CN202103786U - 道路汽车流量视频监测统计系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种道路汽车流量视频监测统计系统，包括服务器层和客户端层，服务器层包括视频服务器和数据库服务器，客户端层包括隧道监控机、路段监控机、图像处理机、通信机、信息处理机和紧急电话计算机，隧道监控机、路段监控机、图像处理机、通信机、信息处理机以及紧急电话计算机分别与服务器连接，客户端层与服务器层之间的交互过多时，可采用三层或多层C/S模式，所述汽车流量的视频监测统计系统功能齐全，使用方便、组网能力强，安全性高且扩展能力强。

Description

道路汽车流量视频监测统计系统

技术领域

本实用新型涉及交通监测管理系统，具体是一种道路汽车流量视频监测统计系统。 

背景技术

中国的高速公路高速发展，高速公路网四通八达，一个汽车社会即将到来，而很多问题也随之而来，如交通拥挤、交通事故、各种违章现象等。因此对高速公路的有效监控和管理就显得格外重要，很多高速公路都配备了高速公路监控系统。高速公路监控系统能及时采集路段内的各种信息(如交通量、速度、占有率、车头距、气象、光强、火灾报警、交通事故等)，记录违章车辆，实现快速的交通指挥调度，充分利用道路资源，处理各种突发事件。 

视频监控技术在交通领域有着极其重要的作用。在国内外市场上，占据主导地位的视频监控系统主要有三大类：模拟视频监控系统、基于PC机的视频监控系统和全数字视频监控系统。模拟视频监控系统是第一代电视监控系统，采用模拟技术，自动化程度较低。基于PC机的视频监控系统是第二代视频监控系统，系统以计算机控制的视频矩阵为核心，技术发展已经非常成熟、性能稳定，在实际工程中应用较多，特别是在大、中型视频监控工程中的应用尤为广泛；全数字视频监控是最新崛起的以计算机技术、网络技术及图像视频压缩技术为核心的第三代视频监控系统。视频监控作为高速公路监控系统中一个重要的组成部分，能够对全路段范围进行实时视频监控、录像、报警处理、视频网络传输，为监控中心提供所需图像。它能从高速公路路段、大桥、隧道和收费站广 场的视频监控图像中提取交通监视和控制的有用信息，并与高速公路上的相关系统的信息融合，为事件检测、事故救援、交通控制等提供有效依据。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，实现监测道路经过的汽车数量及方向统计；记录时间、车型、车道、行驶方向等数据，并自动归纳统计；可以采用无线和有线的方式连网；统计出相邻两个监测点设备之间路段实时的汽车流量等功能。 

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是，道路汽车流量视频监测统计系统包括服务器层和客户端层，服务器层包括视频服务器和数据库服务器，客户端层包括隧道监控机、路段监控机、图像处理机、通信机、信息处理机和紧急电话计算机，隧道监控机、路段监控机、图像处理机、通信机、信息处理机以及紧急电话计算机分别与服务器连接。 

所述视频服务器由与CPU连接的存储器、网络接口、视频接口、RS422接口和音频接口构成，存储器、网络接口以及RS422接口与CPU双向连接，视频接口和音频接口与CPU连接。 

所述视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统。 

客户端层与服务器层之间的交互过多时，可采用三层或多层客户机/服务器(C/S)模式。 

本道路汽车流量视频监测统计系统的设计如下： 

(1)信息采集。采集路段上和隧道内的设备的各种数据(交通量、速度、时间、车型、车道、行驶方向等)。 

(2)信息处理。对采集到的数据进行实时运算、分析处理及存储在数据库服务器中。 

(3)查询统计。对数据库服务器上的数据进行处理并生成历史数据，供用户进行统计、查询等。 

(4)显示控制。根据采集来的外场设备数据，实时刷新模拟屏上的显示信息，让监控中心的工作人员及时了解整个道路设备的运行情况。 

(5)大屏幕投影仪控制及报警录像。根据需要将指定的监视器画面切换到大屏幕投影仪，进行观察和跟踪，一旦发生报警还可以对报警点进行录像。 

(6)视频监测。对道路全程视频监测，可以切换特定的摄像机和监视器、进行录像等。 

本系统使用两层C/S工作模式实现，具有一个服务器层。客户端层按功能划分为七个子系统：路段监测子系统、路段通信子系统、隧道监测子系统、信息处理子系统、图形处理子系统、广播子系统和紧急电话子系统。各个子系统的具体功能如下： 

(1)数据库服务器：监测系统的核心部分，负责数据存储、数据库管理，提供网络共享信息服务、并对数据进行综合处理和打印服务管理。 

(2)路段监测子系统：主要功能是对视频切换矩阵主机、大屏幕投影仪的各项功能进行操作和管理，控制收费站视频矩阵控制器对图像进行调度录像。在计算机上提供图形控制方式对相应摄像机进行操作。 

(3)路段通信子系统：主要管理路段各种数据通信，采集数据信息，进行类型识别，将数据信息进行分类处理、格式转化后存入数据库服务器；向下发送协调控制指令并进行时钟校对。 

(4)隧道监控子系统：主要用于隧道数据管理，采集隧道内的环境和交通数据并对各种数据进行运算和处理；实时显示隧道火灾检测器的变化曲线，对隧道交通、通风、照明、变电所等设备进行控制；在操作员确认或修改后向外场数据终端发出控制命令，操作员也可通过手动录入指令向外场数据终端发出控制命令；还对各类数据进行分析，查询隧道信息以及形成并输出各种报表。 

(5)信息管理子系统：主要负责对原始数据分析产生的历史数据及人工输入的事件数据以报表或图形方式显示并进行打印及查询。包括数据处理、查询打印、统计打印和维护。 

(6)图形处理子系统：主要功能是将采集和分析得到的各种数据以及路线走向、沿线设施位置、外场和隧道内设备布设、检测参数、工作状态等道路交通状况以图形和数字相结合的方式直观的显示出来，并动态刷新模拟屏。 

(7)广播子系统：负责将监控中心下发的语音信息在路段上广播。 

(8)紧急电话子系统：负责对路段上紧急电话的处理。 

附图说明

图1为道路汽车流量视频监测统计系统结构图； 

图2为道路汽车流量视频监测统计系统各子系统模块； 

图3为道路汽车流量视频监测统计系统功能框图； 

图4为道路汽车流量视频监测统计系统用例图； 

图5为道路汽车流量视频监测统计系统视频服务器。 

具体实施方式

参见图2，道路汽车流量视频监测统计系统为两层C/S结构，服务器层包括视频服务器和数据库服务器，客户端层包括隧道监控机、路段监控机、图像处 理机、通信机、信息处理机和紧急电话计算机，隧道监控机、路段监控机、图像处理机、通信机、信息处理机以及紧急电话计算机分别与服务器连接。所述服务器为一种嵌入式Web视频服务器和数据库服务器。视频服务器由与CPU连接的存储器、网络接口、视频接口、RS422接口和音频接口构成，存储器、网络接口以及RS422接口与CPU双向连接，视频接口和音频接口与CPU连接，采用嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统。 

参见图1，汽车流量视频监测系统的视频服务器通过交换机与隧道监控机、路段监控机、图形处理机、通信机、信息处理机、服务器等组成一个以太网，从而实现视频监测系统与其它子系统(隧道监控子系统、路段监控子系统、通信子系统、信息处理子系统)达到互通和联动的目的。服务器采用双机热备份的工作方式，能保证较高的设备冗余，在一台主机出现故障的情况下，备用机能主动代替主机工作，提高了系统的可靠性。 

汽车流量视频监测系统布控区域广阔，系统采用视频服务器直接接入网络，系统具有几乎无限的无缝扩展能力。所有设备都以IP地址进行标识，增加设备只要增加IP地址。而且由于这种系统的硬件是一个同处理器和操作系统捆绑较为紧密、功能专一、专门设计的独立的设备，不像插卡系统那样受通用计算机系统中其它软件硬件的影响，系统更稳定，便于安装、维护，易于实现系统的模块化设计，便于管理。 

参见图3，根据前面提到的系统的任务与目标，宜将系统划分成主控模块和八个功能模块，分别为系统管理模块、参数设置模块、视频采集模块、视频控制模块、信息查询模块、系统调试模块、报警自动切换与联动模块、设备采样模块。 

参见图2，一般情况下，各个客户层子系统之间不发生直接联系，而是通过数据库来发生关系，这样一则可以避免软件子系统之间的相互干扰，二则保证软件模块的移植性。路段监测子系统作为该汽车流量视频监测系统的一个重要子系统，负责全天24小时不间断地对高速公路区段进行监视。系统具有对报警信号的联动功能，通过对可控摄像机设置的预置位，当报警时，自动控制，切换关键路段及隧道直观连续的现场图像监视，并对摄像机的云台、可变镜头的聚焦、变倍、左右旋转、仰俯等进行控制，能够为总中心提供所需图像。当交通状况处于临界状态或发生阻塞时，系统将发出报警信息，同时自动驱动异常区域附近的摄像机进行跟踪监视，录像机进入正常录像状态。当气象情况达到一定的门限时或影响正常的交通时，系统将自动提供离气候异常区域最近的摄像机的确认图像并自动发出报警信息。当隧道内发生异常情况，如光强检测值超过预定值时，或发生火灾，根据系统提供的控制模型，分别启动交通控制系统，风机控制系统、照明控制系统，对现场进行有效的交通流诱导，控制风机的运行方式，照明的控制等级，隧道内的图像的跟踪监视或录像。 

参见图4，超级用户、操作员、一般用户是和系统交互的主动执行者；视频服务器、视频采集卡、硬盘录像机是系统控制的主要硬件。因此作为系统的被动执行者。通过分析系统执行者需要的功能，我们可以得出如下用例：系统管理、信息查询、参数设置、页面切换、系统调试、视频控制、设备采样、报警自动切换与录像等。用户在进行这些操作前，必须先登录。视频控制用例又可以分为云台控制用例与视频采集和录像用例，他们的执行者分别为视频服务器、视频采集卡和硬盘录像机。 

Claims (4)

1.一种道路汽车流量视频监测统计系统，包括服务器层和客户端层，其特征是，服务器层包括视频服务器和数据库服务器，客户端层包括隧道监控机、路段监控机、图像处理机、通信机、信息处理机和紧急电话计算机，隧道监控机、路段监控机、图像处理机、通信机、信息处理机以及紧急电话计算机分别与服务器层连接。

2.根据权利要求1所述的道路汽车流量视频监测统计系统，其特征是，所述视频服务器由与CPU连接的存储器、网络接口、视频接口、RS422接口和音频接口构成，存储器、网络接口以及RS422接口与CPU双向连接，视频接口和音频接口与CPU连接。

3.根据权利要求2所述的道路汽车流量视频监测统计系统，其特征是，所述视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统。

4.根据权利要求1所述道路汽车流量视频监测统计系统，其特征是，客户端层与服务器层之间的交互过多时，可采用三层或多层客户机/服务器模式。 

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