水源地监控系统简介

水源地监控系统简介

孙铭泽

丹东东方测控技术股份有限公司辽宁省丹东市118000

系统设计

1、前端信息采集系统

前端信息采集子系统负责完成人员车辆综合信息的采集，包括对经过的所有人员车辆的监控以及车辆卡口抓拍，获得车辆图像，并自动实时地识别车牌字符，记录下人员车辆经过的时间、地点、车牌号、行驶方向等数据，并全部汇入网络传输子系统，传输至中心管理平台。

2、信息采集系统组成

前端采集系统主要由200万像素高清网络摄像机、200万像素高清红外智能球型摄像机、LED补光灯、闪光灯、卡口抓拍主机、工业级以太网交换机、光传输设备等组成。

3、信息采集系统功能

周界入侵检测是将周界监控范围内所有禁止入侵的区域设置为防区。这样当有入侵者侵入防范区域时就会被智能视觉监控系统自动锁定并标识出行动轨迹，同时会发出报警。这里的报警分前端和后端两种，前端报警可通过声光报警器来实现，入侵者触发报警时，监控系统会发出警报声警告入侵者，后端报警可通过PC软件来实现，通知管理人员马上对入侵行为进行处理。这样就真正做到了"事前防范"，避免了经济损失。

可将智能视觉监控系统的录像功能设置为"报警触发录像"，即在发生报警时才触发录像功能，这样可以过滤掉大量无用的录像内容，既节省了录像硬盘空间延长了可录像时间，又避免了穃-看录像时的大量繁琐工作，只需对报警时的录像进行确认即可。

智能视觉监控系统可检测不同方向的入侵，可根据需要设置进入防区的方向为非法方向，而出防区的方向为合法方向。这样就只对进入防区的人或车辆进行检测并报警，而对走出防区的人和车辆视而不见。

智能视觉监控系统支持日程设置，即可对监控区域划分时段进行不同的检测方式。例如，上午9时至下午5时这段时间为工作时间，可能会有大量工人出入防区，则可将这段时间设置为不检测时段，以避免不必要的报警；而从下午5时至次日上午5时这段时间为下班时间，不允许任何人员进入防区，则设置为入侵检测时段，开始防范。

智能视觉服务器提供了智能、灵活、有效的入侵检测功能。该智能视觉服务器能够自动检测侵入监控防区的入侵者（人和交通工具），能够自动区分入侵者的种类、大小、速度、移动方向等特征，并能有效地识别伪装。

智能处理模块具有室外环境应用能力，能够对环境背景进行自学习、自适应和自调节，当天气环境变化时不需要手工更改系统参数。前端设备在对输入视频流进行智能处理之后，同时支持模拟视频和网络流媒体视频双模输出，所以便于与传统监控结合起来，达到综合全面的监控效果。将周界监控范围内所有禁止入侵的区域设置为防区。这样当有入侵者侵入防范区域时就会被智能视觉监控系统。

4、安全生产管理

水域某些地方水深，一般不适宜人去游泳，容易发生意外事故，若该区域一旦有物体进入即会发生报警。还可联动语音设备，进行语音呼叫。

5、闸门开启状态分析

为保证闸门区的安全，严禁泄洪闸门附近有人入侵、徘徊、滞留，更警惕是否会遗留危险物品，防止破坏闸门。操作人员在使用控制系统操作闸门时，通过视频监控系统监视闸门和水流情况。操作人员不可能24小时守在监视器屏幕前盯着异常情况的发生，这就需要“智能大脑”——视频分析的帮助，通过对规则的设定，一旦有不同于正常情况的规则时及时产品报警。并可与语音对讲联动，进行语音通报。

6、水面清洁度检测

水面出现不明物体，如石油泄露、水面垃圾堆积等；水面场景发生变化，进而进行分析报警。

7、卡口抓拍系统工作原理

该系统利用光电、计算机、图像处理、模式识别、数据库处理等先进技术，对监控路段的过往车辆进行全天候实时监控并记录相关图像数据。该系统采用工业级高清智能一体化抓拍相机作为图像采集设备，采用纯视频的触发方式，高清智能一体化抓拍相机通过视频检测获得一个触发信号实现联动抓拍，动态获取路口的实时高清图像，同时可自动联动闪光灯辅助补光，使得在夜间也可拍出高清晰图片。

高清智能一体化抓拍相机本身具有图像处理芯片，可以实现对抓拍图像进行数字化处理。在高清智能一体机芯片上的集成车牌识别算法，利用当前先进的数字图像处理技术，根据离散数学的相关算法对捕获的数字图像信号进行不断的运算分析，自动获取所拍车辆的车牌号码、号牌颜色等数据。并可将车辆的通过时间、地点、行驶方向、号牌号码、主动窄波雷达检测到的车速等数据，通过智能一体化抓拍相机统一处理并输出综合分析数据，通过网络发送至后端的终端服务器，由终端服务器实现二次识别和校验，保障数据准确性，由终端服务器将智能抓拍一体机提供的数据进行统一校对、汇总和记录。

我们将各个功能模块集成在一体化抓拍相机之中，可通过内置硬件独立完成检测、触发、补光联动、车速测量、压缩图片等过程；并集成设备状态监测和恢复模块，识别模块，上传模块以及备份存储空间。通过对资源的合理分配和利用，以最为高效的方式来处理高清卡口的全部逻辑过程。

在监控中心终端服务器将汇总的数据传输至中心服务器，智能交通管理平台将接收到的前端车牌识别结果实时与黑名单进行比对。发现可疑车辆时，实时报警提示；当报警发生时，自动将报警信息上传给指挥中心，同时以声音、图形及文字的方式提示中心值班人员，直到人员干预解除报警，所有报警信息同时生成日志记录到数据库中，方便以后查询和检索。抓拍的图片及相关信息统一存储到网络存储服务器（IP-SAN）中。

8、系统拓扑结构

车辆检测单元：纯视频触发；

图像抓拍单元：高清一体化抓拍相机、智能补光灯；

识别处理单元：高清一体化抓拍相机集成识别算法单元；

网络传输单元：交换机及光电转换、网线及光纤。

高清智能卡口前端子系统组成结构图

1）车辆检测单元

通过纯视频的方式，经过算法的计算，生成检测信号给抓拍一体机进行。

2）图像抓拍单元

图像抓拍单元由高清智能抓拍相机、补光设备组成，根据现场环境需要，包括环境补光灯。

高清抓拍摄像机能输出高清照片，从所拍照片上能清晰呈现机动车正面全貌、车牌及司乘人员面部特征。输出的照片上会叠加车道信息、时间信息、车辆速度等信息。

3）识别处理单元

高清智能一体化抓拍相机内部的DSP处理芯片集成车牌识别算法，可以对抓拍的车辆照片自动识别车牌号码，车牌颜色等，并叠加车道信息、时间信息、车辆速度信息等后，传输给后端的终端服务器。将图片和识别信息储存在终端服务器和数据库服务器中。高清智能一体化抓拍相机采用高密度集成技术，车牌号码及车牌颜色识别识别等关键技术集成在相机DSP处理芯片中，采用嵌入式架构提高了系统稳定性，保障前端系统的稳定运行。