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1.1系统概述
    随着我国机动车数量的不断增加,人们的出行越来越便捷,一些政府机关、军区大院、住宅小区、商场、厂区的车辆越来越多。由于管理不善、模式陈旧等问题也使这些单位在内部、到访车辆的管理上带来了诸多不便。人工管理工作的日渐繁重,用户对管理的要求也越来越高,过去的人工管理方式已经无法适应车辆管理的需要。因此,为了保证车辆的安全和高效管理,迫切需要采用自动化程度高且方便快捷的自动管理系统,提高工作人员的效率、节约人力物力、降低公司的运营成本、提高车辆的管理水平,使得整个管理系统安全可靠。

    本系统运用车牌识别技术及相关产品,经过公司多年的行业经验累积和研究,同时从用户的角度出发,将产品和技术灵活运用,为用户提供一套完整的、高效的、完善的系统,从而彻底解决了人工判断、停车刷卡放行等传统的系统方式,大大缓解了人员工作压力、节约成本、提高效率、确保系统安全、稳定。系统采用嵌入式号牌识别摄像机、在出入口配以全天候摄像补光单元等设备,自动采集车辆信息,在车辆不停车的情况下,判断车辆类型,对固定车辆自动放行、对临时车辆进行提示。同时可以将出入口车辆信息实时的传输至系统管理服务器进行入库管理,并可以进行查询、统计的工作。


1.2与传统停车管理模式对比


1.3车牌识别技术
    车牌识别技术(License Plate Recognition, LPR)以计算机技术、图像处理技术、模糊识别为基础,建立车辆的特征模型,识别车辆特征,如号牌、车型、颜色等。它是一个以特定目标为对象的专用计算机视觉系统,能从一幅图像中自动提取车牌图像,自动分割字符,进而对字符进行识别,它运用先进的图像处理、模式识别和人工智能技术,对采集到的图像信息进行处理,能够实时准确地自动识别出车牌的数字、字母及汉字字符,并直接给出识别结果,使得车辆的电脑化监控和管理成为现实。
图为:车牌识别原理

 

    轩慧公司使用的车牌识别技术汲取了国外及目前车牌识别算法的精华,并在此在基础上作了优化和改进,使得定位及识别的速度及准确性得到了很大的提升,特别是对光照的要求,因为过多地依赖环境无疑对安装及推广应用形成了障碍.由于安装位置的不固定性,车牌的反光,逆光,背光等因素将直接影响车牌的识别,改进过的算法对以上车牌的识别得到了很大提升。       


1.4系统设计原则
(1)经济性
系统设计从用户需求角度出发、注重系统性能指标和可靠性,根据用户现场环境,选用具备较高性价比的系统产品、服务等,保证系统功能实施的需求,经济实用。
(2)可靠性
最大可能地减少系统的风险。在系统的方案设计和设备造型方面均是经过公司技术人员多方测试、选型后最终确定的产品,均应确保系统长期稳定可靠的运行,最大限度的减少系统故障的发生,具备较强容错能力。
(3)先进性
系统核心采用当今国内、国际最先进的识别技术,使系统能够最大限度地适应今后技术进步和业务发展变化的需要,在保证其先进性的前提下使系统具有较长的生命周期。
(4)可扩展性
在进行系统设计时,充分考虑了以后用户的业务扩展和业务变化,采用了模块化设计和开放体系结构,系统具有高可扩展性。
(5)实用性
系统最大限度地满足实际工作要求,主要考虑了以下几个方面:
①系统总体设计充分考虑用户的便利和可行性,把满足用户需要作为首要进行考虑;
②全部人机操作设计均充分考虑用户的实际需要;
③用户接口及界面设计,充分考虑了人体结构特征及视觉特征进行优化设计,界面尽可能美观,操作简便实用。
(6)安全保密性
系统中的数据库是非常保密的,对于实用信息和操作人员功能进行严格的权限管理,不允许非法用户浏览、封盖数据。在系统设计中,我们队安全保密性方面做了严格的措施,系统具有良好的保密措施,具有良好的“病毒和黑客”共计的能力
(7)易操作、易维护性

系统维护在整个系统的生命周期中占有较大的比重,因此应用软件应做到安装简单、易于操作。软件采用的结构和程序模块化构造,充分考虑使之获得较好的可维护性和可移植性,既可以根据需要修改某个模块、增加新的功能,以及重组系统的结构以达到程序可重用的目的


1.5系统设计依据
JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》
GBJ115-87《工业电视系统工程设计规范》
GBJ232-90.92《中国电气装置安装工程施工及验收规范》
GA38-92《中华人民共和国公共安全行业标准》
GA/36-1992《中华人民共和国机动车号牌》
GBJ-54-83《低压配电装置及线路设计规范》
GA/T75-94公安部《安全防范工程设计程序与要求》
国家、行业和有关部门标准语规定


 2.1 系统作业流程图

说明:
    1)车辆进入:
①、车辆驶入车牌摄像机抓拍区域,触发地感线圈。
②、车牌识别系统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌识号,然后通过检索数据库得出车辆类别。
③、采用双摄像头识别入场,减少入场错误率,保证车辆正确进入,从而减少出场压力。
当入口两个摄像头识别车牌号一致时,方可自动抬杆放行进场车辆;如不一致则需操作员人工干预,选择正确的车牌号入场。这样避免了单头识别即入场造成的出场对比工作大的压力。 
2)车辆离开:
①、车辆驶入车牌摄像机抓拍区域,触发地感线圈。
②、车牌识别系统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌识号,然后通过检索数据库得出车辆类别。
③、显示屏显示该车的有效期(贵宾车或月租车),收费金额(临时车),祝您一路顺风等提示语。
④、语音播放祝您一路顺风等提示语。

⑤、如果该车属固定车辆情况,闸机自动启杆放行。电脑调出该车入场时的抓拍图像,入场时间等。如果是临时停车,则车辆须交费后离开。


2.2 系统基本功能及特点
固定车辆全自动化管理,临时车辆半自动化管理,减少车辆通行时间,为车主争取时间,智能化管理。
①、车辆号牌自动识别,对于出入停车场的车辆自动识别车辆的牌照号并记录相关信息,从而实现固定车辆出入不停车。
②、免去读卡器安装、维护带来的麻烦。
③、车主无须担心用IC卡掉失造成的麻烦。
④、独特滚动式LED中文电子显示屏提示,使车主和管理者一目了然。
⑤、减少工作人员,效率高.以车牌自动识别替代人工登记模式,可大大节省人力成本,提高经济效益。。
⑥、省去IC卡的费用,同时无须担心车辆卡被复制的问题。
⑦、砸车装置可保证无论是进场车辆或发生倒车的车辆,只要在闸杆下停留,闸杆就不会落下。
⑧ 采用TCP/IP网络方式,仅需电源线和网线即可连通整个系统,减少触发抓拍设备,也无需重复布线,不但大大节省成本,还方便远程WEB维护和升级管理。
⑨ 系统可扩展性好,采用开放性结构、模块化设计、支持多入口、多出口的情况。

⑩ 系统功能全面、界面友好、易于操作,可根据不同人员设置不同的权限,收费标准设置灵活,可适用于公用停车场、地下车库、专用车库、住宅小区停车场等具有出入口的各种类型的停车场。同时系统具有完善的日志记录、统计报表功能,可进行查询和导出的操作。协助管理者对停车数据分析处理,可对停车场的车位利用率分析、效益分析、车位管理等辅助决策。


2.3 系统基本设施及特点

如图:



(1)全自动挡车道闸
①、特别设计一套卸荷装置,以防止外力损坏;
②、特别设计一套平衡机构,确保运行轻快、平稳、输入功率小;
④、增设紧急手动装置,以防止意外事件的发生;
⑤、增设一套防砸车控制系统,确保车辆安全;
(2)车辆检测器
①、全天候性能设计,排除了外界环境变化对系统影响(天气变化、使用时间变化等);
②、感应量灵活调节,确保客户对不同车辆的判别要求;
③、快速反应设计,适应大车流量的运行系统;
④、智能逻辑判断,确保各类复杂组合的判断。
(3)中文电子显示屏
①、采用全进口LED发光管,确保亮度;
②、采用全进口集成块和单片机,确保编程可靠,修改方便;
③、全中文滚动显示,内容丰富;
④、防雨式设计,确保全天候可靠运行;
⑤、板块式设计,维修,更换便捷,且不影响系统的运行;
⑥、深色底设计,增加显示亮度。

 

(4)电脑
负责整个系统的控制和管理,包括车牌抓拍识别,起落闸竿。采用工控机,性能稳定,容易扩容。大容量内存和超大容量硬盘,使系统数据储存量达3年以上,采用Intel CPU 2.0GHZ 以上,使系统快速处理数据。
(5)专用闪光灯
专用光灯采用高亮发光二极管(LED)来制作的, 他有运行稳定,发热量低,低能耗,使用寿命长的特点。

 



(6)高清车牌识别一体机摄像机

  



>最高支持200万像素图像抓拍 
>支持单双车道自动汽车牌照识别
>支持车身颜色识别
>支持多种触发信号
>支持字符叠加
>支持触发模式故障切换功能 
>支持前端存储功能(DOC) 
>支持WEB调试功能 
>支持数据统计 
>支持数据库XML文件导入 
>支持管理软件对接自动计费 
>支持在线网络校时 
>支持闪光灯/LED灯补光 
>支持JPEG图像输出, 
>支持多种触发模式,包括线圈模式、红外模式 
>支持道闸控制 


3.1 系统管理流程图 

3.2系统软件组成
车牌识别系统+收费管理系统+中央管理系统。
(1)车牌识别系统
在系统的设备中,抓拍及识别是关键的部分,我们采用嵌入式牌照识别摄像机完成车辆检测、车牌识别、车辆信息传输功能。嵌入式体系使车牌识别的可靠性得到了保证。
嵌入式系统一般指一微处理器为核心的、智能化的、完成专用功能的费PC系统。是一种针对功能、可靠性、体积、功耗都有严格要求的专用计算机系统。

我们采用的嵌入式牌照识别摄像机较一般的抓拍识别方式,最大限度的从用户使用角度考虑,提高了系统的稳定性,节约系统成本,确保系统长期、稳定、可靠的运行。


车牌识别模块技术参数:
①、车辆号牌识别准确率:
全天候识别率98%,较恶劣的天气情况识别率会有所下降,如大雨、大雪天气。
②、车牌捕获类型:
可识别02式牌照(GA 36.1-2001);92式牌照(GA 36-92);军车牌照;警车牌照;武警车牌照;港澳车内地牌照;使馆车辆等牌号。如出现新型车辆牌号,系统建设单位应免费升级软件。
③、车牌颜色识别
系统对彩色(要求颜色)及黑白车牌的颜色(不要求颜色)均能有效的识别。
④、升级
车牌识别模块可以动态地添加一些新的汉字,以提高程序的健壮及包容性,并且可以进行系统升级。
(2) 收费管理系统
轩慧智能停车场系统采用车牌识别系统开发研制而成,它将计算机视觉技术、神经网络系统技术、机械、电子自动化设备、计算机技术有机的结合起来,从而对各类出入车辆进行有效的管理。
软件操作界面统一,全程在线帮助,超强的兼容性。车牌自动识别,实时监视,报表详尽,车辆管理完善,自由组合查询。
功能点:
① 配置前端摄像机设备;
② 控制前端道闸机;
③ 通过账号、密码方式登录系统;
④ 显示车场各种类型的车数量;显示收费金额;显示入场、出场记录;
⑤ 车牌确认;
⑥ 收费放行;
⑦ 手动抬杆;
⑧ 人工入场
⑨ 出场时候显示入场经过信息、图像;

部分界面:【停车场软件主界面】
①入场车牌

 

②人工输入,对于无牌车处理。

 

③出口:

 

车辆出场时,在“经过信息”界面显示该车辆进场时的照片、经过时间、停留时间、收费金额以及使用优惠劵。
(3) 中央管理系统
①车辆管理(车位管理)
主要是指一些固定用户车辆的发行、修改、删除等操作。对车辆信息输入、更改、延期、停用、启用。
用户分为以下类型:
固定车辆:月度、年度租用车位费用
VIP车辆:长期免费车辆
临时车辆:临时出入、计费车辆

 

②查询历史记录
按照用户设置查询条件,查询车辆对应信息:车辆性质、进入时间、离开时间、应收费用、实收费用、优惠金额。可以对某个时间段、某个车辆、不同进出口,进行模糊查询。

 

③统计报表
生成操作员收费报表,收费日、月、年报,车辆入场/出场日、月、年报。

 

④操作日志
查看操作员操作系统时的一些日志,易于系统维护,为解决车主与物业人员的纠纷提供依据,有效的考查执勤人员。
⑤系统自动备份清理
可设定定时自动备份和清理,保证数据的安全和系统数据不至于太庞大影响运行速度等。


(1)环境条件

①、环境温度:-20℃~+60℃
②、环境湿度:5%~95%
③、使用环境:室内外全天候条件
(2)自动道闸
①、外形尺寸:355×240×1010
②、升降时间:3秒左右(可调)
③、电源:220V,50Hz
④、功率:0.25KW
⑤、闸杆:3—5M
⑥、通信接口:符合RS-232/485标准
(3)车辆检测器
①、线圈感应:50H-2H
②、线圈激磁频率:300Hz~250Hz
(4)收费车道车辆摄像机立杆
收费车道上的车牌识别摄像机要求在安装在各收费车道的安全岛上。
安装设计图如下:

 

①、立杆采用热镀锌钢杆,壁厚:>4.5mm;
②、立杆设计风速:抗12级台风;
③、立杆防晒、防水、耐温;
④、立杆高度为1.5M,高度可结合现场而调改;
⑤、立杆底板用两组四向16厘六角镙丝锁固定杆身;
⑥、立杆本身之结构强度须经生产厂家校验后方可生产;
⑦、顶端设备承重量:20Kg。
⑧、外观:银灰色;
⑨、防护等级:IP66
⑩、立杆与触发地感线圈之间的距离在5.5-6.5米之间。
(5)车道宽度要求
由于拍摄及识别的要求,对于车道的宽度要求不能太宽,推荐车道宽度在3.5至4米之间,对于超宽车道,必须采用隔离或者设计成多车道的方式。


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