寶德嵌入式工控機在電子警察中的應(yīng)用
深圳市寶德計算機系統(tǒng)有限公司-解決方案部
1、應(yīng)用背景
近年來，隨著國家大規(guī)模投入財力進行公路交通基礎(chǔ)建設(shè)，全國道路交通網(wǎng)絡(luò)不斷擴展，使各地道路交通環(huán)境和條件得到明顯升級。另外一方面，隨著經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提升，機動車保有量飛速增加。來自公安部的消息統(tǒng)計顯示，截至2009年底，全國機動車保有量已超過1.86億輛，全國機動車駕駛?cè)私咏?億人。這么龐大的機動車基數(shù)，無疑大大增加交通管理部門的工作負荷。正是基于這一現(xiàn)狀，被形象的稱為“電子警察”的智能道路監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)勢而生，很大程度上緩解了這一難題。
電子警察系統(tǒng)是利用先進的圖像處理技術(shù)、新一代信息傳輸技術(shù)、集成控制技術(shù)和智能管理技術(shù)等現(xiàn)代高科技手段開發(fā)的電子儀器系統(tǒng)，安裝于城市交通路口，24小時全天候?qū)`章闖紅燈的機動車輛進行拍照。系統(tǒng)主要由控制機、車輛檢測器、攝像機等組成。為了保證系統(tǒng)在惡劣的環(huán)境下連續(xù)不間斷地對經(jīng)過交叉路口闖紅燈和超速的機動車進行自動記錄，為處罰違章的機動車輛提供強有力的依據(jù)。寶德集團自主研發(fā)的多款嵌入式工控機，為視頻電子警察提供了成熟解決方案，并因其價格合理，可靠性高等優(yōu)勢，已被廣泛應(yīng)用于各類智能道路監(jiān)控系統(tǒng)中。
2、系統(tǒng)要求
考慮到應(yīng)用的環(huán)境比較特殊，智能監(jiān)控系統(tǒng)需要暴露在粉塵、高低溫、潮濕、振動、電磁干擾等惡劣環(huán)境下，長時間、不間斷地穩(wěn)定運行。選用無風扇，結(jié)構(gòu)緊湊、低功耗型、能長時間不間斷運行的工控機才能實現(xiàn)整個系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、長時間運行。在寶德嵌入式工控機BOX-100基礎(chǔ)上，搭配定制化“電子警察”智能識別軟件后，該系統(tǒng)能實現(xiàn)以下功能：
1.超速檢測
2.超速抓拍
3.闖紅燈檢測及抓拍
4.車牌自動識別
3、解決方案
本方案除能抓拍闖紅燈或超速車輛外，還可以記錄并識別過往車輛的車牌號，并與車輛數(shù)據(jù)庫對比，實時的發(fā)現(xiàn)可疑車輛，具有24小時不間斷自動運行、效率高和減少執(zhí)法過程中的人為干擾因素等特點。該系統(tǒng)在保障交通安全、規(guī)范駕駛意識、遏制闖紅燈、超速等違章現(xiàn)象、打擊盜搶車輛方面作用顯著，是取代采用錄像存儲、人工識別技術(shù)的傳統(tǒng)電子警察系統(tǒng)的新一代系統(tǒng)。
3.1 系統(tǒng)架構(gòu)圖
3.2 方案說明
紅綠燈檢測板能識別十字路口的紅綠燈狀態(tài)，并把識別結(jié)果通過串口傳到BOX-100工控機上。而根據(jù)實施環(huán)境，對車輛的檢測識別，可選擇線圈下埋感應(yīng)技術(shù)、雷達定位系統(tǒng)技術(shù)、微波檢測技術(shù)等車輛感應(yīng)檢測技術(shù)，對來往車輛進行感應(yīng)，并通過串口通信傳給BOX-100工控機上。
BOX-100提供兩組PCI插槽，可外接兩個視頻采集卡。每個視頻采集卡可接一路全景攝像機、三組特寫攝像機，南北走向和東西走向各一組，滿足單個十字路口的監(jiān)控需求。攝像機的數(shù)據(jù)經(jīng)視頻采集卡通過PCI插槽實時傳到BOX-100。運行在BOX-100上的智能程序，通過分析接收來的紅綠燈檢測信號和車輛檢測串口信號，判斷車輛是否穿紅燈，是否超速，是否逆行行駛。如果此時符合違章闖紅燈條件，則發(fā)出控制命令對違章車輛拍攝，并且進行壓縮、合并、存儲，最后進行傳輸。
BOX-100中集成的VGA和DVI接口，可同時外接兩套界面顯示裝置，方便技術(shù)人員及系統(tǒng)管理人員對系統(tǒng)進行維護和識別。一個網(wǎng)絡(luò)接口，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)與后端控制中心服務(wù)器的實時數(shù)據(jù)傳輸。內(nèi)置1個CompactFlash卡插槽和一個2.5英寸硬盤卡槽，即可輕松內(nèi)置各類定制操作系統(tǒng)，還可實現(xiàn)在與后端控制中心服務(wù)器通訊不佳狀況下的實時數(shù)據(jù)本地保存，為系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供了硬件基礎(chǔ)。寶德嵌入式工控機具有良好的兼容性，完全可以滿足控制機配備多塊數(shù)據(jù)采集卡和圖像采集卡的需求，實現(xiàn)系統(tǒng)圖像的抓拍、壓縮、信號的采集、控制等功能。
4、系統(tǒng)配置
1：硬件配置
? 主板 采用基于Mini-ITX規(guī)格的工業(yè)主板
? 芯片組 采用Intel 945GSE+ICH7M高性能芯片組
? 處理器 板載Intel Atom N270 1.6GHz處理器
? 內(nèi)存 采用1GB DDRⅡ內(nèi)存
? 硬盤 SATA筆記本硬盤或CF卡
? 網(wǎng)絡(luò) 提供1個百兆網(wǎng)口，支持網(wǎng)絡(luò)啟動功能，提供1個MiniPCI_E插槽，可選無線網(wǎng)卡
? 顯示 Intel945GSE集成顯示控制器，提供DVI、VGA顯示輸出接口，支持1080P（配置硬件解碼卡）
? 擴展性 提供2個標準的PCI接口，可同時安裝2張PCI視頻采集卡
? 電源 采用DC 12V輸入，支持來電自啟
? 冷卻系統(tǒng) 采用無風扇箱體散熱設(shè)計，超低功耗
2．軟件平臺
?windows 系列操作系統(tǒng)平臺；智能抓拍監(jiān)控軟件。
5、產(chǎn)品特點
BOX-100是一款工業(yè)級無風扇嵌入式電腦，箱體采用鎂鋁合金結(jié)構(gòu)，外形緊湊美觀，方便嵌入連接各種設(shè)備。基于Intel 945GSE+ ICH7M芯片組,板載Intel Atom N270處理器，內(nèi)存最大可支持2GB DDRⅡ400/533MHz內(nèi)存。支持DVI、VGA顯示輸出，具有2個內(nèi)置com接口、2個USB接口、1個網(wǎng)絡(luò)接口，內(nèi)置2個PCI插槽。BOX-100具備穩(wěn)定可靠的工業(yè)級產(chǎn)品性能優(yōu)勢，適合應(yīng)用于電子抓拍、視頻監(jiān)控等領(lǐng)域。
產(chǎn)品特點：
1：主機采用基于MINI-ITX規(guī)格的超低功耗工業(yè)主板
2：箱體采用鎂鋁合金接口，外觀美觀大方
3：系統(tǒng)采用無風扇箱體散熱設(shè)計，超低功耗
4：多顯示輸出，支持DVI,VGA標準接口輸出，配置硬件解碼卡可支持1080P高清視頻
5：DC12V輸入，來電自啟功能
6、電子警察未來發(fā)展趨勢
伴隨著我國目前正在進行的城鎮(zhèn)化建設(shè)，電子警察設(shè)備已無所不在，毫無疑問，作為科技強警重要手段之一且技術(shù)日漸成熟的交通監(jiān)控設(shè)備（即電子警察）在國家有關(guān)部門的正確監(jiān)督與引導下，為我國的經(jīng)濟騰飛發(fā)揮了重要的作用。在公安部和科技部推廣的“3111”示范城市建設(shè)的內(nèi)容當中，電子警察和治安卡口都是重要的組成部分，在未來的三到五年內(nèi)，電子警察行業(yè)必將迎來一個更大的發(fā)展機遇，競爭也將日趨激烈，技術(shù)手段上的競爭的關(guān)鍵。未來的技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個方面，一是視頻檢測及智能分析等先進的技術(shù)手段將在電子警察系統(tǒng)方面得到實際的應(yīng)用，這將大大豐富電子警察系統(tǒng)的功能，二是基于嵌入式操作系統(tǒng)的產(chǎn)品將成為主流，這將使電子警察系統(tǒng)在穩(wěn)定性方面得到質(zhì)的提高，這與DVR在國內(nèi)走過的路有及其相似之處。
