A. 求高速公路車輛超速監控系統的設計
1 系統總體架構
本文所設計的嵌入式網路攝像機系統是一個基於Internet實時視頻網路傳輸系統。主要設計目標是實現把遠端採集的實時視頻信息經過壓縮編碼,並利用嵌入式系統模塊實現TCP/IP協議,通過Internet傳輸,使接收端系統能從網路中接收實時視頻並重新展示給用戶。
整個系統硬體平台主要由嵌入式處理器模塊、視頻採集模塊、視頻AD轉換晶元,視頻壓縮模塊、電源時鍾模塊、乙太網介面晶元、Flash、SDRAM 等組成。
1.1 嵌入式控制器 嵌入式控制器模塊是整個系統的控制管理核心,主要功能是實現整個系統的控制和調度管理.我們選用的主控制晶元為S3C2510A,它是SAMSUNG公司生產的基於乙太網應用系統的高性價比16/32位RISC微控制器,內含ARM公司設計的低功耗、高性能ARM940T內核,主頻166MHz;內置2個10/100Mbps乙太網控制器;6個DMA通道;6個32位定時器;64個可編程的I/0口;2個高速UART;此外還有中斷控制器, DRAM/SDRAM控制器,ROM/SRAM和FLASH控制器,系統匯流排仲裁器、外部存儲器控制器等。
1.2 視頻採集模塊 視頻採集由前端高速攝像機實現視頻的輸入,本系統中採用監控專用彩色攝像機discover系列的dis-822C一體化攝像機,它具有22倍光學變焦,220倍數字變焦,可以在低照度下正常工作,自動聚焦能力強,還具有電子自動快門、白光平衡等特點。高速攝像頭將採集到的模擬數據發送到視頻A/D轉換晶元進行視頻解碼;最後將得到的視頻數字信號輸入到視頻壓縮晶元中。
1.3 視頻壓縮模塊 該模塊中採用一款專用的音視頻壓縮編碼晶元G07007SB完成音視頻壓縮功能。G07007SB是美國WIS公司為最新推出的一款多格式音視頻壓縮編碼晶元,G07007SB獨特的編碼結構可靈活地對符合ISO/ITU標準的音視頻進行編碼,它支持的輸出格式有MPEG-4,MPEG-2,MPEG-1,H.263及自定義格式。
1.4 視頻網路發送模塊 該模塊主要是通過S3C2510A對音視頻壓縮模塊處理後的視頻流進行打包處理,生成UDP包或RTP包,然後通過RJ45介面發送到網路中。這里選用的網路介面晶元是Realtek公司的RTL8201BL,它是具有l0M/100Mps自適應功能的乙太網收發控制器,是目前應用最為廣泛的一種網路介面晶元。
1.5 雲台鏡頭控制模塊 要實現對前端攝像機的遠程式控制制,需要雲台解碼器將嵌入式控制器端及遠程客戶端傳來的控制信號進行解碼,將軟體發出的控制信號轉換成實際動作的電平信號。
1.6 電子情報板 電子情報板採用LED發光管,自動調節光亮度,動態視距離達到200米,能全天候地及時向司乘人員車輛超速情況、傳遞路況信息及特殊氣候情況,凸顯高速公路的服務功能。
2 軟體設計
嵌入式操作系統是嵌入式系統重要的組成部分,它為應用程序的開發提供了一個軟體平台。這里選用uClinux作為整個系統的開發平台,基於uClinux開發資源豐富,有助於建立功能強大、結構復雜的大系統。其他功能模塊建築在Linux操作系統之上,包括視頻採集與預處理模塊,MPEG4編碼模塊,RTP/ RTCP協議傳輸模塊,雲台控制模塊等等。下面重點介紹視頻數據傳輸模塊和車速檢測模塊的設計。
2.1 數據傳輸 基於RTP/RTCP的MPEG-4視頻傳輸流程是:在伺服器端,MEPG-4視頻流分別被封裝上RTP報頭、TCP報頭和IP報頭,組成相應的IP數據包,然後IP數據包通過Internet向接收端發送。客戶接收端收到IP包後按相反的順序將RTP報頭和視頻數據提取出來,根據RTP報頭中的序列號將視頻數據放入緩存供解碼器解碼輸出。
2.1.1 視頻數據封裝 將視頻數據在網路中傳輸,需要對其進行打包,加上時間、同步等信息。
2.1.2 視頻數據發送 Linux系統通過socket編程來實現數據的傳輸,套接字有三種類型:流式套接字(SOCK STREAM),數據報套接字(SOCK DGRAM)及原始套接字。按照系統瀏覽器/伺服器的網路傳輸模型,在伺服器端建立了以SOCKET為類型的監聽套接字、控制套接字;在客戶端建立了SOCKET類型的請求套接字、控制套接字,這些都是採用TCP協議封裝傳輸數據的。
2.2 車速檢測 速度是判斷車輛是否超速的唯一依據,所以如何獲得車速是本系統的核心。目前公路超速標准對大型車和小型車的速度限制有不同的規定,當前判斷車型的演算法也比較多,有根據車牌顏色識別車型的,也有根據車輛的長度識別車型的,在這里運用後者進行車型識別。
本系統採用環型線圈車輛檢測器,線圈車輛檢測系統由地感線圈、線圈檢測器組成,它在每個車道前後埋設兩個線圈,其中,前線圈稱「測速線圈」,後線圈稱「抓拍線圈」。對於線圈測速,經常用到的方法是對於經過的車輛,分別取得車輛進入兩個線圈的時刻,相減獲得車輛通過線圈所需的時間,配合線圈的寬度和距離,即可求得車速。軟體編寫流程如下所示:①檢測線圈1狀態變化,記下 車輛進入時間dwStart。②檢測線圈變化及車輛是否離開標志位,記下車輛離開線圈1時間dwEnd。③檢測線圈2狀態變化,記下車輛進入時間dwSecond。④計算得到車速dbSpeed,車長 dbCarLength。⑤根據車的類型和速度,判讀車輛是否超速,超速,則拍局部照片。⑥車離開第二個線圈,拍全景照片。
3 結束語
高速公路視頻監控系統將先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、電子控制技術以及計算機處理技術等綜合運用於高速公路管理體系,建立起一種在大范圍內、全能的實時、准確、高效的高速公路綜合管理系統。本文設計並實現了一個基於ARM和Linux的視頻監控系統,目前該系統已經應用於某高速公路的路段監控中,達到了設計要求,取得了較好的應用效果。
B. 高速公路監控系統的定義
字面定義:安裝在高速公路上的監控系統。
細分起來還可以這樣解釋:
1、安全防範領域的監控
2、自然環境(風、雨、霧、霜、雪、公路路面)等監控
3、智能控制領域的監控(電力、照明、報警、車速控制、車輛特徵識別)等
你說的到底是哪個方面?
C. 高速公路綜合布線智能系統包括哪幾個系統
1、綜合布線系統,包括計算機網路布線、控監控布線、道閘收費系統布線、智能控制布線(燈光、電子顯示等)。
2、算計網路系統,無線網路系統,
3、高速公路網路監控、測速系統,
4、聯網道閘、電子稱重收費系統,
5、智能控制系統。
D. 高速公路監控系統的總體結構都有哪些組成部分
高速公路視頻監控系統從地理位置上進行劃分,主要分為三個部分:收費站監控系統、路段監控系統、隧道和特大橋監控系統。
而按照功能劃分,其主要由前端攝像設備、傳輸設備、主控設備以及後端設備四部分組成。前端設備主要是各類攝像機圖像採集;傳輸設備主要肩負著將視頻信號輸送至主控設備的任務,其中光傳輸技術的應用,在提高傳輸速度和效率的同時,保證了高品質的視頻信號質量;主控設備是整個視頻監控系統的核心,起到指揮和調度等功能;後端設備主要為視頻分配設備、視頻存儲設備以及視頻顯示終端設備。
從系統功能上進行劃分,高速公路監控系統可分為多個監控子系統,如視頻監控子系統(CCTV)、車輛檢測子系統、路面狀態及氣象檢測子系統、信息發布子系統、樓宇監控子系統、電力監控子系統、火災報警子系統、隧道環境檢測子系統等等。毫無疑問,視頻監控子系統以其直觀、實時、功能可擴展等特性,佔有不可替代的地位。
E. 高速公路三大系統
三大系統基本上包括「監控系統」、「收費系統」、「通信系統」的建設。
高速公路監控系統主要由信息採集子系統、監控中心及信息提供子系統三大部分組成。信息採集子系統包括:車輛檢測器、氣象檢測器、緊急電話和巡邏車。監控中心是高速公路全線路監控系統的最高層即控制中心,主要負責全線路范圍內交通情況的監視和控制。信息提供子系統包括交通標志、標線和信號等,是交通監控管理為汽車用戶服務的主要形式。
F. 高速公路監控中心由哪四大系統組成
高速公路監控系統用於交通監控、交通信息和氣象信息的採集、分析、發布以及交通疏導。由信息採集系統、信息分析系統、信息發布統計系統、交通疏導系統組成。
G. 、高速公路監控系統的主要功能是什麼
高速公路監控系統應當具備以下三個方面的功能:
1、信息採集。實時地採集變化著的道路交通狀態,包括交通信息、氣象信息及交通異常事件信息等。
2、信息的分析處理。包括對交通運行狀態正常與否的判斷、交通異常事件嚴重程度的確認、交通異常狀態的預測。對已經發生或可能發生的異常事件處置方案的確定等。
3、信息提供功能。包括對高速公路下正在行駛著的駕駛人員提供道路交通狀況信息。對行駛車輛發出限制、勸誘、建議性指令,對交通事故和其他異常事件的處理部門提供處置指令,對信息媒體或社會提供更廣泛應用的高速公路交通信息。
(7)高速監控網路叫什麼系統擴展閱讀:
高速公路監控系統應包括以下幾個部分:
1、駕駛人信息系統。
駕駛人信息系統的功能是向駕駛人提供高速公路的路況、告知駕駛人高速公路上緊急情況的最新信息,並提供可選擇的行駛路線等。
駕駛人信息系統主要包括高速公路可變信息標志、可變限速標志、通道可變信息標志、車內顯示設備、路側廣播系統等。
2、圖像監視系統。
圖像監視系統的主要功能是監視高速公路的交通運行。
圖像監視系統主要包括實時交通狀態顯示板、CCTV監視牆和大屏幕投影屏等。
3、控制系統。
控制系統是高速公路的核心,其主要功能是檢測各種交通信息,並將信息傳送給室內中心計算機,計算機通過數據判斷、處理與分析,生成控制方案,並通過相應的設備對高速公路相關的路段進行管理與控制。控制系統的另一功能是向交通管理控制中心傳遞相關的交通信息。
網路——高速公路監控系統
網路——高速道路監控系統
H. 高速上監控到底是干什麼用的
主要用來監控路面。
攝像頭主要是監控路面的作用。當然超速的話這些攝像頭會抓怕下來的。攝像頭系統採用先進的激光夜視技術,白天提供高清彩色圖像,夜間提供高清的黑白圖像,有效解決高速公路夜間監控處於『瞎子狀態』,即使在漆黑的夜間和較強車燈干擾下同樣可以對道路和事物進行詳細觀察。
攝像頭的種類
1、監控攝像頭
這種攝像頭有球形、圓柱形、方盒形等多種。這類攝像頭有的帶有LED燈光裝置,在夜晚保持常亮保證攝像頭視野清晰。設置這些攝像頭的目的主要是為了把捕捉的各類信息運用到治安防控中,根據影像記錄認定案件事實,鎖定以至於抓獲各類違法犯罪嫌疑人。
2、流量監控
這種攝像頭主要作用是統計車流量,一般安裝在安裝電子警察或信號燈的桿上,有些比較智能信號燈就是靠這個來控制紅綠燈時間的。它不會抓拍任何違章行為,只用作統計車流量。
3、違停抓拍
這類攝像頭看名字就知道,主要作用就是抓拍違章停車的。一般安裝在禁停路段。恐怖的是,這種攝像頭是跟相機一樣可以變焦的,一般200米內都可以看得清清楚楚。
I. 高速路上電子監控是什麼
高速公路監控系統的五大基本組成部分:
1、每一條高速公路在其管理的區間內均設有一監控中心大樓。監控中心一般設在高速公路的出、入口處,也有設在管理區間的中心部位。
中心一般設置有大型地圖板和監控電視系統,並配有多畫面切換控制設備、視頻監視器、低速錄象設備及自動轉換裝置。
中心配備有計算機網路系統、負責管理各收費站的收費信息、緊急電話的控制、公路出入口及中間各大型電子顯示屏的控制和公路沿線的小型電子提示牌的控制等。
中心大樓內還有程式控制交換機系統、中心控制台、光纜通信的兩個或四個8Mbit/s介面的光端機、電端機及上網設備、無線電話系統、UPS供電系統等多種電子設備。
2、在每個收費站配備有光纜通信設備,收費用的計算機局域小網,收費站信號燈控制系統,監視、攝像、記錄系統,控制操作台,站內電話控制台、無線對講電話等。
3、在每個收費亭內配備有收費計算機網路系統工作站專用計算機,收費票據列印機,收費指示板,指示燈,車道控制機,自動欄桿,語音提示系統,車輛過境自動計數器,對講電話和空調及供電系統等設備。
4、在公路沿線及收費站廣場設置了多個監控攝像頭,將攝像頭的視頻信號通過光纜、同軸電纜、對稱電纜或通過微波傳輸系統,將視頻信號或語音信號傳到中心監控室,以利控制中心掌握公路沿線的車輛行駛運行情況,便於指揮調度。
5、道路LED指示牌。LED指示牌發布高速公路即時信息,位於空曠的環境中,其控制信號線一般由光纖組成,系統電源採用就地變壓(主要是使用開關電源)的措施,由電源引起的雷擊事故較為普遍。
高速公路監控的必要性:
電子不停車收費系統(ElectronicTollCollection,簡稱ETC)是國際上正在努力開發並推廣普及的一種用於道路、大橋和隧道的電子收費系統,它的最大特點是不停車收費,即車輛可以以相當高的速度通過收費口,無須在收費站前減速和停車交費。
採用不停車收費系統,可以使公路收費走向無紙化、無現金化管理,可以從根本上杜絕收費票款的流失現象,解決公路收費中的財務管理混亂問題。另外,實施不停車收費系統還可以節約基建費用和管理費用。
ETC系統是利用微波(或紅外或射頻)技術、電子技術、計算機技術、通信和網路技術、信息技術、感測技術、圖象識別技術等高新技術的設備和軟體(包括管理)所組成的先進系統,以實現車輛無需停車既可自動收取道路通行費用。目前,大多數ETC系統均採用微波技術
不停車收費系統通過路邊車道設備控制系統的信號發射與接收裝置,識別車輛上設備內特有編碼,判別車型,計算通行費用,並自動從車輛用戶的專用帳戶中扣除通行費。對使用ETC車道的未安裝車載器或車載器無效的車輛,則視作違章車輛,實施圖象抓拍和識別,會同*部門事後處理。
區間測速:是利用高速公路的天橋或倒L桿上的檢測設備,連續不斷地捕獲並拍照兩個公路截面上通過的車輛通行信息,如車輛牌照號,然後採用車牌照自動識別技術,對這些圖片進行處理識別,通過計算同一車輛通過兩個截面所用的時間,進而計算出其車速,來判定該車輛是否超速。
並且通過預警系統將違章車輛的數據及圖片信息發送給值勤民警,並在顯示屏上顯示,以對違章車輛進行告知及警示更多的車輛。系統計算得到的所有違章車輛及相關圖片將作為違章信息源提供給違章處理系統作進一步後續處理。
深圳市銳科數碼有限公司總經理謝國勇解釋道:「之前是在固定點抓拍,採用數碼抓拍的形式,只能做到此固定點位測速抓拍,無法做到區間測速。現在採用車牌識別系統,通過計算通過兩個點位的時間,在兩個點位之間實現區間測速,從而實現全程測速」。
高速公路監控夜視系統:高速公路在夜間缺乏有效的監控手段。在沿途監控中,普通攝像機在夜間監控存在盲區,即有些地區不能監測到,其監控效果只能看到車輛燈光、車輛行駛的模糊圖像等。具體到車輛行駛狀態、車牌照等都難以監控。