交通监控器 毕业论文

毕业设计（论文）课题名称： 交通监控器 院（系）： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 定稿时间： 17 潍坊科技学院 崔丹【摘要】 随着城市经济的发展，车辆剧增，出现的交通阻塞，交通事故发生频率高，交通环境污染，交通治安混乱的一系列问题，严重影响着当前城市经济的发展和人民的生活，而同时交通设施的建设存在普遍滞后的状况，解决这些问题是当前所需，也是刻不容缓的从系统、整体的范畴考虑，将交通中的各要素综合考虑，做到人、车、路三者的有机结合，是交通监控实现“智能化”，极大的提高交通管理的效率，确保交通安全，保护交通环境。在庞大的道路交通网上，交通的参与者有几万甚至几十万，其中包括步行、骑自行车、乘公交车（包括地铁和轻轨）、乘出租车或自己驾车，道路上的情况瞬息万变。我们经常会遇到由于交通事故或意外事件造成的堵车，如何使路口的信号系统聪明起来，能够及时处理信息和思考呢？如果能够快速探侦测到事故或事件并快速响应和处理，将会大大减少由此造成的堵车困扰。智能交通监控系统就是为此开发的，它使道路上的交通信息与交通相关信息尽量完整和实时；交通参与者、交通管理者、交通工具、道路管理设施之间的信息交换实时和高效；控制中心对执行系统的控制更加高效；处理软件系统具备自学习、自适应的能力。【关键字】交通监控器 交通工具 交通信号 交通运输网 【摘要】1第一章交通监控器的组成及特点31.1 交通监控器的组成：31. 交通监控系统前端部分：32.交通监控系统的传输设备：33.交通监控系统的后端数字矩阵主机：44.数字矩阵主机：41.2 交通监控器的特点：4一 软件硬件紧密集成4二 高度稳定、安全：5三 扩展性强：5第二章 交通监控器的分类及工作原理82.1 交通监控器的分类：82.2交通监控器的工作原理：82.2.1、 通讯网络：82.2.2、监控中心：82.2.3智能视频服务器9第三章 交通监控器的功能及应用流程93.1交通监控器的功能：9第四章 交通监控器的作用及方案的实施优势134.1 交通监控器的作用：134.2、方案实施的优势：13第五章 交通监控器的发展155.1第一代：模拟视频监控系统（CCTV）155.2第二代：半数字视频监控系统（DVR）165.3第三代：全数字网络视频监控系统16结语18第一章交通监控器的组成及特点1.1 交通监控器的组成：.交通监控系统由三大部分组成：前端设备、传输设备和监控中心组成。1. 交通监控系统前端部分：前端部分由摄像机（云台、镜头、护罩、解码器、支架）、网络视频监控主机等设备组成。根据交通行业的特殊要求，我公司专门对交通监控系统开发了一套交通视频监控主机，TOYA-NAV6004视频监控主机采用先进的压缩格式，是一个专用的存储设备，可移动载体例如硬盘只负责存储图像文件。这样所带来的好处是显而易见的，上电速度快无需等待、防篡改能力强、超强稳定、去掉了不必要的系统冗余，使得系统更专业、更实用、更稳定、更可靠。专业嵌入式视频监控系统是属于专用监控设备。由于采用先进的H.264视频图像采集压缩格式，每路视频在网络中占用很低的带宽，同时，经过特殊算法处理的画质看起来更加清晰，更细腻，更平滑。适合交通行业对图像高清晰，高时实性的特殊要求。2.交通监控系统的传输设备：传输介质可以是有线网络或无线网络。支持IE浏览，TCP/IP、UDP协议，可实现同局域网、广域网的连接,使用户无论身处何地都能通过网络连线，实现对被监控区域的监控和录像。工作方式是：网络视频监控主机将前端摄像机采集的视频图像存储到硬盘上，并通过网络将视频图像传送到监控中心、各个分控计算机上。3.交通监控系统的后端数字矩阵主机：数字矩阵主机实现H.264码流实时解码并输出标准的模拟视频信号至监视器。数字矩阵系统能很方便地在一台或多台控制主机上实现多路显示电视墙，实现数字和模拟显示系统之间的衔接，为集中式数字监控解决方案提供强有力的支持。数字矩阵的解码工作完全由板卡完成，无需增加CPU的资源，大大节省了的主机资源。4.数字矩阵主机：主要主要完成网络端的图像接收，用户管理、用户登陆、优先权的控制，控制信号的协调，图像的像的实时监控，录象的存储、检索、回放、备份、恢复等。在监控中心，通过数字矩阵主机将视频信号转到指挥忠心电视墙上，指挥调动人员还可以选择以操作台微机作为监控终端，对全部路面信息集中调用监控。领导利用计算机信息网上的任何一台微机/笔记本电脑当作监控客户端，利用IE浏览器即可随时随地依据权限查看到所需要的画面。可实现多画面实时监控，远程控制摄像机云台、和违章抓拍等操作，是一套可满足交通实时图像监控的综合网络监控系统。1.2 交通监控器的特点：一 软件硬件紧密集成：采用先进的计算机软件技术、监控技术、通信和图像处理等技术，结合我国城市交通监控管理特点，使交通管理更严密、更科学。二 高度稳定、安全：集成了业界领先的软件和硬件产品，引进国内外先进的硬件设备，强大的故障处理能力，保证系统连续运行、数据安全完整。系统数据统一集中到数据库，统一管理，一次录入，全局共享，数据自动统计、分析，全面、直观的界面显示。三 扩展性强：系统提供开放式的数据接口，可以与其他系统进行充分互联，易于升级和维护。把高技术同实用性相结合，先进的地理信息系统（GIS），为将来发展全球定位系统(GPS)，基于B/S、C/S或者B/S与C/S混合模式的，支持大容量、多并发用户、分布式应用的车辆监控、调度、防盗、防抢等一系列的地理信息服务平台软件打下坚实基础。1.框图：2.工作原理：3.外形图：第二章 交通监控器的分类及工作原理2.1 交通监控器的分类：1、交通监视器按尺寸分：15/17/19/20/22/26/32/37/40/42/46/52/57/65/70/82寸监视器等。2、按色彩分：彩色，黑白监视器 。3、按材质分：CRT，LED，DLP,LCD等 。4、按扫描方式分：纯平，逐行扫描等 。按屏幕分：纯平，普屏，球面等。5、按品牌分：TCL监视器，TYL监视器，Hizor监视器，SONY监视器，JVC监视器，博显监视器，G&S，TVlogic等。6、按照用途分：安防监视器，监控监视器， mc29p / tcl 29监视器，电视台监视器，工业监视器，电脑监视器等 。2.2交通监控器的工作原理：2.2.1、 通讯网络：智能交通视频监控系统采用标准的TCP/IP协议，可直接运行在交通部门的内部网上。前端摄像机的视频信号利用视频光缆接入视频服务器，然后传输上网，或者分节点有矩阵时，也可以把矩阵连接到视频服务器上，然后再传输上网。2.2.2、监控中心：在监控中心中心安装一台中心视频监控系统服务器，该系统配合数据库，主要完成现场图像接收，用户登录管理，优先权的分配，控制信号的协调，图像的实时监控，录象的存储、检索、回放、备份、恢复等。在监控中心，提供视频解码器将数字视频还原成模拟图像，将视频信号转到指挥中心电视墙上，指挥调度人员还可以选择以操作台微机作为监控终端，对全部路面信息集中调用监控。2.2.3智能视频服务器：智能视频服务器对接入的视频信号进行检测分析是否有异常行为发生，分析结果上传到用户终端，方便用户调用与查看；提供 SDK 与不同的网络视频监控管理平台整合，通过平台提供的 API 接口获取视频，事件检测规则和事件分析结果可以通过调用SDK设置和获取，以供用户进行系统二次开发与集成。另外，监控中心领导利用计算机信息网上的任何一台微机/笔记本电脑当作监控客户端，利用客户端即可随时随地依据权限查看到所需要的画面。可实现多画面实时监控，远程控制摄像机云台、和违章抓拍等操作，是一套可满足交通实时图像监控的综合网络监控系统。第三章 交通监控器的功能及应用流程3.1交通监控器的功能：3.1.1视频监视系统分析处理实时视频图像，从中抽取交通信息。使用标准的视频信号，接入容易，保存查询方便，稳定性高，高可靠性和便于安装维护。3.1.2电子警察系统. 闯红灯车辆抓拍.计算机通讯技术和数据库技术.图像清晰，检索方便.操作简便.查询方便.小时不间断工作.牌照清晰.电子警察自动识别、抓拍违章车辆、不需要人工、大大节省警力3.1.3路口红路灯. 可工作在三种工作方式下：三灯制（红黄绿）；六灯制（红黄绿、左至右）；九灯制（左红黄绿、直红黄绿、右红黄绿）. 个相位，可以降级使用转换为，相位. 个时段，可以降级使用，具有星期、节假日控制功能. 提供两种运行模式：固定模式，星期、节假日模式. 模块化路（）带错误检测强劲输出. 面板灯色模拟显示功能. 控制中心可对主机进行实时监控，了解主机的工作状态（网络下），并提供远程设置功能. 面板设置功能（便携式键盘，触摸面板）. 特殊控制：系统可以根据实际交通情况，有指挥中心发出命令、进行特殊交通控制3.1.4治安卡口系统实时监控路段状况，直观显示现场情况并保存视频记录3.1.5违章查询系统在交通原有网站的基础上或直接建立一套违章查询系统，将电子警察捕捉到的违章事件放在网页上，供市民查询 1、单套系统前端设备清单（供参考）序号名称型号设备规格参数单位数量1智能卡口一体化摄像主机个12全天候防护罩只13闪光灯支架个14智能卡口闪光灯只15网络交换机只16不间断电源UPS、避雷及测控管理设备套17智能卡口记录仪立杆及基础套28闪光灯立杆及基础套29配电箱只210光纤收发器对1 2、管理中心设备及软件清单（供参考）序号名称型号规格参数单位数量1卡口中心管理软件套12PC机台13存储服务器台14数据库服务器台15网络交换机48口只13.2 监控器的应用流程1.利用监视器控制暴光首先把监视器调整到相对标准状态，并且要在拍摄中随时调整这种状态，高清监视器有一个波形图，对于控制暴光区分亮暗部的细节很有实际意义.2.自动光圈控制暴光这时是把自动光圈当作测光表使用，摄影师要对监控摄像机的动态范围曲线有一个特别清晰的了解.3.斑马线控制暴光斑马线通常指定在信号电平90%-95%的幅度上.目前高清监控摄像机设计了两级斑马纹.一级设定在70%即700毫伏视频信号电平幅度60%-65%，<基本上是黄种人皮肤反光率23%所对应的视频信号的电平值.另一种是100%斑马线，70%对应影象中灰区域，100%为亮部.第四章 交通监控器的作用及方案的实施优势4.1 交通监控器的作用： 交通监控器集摄像、车牌识别、抓拍、测速和网络传输功能于一体，包括电荷耦合摄像器件、电荷耦合摄像器件前端电路和现场可编程门阵列。电荷耦合摄像器件采集机动车的图像信号；电荷耦合摄像器件前端电路读出电荷耦合摄像器件采集的格式图像模拟信号并将其转换为数字图像信号；现场可编程门阵列将格式的数字图像信号转换为格式的数字图像信号，再将格式的数字图像信号转换为格式的数字图像信号，同时完成车牌识别，格式的数字图像信号压缩，根据接收的地感线圈触发信号和交通灯控制信号判断机动车是否交通违章，通过网络接口将车牌识别、图像压缩和交通违章数据传送到客户端。 4.2、方案实施的优势：在智能交通视频监控系统解决方案的设计中，应用了最新的智能视频分析技术、计算机网络技术、数字视频图像压缩技术，并将传统视频监控系统的成熟稳定等特点融入其中。主要优势如下：1.成本节约：模块化部署，对现有平台的补充和升级，不更换原有设备，有效保护原有投资。 2.兼容性高：在该方案里，智能视频监控设备从监控中心的视频矩阵模拟信号输出端获取视频信号进行分析，不管用户之前采用的是模拟化方案还是数字化方案，都不存在兼容性问题。通过对以前的模拟矩阵监控系统进行数字化网络改造，使之能够方便地进行全网管理。3.高效可靠：全天候工作，自动分析视频并报警，误报率低，降低因为监控人员人为失误引起的高误差。同时本方案将传统的“被动”视频监控化转为“主动”监控，在报警发生的同时实时监视和记录事件过程。在减轻监控人员工作负荷的同时，提高了整套监控系统的工作效率和准确度。4.技术先进：采用融合视频处理、计算机视觉以及人工智能等先进技术的智能视频分析产品。系统采用先进的H.264图像处理技术，图像分辨率为352*288,通过图像优化，消除了图像画面抖动和运动物体锯齿化和拖尾现象。桌面视频解码延时小于1秒，为网络用户提供时实视频。5.多媒体界面化：实时浏览各前端场景内容，界面操作简单化、人性化。系统可实现4/9/16画面同屏显示，用户可将相关路口放置在一个页面上，同时获得一组现场图像。系统提供前端云台摄像机的控制功能，可根据用户权限提供优先级控制，提高系统适用效率。第五章 交通监控器的发展 交通监控器的发展经历了黑白到彩色，从闪烁到不闪烁，从CRT（阴极射线管）到LCD（液晶）的发展过程，每个过程都发生了很大的质的飞跃。从黑白到彩色，使得监控图像的单调世界迈向了五彩缤纷、色彩斑斓、图像逼真的世界；从闪烁到不闪烁，给监控工作人员带来了健康；从CRT（阴极射线管）到LCD（液晶）带来了环保，这是监控器的最终发展目标。具体看一下交通监控器的发展： 5.1第一代：模拟视频监控系统（CCTV）有多少台摄像机就有多少如监视器，这是视频监控技术领域实行“一对一”的时期。闭路监控系统是随着电视和摄像机的出现而发展壮大的，最早期的产品，多以摄像机与监视器（电视）一对一监视系统为主，开创了视频监控的先河。整个模拟系统依赖摄像机、电缆、录像机和监视器等专用设备。例如，摄像机通过专用同轴电缆输出视频信号。电费连接到专用模拟视频设备，如视频画面分割器、矩阵、切换器、卡带式录像机（VCR）及监视器等，闭路监控系统主要由下列几部分组成：1.产生图像的摄像机或成像装置；2.图像传输与控制设备；3图像处理与显示设备。5.2第二代：半数字视频监控系统（DVR）半数字视频监控系统也称为DVR监控系统，它完全冲破了传统模拟监控系统的框架，以高性能的多媒体式控机为核心，采用模块化结构，将主控端的全部设备集成于一体。另外，系统还具有友好的人机交互界面和基于网络的多级分控能力，每一级都有自我管理和控制的功能，并可以受上一级的控制。与传统的模拟监控系统相比，基于数字硬盘录像机的半数字化本地视频监控系统不亚于一次飞跃，但是由于其自身技术架构的局限性，数字硬盘录像机始终无法解决网络远程监控环境中的长延时、无法多路同时监控、高集成度集中监控等问题。 5.3第三代：全数字网络视频监控系统全数字视频监控系统是由网络摄像机及其监控管理平台所组成的监控系统，此系统的核心设备就是网络摄像机。网络摄像机的应用，使得图像监控技术有了一个质的飞跃。首先，网络的综合布线代替了传统的视频模拟布线，实现了真正的三网（视频、音频、数据）合一，网络摄像机即插即用，工程实施简便，系统扩充方便；其次，跨区域远程监控成为可能，特别是利用互联网，图像监控已经没有距离限制，而且图像清晰，稳定可靠；再者，图像的存储、检索十分安全、方便、可异地存储，多机备份以及快速非线性查找等。 全数字网络视频监控系统与前面的两种系统相比存在显着区别。前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化、管理智能化是视频监控系统公认的发展方向，而数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础，所以视频监控的发展的最大特点就是数字化、网络化、智能化。结语监控系统是一个高标准的高速公路监控系统，它的建成以及所采用的各类设施、各种技术为高速公路的安全使用发挥了十分重要的作用。但沪宁高速公路江苏段是江苏省第一条高速公路，通车里程长，监控设施多，系统工作量大，在设计、建设和使用中既积累了一些经验，也遇到许多困难，有不少教训，我们将不断地总结和提高，进一步完善该系统。【参考文献】、 刘军;王晓峰;陈磊;ADSL宽带测速系统设计与实现A;中国通信学会信息通信网络技术委员会2009年年会论文集（下册）C;2009年 、 杨冰;范德成;薛凌;城市公共交通系统优化A;科学决策与系统工程中国系统工程学会第六次年会论文集C;1990、 荷兰的交通、运输与电子通讯 ;国际商报;2000年、 刘媛媛刘卫宏；专家呼吁我国应大力发展智能交通；厂长经理日报，年、 马荣国;城市公共交通系统发展问题研究D;长安大学;2003年 、 王会萍;可持续的大城市交通结构发展模式研究以西安市为例D;西北大学;2004年 、 耿蕤;基于地理信息系统（GIS）的公共交通系统信息化D;长安大学;2004年 、 杨佩昆;杨晓光;跨世纪的智能交通系统及其高新技术和理论兼谈我国应采取的对策A;中国土木工程学会第八届年会论文集C;1998年 、 蔡君时;城市公共交通的现代化A;中国土木工程学会第八届年会论文集C;1998年 第18页 共17页