《電子技術(shù)應(yīng)用》
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研祥MEC-5006嵌入式整機在電子警察監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用
李遠明
摘要: 當(dāng)今伴隨經(jīng)濟高速發(fā)展出現(xiàn)了交通狀況的不斷惡化,,從而面臨著日益嚴(yán)重的交通問題。早在上世紀(jì)60年代時發(fā)達國家就開始研究并提出了智能交通系統(tǒng)(ITS)(英文IntelligentTransportSystems)概念.
Abstract:
Key words :

  當(dāng)今伴隨經(jīng)濟高速發(fā)展出現(xiàn)了交通狀況的不斷惡化,從而面臨著日益嚴(yán)重的交通問題,。早在上世紀(jì)60年代時發(fā)達國家就開始研究并提出了智能交通系統(tǒng)(ITS)(英文Intelligent Transport Systems)概念,,智能交通系統(tǒng)是以交通,、計算機、信息,、通信和系統(tǒng)科學(xué)與工程的有效結(jié)合,,最大限度緩解交通擁堵狀況。尤其是進入21世紀(jì)以來,,無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,,都毫無例外不同程度地受交通問題的困擾,交通擁擠,、交通事故,、環(huán)境污染已成為現(xiàn)代社會亟待解決的幾大問題,由此帶來了巨大的能源消耗,,浪費大量寶貴時間,。正是基于這一現(xiàn)狀,近年來迅速發(fā)展智能交通系統(tǒng)就應(yīng)勢而生,,智能交通就是將有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施把交通信息統(tǒng)計系統(tǒng)和電子警察執(zhí)法處罰系統(tǒng)引入到城市道路監(jiān)控中,,實現(xiàn)了城市道路的點面結(jié)合式監(jiān)控,提高了城市整體安全防范水平,,將人,、車、路三者緊密協(xié)調(diào),、和諧統(tǒng)一,,全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確,、高效的運輸管理系統(tǒng),。減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染、保證交通安全,、提高運輸效率,、加強了駕駛員遵守交通法規(guī)的意識,降低了惡性事件發(fā)生率,。促進社會經(jīng)濟發(fā)展,、提高人民生活質(zhì)量。
  電子警察執(zhí)法處罰系統(tǒng)具有高技術(shù)含量,,可以對"超速,、逆行、闖紅燈、禁停,、壓黃線,、搶占公交車道等一系列違章現(xiàn)象進行準(zhǔn)確、穩(wěn)定,、自動,、全天候的監(jiān)控、執(zhí)法和處罰,。電子警察的出現(xiàn)可以大大緩解因違章行為導(dǎo)致交通事故增加與警力少和警務(wù)人員勞動強度大的矛盾,,有效抑制的由于人為違章引起的交通事故。
  電子警察通常是由圖像檢測(車輛感應(yīng)),、拍攝,、采集、處理,、傳輸與管理以及輔助光源,、輔助支架和相關(guān)配套設(shè)備等幾個部分組成。它作為現(xiàn)代道路交通安全管理的有效手段,,可以迅速的監(jiān)控,、抓拍、處理交通違章,,迅速的獲取違章證據(jù),,提供行之有效的監(jiān)測手段,改善城市交通擁堵現(xiàn)象起了重要作用,,它已成為道路交通管理隊伍中必不可少的重要一員,,充分發(fā)揮準(zhǔn)確、公正的執(zhí)法作用,。 
  電子警察主要用途:
  1. 路口,、路段或者特定場所如收費站、交通或治安檢查點,、停車場等的全天候交通監(jiān)控與管理,;
  2. 路面動、靜態(tài)交通違章的監(jiān)測,;
  3. 嫌疑車輛的布控,、偵破和追逃;
  4. 路面交通信息(如車速,、流量,、密度等)的實時采集與處理;
  5. 路面交通監(jiān)控信息服務(wù),。
  電子警察主要功能:
  1. 闖紅燈檢測及抓拍
  2. 車輛車牌自動識別
  3. 超速檢測,,抓拍
  4. 高清視頻錄像
  系統(tǒng)要求
  由于電子警察視頻系統(tǒng)需要處在戶外甚至野外高溫 /低溫、潮濕、電磁,、灰塵,、振動等復(fù)雜的環(huán)境條件下不間斷、長時間地穩(wěn)定運行,。商用PC機顯然難以適應(yīng)如此條件,,要想設(shè)備能夠在較寬溫度范圍和較寬濕度范圍內(nèi)工作,,系統(tǒng)切實履行自己的監(jiān)控功能,,且不需維護或只需少量維護,只能選用無風(fēng)扇嵌入式工控機進行系統(tǒng)控制,。選用防潮,、防灰塵、防電磁能力更強持續(xù)工作時間更長,、適應(yīng)更大溫度范圍和振動要求的無風(fēng)扇嵌入式工控機,,另外系統(tǒng)需要處理復(fù)雜的視頻圖像數(shù)據(jù),經(jīng)過運算必須準(zhǔn)確,、及時地給出結(jié)果,,因此處理器的性能要足夠高,網(wǎng)絡(luò)性能要求足夠穩(wěn)定,,否則網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)丟失,,同時有些場合客戶要擴展視頻捕捉卡,所以要求系統(tǒng)要求能提供有擴展能力,。
  綜合上述的因素最理想的狀態(tài)是要求系統(tǒng)整機高性能無風(fēng)扇,,網(wǎng)絡(luò)足夠穩(wěn)定能提供有擴展能力,這也正是研祥MEC-5006嵌入式無風(fēng)扇整機最大的優(yōu)勢之一,。
  系統(tǒng)對工控機需求:
  1. 提供穩(wěn)定的工業(yè)計算機平臺,。
  2. 提供高性能運算能力的處理器。
  3. 提供2路高性能穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)傳輸接口,。
  4. 根據(jù)戶外的實際應(yīng)用情況,,所使用的工業(yè)計算機需能在環(huán)境惡劣情況下運行,并能保證7*24小時不間斷運行,。
  系統(tǒng)原理及框圖 
  電子警察通過檢測埋設(shè)在停車線附件的線圈的磁通量的變化,,再根據(jù)該車道的其他參數(shù)(如在紅燈信號期間、逆行),,產(chǎn)生觸發(fā)信號,,對違規(guī)車輛進行拍照,并將相片存儲起來,,通過RS485傳送到前端控制機上,。如:闖紅燈自動監(jiān)控系統(tǒng)由5個子系統(tǒng)組成,包括車輛檢測子系統(tǒng)、拍照控制子系統(tǒng),、圖片下載子系統(tǒng),、遠程傳輸子系統(tǒng)以及后期管理子系統(tǒng)。
 ?。ㄏ到y(tǒng)結(jié)構(gòu)拓樸圖,,如下圖)

  拍照前端采用的是地感線圈的檢測方式,根據(jù)磁通量變化原理,,由嵌入在路口的工控機來進行相機快門的控制和對閃光燈進行控制,,數(shù)碼相機拍得的違章照片將首先被存儲在相機的SM卡(Smart Media card) ----智能存儲卡中,當(dāng)卡內(nèi)的照片達到一定數(shù)量的時候,,相機會自動將照片下載到路口工控計算機的硬盤內(nèi),,各個路口的ISDN、DDN 專線網(wǎng)或光纜等將照片傳至遠端的監(jiān)控中心的服務(wù)器,,然后在由監(jiān)控中心的計算機工作站來完成對照片的處理及管理,。
  研祥MEC-5006無風(fēng)扇嵌入式整機作為前端數(shù)據(jù)采集主控設(shè)備,擔(dān)負(fù)著前端設(shè)備控制,,車牌識別處理,,數(shù)據(jù)存儲,傳輸數(shù)據(jù)作用,,它最大的優(yōu)點在于其堅固耐用,、體積小,視頻處理性能高,,網(wǎng)絡(luò)傳輸性能穩(wěn)定,,擴展性強(支持1個PCI和1個PCIE 擴展)且維護方便,這使得它即使在高振動,,溫差大,,多粉塵的惡劣環(huán)境下也能運行自如,并且其低功耗,、無風(fēng)扇的設(shè)計也正是面對環(huán)境影響的最佳技術(shù)應(yīng)用趨勢,;
  產(chǎn)品清單及優(yōu)勢
  研祥MEC-5006 無風(fēng)扇整機的特點及優(yōu)勢

  特點:
  1.整機結(jié)構(gòu)緊湊、堅固,、無風(fēng)扇設(shè)計,,外殼兼作散熱用
  2.標(biāo)配Intel Core 2 Duo P8400 2.26GHz處理器
  3. 標(biāo)配 2.0G DDR3 內(nèi)存,支持 1 條 DDR3 SO-DIMM 內(nèi)存,,最大可支持 4G 內(nèi)存,。
  4.支持,4個串口,6個USB接口,,2個千兆RJ45網(wǎng)口(兩個Intel 獨立千兆芯片)
  5. 可擴展 1 個 PCI 和 1 個 PCIE,,1 個 Mini-PCIe 設(shè)備
  6. 電源支持9-30V DC寬電壓輸入
  7.外形尺寸:115mm(H)× 242mm(W)×265mm(D)
  優(yōu)勢:
  1.  整機無風(fēng)扇設(shè)計,,機殼采用鋁合金鑄造成形,外形尺寸小巧,;外殼兼作散熱用,。具有優(yōu)良的密封防塵、散熱與抗振性能,,能滿足在粉塵,、煙霧、高/低溫,、潮濕,、震動、腐蝕的環(huán)境中正常工作,。
  2. 采用Intel 酷睿雙核 P8400處理器,,具有能強大的處理能力,,可以處理各種復(fù)雜的視頻圖形,,兩個千兆網(wǎng)絡(luò)采用Intel 獨立千兆芯片,為網(wǎng)絡(luò)傳輸提供高可靠的保證,。
  3. 高擴充性,,整機具有1 個 PCI ,1 個 PCIEX16和1 個 Mini-PCIe 設(shè)備擴展,,能與實際應(yīng)用中的各種外設(shè)卡(如:視頻錄像卡)相連,,以完成各種處理任務(wù)。
  整個電子警察視頻系統(tǒng)對控制計算機的要求在研祥特種計算機MEC-5006上得到了充分的滿足,,提供了獨特的低功耗高性能Intel P8400 雙核處理器解決方案,。整機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、堅固,、無風(fēng)扇設(shè)計,,外殼兼作散熱作用特點,與傳統(tǒng)工控機因采用有風(fēng)扇散熱方式比較大大降低了系統(tǒng)因粉塵多而經(jīng)常發(fā)生故障,,完全適應(yīng)戶外高粉塵環(huán)境,,同時也減少了傳統(tǒng)工控機體積因較大,在空間緊張的箱體內(nèi)安裝帶來的不方便,。而采用研祥無風(fēng)扇嵌入式整機產(chǎn)品,,既能解決防塵、體積的問題,,又能滿足視頻監(jiān)控對高性能處理能力要求,。MEC-5006將以出色的性能在電子警察視頻系統(tǒng)中發(fā)揮重要的作用。

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