1.1前言
近年來，隨著城市機(jī)動車數(shù)量的不斷增長，在帶來諸多便利的同時，也存在著一些問題。車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，開發(fā)和研制出可以糾正遏制交通違法行為，有效實現(xiàn)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(nèi)外雖有類似產(chǎn)品先后被研發(fā)出并面世，但都或多或少存在著不足之處。產(chǎn)品大多采取標(biāo)清攝像機(jī)加視頻采集卡的方式實現(xiàn)對違法車輛的記錄，雖然價格低廉，但穩(wěn)定性欠缺，故障率較高，增加了維護(hù)成本和工作量。國外產(chǎn)品較為穩(wěn)定，但功能相對比較單一，價格十分昂貴，不適宜全面推廣，大多只應(yīng)用在一些要求非常嚴(yán)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(dá)測速抓拍取證系統(tǒng)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時畫面顯示器，增加網(wǎng)線插口，操作簡便明了。同時 HT3000-F測速系統(tǒng)設(shè)計更加簡單輕便，更加靈活，系統(tǒng)應(yīng)用高精度激光測速雷達(dá)檢測、全畫幅網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)抓拍圖片、控制抓拍主機(jī)、同步智能防眩補光燈（選配）、后備電源蓄電池供電和有線/無線傳輸下載（選配）等技術(shù)，通過雷達(dá)測速取證，拍攝圖片，可自動抓拍違法超速的車輛，能夠適應(yīng)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(shè)計依據(jù)
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施條例》
3.《公路交通安全實施設(shè)計技術(shù)規(guī)范》 (JTJ074-2003)
4.《公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件》（ GA/T497-2009）
5.《交通指揮系統(tǒng)工程建設(shè)通用程序和要求》（GA/T651-2006）
6.《交通管理外場設(shè)備基礎(chǔ)施工通用要求》（GA/T652-2006）
7.《交通指揮系統(tǒng)工程設(shè)計制圖規(guī)范》（GA/T515-2004）
8.《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》(GB50348—2004)
9.《安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護(hù)技術(shù)要求》（GA/T670-2006）
10.《交通電視監(jiān)視系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》（GA/T514-2004）
11.《機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)》（JJG527-2007）
12.《機(jī)動車?yán)走_(dá)測速儀》（JJG528-2004）
13．《道路交通安全違法行為圖像取證技術(shù)規(guī)范》（GA/T832-2009）
14. 國家和地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定
1.3設(shè)計原則
1、標(biāo)準(zhǔn)化：測速抓拍系統(tǒng)按照部相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計，同時，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(kuò)展。
2、可擴(kuò)展性和兼容性：
由于用戶以后的需求會不斷增加，系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)模將隨之?dāng)U大，在設(shè)計上，既要在功能上推陳出新，又要兼容舊的系統(tǒng)，以保護(hù)用戶的投資，因此我們采用模塊化設(shè)計，模塊間數(shù)據(jù)傳輸均采用標(biāo)準(zhǔn)的傳輸協(xié)議，任何一個模塊的升級短期內(nèi)都不會影響到其它模塊的正常應(yīng)用。
3、可用性：
我們的方案在充分考慮用戶實際情況，針對大多數(shù)用戶的需要，設(shè)計出可滿足各種需要的方案，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，也必須摒棄已經(jīng)安裝應(yīng)用的老的測速系統(tǒng)出現(xiàn)的各種影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的技術(shù)。
4、易用性：
測速儀采用一體化設(shè)計，模塊化的設(shè)計使安裝使用非常方便。用戶只需簡單的接線，并按相應(yīng)的調(diào)試程序進(jìn)行安裝調(diào)試就可達(dá)到的應(yīng)用效果。所有超速抓拍、實時上傳等工作均可輕松實現(xiàn)。
5、合理性：
嚴(yán)格以系統(tǒng)工程學(xué)及其它*理論指導(dǎo)設(shè)計，使系統(tǒng)的各部分合理配置，有機(jī)融合并盡可能的發(fā)揮設(shè)備潛力和軟件功能，限度地提高性能價格比。
6、*性：
充分利用科技進(jìn)步成果，采用*設(shè)備和軟件，使系統(tǒng)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的生命周期。
7、實用性：
系統(tǒng)功能充分滿足用戶的實際需求，人機(jī)界面友好，易于使用、管理、維護(hù)、擴(kuò)展。
8、可行性：
系統(tǒng)設(shè)計、選材、選型符合國家和地方政府的法規(guī)政策，與用戶及上級管理部門的管理制度相適應(yīng)，與用戶在經(jīng)濟(jì)承受能力方面的實際情況相吻合。
9、可靠性：
采取選用高集成設(shè)備，采用自動檢測、自動監(jiān)控和容錯等技術(shù)來保證可靠性。
二、工作原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
測速儀的工作原理為多普勒雷達(dá)原理：當(dāng)激光雷達(dá)發(fā)射一固定頻率的脈沖波對空掃描時，可測出目標(biāo)對激光雷達(dá)的徑向相對運動速度。HT3000-F測速抓拍系統(tǒng)主要由CCD圖像采集單元、顯示屏模塊、激光雷達(dá)、電源模塊、鋰電池等組成，并有RS485、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口，鋰電池一次充電可連續(xù)工作8
小時以上，*可以滿足正常的測速抓拍需求。
2.1激光雷達(dá)單元
HT3000型激光測速雷達(dá)，具有測速精度高，定位精準(zhǔn)，保證狹窄的探測區(qū)域。被監(jiān)控的目標(biāo)車進(jìn)入狹窄的探測區(qū)域之后，雷達(dá)測速儀發(fā)送觸發(fā)信號。在90%的情況下雷達(dá)在發(fā)送觸發(fā)信號的時刻，對應(yīng)的車輛所在的位置會在±1.5m的狹窄的探測區(qū)域之內(nèi)。當(dāng)被監(jiān)控的目標(biāo)車離開探測區(qū)域的時候，該雷達(dá)測速儀會確認(rèn)目標(biāo)車已離開探測區(qū)域，并發(fā)送目標(biāo)車的速度和車長。這種工作模式保證觸發(fā)信號和速度值屬于同一輛車，保證了測速儀的捕獲率。HT3000激光測速雷達(dá)技術(shù)參數(shù)如下：
振蕩頻率：24.15GHz
發(fā)射功率：小于10mW
無線波瓣寬度：5度（-3db）
雷達(dá)反應(yīng)時間：小于0.1秒
電源電壓：直流10.5-14.5V
功耗：DC12V時，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(jié)狀態(tài)）
2.2攝像單元
采用全畫幅CCD傳感器，具有2048×1536的圖像分辨率的深度學(xué)習(xí)攝像機(jī)。當(dāng)檢測到有超速車輛經(jīng)過時，攝像單元拍攝1－20張高清照片（數(shù)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(shè)計技術(shù)，可使得在同一個照片中清晰的顯示司機(jī)面容和車輛牌照。2.3顯示單元
高清晰高亮度的顯示單元保證了在陽光照射下仍可以看清測速儀抓拍的畫面，平均工作時間3萬小時充分保證質(zhì)量的穩(wěn)定性。在非現(xiàn)場處罰使用條件下，調(diào)試完成后可按輕觸式電源開關(guān)關(guān)閉顯示器電源，以便節(jié)省電量。2.4照明單元
在環(huán)境光線較弱或者夜晚時，要使全畫幅時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大燈對成像質(zhì)量的影響，在強(qiáng)光照射下（例如晴天正午），系統(tǒng)會自動調(diào)整攝像機(jī)的成像模式，抑止強(qiáng)光影響，保證圖片曝光正常，成像清晰。三、系統(tǒng)功能
3.1車輛捕獲功能
系統(tǒng)設(shè)備采用工業(yè)化設(shè)計，一體化結(jié)構(gòu)，使用方便，性能穩(wěn)定可靠， 設(shè)備具有隱蔽性，可在不同路段進(jìn)行固定、移動兩種方式進(jìn)行拍攝。300萬高清圖片，滿足單臺設(shè)備同時抓拍1-3車道的需求。3.2車輛圖像抓拍功能
根據(jù)用戶設(shè)定的限速值等參數(shù)（測速范圍為1km/h～600km/h），系統(tǒng)能自動測量通過車輛的瞬時速度，可自動區(qū)分車輛行駛方向。根據(jù)不同路段規(guī)定設(shè)置限速值，準(zhǔn)確拍攝超速車輛1-20張超速圖片，所抓拍的圖片能清晰顯示車輛的車牌號碼、車輛顏色、通行時間、地點、車速、限速、超速百分比以及行駛方向等。3.3系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)相機(jī)曝光功能
系統(tǒng)能夠根據(jù)光線變化自動調(diào)節(jié)相機(jī)曝光, 在環(huán)境無霧包括雨雪天、晚間無路燈照明等情況下，采用頻閃輔助光源進(jìn)行補光，保證系統(tǒng)可在多種條件下清晰的抓拍違章車輛圖像，包括車牌顏色、車輛類型及駕駛?cè)藛T的面貌特征等。
四、系統(tǒng)性能指標(biāo)
u 抓拍捕獲率：≥99%；u 測速范圍：1—600km/h；
u 測速誤差：＜100km/h時，誤差不超過-6km/h～0km/h，
≥100km/h時，誤差不超過-6%～0%；
u 雷達(dá)精度：-1-0 km/h；
u 雷達(dá)震蕩頻率：24.15GHz；
u 激光雷達(dá)發(fā)射功率：≤5mW；
u 無線波瓣寬度：5度（-3dB）；
u 雷達(dá)反應(yīng)時間：＜0.1秒；
u 攝像機(jī)：300萬CCD逐行掃描；
u 快門速度：1/50秒～ 1/10000秒；
u 鏡頭接口：C類型；
u 監(jiān)控車道：1～3車道；
u 抓拍延時：0.1秒；
u 記錄模式：1－20（可選）張/車；
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(shù)據(jù)接口：閃光燈接口1個，10/1000M以太網(wǎng)口1個。
u 傳輸方式：wifi、網(wǎng)線；
u 主機(jī)功耗：＜25W；
u 工作電壓：DC12V；
u 平均時間：MTBF≥30000h；
u 平均修復(fù)時間：MTTR≤30min；
u 接地電阻：≤4Ω；
u 工作溫度：-40℃～+80℃；
u 相對濕度：＜95%，無冷凝；
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；
