1.1前言
近年來(lái)，隨著(zhù)城市機動(dòng)車(chē)數量的不斷增長(cháng)，在帶來(lái)諸多便利的同時(shí)，也存在著(zhù)一些問(wèn)題。車(chē)輛違法行為層出不窮，交通事故頻頻發(fā)生，都給城市交通管理造成了一定的難度。在“向科技要警力、向科技要效率”的今天，充分利用高科技手段，開(kāi)發(fā)和研制出可以糾正遏制交通違法行為，有效實(shí)現交通管理，提高交通運輸效率的產(chǎn)品顯的十分必要。目前國內外雖有類(lèi)似產(chǎn)品先后被研發(fā)出并面世，但都或多或少存在著(zhù)不足之處。產(chǎn)品大多采取標清攝像機加視頻采集卡的方式實(shí)現對違法車(chē)輛的記錄，雖然價(jià)格低廉，但穩定性欠缺，故障率較高，增加了維護成本和工作量。國外產(chǎn)品較為穩定，但功能相對比較單一，價(jià)格十分昂貴，不適宜全面推廣，大多只應用在一些要求非常嚴格的智能測速抓拍領(lǐng)域。針對上述情況，公司推出了新一代激光雷達測速抓拍取證系統HT3000-F。它相對HT3000-E測速儀有了很大的改進(jìn)，在儀器上面增加了實(shí)時(shí)畫(huà)面顯示器，增加網(wǎng)線(xiàn)插口，操作簡(jiǎn)便明了。同時(shí) HT3000-F測速系統設計更加簡(jiǎn)單輕便，更加靈活，系統應用高精度激光測速雷達檢測、全畫(huà)幅網(wǎng)絡(luò )攝像機抓拍圖片、控制抓拍主機、同步智能防眩補光燈（選配）、后備電源蓄電池供電和有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)傳輸下載（選配）等技術(shù)，通過(guò)雷達測速取證，拍攝圖片，可自動(dòng)抓拍違法超速的車(chē)輛，能夠適應多種惡劣天氣及夜間工作的全天候工作模式，可對路面上的超速違法行為給予打擊。
1.2設計依據
1.《中華人民共和國道路交通安全法》2.《中華人民共和國道路交通安全法實(shí)施條例》
3.《公路交通安全實(shí)施設計技術(shù)規范》 (JTJ074-2003)
4.《公路車(chē)輛智能監測記錄系統通用技術(shù)條件》（ GA/T497-2009）
5.《交通指揮系統工程建設通用程序和要求》（GA/T651-2006）
6.《交通管理外場(chǎng)設備基礎施工通用要求》（GA/T652-2006）
7.《交通指揮系統工程設計制圖規范》（GA/T515-2004）
8.《安全防范工程技術(shù)規范》(GB50348—2004)
9.《安全防范系統雷電浪涌防護技術(shù)要求》（GA/T670-2006）
10.《交通電視監視系統工程驗收規范》（GA/T514-2004）
11.《機動(dòng)車(chē)超速自動(dòng)監測系統》（JJG527-2007）
12.《機動(dòng)車(chē)雷達測速儀》（JJG528-2004）
13．《道路交通安全違法行為圖像取證技術(shù)規范》（GA/T832-2009）
14. 國家和地方相關(guān)標準的規定
1.3設計原則
1、標準化：測速抓拍系統按照部相關(guān)標準規范規定的技術(shù)要求進(jìn)行設計，同時(shí)，在采用高清攝像技術(shù)方面又進(jìn)行了功能和性能上的擴展。
2、可擴展性和兼容性：
由于用戶(hù)以后的需求會(huì )不斷增加，系統建設的規模將隨之擴大，在設計上，既要在功能上推陳出新，又要兼容舊的系統，以保護用戶(hù)的投資，因此我們采用模塊化設計，模塊間數據傳輸均采用標準的傳輸協(xié)議，任何一個(gè)模塊的升級短期內都不會(huì )影響到其它模塊的正常應用。
3、可用性：
我們的方案在充分考慮用戶(hù)實(shí)際情況，針對大多數用戶(hù)的需要，設計出可滿(mǎn)足各種需要的方案，并充分考慮了人為不可抗拒的其他因素造成故障的可能性；同時(shí)，也必須摒棄已經(jīng)安裝應用的老的測速系統出現的各種影響系統穩定性的技術(shù)。
4、易用性：
測速儀采用一體化設計，模塊化的設計使安裝使用非常方便。用戶(hù)只需簡(jiǎn)單的接線(xiàn)，并按相應的調試程序進(jìn)行安裝調試就可達到的應用效果。所有超速抓拍、實(shí)時(shí)上傳等工作均可輕松實(shí)現。
5、合理性：
嚴格以系統工程學(xué)及其它*理論指導設計，使系統的各部分合理配置，有機融合并盡可能的發(fā)揮設備潛力和軟件功能，限度地提高性能價(jià)格比。
6、*性：
充分利用科技進(jìn)步成果，采用*設備和軟件，使系統具有完備的功能，并且易于升級換代，在保證其*性的前提下具有較長(cháng)的生命周期。
7、實(shí)用性：
系統功能充分滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需求，人機界面友好，易于使用、管理、維護、擴展。
8、可行性：
系統設計、選材、選型符合國家和地方政府的法規政策，與用戶(hù)及上級管理部門(mén)的管理制度相適應，與用戶(hù)在經(jīng)濟承受能力方面的實(shí)際情況相吻合。
9、可靠性：
采取選用高集成設備，采用自動(dòng)檢測、自動(dòng)監控和容錯等技術(shù)來(lái)保證可靠性。
二、工作原理及系統結構
測速儀的工作原理為多普勒雷達原理：當激光雷達發(fā)射一固定頻率的脈沖波對空掃描時(shí)，可測出目標對激光雷達的徑向相對運動(dòng)速度。HT3000-F測速抓拍系統主要由CCD圖像采集單元、顯示屏模塊、激光雷達、電源模塊、鋰電池等組成，并有RS485、以太網(wǎng)數據接口，鋰電池一次充電可連續工作8
小時(shí)以上，*可以滿(mǎn)足正常的測速抓拍需求。
2.1激光雷達單元
HT3000型激光測速雷達，具有測速精度高，定位精準，保證狹窄的探測區域。被監控的目標車(chē)進(jìn)入狹窄的探測區域之后，雷達測速儀發(fā)送觸發(fā)信號。在90%的情況下雷達在發(fā)送觸發(fā)信號的時(shí)刻，對應的車(chē)輛所在的位置會(huì )在±1.5m的狹窄的探測區域之內。當被監控的目標車(chē)離開(kāi)探測區域的時(shí)候，該雷達測速儀會(huì )確認目標車(chē)已離開(kāi)探測區域，并發(fā)送目標車(chē)的速度和車(chē)長(cháng)。這種工作模式保證觸發(fā)信號和速度值屬于同一輛車(chē)，保證了測速儀的捕獲率。HT3000激光測速雷達技術(shù)參數如下：
振蕩頻率：24.15GHz
發(fā)射功率：小于10mW
無(wú)線(xiàn)波瓣寬度：5度（-3db）
雷達反應時(shí)間：小于0.1秒
電源電壓：直流10.5-14.5V
功耗：DC12V時(shí)，電流小于700mA
工作溫度范圍：-40~80攝氏度
相對濕度范圍：0~90%（非凝結狀態(tài)）
2.2攝像單元
采用全畫(huà)幅CCD傳感器，具有2048×1536的圖像分辨率的深度學(xué)習攝像機。當檢測到有超速車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)，攝像單元拍攝1－20張高清照片（數量可選），并在前端本地進(jìn)行存儲。攝像單元集成了的鏡頭設計技術(shù)，可使得在同一個(gè)照片中清晰的顯示司機面容和車(chē)輛牌照。2.3顯示單元
高清晰高亮度的顯示單元保證了在陽(yáng)光照射下仍可以看清測速儀抓拍的畫(huà)面，平均工作時(shí)間3萬(wàn)小時(shí)充分保證質(zhì)量的穩定性。在非現場(chǎng)處罰使用條件下，調試完成后可按輕觸式電源開(kāi)關(guān)關(guān)閉顯示器電源，以便節省電量。2.4照明單元
在環(huán)境光線(xiàn)較弱或者夜晚時(shí)，要使全畫(huà)幅時(shí)間拍攝到清晰的照片，需使用輔助光源進(jìn)行補光，通常輔助光源可以選擇恒定照明燈或者閃光燈。在夜間，閃光燈還可以有效抑止汽車(chē)大燈對成像質(zhì)量的影響，在強光照射下（例如晴天正午），系統會(huì )自動(dòng)調整攝像機的成像模式，抑止強光影響，保證圖片曝光正常，成像清晰。三、系統功能
3.1車(chē)輛捕獲功能
系統設備采用工業(yè)化設計，一體化結構，使用方便，性能穩定可靠， 設備具有隱蔽性，可在不同路段進(jìn)行固定、移動(dòng)兩種方式進(jìn)行拍攝。300萬(wàn)高清圖片，滿(mǎn)足單臺設備同時(shí)抓拍1-3車(chē)道的需求。3.2車(chē)輛圖像抓拍功能
根據用戶(hù)設定的限速值等參數（測速范圍為1km/h～600km/h），系統能自動(dòng)測量通過(guò)車(chē)輛的瞬時(shí)速度，可自動(dòng)區分車(chē)輛行駛方向。根據不同路段規定設置限速值，準確拍攝超速車(chē)輛1-20張超速圖片，所抓拍的圖片能清晰顯示車(chē)輛的車(chē)牌號碼、車(chē)輛顏色、通行時(shí)間、地點(diǎn)、車(chē)速、限速、超速百分比以及行駛方向等。3.3系統自動(dòng)調節相機曝光功能
系統能夠根據光線(xiàn)變化自動(dòng)調節相機曝光, 在環(huán)境無(wú)霧包括雨雪天、晚間無(wú)路燈照明等情況下，采用頻閃輔助光源進(jìn)行補光，保證系統可在多種條件下清晰的抓拍違章車(chē)輛圖像，包括車(chē)牌顏色、車(chē)輛類(lèi)型及駕駛人員的面貌特征等。
四、系統性能指標
u 抓拍捕獲率：≥99%；u 測速范圍：1—600km/h；
u 測速誤差：＜100km/h時(shí)，誤差不超過(guò)-6km/h～0km/h，
≥100km/h時(shí)，誤差不超過(guò)-6%～0%；
u 雷達精度：-1-0 km/h；
u 雷達震蕩頻率：24.15GHz；
u 激光雷達發(fā)射功率：≤5mW；
u 無(wú)線(xiàn)波瓣寬度：5度（-3dB）；
u 雷達反應時(shí)間：＜0.1秒；
u 攝像機：300萬(wàn)CCD逐行掃描；
u 快門(mén)速度：1/50秒～ 1/10000秒；
u 鏡頭接口：C類(lèi)型；
u 監控車(chē)道：1～3車(chē)道；
u 抓拍延時(shí)：0.1秒；
u 記錄模式：1－20（可選）張/車(chē)；
u 存儲圖像容量：16G；
u 抓拍圖片分辨率：2048*1536；
u 圖片壓縮方式：JPEG；
u 報警輸出：1路；
u 數據接口：閃光燈接口1個(gè)，10/1000M以太網(wǎng)口1個(gè)。
u 傳輸方式：wifi、網(wǎng)線(xiàn)；
u 主機功耗：＜25W；
u 工作電壓：DC12V；
u 平均時(shí)間：MTBF≥30000h；
u 平均修復時(shí)間：MTTR≤30min；
u 接地電阻：≤4Ω；
u 工作溫度：-40℃～+80℃；
u 相對濕度：＜95%，無(wú)冷凝；
u 尺寸（正面視圖）：
v 前后：23.5cm+3.5cm（鏡頭）
v 左右：21.5cm+3cm（手柄）x2
v 高度：15cm
u 重量：2.2kg；
