通诱导屏予以公布,实现道路路况交通状态的实时通报。

3、系统功能

l 路网路况监测

l 路口路况监测

l 流量异常报警

l 发布诱导信息

l 实时诱导信息调取

l 路况信息诱导

l 交通参数统计

l 数据接入

4、核心产品

交通诱导系统平台

图52. 交通诱导系统平台

5、系统价值

Ø 对牌识、固定源、浮动车采集的交通数据进行多源数据融合,获得更高准确度的交通状态信息;

Ø 基于海量的卡口、卡口型电子警察的车辆信息数据并结合固定源、浮动车等其他检测方式进行路况分析,可分析的样本更多、数据精准度更高、覆盖范围更广;

Ø 在满足诱导引擎要求的布点原则和数据格式的条件下,可充分利用已经建设的卡口、卡口型电子警察端点位提供的数据构建城市交通诱导系统,系统投资小,性价比高。

十七、互联网信息服务平台系统

1、应用背景

目前,城市交通治理,已经进入以人工智能、大数据引领的新时代,通过建立基于图像识别、分析、大数据挖掘的交通情报分析体系,交通管理者已能够精准地获取道路交通场景中的各类信息,如过车信息、交通路况信息、交通事件信息和交通参数信息等,并能够基于这些数据信息,开展丰富的智能分析、研判类应用,比如缉查布控、涉牌研判等。然而,这些数据、信息,如何能够更好地辅助指挥调度?如何传递这些信息才能够最大限度地利用现有勤务、发挥勤务价值?

我们需要在日益成熟的交通管理情报体系的基础上,开展高效、准确的信息服务,一方面,为交通管理者提供可以直接指挥勤务的各类情报信息,如布控拦截信息、布控原因、时空信息等,另一方面,为交通出行者提供各类便民信息服务,如道路交通运行状况、提供交通违法、驾驶员计分等信息查询和路况上报等信息互动服务。

2、系统结构

图53. 互联网信息服务平台结构图

互联网交通信息服务平台,分别在互联网、视频专网部署管理和应用模块,并通过整合视频专网、公安信息网的可视化、数据资源,依托于微信客户端公众号,实现交通信息服务,包括警用指挥调度信息推送、业务数据查询检索、民用实时路况发布等。

系统在视频专网侧,部署交通信息服务平台专网模块,通过订阅集成指挥平台专网版或交通综合管控平台的资源和数据,实现布控报警信息、视频、图片等资源的接入。并通过用户提供的公安交管信息数据库位于专网侧的中间库资源,查询车辆、驾驶员管理信息,中间库中的数据信息,来自定期从公安信息网数据库的同步。

系统在互联网侧,部署交通信息服务平台互联网模块,通过用户提供的网络安全设备,如防火墙,实现与视频专网交通信息发布平台专网模块的对接,可实现视频和布控报警图片的订阅,同时能够查询、接收各类交管业务数据。

系统在互联网侧,通过萤石云服务,实现汇聚自视频专网的道路监控资源,受控地实现视频共享,并依托于实名注册的微信公众号实现发布。此外,通过云服务,实现系统的运营管理,包括用户设置、权限分配等。在互联网侧,部署了管理客户端,可承接互联网交通信息服务平台的日常运营管理工作,如在线人数、注册状态、权限分配和管理等。

3、系统功能

l 警用功能

Ø 布控报警

Ø 预警统计

Ø 车辆查询

Ø 驾驶证查询

Ø 车辆违章查询

Ø 违法未处理查询

l 民用功能

Ø 实时路况预览

Ø 车辆查询

Ø 车辆违章查询

Ø 驾驶证记分查询

Ø 事件上报

Ø 资讯推送

4、核心产品

互联网交通信息服务平台

图54. 互联网交通信息服务平台

5、系统价值

1)充分利用可靠、实时的专网可视化资源

相比于互联网服务提供商提供的交通服务,本系统最大限度基于专网侧用户已建的可视化资源,包括警用应用部分的布控推送信息(图片、布控原因、时间地点等)以及民用应用部分的实时路况分享、信息查询等,且信息出口的控制权和运营权属于交警体系,可最大程度保障信息安全和质量。

2)基于云服务,轻资产、易扩展、高稳定

系统将面向民众进行视频发布以及系统通用管理、运营的模块部署在互联网云服务上,有效降低系统对交警用户数据中心机房空间的占用,减小了边际成本,同时,对于视频资源发布这样消耗流媒体资源的应用而言,部署在云端,可以充分利用云平台流媒体负载均衡的优势,实现本地化部署无法比拟的扩展能力,同时云平台本身在稳定性设计角度也更加专业。

3)微信公众号易于推广、部署灵活

系统的应用功能,无论是警用部分还是民用部分,均依托于微信公众号呈现。微信公众号,作为建立在多媒体互联网即时通讯产品基础上的,面向大众提供丰富资讯服务的渠道,在互联网交互功能体验、受众人数、可便捷升级等层面,均具备明显优势。

十八、移动缉查机动指挥系统

1、应用背景

面对不断增加的机动车、日益拥堵的道路、层出不穷的违章行为,交警部门面临越来越严峻的挑战,挑战源于捉襟见肘的警力与日益繁多的交通勤务之间的矛盾,以及复杂的交通违法与信息系统建设不足的矛盾。目前各地交警部门已建的智能交通系统,包括非现场执法系统、单兵系统、移动警务系统,可以解决用户日常部分的业务需求。

但是交警部门日常有相当一部分时间是工作在一线,包括交通事故处理、路口拥堵疏导、布控车辆缉查、违章非现场取证、警卫任务执行与保障等,面对这些繁多的勤务任务,如何在警力不足的情况下又能保证日常勤务任务的高效执行,科技强警,利用科技手段来强化单警的作战能力,使得执勤工作变得简单和方便。

2、系统结构

图55. 移动缉查与机动指挥系统结构图

系统包含移动前端设备,主要包含智能后视镜、车载全景云台、4G布控球,不同的移动端设备对应的使用场景不同。

设备接入模块负责接入移动设备,实现移动设备的数据上传与存储管理。

移动缉查与机动指挥功能模块,负责设备管理、注册以及实现相关移动业务应用。如车辆查询、违法查询审核、在线版本升级管理、指挥调度、语音对讲、车辆黑名单管理、黑名单同步管理等。并对外提供标准对接接口,可与公安交通集成指挥平台对接,也可与第三方平台对接,实现业务和数据互通。

3、系统功能

l 视频录像

l 车牌自动识别

l 车辆图像记录

l 违法抓拍

l 实时定位

l 实时预览

l 布控黑名单管理与同步

l 前端黑名单比对

l 远程升级

4、核心产品

车载全景云台

图56. 车载全景云台套装

智能后视镜

图57. 智能后视镜

5、系统价值

系统基于海康威视多样化的移动端设备前端,实现车辆车牌采集,违法行为抓拍取证、警力资源GPS定位、语音对讲、图文互传、语音广播、黑名单实时比对等功能。充分发挥车联网在交警实际业务中的应用优势。利用移动卡口和固定卡口相结合的方式,形成移动缉查作战体系,进一步提升交警可视化作战能力。

十九、网智慧执法系统

1、应用背景

随着移动互联网和智能手机的广泛应用,移动APP应用逐渐深入到生活的方方面面,良好的生态环境以及用户体验感使其与PC端应用相比,具有更大的便利性和易用性。智能终端和无线网络速度的普及与提升,同时也在助推着公安应用系统的移动化。近年来,全国各地公安交管部门在移动应用方面也进行了积极主动的探索和尝试,逐步建立起移动警务应用体系,通过互联网上的虚拟专网与公安网连接,推出了一系列的移动警务应用,极大方便了公安警务工作,产生了良好的效果。

为进一步推动情报与指挥、情报与勤务的业务关联性,建立健全“情、指、勤、监”一体化机制,使情报预警依托指挥落地更加有效、指挥处置依托情报引领更加准确、勤务实施依托精准指挥更加规范,需要有一套更贴近实战、更方便易用的移动警务系统作为有效支撑,海康威视“云网智慧执法系统”应运而生。

2、系统结构

图58. 系统结构图

“云网智慧执法系统”主要分为视频专网与公安内网两部分内容。

在专网进行“集成指挥平台”的建设部署,负责对视频专网内的卡口、电子警察、移动卡口等资源进行整合。由“集成指挥平台”将过车数据、图片路径等信息上传到公安内网“公安交通集成指挥平台”。

在公安内网进行“云网智慧执法平台”的部署,该平台完成与公安内网“交通集成指挥平台、“六合一”平台的对接,负责对布控预警信息的接收并下发到移动警务终端,同时完成对现场处理业务结果的上传反馈。

内网PC端,承载智慧执法平台的BS客户端,实现PDA终端的勤务数据统计。

PDA即可部署在公安内网(需要申请公安专用加密卡),也可部署在视频专网,部署在视频专网需要在专网部署云网智慧执法平台中间件服务器,以实现和内网的数据摆渡。

3、系统功能

l 移动端功能

Ø 缉查布控

Ø 实时布控

Ø 稽查业务统计

Ø 预警查询

Ø 违法处置

Ø 简易程序处罚

Ø 强制措施凭证

Ø 违停采集

Ø 落脚点分析

Ø 预警路口排行

Ø 同行车辆

l 中心平台端功能

Ø 录入人员数据统计

Ø 重点违法行为统计

Ø 违法基本情况统计

Ø 过往车辆统计

Ø 移动警务执法统计

4、核心产品

网智慧执法APP

图59. 云网智慧执法APP

网智慧执法平台

图60. 云网智慧执法平台

5、系统价值

通过“云网智慧执法系统”的建设部署,为交管部门提供一套情报分析与现场执法相融合的应用体系,建立健全“情指勤监”一体化机制,实现情报预警依托指挥落地更加地有效、指挥处置依托情报引领更加地准确、勤务实施依托精准指挥更加地规范。

二十、机动车驾驶人考试秩序监管系统

1、应用背景

车辆管理所的核心职能是车辆、驾驶员的技术监督和安全管理,同时,为加强车辆管理所规范化建设,提高车辆管理所的业务工作和队伍管理水平。全国通过实行车辆管理所等级评定制度,每年评定一次,其中驾驶人考试设备、考试场地和考试车辆的验收以及相关备案材料是重要的考核内容,并且详实制定了考核标准,而且,考试装备和系统的实质上就是车管的执法工具,对此,部分地区的车管所认识是不到位。

随着139号令的改革以及GA 1028GA 1027行业标准的调整,音视频的可视化监管是考试系统和考试监管系统不可或缺的一部分,考试过程音视频必须与考试系统相关联形成考生完整的考试信息,同时,新增人像识别比对结果的接口,考试管理流程和考生身份核验需要借助人像识别系统优化考试流程和提升考试效率。

2、系统结构

图61. 机动车驾驶人考场秩序监管系统结构图

整个拓扑架构部署具体罗列有机动车驾驶人考试监管系统、机动车驾驶人考试系统、机动车驾驶人考试音视频监管系统、机动车驾驶人考试音视频系统、满分审验学习系统。

系统方案遵从行政管理体系和行业标准建设规范来设计,在纵向层面的音视频监管遵循传统总队-支队-大队的三层监管;横向层面,按照车管所-机动车驾驶人考试中心二层监管体制部署,监管业务核心以人脸识别技术为核心,按照“三网四平台”格局进行规划建设,在视频专网部署分别部署考试系统和考试监管系统的音视频系统平台以及总队的音视频监管系统平台;在公安内网部署科目一、四的驾驶人科目考试智能认证服务系统平台;在互联网领域部署的违法记分满分教育和审验教育工作的“现场学习+互联网学习”人脸考勤记录系统平台,提供人脸考勤核心设备。

3、系统功能

l 视频监控

l 人脸识别

l 多路监控同步

l 监控视频一键运维管理

l 人脸摆动检测

l 多路视频同步播放

4、核心产品

模拟高清车载硬盘录像机

图62. 模拟高清车载硬盘录像机

日夜海螺型车载网络摄像机

图63. 车载网络摄像机

人证比对通道

图64. 人证比对通道

5、系统价值

基于统一的驾驶人考试和考试监管体系,建立全方位的监控覆盖体系,优化考试流程,强化科学化管理,优化考试效率,加强考试核心环节的身份验证,实现考试座位号和考试车辆号身份验证下发,对考生、考车、考试位实现局部音视频监控,监控考生行为;加强全方位多角度的视频监控手段,对考试场地、考试道路、候考区和监控室等场所实施全景监控,监控考试秩序;为了保障整个考试过程的有序运转,针对每个科目的考试,全程采用音视频监控技术,实现考试过程的监控。同时所有监控视频网络共享,可以实现层层监控监督,实现一线考试员考试现场秩序的监控,各级领导远程调阅现场视频,考试视频向候考考生同步播放,实现同步监督,实现科目一考试更大范围的监督监管和公开透明。

第三章 拼接屏幕设计方案



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