車輛自動識別及外檢網絡監控系統

常曉宏

摘 要：根據我國汽車遠程審驗監控管理要求，對汽車安全性能檢測站實施現代管理，做到高標準，采用數字化網絡先進技術，力求形成集監控、監管、圖像上傳對比等網絡管理強大系統，建立現代化汽車審驗管理平臺，提高效率，滿足社會需求。

關鍵詞：車輛；自動識別；網絡監控系統

1 概述

經調研，為滿足交通管理部門要求，結合我站汽車檢測場地情況，在保持保持系統的先進性、安全性、開放性和操作簡單易行的基礎上，使系統在一定時期內能最大滿足我站汽車檢測工作發展的需要。因此要求：系統具有快速響應時間擴展性要好；提供高性能、高可用、高可靠的系統解決方案；系統具備高的安全性能，并且保護手段科學；符合國家有關標準、規范。

1.1 系統名稱

名稱為：陜西省汽車檢測站車輛自動識別及外檢聯網網絡監控系統

1.2 應用對象

為我站汽車檢測、監控、管理、信息上傳交通管理部門提供信息平臺。

2 總體要求

根據西安市車輛管理所對汽車年審管理的要求，結合我站汽車檢測線網絡結構特點，陜西省汽車檢測站車輛自動識別及外檢網絡監控系統設計方案如下。

2.1 前端系統功能

網絡通信系統設備有：接入交換機及光纖收發器相應的配件組成。

網絡監控系統的主要設備有：吸頂半球型網絡攝像機、槍式網絡攝像機等組成。

出入口門禁系統有：道閘（欄桿機、線圈感應器）組成。

車牌照識別系統有：車輛識別攝像機（模擬攝像機）和車牌照識別器組成。

語音系統主要設備有：自動播報軟件、室外音箱。

2.2 控制中心系統功能

陜西省汽車檢測站外檢聯網網絡監控系統控制中心系統功能：監控系統采用2臺16路網絡數字硬盤錄像主機，實現對所有監控圖像的存儲和實施監控。并通過該該檢服務器進行視頻轉發，傳輸到車管所主控機房；語音系統通過計算機，實現整個語音系統的管理和控制；網絡通信系統由核心交換機以及無線路由器、服務器等組成。

3 網絡通信系統

網絡機柜設置在檢測車間機房內，配置一臺服務器、一臺帶POE的24口網絡交換機。該交換機作為該外檢網絡通信系的的核心交換機。在外檢車間和門禁管理室內各設置1臺8口交換機，并和核心交換機組成星型局域網。

交換機之間采用超五類屏蔽雙絞線傳輸，各用工作端（攝像機、電腦、服務器等）到交換機采用超五類非屏蔽雙絞線，每個區域的電腦，監控攝像機都接入該區域交換機。

為實現和車管所聯網，在檢測站辦公大樓微機房配置一臺波分復用器并配套光纖收發器現實和車管所點對點實時通信。

3.1 系統建設原則

（1）整體性：各監控點攝像機通過超五類非屏蔽雙絞線集組成一個有機的整體。

（2）先進性：采用世界最新科學技術，保證系統具有很強的生命力。

（3）穩定性：該系統是一個規模大、設備復雜、使用率高的系統，系統設計時，選用國內外成熟的配套產品，確保系統運行時穩定、可靠。

（4）合理性：系統設計時，將多種方案進行比較，精心選擇設備，在滿足功能的前提下，降低系統造價、節約費用。

3.2 系統建設目標

系統建成后將實現以下功能和目標：主控中心。檢測車間機房內，設置2臺16路網絡數字硬盤錄像主機負責所有監控圖像的資料存儲和實時監控。并配置1臺服務器實現對系統的管理和流媒體的轉發功能。滿足工作期間連續錄像，本設計方案視頻圖像存儲容量為：24小時連續錄像保存時間不低于30天。

3.3 設備配置

攝像設備是安裝在現場的，它包括攝像機、鏡頭、支架等，它的任務是對被攝體進行攝像并將其轉換成電信號。攝像機是系統的原始信號源，好壞直接影響到整個系統的視頻質量。

相對于不同的監視目標，對攝像機照度的選擇也不一樣。

3.3.1 前端設備配置

為了達到車輛管理所對安防系統監控系統的要求：滿足《中華人民共和國安全行業標準》中對監控攝像點布置的要求，系統設計對攝像機做如下配置：

（1）配置說明：檢測車間。該車間工位配置12臺網絡槍式攝像機，并配3.5-8mm自動光圈鏡頭；全景配置4臺網絡槍式攝像機，并配2.7-13mm自動光圈鏡頭；

（2）外檢。該區域配置4網絡槍式攝像機，并配3.5-8mm自動光圈鏡頭；

（3）出表大廳。該區配置區域配置2網絡半球攝像機

3.3.2 控制設備配置

檢測車間機房內：配置2臺16路數字硬盤錄像主機和1臺服務器，實現對本地數字硬盤錄像主機的管理和流媒體的轉發功能管理，服務器同時可實現遠程視頻監視、錄像資料遠程回放檢索、語音雙向對講、電子地圖、電視墻管理及圖像分配、遠程DVR管理、綜合報警管理、遠程報警布撤防、遠程控制和管理等功能。

3.3.3 傳輸系統

監控現場和檢測車間機房需要有信號傳輸，一方面攝像機得到的圖像要傳到檢測車間機房，另一方面檢測車間機房的控制信號和電源要傳送到現場，所以傳輸系統包括視頻信號、控制信號及電源的傳輸。車輛檢測所有攝像機通過非屏蔽雙絞線傳輸到檢測車間機房。

3.3.4 系統所達到的性能指標：

在攝像機的標準照度下，整個系統的技術指標滿足以下要求：（1）視頻信號輸出幅度1Vp-p±3dB；（2）黑白電視水平清晰度≥500線；（3）彩色電視水平清晰度≥480線；（4）灰度等級≥8級；（5）信噪比≥40dB。

在攝像系統工作正常的前提下，本系統的圖像質量達到4級以上的要求（5級是不察覺；4級是可察覺，但不令人討厭；3級是有明顯察覺，令人感到討厭；2級是較嚴重，令人相當討厭；1級極嚴重，不能觀看）。endprint

4 門禁系統

門禁系統具有它的特殊性，首先他為2進（2個入口）的門禁管理系統，該門禁管理主機（道閘）通過串口和管理計算機通信。

管理計算機通過該監測網，軟件來管理門禁主機實現對欄桿的升桿、降桿。

5 車牌照識別系統

當車輛通過該車道，進入攝像機視野范圍內，頻閃光源觸發車輛識別儀。識別器發出指令，抓拍車輛的牌照，圖像信號經過識別儀分析處理，將該車的所有車牌圖像信息傳送到服務器，和車管所數據庫，顯示出該車輛的車牌號碼等信息，并存儲該信息，自動登錄檢測站檢測系統。

主要設備技術參數如下：

（1）車牌攝像機

選用FOR-A的道路抓用攝像機MV-C480E（B），強逆光補償1/3高清晰日夜轉換彩色攝像機（配置有：1/3" Super HAD Color CCD、強光抑制功能、530/570線的高清晰分辨率、日、夜轉換ICR（紅外線過濾）功能、晝夜24小時監控，最低照度可達0.002Lux、強大的SSNR技術使畫面更清晰、白平衡ATW/AWC/MANUAL（可選）、隱私區域自由設置、OSD菜單、50db信噪比、電壓DC12V/AC24V）

（2）輔助光源

選用北京信路威的SWHV-PSD01

輔助光源為LED 頻閃光源，具有使用壽命長、人眼感覺亮度低、不干擾駕駛人等特點。SWHV-PSD01的頻閃光源有效距離約30米，與雙視頻識別SWHV-LPR01配套使用。

LED 頻閃光源由兩部分構成：設置在防護罩前端的LED光源板和獲取攝像機同步信號的控制板。

SWHV-PSD01頻閃光源壽命≥20000小時< 30W

（3）車牌識別儀

選用北京信路威的SWHV-LPR01

基本特點：支持標準雙層牌識別，支持近景摩托車牌識別；全天候連續工作，適應白天、黑夜、雨雪天氣環境；觸發方式類型：視頻觸發、硬件觸發、軟件觸發、無觸發；CPU性能：一秒鐘處理25幀全圖圖像的車牌識別；單車牌識別時間：< 0.4秒；整體識別率：> 95%，車牌定位率>99%；車牌字符識別率≥99%；車輛檢測率：> 99%，彩色圖像，可以實現JPEG格式，不小于16位；通信接口：RS232串口、10M/100M自適應以太網口；輸出信息：車輛大圖、車牌小圖、二值化圖、車牌號碼和車牌顏色；機箱防護等級：IP66；工作環境溫度：-20℃～+85℃（處理單元），工作濕度：< 95%；整機功耗：< 30W；供電方式： AC 220V/50Hz ±10%< 30W；識別器尺寸：236mm×139mm×36mm< 30W；平均無故障時間：MTBF ≥ 30000小時< 30W；適應0-180KM/H車速環境的應用

6 電源系統可靠性設計

電源、接地、屏蔽、布線設計：設計思路是消除或減弱干擾，切斷干擾的傳輸途徑，提高傳輸途徑對干擾的衰減作用，具體措施如下。

接地：整個系統采用單點接地，接地母線采用銅質線，采用綜合接地系統，機房接地電阻不得大于1歐姆。為了保證整個系統采用單點接地，在工程實施中做到視頻信號傳輸過程中每路信號之間嚴格隔離、供電獨立，地線集中鏈接檢測車間機房。由于接地共接一線，有力地保證了整個系統的信號穩定性。

供電：供電采用的是強、弱點分離各自獨立集中供電。弱電和強電相互隔離有效的防止了電磁干擾。同時弱電和強電分別采取了集中供電方式，有效的保證了因電位不等而造成的信號不穩定的狀況。

本方案采用集中供電方式：監視器、報警、巡更、嵌入式錄象機、控制/管理微機等設備的電源都由控制室集中供給。系統的電源由低壓配電屏引出專用回路。（不能從動力配電箱引出）。經過濾波器及交流穩壓器<又稱凈化電源=后再接至控制中心的配電箱。

屏蔽：同軸電纜傳輸視頻、系統所用的電線和控制線均用屏蔽管線敷設，且保障良好接地。同軸電纜傳輸視頻與其電線、控制線分管敷設。

布線：同軸電纜傳輸視頻電線與控制線不與電力線共管敷設并不能并行安裝，如遇特殊情況兩條線需保持8CM以上間距；所有連接線不允許人工接駁，應避開一切干擾源。

可維護性：設備的選取除了性能優良還應保證良好的服務。在安裝和布線上留有足夠的空間，方案在制定過程中要充分考慮到系統的易維護性。以方便今後的測試維修；由于控制檢測車間機房中視頻線、控制線、電源線很多，需要對每根線纜用標有數碼的套管逐一編號。

這套系統經過實際運行，顯現出了良好的設計效果，滿足了管理要求。endprint

4 門禁系統

門禁系統具有它的特殊性，首先他為2進（2個入口）的門禁管理系統，該門禁管理主機（道閘）通過串口和管理計算機通信。

管理計算機通過該監測網，軟件來管理門禁主機實現對欄桿的升桿、降桿。

5 車牌照識別系統

當車輛通過該車道，進入攝像機視野范圍內，頻閃光源觸發車輛識別儀。識別器發出指令，抓拍車輛的牌照，圖像信號經過識別儀分析處理，將該車的所有車牌圖像信息傳送到服務器，和車管所數據庫，顯示出該車輛的車牌號碼等信息，并存儲該信息，自動登錄檢測站檢測系統。

主要設備技術參數如下：

（1）車牌攝像機

選用FOR-A的道路抓用攝像機MV-C480E（B），強逆光補償1/3高清晰日夜轉換彩色攝像機（配置有：1/3" Super HAD Color CCD、強光抑制功能、530/570線的高清晰分辨率、日、夜轉換ICR（紅外線過濾）功能、晝夜24小時監控，最低照度可達0.002Lux、強大的SSNR技術使畫面更清晰、白平衡ATW/AWC/MANUAL（可選）、隱私區域自由設置、OSD菜單、50db信噪比、電壓DC12V/AC24V）

（2）輔助光源

選用北京信路威的SWHV-PSD01

輔助光源為LED 頻閃光源，具有使用壽命長、人眼感覺亮度低、不干擾駕駛人等特點。SWHV-PSD01的頻閃光源有效距離約30米，與雙視頻識別SWHV-LPR01配套使用。

LED 頻閃光源由兩部分構成：設置在防護罩前端的LED光源板和獲取攝像機同步信號的控制板。

SWHV-PSD01頻閃光源壽命≥20000小時< 30W

（3）車牌識別儀

選用北京信路威的SWHV-LPR01

基本特點：支持標準雙層牌識別，支持近景摩托車牌識別；全天候連續工作，適應白天、黑夜、雨雪天氣環境；觸發方式類型：視頻觸發、硬件觸發、軟件觸發、無觸發；CPU性能：一秒鐘處理25幀全圖圖像的車牌識別；單車牌識別時間：< 0.4秒；整體識別率：> 95%，車牌定位率>99%；車牌字符識別率≥99%；車輛檢測率：> 99%，彩色圖像，可以實現JPEG格式，不小于16位；通信接口：RS232串口、10M/100M自適應以太網口；輸出信息：車輛大圖、車牌小圖、二值化圖、車牌號碼和車牌顏色；機箱防護等級：IP66；工作環境溫度：-20℃～+85℃（處理單元），工作濕度：< 95%；整機功耗：< 30W；供電方式： AC 220V/50Hz ±10%< 30W；識別器尺寸：236mm×139mm×36mm< 30W；平均無故障時間：MTBF ≥ 30000小時< 30W；適應0-180KM/H車速環境的應用

6 電源系統可靠性設計

電源、接地、屏蔽、布線設計：設計思路是消除或減弱干擾，切斷干擾的傳輸途徑，提高傳輸途徑對干擾的衰減作用，具體措施如下。

接地：整個系統采用單點接地，接地母線采用銅質線，采用綜合接地系統，機房接地電阻不得大于1歐姆。為了保證整個系統采用單點接地，在工程實施中做到視頻信號傳輸過程中每路信號之間嚴格隔離、供電獨立，地線集中鏈接檢測車間機房。由于接地共接一線，有力地保證了整個系統的信號穩定性。

供電：供電采用的是強、弱點分離各自獨立集中供電。弱電和強電相互隔離有效的防止了電磁干擾。同時弱電和強電分別采取了集中供電方式，有效的保證了因電位不等而造成的信號不穩定的狀況。

本方案采用集中供電方式：監視器、報警、巡更、嵌入式錄象機、控制/管理微機等設備的電源都由控制室集中供給。系統的電源由低壓配電屏引出專用回路。（不能從動力配電箱引出）。經過濾波器及交流穩壓器<又稱凈化電源=后再接至控制中心的配電箱。

屏蔽：同軸電纜傳輸視頻、系統所用的電線和控制線均用屏蔽管線敷設，且保障良好接地。同軸電纜傳輸視頻與其電線、控制線分管敷設。

布線：同軸電纜傳輸視頻電線與控制線不與電力線共管敷設并不能并行安裝，如遇特殊情況兩條線需保持8CM以上間距；所有連接線不允許人工接駁，應避開一切干擾源。

可維護性：設備的選取除了性能優良還應保證良好的服務。在安裝和布線上留有足夠的空間，方案在制定過程中要充分考慮到系統的易維護性。以方便今後的測試維修；由于控制檢測車間機房中視頻線、控制線、電源線很多，需要對每根線纜用標有數碼的套管逐一編號。

這套系統經過實際運行，顯現出了良好的設計效果，滿足了管理要求。endprint

4 門禁系統

門禁系統具有它的特殊性，首先他為2進（2個入口）的門禁管理系統，該門禁管理主機（道閘）通過串口和管理計算機通信。

管理計算機通過該監測網，軟件來管理門禁主機實現對欄桿的升桿、降桿。

5 車牌照識別系統

當車輛通過該車道，進入攝像機視野范圍內，頻閃光源觸發車輛識別儀。識別器發出指令，抓拍車輛的牌照，圖像信號經過識別儀分析處理，將該車的所有車牌圖像信息傳送到服務器，和車管所數據庫，顯示出該車輛的車牌號碼等信息，并存儲該信息，自動登錄檢測站檢測系統。

主要設備技術參數如下：

（1）車牌攝像機

選用FOR-A的道路抓用攝像機MV-C480E（B），強逆光補償1/3高清晰日夜轉換彩色攝像機（配置有：1/3" Super HAD Color CCD、強光抑制功能、530/570線的高清晰分辨率、日、夜轉換ICR（紅外線過濾）功能、晝夜24小時監控，最低照度可達0.002Lux、強大的SSNR技術使畫面更清晰、白平衡ATW/AWC/MANUAL（可選）、隱私區域自由設置、OSD菜單、50db信噪比、電壓DC12V/AC24V）

（2）輔助光源

選用北京信路威的SWHV-PSD01

輔助光源為LED 頻閃光源，具有使用壽命長、人眼感覺亮度低、不干擾駕駛人等特點。SWHV-PSD01的頻閃光源有效距離約30米，與雙視頻識別SWHV-LPR01配套使用。

LED 頻閃光源由兩部分構成：設置在防護罩前端的LED光源板和獲取攝像機同步信號的控制板。

SWHV-PSD01頻閃光源壽命≥20000小時< 30W

（3）車牌識別儀

選用北京信路威的SWHV-LPR01

基本特點：支持標準雙層牌識別，支持近景摩托車牌識別；全天候連續工作，適應白天、黑夜、雨雪天氣環境；觸發方式類型：視頻觸發、硬件觸發、軟件觸發、無觸發；CPU性能：一秒鐘處理25幀全圖圖像的車牌識別；單車牌識別時間：< 0.4秒；整體識別率：> 95%，車牌定位率>99%；車牌字符識別率≥99%；車輛檢測率：> 99%，彩色圖像，可以實現JPEG格式，不小于16位；通信接口：RS232串口、10M/100M自適應以太網口；輸出信息：車輛大圖、車牌小圖、二值化圖、車牌號碼和車牌顏色；機箱防護等級：IP66；工作環境溫度：-20℃～+85℃（處理單元），工作濕度：< 95%；整機功耗：< 30W；供電方式： AC 220V/50Hz ±10%< 30W；識別器尺寸：236mm×139mm×36mm< 30W；平均無故障時間：MTBF ≥ 30000小時< 30W；適應0-180KM/H車速環境的應用

6 電源系統可靠性設計

電源、接地、屏蔽、布線設計：設計思路是消除或減弱干擾，切斷干擾的傳輸途徑，提高傳輸途徑對干擾的衰減作用，具體措施如下。

接地：整個系統采用單點接地，接地母線采用銅質線，采用綜合接地系統，機房接地電阻不得大于1歐姆。為了保證整個系統采用單點接地，在工程實施中做到視頻信號傳輸過程中每路信號之間嚴格隔離、供電獨立，地線集中鏈接檢測車間機房。由于接地共接一線，有力地保證了整個系統的信號穩定性。

供電：供電采用的是強、弱點分離各自獨立集中供電。弱電和強電相互隔離有效的防止了電磁干擾。同時弱電和強電分別采取了集中供電方式，有效的保證了因電位不等而造成的信號不穩定的狀況。

本方案采用集中供電方式：監視器、報警、巡更、嵌入式錄象機、控制/管理微機等設備的電源都由控制室集中供給。系統的電源由低壓配電屏引出專用回路。（不能從動力配電箱引出）。經過濾波器及交流穩壓器<又稱凈化電源=后再接至控制中心的配電箱。

屏蔽：同軸電纜傳輸視頻、系統所用的電線和控制線均用屏蔽管線敷設，且保障良好接地。同軸電纜傳輸視頻與其電線、控制線分管敷設。

布線：同軸電纜傳輸視頻電線與控制線不與電力線共管敷設并不能并行安裝，如遇特殊情況兩條線需保持8CM以上間距；所有連接線不允許人工接駁，應避開一切干擾源。

可維護性：設備的選取除了性能優良還應保證良好的服務。在安裝和布線上留有足夠的空間，方案在制定過程中要充分考慮到系統的易維護性。以方便今後的測試維修；由于控制檢測車間機房中視頻線、控制線、電源線很多，需要對每根線纜用標有數碼的套管逐一編號。

這套系統經過實際運行，顯現出了良好的設計效果，滿足了管理要求。endprint