宝德嵌入式工控机在电子警察中的应用
深圳市宝德计算机系统有限公司-解决方案部
1、应用背景
近年来，随着国家大规模投入财力进行公路交通基础建设，全国道路交通网络不断扩展，使各地道路交通环境和条件得到明显升级。另外一方面，随着经济发展和人民生活水平的提升，机动车保有量飞速增加。来自公安部的消息统计显示，截至2009年底，全国机动车保有量已超过1.86亿辆，全国机动车驾驶人接近2亿人。这么庞大的机动车基数，无疑大大增加交通管理部门的工作负荷。正是基于这一现状，被形象的称为“电子警察”的智能道路监控系统应势而生，很大程度上缓解了这一难题。
电子警察系统是利用先进的图像处理技术、新一代信息传输技术、集成控制技术和智能管理技术等现代高科技手段开发的电子仪器系统，安装于城市交通路口，24小时全天候对违章闯红灯的机动车辆进行拍照。系统主要由控制机、车辆检测器、摄像机等组成。为了保证系统在恶劣的环境下连续不间断地对经过交叉路口闯红灯和超速的机动车进行自动记录，为处罚违章的机动车辆提供强有力的依据。宝德集团自主研发的多款嵌入式工控机，为视频电子警察提供了成熟解决方案，并因其价格合理，可靠性高等优势，已被广泛应用于各类智能道路监控系统中。
2、系统要求
考虑到应用的环境比较特殊，智能监控系统需要暴露在粉尘、高低温、潮湿、振动、电磁干扰等恶劣环境下，长时间、不间断地稳定运行。选用无风扇，结构紧凑、低功耗型、能长时间不间断运行的工控机才能实现整个系统稳定、可靠、长时间运行。在宝德嵌入式工控机BOX-100基础上，搭配定制化“电子警察”智能识别软件后，该系统能实现以下功能：
1.超速检测
2.超速抓拍
3.闯红灯检测及抓拍
4.车牌自动识别
3、解决方案
本方案除能抓拍闯红灯或超速车辆外，还可以记录并识别过往车辆的车牌号，并与车辆数据库对比，实时的发现可疑车辆，具有24小时不间断自动运行、效率高和减少执法过程中的人为干扰因素等特点。该系统在保障交通安全、规范驾驶意识、遏制闯红灯、超速等违章现象、打击盗抢车辆方面作用显著，是取代采用录像存储、人工识别技术的传统电子警察系统的新一代系统。
3.1 系统架构图
3.2 方案说明
红绿灯检测板能识别十字路口的红绿灯状态，并把识别结果通过串口传到BOX-100工控机上。而根据实施环境，对车辆的检测识别，可选择线圈下埋感应技术、雷达定位系统技术、微波检测技术等车辆感应检测技术，对来往车辆进行感应，并通过串口通信传给BOX-100工控机上。
BOX-100提供两组PCI插槽，可外接两个视频采集卡。每个视频采集卡可接一路全景摄像机、三组特写摄像机，南北走向和东西走向各一组，满足单个十字路口的监控需求。摄像机的数据经视频采集卡通过PCI插槽实时传到BOX-100。运行在BOX-100上的智能程序，通过分析接收来的红绿灯检测信号和车辆检测串口信号，判断车辆是否穿红灯，是否超速，是否逆行行驶。如果此时符合违章闯红灯条件，则发出控制命令对违章车辆拍摄，并且进行压缩、合并、存储，最后进行传输。
BOX-100中集成的VGA和DVI接口，可同时外接两套界面显示装置，方便技术人员及系统管理人员对系统进行维护和识别。一个网络接口，可实现数据与后端控制中心服务器的实时数据传输。内置1个CompactFlash卡插槽和一个2.5英寸硬盘卡槽，即可轻松内置各类定制操作系统，还可实现在与后端控制中心服务器通讯不佳状况下的实时数据本地保存，为系统安全稳定运行提供了硬件基础。宝德嵌入式工控机具有良好的兼容性，完全可以满足控制机配备多块数据采集卡和图像采集卡的需求，实现系统图像的抓拍、压缩、信号的采集、控制等功能。
4、系统配置
1：硬件配置
主板 采用基于Mini-ITX规格的工业主板
芯片组 采用Intel 945GSE+ICH7M高性能芯片组
处理器 板载Intel Atom N270 1.6GHz处理器
内存 采用1GB DDRⅡ内存
硬盘 SATA笔记本硬盘或CF卡
网络 提供1个百兆网口，支持网络启动功能，提供1个MiniPCI_E插槽，可选无线网卡
显示 Intel945GSE集成显示控制器，提供DVI、VGA显示输出接口，支持1080P（配置硬件解码卡）
扩展性 提供2个标准的PCI接口，可同时安装2张PCI视频采集卡
电源 采用DC 12V输入，支持来电自启
冷却系统 采用无风扇箱体散热设计，超低功耗
2．软件平台
•windows 系列操作系统平台；智能抓拍监控软件。
5、产品特点
BOX-100是一款工业级无风扇嵌入式电脑，箱体采用镁铝合金结构，外形紧凑美观，方便嵌入连接各种设备。基于Intel 945GSE+ ICH7M芯片组,板载Intel Atom N270处理器，内存最大可支持2GB DDRⅡ400/533MHz内存。支持DVI、VGA显示输出，具有2个内置com接口、2个USB接口、1个网络接口，内置2个PCI插槽。BOX-100具备稳定可靠的工业级产品性能优势，适合应用于电子抓拍、视频监控等领域。
产品特点：
1：主机采用基于MINI-ITX规格的超低功耗工业主板
2：箱体采用镁铝合金接口，外观美观大方
3：系统采用无风扇箱体散热设计，超低功耗
4：多显示输出，支持DVI,VGA标准接口输出，配置硬件解码卡可支持1080P高清视频
5：DC12V输入，来电自启功能
6、电子警察未来发展趋势
伴随着我国目前正在进行的城镇化建设，电子警察设备已无所不在，毫无疑问，作为科技强警重要手段之一且技术日渐成熟的交通监控设备（即电子警察）在国家有关部门的正确监督与引导下，为我国的经济腾飞发挥了重要的作用。在公安部和科技部推广的“3111”示范城市建设的内容当中，电子警察和治安卡口都是重要的组成部分，在未来的三到五年内，电子警察行业必将迎来一个更大的发展机遇，竞争也将日趋激烈，技术手段上的竞争的关键。未来的技术发展主要体现在两个方面，一是视频检测及智能分析等先进的技术手段将在电子警察系统方面得到实际的应用，这将大大丰富电子警察系统的功能，二是基于嵌入式操作系统的产品将成为主流，这将使电子警察系统在稳定性方面得到质的提高，这与DVR在国内走过的路有及其相似之处。