A. 求高速公路车辆超速监控系统的设计
1 系统总体架构
本文所设计的嵌入式网络摄像机系统是一个基于Internet实时视频网络传输系统。主要设计目标是实现把远端采集的实时视频信息经过压缩编码,并利用嵌入式系统模块实现TCP/IP协议,通过Internet传输,使接收端系统能从网络中接收实时视频并重新展示给用户。
整个系统硬件平台主要由嵌入式处理器模块、视频采集模块、视频AD转换芯片,视频压缩模块、电源时钟模块、以太网接口芯片、Flash、SDRAM 等组成。
1.1 嵌入式控制器 嵌入式控制器模块是整个系统的控制管理核心,主要功能是实现整个系统的控制和调度管理.我们选用的主控制芯片为S3C2510A,它是SAMSUNG公司生产的基于以太网应用系统的高性价比16/32位RISC微控制器,内含ARM公司设计的低功耗、高性能ARM940T内核,主频166MHz;内置2个10/100Mbps以太网控制器;6个DMA通道;6个32位定时器;64个可编程的I/0口;2个高速UART;此外还有中断控制器, DRAM/SDRAM控制器,ROM/SRAM和FLASH控制器,系统总线仲裁器、外部存储器控制器等。
1.2 视频采集模块 视频采集由前端高速摄像机实现视频的输入,本系统中采用监控专用彩色摄像机discover系列的dis-822C一体化摄像机,它具有22倍光学变焦,220倍数字变焦,可以在低照度下正常工作,自动聚焦能力强,还具有电子自动快门、白光平衡等特点。高速摄像头将采集到的模拟数据发送到视频A/D转换芯片进行视频解码;最后将得到的视频数字信号输入到视频压缩芯片中。
1.3 视频压缩模块 该模块中采用一款专用的音视频压缩编码芯片G07007SB完成音视频压缩功能。G07007SB是美国WIS公司为最新推出的一款多格式音视频压缩编码芯片,G07007SB独特的编码结构可灵活地对符合ISO/ITU标准的音视频进行编码,它支持的输出格式有MPEG-4,MPEG-2,MPEG-1,H.263及自定义格式。
1.4 视频网络发送模块 该模块主要是通过S3C2510A对音视频压缩模块处理后的视频流进行打包处理,生成UDP包或RTP包,然后通过RJ45接口发送到网络中。这里选用的网络接口芯片是Realtek公司的RTL8201BL,它是具有l0M/100Mps自适应功能的以太网收发控制器,是目前应用最为广泛的一种网络接口芯片。
1.5 云台镜头控制模块 要实现对前端摄像机的远程控制,需要云台解码器将嵌入式控制器端及远程客户端传来的控制信号进行解码,将软件发出的控制信号转换成实际动作的电平信号。
1.6 电子情报板 电子情报板采用LED发光管,自动调节光亮度,动态视距离达到200米,能全天候地及时向司乘人员车辆超速情况、传递路况信息及特殊气候情况,凸显高速公路的服务功能。
2 软件设计
嵌入式操作系统是嵌入式系统重要的组成部分,它为应用程序的开发提供了一个软件平台。这里选用uClinux作为整个系统的开发平台,基于uClinux开发资源丰富,有助于建立功能强大、结构复杂的大系统。其他功能模块建筑在Linux操作系统之上,包括视频采集与预处理模块,MPEG4编码模块,RTP/ RTCP协议传输模块,云台控制模块等等。下面重点介绍视频数据传输模块和车速检测模块的设计。
2.1 数据传输 基于RTP/RTCP的MPEG-4视频传输流程是:在服务器端,MEPG-4视频流分别被封装上RTP报头、TCP报头和IP报头,组成相应的IP数据包,然后IP数据包通过Internet向接收端发送。客户接收端收到IP包后按相反的顺序将RTP报头和视频数据提取出来,根据RTP报头中的序列号将视频数据放入缓存供解码器解码输出。
2.1.1 视频数据封装 将视频数据在网络中传输,需要对其进行打包,加上时间、同步等信息。
2.1.2 视频数据发送 Linux系统通过socket编程来实现数据的传输,套接字有三种类型:流式套接字(SOCK STREAM),数据报套接字(SOCK DGRAM)及原始套接字。按照系统浏览器/服务器的网络传输模型,在服务器端建立了以SOCKET为类型的监听套接字、控制套接字;在客户端建立了SOCKET类型的请求套接字、控制套接字,这些都是采用TCP协议封装传输数据的。
2.2 车速检测 速度是判断车辆是否超速的唯一依据,所以如何获得车速是本系统的核心。目前公路超速标准对大型车和小型车的速度限制有不同的规定,当前判断车型的算法也比较多,有根据车牌颜色识别车型的,也有根据车辆的长度识别车型的,在这里运用后者进行车型识别。
本系统采用环型线圈车辆检测器,线圈车辆检测系统由地感线圈、线圈检测器组成,它在每个车道前后埋设两个线圈,其中,前线圈称“测速线圈”,后线圈称“抓拍线圈”。对于线圈测速,经常用到的方法是对于经过的车辆,分别取得车辆进入两个线圈的时刻,相减获得车辆通过线圈所需的时间,配合线圈的宽度和距离,即可求得车速。软件编写流程如下所示:①检测线圈1状态变化,记下 车辆进入时间dwStart。②检测线圈变化及车辆是否离开标志位,记下车辆离开线圈1时间dwEnd。③检测线圈2状态变化,记下车辆进入时间dwSecond。④计算得到车速dbSpeed,车长 dbCarLength。⑤根据车的类型和速度,判读车辆是否超速,超速,则拍局部照片。⑥车离开第二个线圈,拍全景照片。
3 结束语
高速公路视频监控系统将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术以及计算机处理技术等综合运用于高速公路管理体系,建立起一种在大范围内、全能的实时、准确、高效的高速公路综合管理系统。本文设计并实现了一个基于ARM和Linux的视频监控系统,目前该系统已经应用于某高速公路的路段监控中,达到了设计要求,取得了较好的应用效果。
B. 高速公路监控系统的定义
字面定义:安装在高速公路上的监控系统。
细分起来还可以这样解释:
1、安全防范领域的监控
2、自然环境(风、雨、雾、霜、雪、公路路面)等监控
3、智能控制领域的监控(电力、照明、报警、车速控制、车辆特征识别)等
你说的到底是哪个方面?
C. 高速公路综合布线智能系统包括哪几个系统
1、综合布线系统,包括计算机网络布线、控监控布线、道闸收费系统布线、智能控制布线(灯光、电子显示等)。
2、算计网络系统,无线网络系统,
3、高速公路网络监控、测速系统,
4、联网道闸、电子称重收费系统,
5、智能控制系统。
D. 高速公路监控系统的总体结构都有哪些组成部分
高速公路视频监控系统从地理位置上进行划分,主要分为三个部分:收费站监控系统、路段监控系统、隧道和特大桥监控系统。
而按照功能划分,其主要由前端摄像设备、传输设备、主控设备以及后端设备四部分组成。前端设备主要是各类摄像机图像采集;传输设备主要肩负着将视频信号输送至主控设备的任务,其中光传输技术的应用,在提高传输速度和效率的同时,保证了高品质的视频信号质量;主控设备是整个视频监控系统的核心,起到指挥和调度等功能;后端设备主要为视频分配设备、视频存储设备以及视频显示终端设备。
从系统功能上进行划分,高速公路监控系统可分为多个监控子系统,如视频监控子系统(CCTV)、车辆检测子系统、路面状态及气象检测子系统、信息发布子系统、楼宇监控子系统、电力监控子系统、火灾报警子系统、隧道环境检测子系统等等。毫无疑问,视频监控子系统以其直观、实时、功能可扩展等特性,占有不可替代的地位。
E. 高速公路三大系统
三大系统基本上包括“监控系统”、“收费系统”、“通信系统”的建设。
高速公路监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息提供子系统三大部分组成。信息采集子系统包括:车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心,主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。信息提供子系统包括交通标志、标线和信号等,是交通监控管理为汽车用户服务的主要形式。
F. 高速公路监控中心由哪四大系统组成
高速公路监控系统用于交通监控、交通信息和气象信息的采集、分析、发布以及交通疏导。由信息采集系统、信息分析系统、信息发布统计系统、交通疏导系统组成。
G. 、高速公路监控系统的主要功能是什么
高速公路监控系统应当具备以下三个方面的功能:
1、信息采集。实时地采集变化着的道路交通状态,包括交通信息、气象信息及交通异常事件信息等。
2、信息的分析处理。包括对交通运行状态正常与否的判断、交通异常事件严重程度的确认、交通异常状态的预测。对已经发生或可能发生的异常事件处置方案的确定等。
3、信息提供功能。包括对高速公路下正在行驶着的驾驶人员提供道路交通状况信息。对行驶车辆发出限制、劝诱、建议性指令,对交通事故和其他异常事件的处理部门提供处置指令,对信息媒体或社会提供更广泛应用的高速公路交通信息。
(7)高速监控网络叫什么系统扩展阅读:
高速公路监控系统应包括以下几个部分:
1、驾驶人信息系统。
驾驶人信息系统的功能是向驾驶人提供高速公路的路况、告知驾驶人高速公路上紧急情况的最新信息,并提供可选择的行驶路线等。
驾驶人信息系统主要包括高速公路可变信息标志、可变限速标志、通道可变信息标志、车内显示设备、路侧广播系统等。
2、图像监视系统。
图像监视系统的主要功能是监视高速公路的交通运行。
图像监视系统主要包括实时交通状态显示板、CCTV监视墙和大屏幕投影屏等。
3、控制系统。
控制系统是高速公路的核心,其主要功能是检测各种交通信息,并将信息传送给室内中心计算机,计算机通过数据判断、处理与分析,生成控制方案,并通过相应的设备对高速公路相关的路段进行管理与控制。控制系统的另一功能是向交通管理控制中心传递相关的交通信息。
网络——高速公路监控系统
网络——高速道路监控系统
H. 高速上监控到底是干什么用的
主要用来监控路面。
摄像头主要是监控路面的作用。当然超速的话这些摄像头会抓怕下来的。摄像头系统采用先进的激光夜视技术,白天提供高清彩色图像,夜间提供高清的黑白图像,有效解决高速公路夜间监控处于‘瞎子状态’,即使在漆黑的夜间和较强车灯干扰下同样可以对道路和事物进行详细观察。
摄像头的种类
1、监控摄像头
这种摄像头有球形、圆柱形、方盒形等多种。这类摄像头有的带有LED灯光装置,在夜晚保持常亮保证摄像头视野清晰。设置这些摄像头的目的主要是为了把捕捉的各类信息运用到治安防控中,根据影像记录认定案件事实,锁定以至于抓获各类违法犯罪嫌疑人。
2、流量监控
这种摄像头主要作用是统计车流量,一般安装在安装电子警察或信号灯的杆上,有些比较智能信号灯就是靠这个来控制红绿灯时间的。它不会抓拍任何违章行为,只用作统计车流量。
3、违停抓拍
这类摄像头看名字就知道,主要作用就是抓拍违章停车的。一般安装在禁停路段。恐怖的是,这种摄像头是跟相机一样可以变焦的,一般200米内都可以看得清清楚楚。
I. 高速路上电子监控是什么
高速公路监控系统的五大基本组成部分:
1、每一条高速公路在其管理的区间内均设有一监控中心大楼。监控中心一般设在高速公路的出、入口处,也有设在管理区间的中心部位。
中心一般设置有大型地图板和监控电视系统,并配有多画面切换控制设备、视频监视器、低速录象设备及自动转换装置。
中心配备有计算机网络系统、负责管理各收费站的收费信息、紧急电话的控制、公路出入口及中间各大型电子显示屏的控制和公路沿线的小型电子提示牌的控制等。
中心大楼内还有程控交换机系统、中心控制台、光缆通信的两个或四个8Mbit/s接口的光端机、电端机及上网设备、无线电话系统、UPS供电系统等多种电子设备。
2、在每个收费站配备有光缆通信设备,收费用的计算机局域小网,收费站信号灯控制系统,监视、摄像、记录系统,控制操作台,站内电话控制台、无线对讲电话等。
3、在每个收费亭内配备有收费计算机网络系统工作站专用计算机,收费票据打印机,收费指示板,指示灯,车道控制机,自动栏杆,语音提示系统,车辆过境自动计数器,对讲电话和空调及供电系统等设备。
4、在公路沿线及收费站广场设置了多个监控摄像头,将摄像头的视频信号通过光缆、同轴电缆、对称电缆或通过微波传输系统,将视频信号或语音信号传到中心监控室,以利控制中心掌握公路沿线的车辆行驶运行情况,便于指挥调度。
5、道路LED指示牌。LED指示牌发布高速公路即时信息,位于空旷的环境中,其控制信号线一般由光纤组成,系统电源采用就地变压(主要是使用开关电源)的措施,由电源引起的雷击事故较为普遍。
高速公路监控的必要性:
电子不停车收费系统(ElectronicTollCollection,简称ETC)是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统,它的最大特点是不停车收费,即车辆可以以相当高的速度通过收费口,无须在收费站前减速和停车交费。
采用不停车收费系统,可以使公路收费走向无纸化、无现金化管理,可以从根本上杜绝收费票款的流失现象,解决公路收费中的财务管理混乱问题。另外,实施不停车收费系统还可以节约基建费用和管理费用。
ETC系统是利用微波(或红外或射频)技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图象识别技术等高新技术的设备和软件(包括管理)所组成的先进系统,以实现车辆无需停车既可自动收取道路通行费用。目前,大多数ETC系统均采用微波技术
不停车收费系统通过路边车道设备控制系统的信号发射与接收装置,识别车辆上设备内特有编码,判别车型,计算通行费用,并自动从车辆用户的专用帐户中扣除通行费。对使用ETC车道的未安装车载器或车载器无效的车辆,则视作违章车辆,实施图象抓拍和识别,会同*部门事后处理。
区间测速:是利用高速公路的天桥或倒L杆上的检测设备,连续不断地捕获并拍照两个公路截面上通过的车辆通行信息,如车辆牌照号,然后采用车牌照自动识别技术,对这些图片进行处理识别,通过计算同一车辆通过两个截面所用的时间,进而计算出其车速,来判定该车辆是否超速。
并且通过预警系统将违章车辆的数据及图片信息发送给值勤民警,并在显示屏上显示,以对违章车辆进行告知及警示更多的车辆。系统计算得到的所有违章车辆及相关图片将作为违章信息源提供给违章处理系统作进一步后续处理。
深圳市锐科数码有限公司总经理谢国勇解释道:“之前是在固定点抓拍,采用数码抓拍的形式,只能做到此固定点位测速抓拍,无法做到区间测速。现在采用车牌识别系统,通过计算通过两个点位的时间,在两个点位之间实现区间测速,从而实现全程测速”。
高速公路监控夜视系统:高速公路在夜间缺乏有效的监控手段。在沿途监控中,普通摄像机在夜间监控存在盲区,即有些地区不能监测到,其监控效果只能看到车辆灯光、车辆行驶的模糊图像等。具体到车辆行驶状态、车牌照等都难以监控。