寶德嵌入式工控機在電子警察中的應用
深圳市寶德計算機系統有限公司-解決方案部
1、應用背景
近年來，隨著國家大規模投入財力進行公路交通基礎建設，全國道路交通網絡不斷擴展，使各地道路交通環境和條件得到明顯升級。另外一方面，隨著經濟發展和人民生活水平的提升，機動車保有量飛速增加。來自公安部的消息統計顯示，截至2009年底，全國機動車保有量已超過1.86億輛，全國機動車駕駛人接近2億人。這么龐大的機動車基數，無疑大大增加交通管理部門的工作負荷。正是基于這一現狀，被形象的稱為“電子警察”的智能道路監控系統應勢而生，很大程度上緩解了這一難題。
電子警察系統是利用先進的圖像處理技術、新一代信息傳輸技術、集成控制技術和智能管理技術等現代高科技手段開發的電子儀器系統，安裝于城市交通路口，24小時全天候對違章闖紅燈的機動車輛進行拍照。系統主要由控制機、車輛檢測器、攝像機等組成。為了保證系統在惡劣的環境下連續不間斷地對經過交叉路口闖紅燈和超速的機動車進行自動記錄，為處罰違章的機動車輛提供強有力的依據。寶德集團自主研發的多款嵌入式工控機，為視頻電子警察提供了成熟解決方案，并因其價格合理，可靠性高等優勢，已被廣泛應用于各類智能道路監控系統中。
2、系統要求
考慮到應用的環境比較特殊，智能監控系統需要暴露在粉塵、高低溫、潮濕、振動、電磁干擾等惡劣環境下，長時間、不間斷地穩定運行。選用無風扇，結構緊湊、低功耗型、能長時間不間斷運行的工控機才能實現整個系統穩定、可靠、長時間運行。在寶德嵌入式工控機BOX-100基礎上，搭配定制化“電子警察”智能識別軟件后，該系統能實現以下功能：
1.超速檢測
2.超速抓拍
3.闖紅燈檢測及抓拍
4.車牌自動識別
3、解決方案
本方案除能抓拍闖紅燈或超速車輛外，還可以記錄并識別過往車輛的車牌號，并與車輛數據庫對比，實時的發現可疑車輛，具有24小時不間斷自動運行、效率高和減少執法過程中的人為干擾因素等特點。該系統在保障交通安全、規范駕駛意識、遏制闖紅燈、超速等違章現象、打擊盜搶車輛方面作用顯著，是取代采用錄像存儲、人工識別技術的傳統電子警察系統的新一代系統。
3.1 系統架構圖
3.2 方案說明
紅綠燈檢測板能識別十字路口的紅綠燈狀態，并把識別結果通過串口傳到BOX-100工控機上。而根據實施環境，對車輛的檢測識別，可選擇線圈下埋感應技術、雷達定位系統技術、微波檢測技術等車輛感應檢測技術，對來往車輛進行感應，并通過串口通信傳給BOX-100工控機上。
BOX-100提供兩組PCI插槽，可外接兩個視頻采集卡。每個視頻采集卡可接一路全景攝像機、三組特寫攝像機，南北走向和東西走向各一組，滿足單個十字路口的監控需求。攝像機的數據經視頻采集卡通過PCI插槽實時傳到BOX-100。運行在BOX-100上的智能程序，通過分析接收來的紅綠燈檢測信號和車輛檢測串口信號，判斷車輛是否穿紅燈，是否超速，是否逆行行駛。如果此時符合違章闖紅燈條件，則發出控制命令對違章車輛拍攝，并且進行壓縮、合并、存儲，最后進行傳輸。
BOX-100中集成的VGA和DVI接口，可同時外接兩套界面顯示裝置，方便技術人員及系統管理人員對系統進行維護和識別。一個網絡接口，可實現數據與后端控制中心服務器的實時數據傳輸。內置1個CompactFlash卡插槽和一個2.5英寸硬盤卡槽，即可輕松內置各類定制操作系統，還可實現在與后端控制中心服務器通訊不佳狀況下的實時數據本地保存，為系統安全穩定運行提供了硬件基礎。寶德嵌入式工控機具有良好的兼容性，完全可以滿足控制機配備多塊數據采集卡和圖像采集卡的需求，實現系統圖像的抓拍、壓縮、信號的采集、控制等功能。
4、系統配置
1：硬件配置
主板 采用基于Mini-ITX規格的工業主板
芯片組 采用Intel 945GSE+ICH7M高性能芯片組
處理器 板載Intel Atom N270 1.6GHz處理器
內存 采用1GB DDRⅡ內存
硬盤 SATA筆記本硬盤或CF卡
網絡 提供1個百兆網口，支持網絡啟動功能，提供1個MiniPCI_E插槽，可選無線網卡
顯示 Intel945GSE集成顯示控制器，提供DVI、VGA顯示輸出接口，支持1080P（配置硬件解碼卡）
擴展性 提供2個標準的PCI接口，可同時安裝2張PCI視頻采集卡
電源 采用DC 12V輸入，支持來電自啟
冷卻系統 采用無風扇箱體散熱設計，超低功耗
2．軟件平臺
•windows 系列操作系統平臺；智能抓拍監控軟件。
5、產品特點
BOX-100是一款工業級無風扇嵌入式電腦，箱體采用鎂鋁合金結構，外形緊湊美觀，方便嵌入連接各種設備。基于Intel 945GSE+ ICH7M芯片組,板載Intel Atom N270處理器，內存最大可支持2GB DDRⅡ400/533MHz內存。支持DVI、VGA顯示輸出，具有2個內置com接口、2個USB接口、1個網絡接口，內置2個PCI插槽。BOX-100具備穩定可靠的工業級產品性能優勢，適合應用于電子抓拍、視頻監控等領域。
產品特點：
1：主機采用基于MINI-ITX規格的超低功耗工業主板
2：箱體采用鎂鋁合金接口，外觀美觀大方
3：系統采用無風扇箱體散熱設計，超低功耗
4：多顯示輸出，支持DVI,VGA標準接口輸出，配置硬件解碼卡可支持1080P高清視頻
5：DC12V輸入，來電自啟功能
6、電子警察未來發展趨勢
伴隨著我國目前正在進行的城鎮化建設，電子警察設備已無所不在，毫無疑問，作為科技強警重要手段之一且技術日漸成熟的交通監控設備（即電子警察）在國家有關部門的正確監督與引導下，為我國的經濟騰飛發揮了重要的作用。在公安部和科技部推廣的“3111”示范城市建設的內容當中，電子警察和治安卡口都是重要的組成部分，在未來的三到五年內，電子警察行業必將迎來一個更大的發展機遇，競爭也將日趨激烈，技術手段上的競爭的關鍵。未來的技術發展主要體現在兩個方面，一是視頻檢測及智能分析等先進的技術手段將在電子警察系統方面得到實際的應用，這將大大豐富電子警察系統的功能，二是基于嵌入式操作系統的產品將成為主流，這將使電子警察系統在穩定性方面得到質的提高，這與DVR在國內走過的路有及其相似之處。