1、.交通設備綜合設計實驗報告 題目 電子警察系統(tǒng)實驗 學 院 交通與物流工程學院 專業(yè) 交通設備信息工程 班級 交信121 學生姓名 趙 斌 學號120515122 指導教師 2015 年12月1日目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc437504129 1電子警察系統(tǒng)概述 PAGEREF _Toc437504129 h 2 HYPERLINK l _Toc437504130 2實現(xiàn)的功能 PAGEREF _Toc437504130 h 3 HYPERLINK l _Toc437504131 3系統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc437504131 h 4 HYPE

2、RLINK l _Toc437504132 3.1結構示意圖 PAGEREF _Toc437504132 h 4 HYPERLINK l _Toc437504133 3.2 系統(tǒng)工作原理 PAGEREF _Toc437504133 h 5 HYPERLINK l _Toc437504134 4系統(tǒng)軟件操作 PAGEREF _Toc437504134 h 7 HYPERLINK l _Toc437504135 4.1操作環(huán)境 PAGEREF _Toc437504135 h 7 HYPERLINK l _Toc437504136 4.2用戶登錄 PAGEREF _Toc437504136 h 7

3、HYPERLINK l _Toc437504137 4.3 主界面 PAGEREF _Toc437504137 h 8 HYPERLINK l _Toc437504138 4.4系統(tǒng)配置 PAGEREF _Toc437504138 h 9 HYPERLINK l _Toc437504139 增加用戶 PAGEREF _Toc437504139 h 9 HYPERLINK l _Toc437504140 修改用戶 PAGEREF _Toc437504140 h 10 HYPERLINK l _Toc437504141 刪除用戶 PAGEREF _Toc437504141 h 10 HYPERLI

4、NK l _Toc437504142 4.5電警視頻 PAGEREF _Toc437504142 h 11 HYPERLINK l _Toc437504143 視頻開啟 PAGEREF _Toc437504143 h 11 HYPERLINK l _Toc437504144 串口通信設備 PAGEREF _Toc437504144 h 12 HYPERLINK l _Toc437504145 手動抓拍 PAGEREF _Toc437504145 h 13 HYPERLINK l _Toc437504146 4.5.4 路口設置 PAGEREF _Toc437504146 h 13 HYPERL

5、INK l _Toc437504147 4.5.5 抓拍照片命名規(guī)則 PAGEREF _Toc437504147 h 13 HYPERLINK l _Toc437504148 5 違章管理 PAGEREF _Toc437504148 h 14 HYPERLINK l _Toc437504149 5.1 違法錄入 PAGEREF _Toc437504149 h 14 HYPERLINK l _Toc437504150 5.2 卡口圖片 PAGEREF _Toc437504150 h 15 HYPERLINK l _Toc437504151 5.3 無效審核 PAGEREF _Toc4375041

6、51 h 16 HYPERLINK l _Toc437504152 5.4 違法變更 PAGEREF _Toc437504152 h 16 HYPERLINK l _Toc437504153 5.5 數(shù)據(jù)查詢 PAGEREF _Toc437504153 h 16 HYPERLINK l _Toc437504154 5.6 數(shù)據(jù)清除 PAGEREF _Toc437504154 h 17 HYPERLINK l _Toc437504155 5.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 PAGEREF _Toc437504155 h 17 HYPERLINK l _Toc437504156 6 車輛檢測器操作 PAGEREF

7、_Toc437504156 h 18 HYPERLINK l _Toc437504157 7 電子警察系統(tǒng)實驗總結 PAGEREF _Toc437504157 h 201電子警察系統(tǒng)概述交通違法抓拍系統(tǒng)也稱為電子警察系統(tǒng)。電子警察的含義包括了兩個方面：電子涵蓋了這類設備和系統(tǒng)具有現(xiàn)代化的先進技術,包括：視頻檢測技術、計算機技術、現(xiàn)代控制技術、通訊技術、計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫技術等；警察表述了設備和系統(tǒng)具有輔助執(zhí)法功能或者是作為執(zhí)法工具。作為輔助執(zhí)法的工具,要求電子警察設備和系統(tǒng)必須為執(zhí)法者提供盡可能嚴謹?shù)姆梢罁?jù)。電子警察系統(tǒng)從應用上來分,主要分成以下幾種系統(tǒng)： 闖紅燈抓拍系統(tǒng)是目前最常見的交通違

8、法抓拍系統(tǒng),安裝在具備交通信號控制的路口,對違法闖紅燈的機動車進行抓拍取證。 治安卡口管理系統(tǒng)主要安裝在城市出入境或關鍵路段。通過對車輛進行抓拍和號牌識別,通過比對數(shù)據(jù)庫對過往的車輛進行監(jiān)控。 移動違法車輛抓拍及稽查系統(tǒng)工作原理與治安卡口智能管理系統(tǒng)基本相同,關鍵技術也是圖像抓拍和號牌識別,特點是系統(tǒng)安裝在執(zhí)法車輛上,可以隨時進行移動取證和執(zhí)法。 超速抓拍系統(tǒng)主要安裝在高速公路或一些重要路段上。通過檢測車輛的車速,對超速車輛進行抓拍,來實現(xiàn)執(zhí)法的目的。系統(tǒng)一般分為超高速即超過道路的最高限速抓拍和超低速即低于道路的最低限速抓拍。 變線抓拍系統(tǒng)主要安裝在路段上。通過對壓實線行駛的車輛進行檢測和圖像

9、抓拍,來實現(xiàn)監(jiān)控的目的。 不按車道行駛抓拍系統(tǒng)主要安裝在路段上,通過對不按車道行駛的車輛進行檢測和圖像抓拍,如大車行駛在小車車道上、其他車輛行駛在公交專用道上,來實現(xiàn)監(jiān)控執(zhí)法的目的。 逆行抓拍系統(tǒng)主要安裝在單向行駛或限制通行的車道上。通過對違法逆行車輛進行檢測和抓拍,實現(xiàn)系統(tǒng)執(zhí)法。這幾個系統(tǒng)從使用上來說,存在著交叉的地方,并沒有這幾個系統(tǒng)從使用上來說,存在著交叉的地方,并沒有明顯的技術使用的區(qū)別。如闖紅燈抓拍系統(tǒng)往往可以實現(xiàn)超速抓拍和逆行抓拍等,治安卡口管理系統(tǒng)往往可以實現(xiàn)超速抓拍的功能。2實現(xiàn)的功能電子警察實驗系統(tǒng)平臺是專門為學校交通專業(yè)設計的教學實驗平臺。該平臺模擬實際的電子警察抓拍系統(tǒng),

10、在教學環(huán)境中模擬電子警察抓拍系統(tǒng)的全過程,使學生了解到電子警察系統(tǒng)的工作原理、工作內容、工作流程、故障維護等內容。電子警察實驗系統(tǒng)平臺實現(xiàn)的功能包括了：1 系統(tǒng)包括了車輛車型檢測、車輛拍攝、車牌號碼自動識別、數(shù)據(jù)和照片遠程傳輸、圖像處理、信息查詢等一系列功能。2 系統(tǒng)平臺能夠實現(xiàn)多功能電子警察系統(tǒng)模擬：包括闖紅燈抓拍、超速抓拍、治安卡口、交通流采集、交通監(jiān)控等功能；3 系統(tǒng)前端以具有雙碼流的200萬像素工業(yè)級專業(yè)CCD攝像機為主一臺200萬高清闖紅燈電子警察系統(tǒng)同時監(jiān)測兩條標準車道,主碼流實現(xiàn)過車記錄、自動號牌識別,記錄所有經(jīng)過車輛的類型、行駛方向、號牌種類、號牌號碼、通過時間等信息；次碼流用

11、于視頻監(jiān)控錄像,實現(xiàn)全天候24小時對現(xiàn)場的視頻監(jiān)控功能；4 系統(tǒng)在紅燈狀態(tài)下實現(xiàn)闖紅燈抓拍系統(tǒng)功能,在綠燈狀態(tài)下實現(xiàn)治安卡口功能；5 闖紅燈違法抓拍提供3張完整的違法過程圖片,包括車輛分別壓到和離開停車線的圖片；系統(tǒng)抓拍到的違法圖片中可清楚的辨識停車線位置、違法車道、紅綠燈狀態(tài)、車型、車身顏色、車牌號碼、車牌顏色等信息；6 治安卡口抓拍提供一張完整的圖片,圖片可以清楚的辨識車型、車身顏色、車牌號碼、車牌顏色、主駕駛位和副駕駛位人員的面貌等信息；7 系統(tǒng)提供與違法闖紅燈車輛圖片對應的5秒違法過程錄像作為輔助依據(jù),可作為各類公安業(yè)務倒查的依據(jù)；8 可根據(jù)不同的時段光照條件差異較大采用不同的抓拍參數(shù)

12、,從而獲得最佳圖像質量；9 實現(xiàn)測速功能；10 實現(xiàn)黑名單自動報警功能；11 可根據(jù)不同的時段光照條件差異較大采用不同的抓拍參數(shù),從而獲得最佳圖像質量；12 適應多相位信號燈,可以為每個車道設置不同的信號燈,可以辨別不同的違法類型；13 車輛逆行抓拍功能：在每條車道上,前后設計了兩個環(huán)形檢測線圈,系統(tǒng)可以通過判斷車輛經(jīng)過線圈的次序來判斷車輛行駛的方向。14 車輛記錄功能：系統(tǒng)能對所有經(jīng)過的車輛進行捕獲并自動記錄車輛圖像信息,系統(tǒng)采用線圈的方式檢測,在綠燈狀態(tài)下對所有經(jīng)過路口的車輛記錄一張車輛全景高清圖像,并將圖像存儲到磁盤相應目錄下,并在全景圖像中標明車輛通行數(shù)據(jù),如時間、地點、車速、車道、方

13、向等；綠燈期間使用LED補光燈補光,不會對周邊環(huán)境造成干擾影響。15 交通流量采集功能：系統(tǒng)能采集相應路口包括車流量、平均車速、平均車長、占有率等交通信息數(shù)據(jù)；16 數(shù)據(jù)傳輸、加密及保存功能：系統(tǒng)能夠通過網(wǎng)絡與遠端監(jiān)控中心實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸,傳輸方式采用TCP/IP 協(xié)議,前端嵌入式一體化抓拍主機能提供抓拍車輛信息的自動上傳,上傳數(shù)據(jù)包括車輛的信息和圖片等。除提供基本的以太網(wǎng)傳輸功能外,系統(tǒng)還提供CDMA/GPRS/3G等無線傳輸模塊,用戶可根據(jù)實際需要進行選配。無線傳輸模塊提高了設備安裝的靈活性,用戶可在無數(shù)據(jù)傳輸線路的情況下使用該模塊進行數(shù)據(jù)通信。為了傳輸過程中數(shù)據(jù)的安全性和提高執(zhí)法可信度,

14、對違法圖片進行水印加密技術處理,并將加密之后的數(shù)據(jù)保存到本地硬盤上；17 設備管理功能：系統(tǒng)支持設備編號、設備時鐘、設備運行狀態(tài)監(jiān)測等設備參數(shù)配置功能。系統(tǒng)參數(shù)應可通過網(wǎng)絡進行配置。系統(tǒng)提供設備故障、設備運行狀態(tài)監(jiān)控、系統(tǒng)現(xiàn)場登錄等信息的日志管理。系統(tǒng)采用精密時鐘源對時鐘進行校正,可接受后臺的校時命令,完成校時功能。18 路口控制機軟件對系統(tǒng)運行產(chǎn)生的故障情況進行檢測,可以將設備故障信息主動上傳給中心后臺管理系統(tǒng),同時保存設備故障信息?？稍敿氂涗洈z像機故障、檢測器故障、輔助光源故障等設備故障信息。設備自檢周期的設置用戶可以通過參數(shù)設置功能進行設置,可以設定是實時或其他周期時間；19 錄像監(jiān)控功

15、能：系統(tǒng)支持擴展錄像功能,在車輛布控點也可根據(jù)用戶需要安裝攝像機,對實時通行車輛進行24 小時不間斷視頻監(jiān)控與錄像。3系統(tǒng)設計3.1結構示意圖系統(tǒng)由路口控制子系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡子系統(tǒng)、中心子系統(tǒng)三個模塊組成,組成圖如下圖所示：系統(tǒng)組成示意圖路口控制子系統(tǒng)主要實現(xiàn)對違法車輛的識別和抓拍；中心子系統(tǒng)主要實現(xiàn)對路口設備、網(wǎng)絡的監(jiān)控和抓拍圖像、數(shù)據(jù)的處理；網(wǎng)絡通訊子系統(tǒng)實現(xiàn)路口控制子系統(tǒng)和中心子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和抓拍圖像的傳輸。3.2 系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作期間,持續(xù)檢測信號燈狀態(tài),并判斷是否有車輛通過檢測區(qū)域,有車輛通過則采集相關交通數(shù)據(jù)。1 紅燈亮且有車輛通過時A、車輛進入線圈2,此時,車身并沒有越過停車線。

16、系統(tǒng)開始監(jiān)控,記錄車輛進入時刻,并發(fā)出控制指令拍攝第1張過程高清圖片；B、如果在同一個紅燈周期內,此車輛停在線圈1上,即沒有完全越過停車線,則系統(tǒng)會判定車輛沒有違法；C、當車輛離開線圈1時,高清攝像機拍攝第2張違法過程高清圖片。D、車輛離開線圈2時,高清攝像機抓拍第3張違法過程高清圖片,從而形成完整的組合證據(jù),包括車輛未越過停車線、離開停車線、繼續(xù)前進等三個不同位置的狀態(tài)。2 綠燈亮且有車輛通過時該情況系統(tǒng)執(zhí)行治安卡口抓拍功能。車輛離開線圈1,系統(tǒng)開始監(jiān)控,記錄車輛進入時刻,并發(fā)出控制指令拍攝1張高清全景圖片。4系統(tǒng)軟件操作4.1操作環(huán)境1硬件CPU： intel pentium IV3.0

17、GZH以上。內存：2G或更高。硬盤：200G。2軟件操作系統(tǒng)：window XP/2008以上。開發(fā)語言：c+。4.2用戶登錄運行主程序,如圖4-1,顯示用戶登錄界面：圖4-1 用戶登錄界面1、輸入賬號用戶名；2、輸入密碼；3、點擊取消,取消用戶登錄操作；4、點擊OK,系統(tǒng)進行賬號、密碼的驗證。用戶成功登錄進入系統(tǒng)時,會顯示當前登錄系統(tǒng)的用戶。圖4-2 當前登錄狀態(tài)4.3 主界面圖4-3 系統(tǒng)主界面如圖4-3,在主界面中,包含8個子菜單,分別為電子地圖、相位編輯、手動控制、預案執(zhí)行、系統(tǒng)配置、電警視頻及違章管理。在本系統(tǒng)VM-VES3.0電子警察實驗系統(tǒng)中,主要功能是實現(xiàn)視頻違章抓拍,由系統(tǒng)配

18、置、電警視頻和違章管理3個子菜單實現(xiàn)功能。4.4系統(tǒng)配置圖4-4 系統(tǒng)配置界面如圖4-4所示,系統(tǒng)配置界面包含增加用戶、修改用戶及刪除用戶3個主要功能?？稍O置的用戶有： 系統(tǒng)管理員：擁有全部電警功能； 管理員：擁有全部電警功能； 錄入員：錄入和查詢； 核查員：核查和查詢； 查詢員：查詢。增加用戶圖4-5 增加用戶界面如圖4-5所示,增加用戶界面包含用戶名、密碼、確認密碼的輸入以及通過下拉菜單選擇用戶級別,設置好用戶信息后,點擊右邊的增加用戶按鈕。設置成功,在左邊窗口提示添加成功,并將該用戶顯示的列表中,如圖4-6所示。圖4-6 添加用戶成功修改用戶圖4-7 修改用戶界面 如圖4-7所示,修改用

19、戶可以更改當前已有用戶的用戶密碼,輸入已經(jīng)存在的用戶名及密碼,然后輸入新密碼,確認密碼,設置完成后,點擊修改用戶即可。刪除用戶圖4-8 刪除用戶界面單擊左邊列表中已經(jīng)存在的用戶,然后點擊刪除用戶按鈕,系統(tǒng)會提示是否刪除,如圖4-9所示。圖4-9 用戶刪除提示4.5電警視頻圖4-10 電警視頻主界面在主界面上點擊電警視頻,進入電警視頻主界面,如圖4-10所示。電警視頻界面包含視頻播放窗口、視頻開啟、串口通信、手動抓拍、路口設置及抓拍照片命名規(guī)則6個功能模塊。視頻開啟圖4-11 視頻開啟視頻開啟功能是在進入軟件后,打開當前路口攝像機實時圖像的設置。如圖4-11所示,界面中包含攝像機IP、攝像機Po

20、rt、賬號、密碼、通道號、通訊模式、碼流主/從及序列號 8個錄入框。其中賬號和密碼都為Admin。設置好以上信息后,單擊登錄按鈕,然后再單擊連續(xù)播放或播放即可打開視頻,視頻窗口如圖4-12所示。圖4-12 視頻窗口串口通信設備圖4-12 串口通信如圖4-12所示,串口號為當前對應的串口通道,因為我們的串口是外接設備,而非計算機內部已配置串口,所以一般選擇com2以上的通道號,波特率為9600,然后點擊打開串口,此時系統(tǒng)就開啟了通訊模塊,當車輛經(jīng)過線圈時就會把對應的數(shù)據(jù)上傳。另外,該界面還包含了發(fā)送測試和清除統(tǒng)計功能。手動抓拍圖4-13 手動抓拍如圖4-13所示,當用戶需要時,可進行手動抓拍操作

21、,輸入抓拍的路徑,單擊抓拍按鈕,系統(tǒng)就會自動存儲當前照片。4.5.4 路口設置圖4-14 路口設置路口設置如圖4-14所示,可進行延遲時間、車牌號錄入、設備路口機路口代碼的設置。延遲時間是指第三張違章圖片抓拍離車輛離開2#地感線圈后的時間差,設置范圍在1005000ms；車牌號是在沒有車牌識別功能的情況下,抓拍存儲時初始自動錄入的車牌號,可在違章管理中進行數(shù)據(jù)錄入時修改；設備路口和路口代碼都是用戶自定義的路口信息。4.5.5 抓拍照片命名規(guī)則圖4-15 抓拍照片命名規(guī)則如圖4-15所示,抓拍照片命名規(guī)則包含流水號、違法地點、抓拍時間、車牌號碼、違章管理、違章行為、車牌類型及路口代碼,是用于在違

22、章管理中,違章數(shù)據(jù)的顯示規(guī)則,勾選的即顯示,否則不顯示。在該系統(tǒng)中,為更好的進行數(shù)據(jù)的管理,建議把所有選項都勾選。5 違章管理圖4-16 違章管理主界面如圖4-16所示,違章管理是對已經(jīng)抓拍的圖片進行管理,能夠實現(xiàn)違法錄入、卡口圖片、無效審核、違法變更、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)清除及打印等功能。5.1 違法錄入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源于原服務器的違章照片文件夾文件夾內全部是車輛的違法照片,不能直接納入新服務器,需要人工進行篩選、辨別車牌與違法行為后由錄入員逐張存入新服務器。從原有服務器黑名單文件夾中提取的照片,需要處理以后才能存入新服務器,即由人工對照圖片把號牌種類、車牌號碼、違法類型和罰款金額等編輯入新服務器,

23、然后再與相對應的照片存入數(shù)據(jù)庫,在編輯時要求照片同時顯示在操作界面,這樣操作人員就可方便直觀的輸入所需內容。在未審核數(shù)據(jù)中,選擇需要錄入的數(shù)據(jù),在右邊的錄入窗口進行錄入,如圖4-17所示。此功能操作需錄入員或管理員權限。圖4-17 違法錄入所需內容編輯完畢以后,點取錄入,軟件自動生成記錄存入數(shù)據(jù)庫。存檔成功的圖片將從源圖片路徑指向的文件夾移到目標圖片路徑所指的文件夾中。對于無效圖片則點擊無效存入無效圖片路徑所指的文件夾內。5.2 卡口圖片卡口是電子警察應用的一個重要地點。借助卡口圖片瀏覽功能,可以從數(shù)據(jù)源中篩選出卡口圖片。操作員逐一的審核比對,排除黑名單車輛。當發(fā)現(xiàn)黑名單車輛時即可將有效的圖片

24、證據(jù)保存,從而為警方辦案提供有效的重要線索,有助于維護社會的治安。卡口的所有圖片都存在卡口圖片文件夾內,在軟件界面,單擊卡口數(shù)據(jù),即可進行瀏覽,瀏覽界面如圖4-20所示。該界面展示了卡口圖片的列表,選擇相應的卡口圖片,卡口圖片將顯示在右界面上。圖4-18 卡口圖片瀏覽5.3 無效審核為防止錄入員有意或無意將有效證據(jù)圖片錄入為無效。核查員需要對被錄入員判為無效的證據(jù)圖片進行重新錄入,此過程稱為無效審核。如圖4-21所示,操作員可以對無效數(shù)據(jù)進行審核確認錄入成無效,或者選擇變更違章將其從新確定為違章數(shù)據(jù)。其操作需要核查員或管理員權限。圖4-19 無效審核界面5.4 違法變更當錄入員錄入錯誤違法代碼

25、時,可通過違法變更功能修改違法代碼。違法變更操作如圖4-22所示,操作員需要先將錄入數(shù)據(jù)變更無效,在無效數(shù)據(jù)中進行更改,再將其變更違章,其操作只需管理中心域權限。圖4-20 違法變更操作流程5.5 數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)查詢提供系統(tǒng)各項重要記錄的檢索,方便管理員、查詢員對重要記錄的查詢,可以選擇時間范圍,地點,車牌號,違章行為,4種查詢過濾。以上記錄的查詢的查詢可由某項條件單獨查詢,也可多條件結合查詢。如圖5-21所示,點擊查詢按鈕,系統(tǒng)根據(jù)查詢條件檢索記錄并顯示。數(shù)據(jù)查詢操作全部權限都可以查詢預覽。圖4-21 數(shù)據(jù)查詢5.6 數(shù)據(jù)清除每次車輛經(jīng)過1#地感線圈時,都會產(chǎn)生一張卡口圖片,同時這張卡口圖片也

26、會在未審核數(shù)據(jù)中顯示。若用戶只需要在未審核數(shù)據(jù)中顯示違章車輛的數(shù)據(jù)或者已經(jīng)對其中的重要數(shù)據(jù)進行保存,這時為了更方便的進行違章錄入和統(tǒng)計,就可以用到數(shù)據(jù)清除功能。只有在未審核數(shù)據(jù)中才有數(shù)據(jù)清除功能,如圖5-22所示。圖4-22 數(shù)據(jù)清除5.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計用戶需要進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,點擊打印,如圖5-23所示可進行打印。同樣用戶也可以通過查詢功能,刷選出需要的數(shù)據(jù)進行打印。圖4-23 打印界面打印結果如圖4-24所示。圖4-24 打印結果6 車輛檢測器操作1工作原理地感線圈感應式環(huán)形線圈檢測系統(tǒng)由兩個部分組成：檢測器模塊和感應線圈及引線。SC260B雙通道車輛檢測器屬于檢測器模塊。檢測器振蕩電路驅動能量通過線圈而產(chǎn)生一個電磁場,當有金屬物體通過磁場時,引起磁通量的變化,產(chǎn)生旋流,旋流將會在導體中被感應到。由于線圈的電感與磁流成比例的,這就導致了地感線圈的電感系數(shù)的減少,檢測器檢測到這種變化并驅動其繼電器,輸出信號以完成控制過程。2安裝和電氣連接感應線圈尺寸見下圖所示。線圈槽的剖視圖如下圖所示：3電氣連接 SC260B雙通道車輛檢測器的控制面板界面如下圖所示PIN 腳定義PIN定義說明1220V接220V交流電2220V3NO-C1通道1輸出NO常開端4COM-E1通道1輸出CO