研祥嵌入式整机在电子警察监控系统中应用

     当今伴随经济高速发展出现了交通状况的不断恶化，从而面临着日益严重的交通问题。早在上世纪60年代时发达国家就开始研究并提出了智能交通系统(ITS)(英文Intelligent Transport Systems)概念，智能交通系统是以交通、计算机、信息、通信和系统科学与工程的有效结合，最大限度缓解交通拥堵状况。

    尤其是进入21世纪以来，无论是发达国家还是发展中国家，都毫无例外不同程度地受交通问题的困扰，交通拥挤、交通事故、环境污染已成为现代社会亟待解决的几大问题，由此带来了巨大的能源消耗，浪费大量宝贵时间。正是基于这一现状，近年来迅速发展智能交通系统就应势而生，智能交通就是将有效地利用现有交通设施把交通信息统计系统和电子警察执法处罚系统引入到城市道路监控中，实现了城市道路的点面结合式监控，提高了城市整体安全防范水平，将人、车、路三者紧密协调、和谐统一，全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、加强了驾驶员遵守交通法规的意识，降低了恶性事件发生率。促进社会经济发展、提高人民生活质量。
 
    电子警察执法处罚系统具有高技术含量，可以对“超速、逆行、闯红灯、禁停、压黄线、抢占公交车道等一系列违章现象进行准确、稳定、自动、全天候的监控、执法和处罚。电子警察的出现可以大大缓解因违章行为导致交通事故增加与警力少和警务人员劳动强度大的矛盾，有效抑制的由于人为违章引起的交通事故。
 
    电子警察通常是由图像检测(车辆感应)、拍摄、采集、处理、传输与管理以及辅助光源、辅助支架和相关配套设备等几个部分组成。它作为现代道路交通安全管理的有效手段，可以迅速的监控、抓拍、处理交通违章，迅速的获取违章证据，提供行之有效的监测手段，改善城市交通拥堵现象起了重要作用，它已成为道路交通管理队伍中必不可少的重要一员，充分发挥准确、公正的执法作用。
 
    电子警察主要用途

    1. 路口、路段或者特定场所如收费站、交通或治安检查点、停车场等的全天候交通监控与管理；
    2. 路面动、静态交通违章的监测；
    3. 嫌疑车辆的布控、侦破和追逃；
    4. 路面交通信息(如车速、流量、密度等)的实时采集与处理；
    5. 路面交通监控信息服务。 

    电子警察主要功能

    1. 闯红灯检测及抓拍
    2. 车辆车牌自动识别 
    3. 超速检测，抓拍 
    4. 高清视频录像 

    系统要求 

    由于电子警察视频系统需要处在户外甚至野外高温 /低温、潮湿、电磁、灰尘、振动等复杂的环境条件下不间断、长时间地稳定运行。商用PC机显然难以适应如此条件，要想设备能够在较宽温度范围和较宽湿度范围内工作，系统切实履行自己的监控功能，且不需维护或只需少量维护，只能选用无风扇嵌入式工控机进行系统控制。选用防潮、防灰尘、防电磁能力更强持续工作时间更长、适应更大温度范围和振动要求的无风扇嵌入式工控机，另外系统需要处理复杂的视频图像数据，经过运算必须准确、及时地给出结果，因此处理器的性能要足够高，网络性能要求足够稳定，否则网络传输的数据丢失，同时有些场合客户要扩展视频捕捉卡，所以要求系统要求能提供有扩展能力。 

    综合上述的因素最理想的状态是要求系统整机高性能无风扇，网络足够稳定能提供有扩展能力，这也正是研祥MEC-5006嵌入式无风扇整机最大的优势之一。 

    系统对工控机需求

    1． 提供稳定的工业计算机平台。
    2． 提供高性能运算能力的处理器。
    3． 提供2路高性能稳定网络传输接口。
    4． 根据户外的实际应用情况，所使用的工业计算机需能在环境恶劣情况下运行，并能保证7＊24小时不间断运行。 

    系统原理及框图 

    电子警察通过检测埋设在停车线附件的线圈的磁通量的变化，再根据该车道的其他参数（如在红灯信号期间、逆行），产生触发信号，对违规车辆进行拍照，并将相片存储起来，通过RS485传送到前端控制机上。如：闯红灯自动监控系统由5个子系统组成，包括车辆检测子系统、拍照控制子系统、图片下载子系统、远程传输子系统以及后期管理子系统。
（系统结构拓朴图，如下图） 

    拍照前端采用的是地感线圈的检测方式，根据磁通量变化原理，由嵌入在路口的工控机来进行相机快门的控制和对闪光灯进行控制，数码相机拍得的违章照片将首先被存储在相机的SM卡（Smart Media card） ----智能存储卡中，当卡内的照片达到一定数量的时候，相机会自动将照片下载到路口工控计算机的硬盘内，各个路口的ISDN、DDN 专线网或光缆等将照片传至远端的监控中心的服务器，然后在由监控中心的计算机工作站来完成对照片的处理及管理。

    研祥MEC-5006无风扇嵌入式整机作为前端数据采集主控设备，担负着前端设备控制，车牌识别处理，数据存储，传输数据作用，它最大的优点在于其坚固耐用、体积小，视频处理性能高，网络传输性能稳定，扩展性强（支持1个PCI和1个PCIE 扩展）且维护方便，这使得它即使在高振动，温差大，多粉尘的恶劣环境下也能运行自如，并且其低功耗、无风扇的设计也正是面对环境影响的最佳技术应用趋势。

    产品清单及优势
    研祥MEC-5006 无风扇整机的特点及优势： 

    特点

    整机结构紧凑、坚固、无风扇设计，外壳兼作散热用
    标配Intel Core 2 Duo P8400 2.26GHz处理器
    标配 2.0G DDR3 内存，支持 1 条 DDR3 SO-DIMM 内存，最大可支持 4G 内存。
    支持,4个串口，6个USB接口，2个千兆RJ45网口（两个Intel 独立千兆芯片）
    可扩展 1 个 PCI 和 1 个 PCIE，1 个 Mini-PCIe 设备
    电源支持9-30V DC宽电压输入
    外形尺寸：115mm(H)× 242mm(W)×265mm（D） 

    优势

    1. 整机无风扇设计，机壳采用铝合金铸造成形，外形尺寸小巧；外壳兼作散热用。具有优良的密封防尘、散热与抗振性能，能满足在粉尘、烟雾、高／低温、潮湿、震动、腐蚀的环境中正常工作。
    2. 采用Intel 酷睿双核 P8400处理器，具有能强大的处理能力，可以处理各种复杂的视频图形，两个千兆网络采用Intel 独立千兆芯片，为网络传输提供高可靠的保证。
    3. 高扩充性，整机具有1 个 PCI ，1 个 PCIEX16和1 个 Mini-PCIe 设备扩展，能与实际应用中的各种外设卡(如：视频录像卡)相连，以完成各种处理任务。

    整个电子警察视频系统对控制计算机的要求在研祥特种计算机MEC-5006上得到了充分的满足，提供了独特的低功耗高性能Intel P8400 双核处理器解决方案。整机系统结构紧凑、坚固、无风扇设计，外壳兼作散热作用特点，与传统工控机因采用有风扇散热方式比较大大降低了系统因粉尘多而经常发生故障，完全适应户外高粉尘环境，同时也减少了传统工控机体积因较大，在空间紧张的箱体内安装带来的不方便。而采用研祥无风扇嵌入式整机产品，既能解决防尘、体积的问题，又能满足视频监控对高性能处理能力要求。MEC-5006将以出色的性能在电子警察视频系统中发挥重要的作用。