無人值守停車場系統解決方案

我司的車牌識別相機在識別核心汲取了目前國內外車牌識別算法的精華及控制模式的基礎上,實現了真正意義上的嵌入控制模式,集管理電腦、識別模塊與管理軟件于一體化,最大化的減少工程施工。
由于安裝位置的不固定性,車牌的反光、逆光、背光等因素將直接影響車牌的識別,我司改進后的算法對以上車牌的識別得到了極大的提升,使得在車輛識別攝像機的抓怕范圍內,實現了全天候下的99.8%識別率。
車牌自動識別停車場管理系統支持固定用戶、免費用戶自動開閘,臨時用戶、儲值用戶自動計算費用、車輛出入查詢、報表打印、LED顯示、圖象對比,手工補錄等強大功能;系統采用模塊化設計,集成化程度高,安裝調試工作比傳統停車場系統節省近一半時間。
一、系統簡述
1.1 車牌自動識別云管理系統結構圖和進出流程


1.1.1入場流程
1.1.1.1臨時車(外來車輛:即在該停車場管理系統數據庫中無該車輛的相關預設信息)
當車輛駛入入口識別區時,攝像機立即抓拍照片,實時識別出車牌號碼,將車牌號碼傳輸到管理終端軟件,在數據庫中查詢信息進行核對,核準為臨時車后,軟件自動記錄該臨時車輛入場信息(車牌號碼、入場時間、車輛類別),系統傳達道閘開閘放行指令,顯示屏顯示“車牌/歡迎光臨”,同時語音系統發出相應的歡迎語,車輛入場后道閘自動關閉。
1.1.1.2月租/儲值/免費車(內部車輛:即在該停車場管理系統數據庫中已經錄入該車輛的相關信息)
上述三種車輛我們統稱為固定車,當固定車輛駛入入口識別區時,攝像機實時識別出車牌并抓拍圖片,將車牌號碼傳輸到管理終端軟件,車牌識別管理終端軟件核對信息,核準為的固定車后,并且在有效期內,軟件自動記錄該車輛入場信息(車牌號碼、入場時間、車輛類別),系統傳達道閘開閘放行指令,顯示屏顯示“車牌/歡迎光臨”, 同時語音系統提示有效期及相應的歡迎語,車輛入場后道閘自動關閉。
1.1.1.3特殊臨時車(即一些政府部門、軍隊、消防、醫療等特殊車輛)
當該類車輛駛入入口識別區時,攝像機立即抓拍照片,實時識別出車牌號碼并分辨出是軍車牌、警車牌等特殊車牌,將車牌號碼信息傳輸到管理終端軟件,在管理終端軟件自動記錄該臨時車輛入場信息(車牌號碼、入場時間、車輛類別),并且道閘自動打開,顯示屏顯示“車牌/歡迎光臨”,同時語音系統發出有相應的歡迎語,車輛入場后道閘自動關閉。
注:如果由于車輛本身的停靠位置或其它特殊原因造成車牌不在識別區域內,相機無法識別出車牌時,車輛管理員可通過軟件手工錄入該車車牌信息代替系統自動識別車牌來完成車輛進場


(入場流程圖)

1.1.2 出場流程
1.1.2.1臨時車
當車輛駛入出口識別區,車牌進入到視頻上畫的觸發區域時,相機抓拍照片,輸出識別的車牌結果并發送到管理終端軟件上,管理軟件對車輛信息進行核對,核準為臨時車后,計算應繳費用并在顯示屏上顯示“車牌、停車時長、請繳費xx元”,語音系統提示車牌、收費金額,收費員收取應收金額后,點擊軟件上的“確認放行”按鈕,軟件自動記錄出場信息(車牌號碼、出場時間、收費金額、車輛類別)并且道閘自動打開,顯示屏顯示及播報歡送語,車輛出場后道閘自動關閉。 
1.1.2.2月租/儲值/免費車
當車輛駛入識別區,車牌進入到視頻上畫的觸發區域時,相機抓拍照片,輸出識別的車牌結果并發送到管理終端軟件上,管理軟件對車輛信息進行核對,核準為有效的固定車后,電腦自動記錄出場信息(車牌號碼、出場時間、車輛類別),信息核準后道閘自動打開放行;月租車輛時顯示屏顯示“車牌和有效期”,語音播報“車牌和此卡可有日期xx日”;儲值車輛時顯示車牌和應交費用和卡上余額,語音播報“車牌和請繳費xx元,卡上余額xx元”。
1.1.2.3特殊臨時車
當車輛駛入識別區,車牌進入到視頻上畫的觸發區域時,相機抓拍照片,輸出識別的車牌結果并發送到管理終端軟件上,管理軟件對車輛信息進行核對,核準為特殊臨時車后,軟件自動記錄該類車輛出場信息(車牌號碼、入場時間、減免停車費、車輛類別),并且道閘自動打開免費放行,顯示屏顯示“車牌號碼/祝您一路平安”, 語音系統提示相關歡送語,車輛入場后道閘自動關閉。
注:如果由于車輛本身的停靠位置或其它特殊原因造成車牌不在識別區域內,識別控制機無法識別時,車輛管理員可通過軟件手工錄入車牌代替系統自動識別車牌完成車輛出場(但車輛的出場記錄及計費工作還是由電腦自行完成的)。


(臨時車輛出場流程圖)


(固定車輛出場流程圖)

1.2 云平臺與公安網平臺對接
按照項目實施及管理要求,停車場必須與當地公安網管理系統平臺對接,對進出停車場的車輛進行實時有效的監管。要求停車場管理平臺能夠將車輛信息推送到公安網管理平臺,推送數據包括車牌號碼,進出場時間,抓拍的車輛照片。
要實現數據與公安網的對接,需要進行數據開發對接,公安網需要提供接口文檔,我司根據接口文檔開發相應的對接程序。





二、系統設計功能概述
2.1、車牌識別道閘一體機系統硬件功能說明

2.1.1外觀特點:道閘一體機采用一體式設計,每套設備包含:車牌識別攝像機、道閘、信息顯示屏、揚聲器、補光燈、車輛檢測器、PLC中央控制集成系統,安裝、維護簡單方便。
2.1.2主要部件功能: 
LED顯示:入場顯示兩行,分別是歡迎用語、車牌號碼、余位及公司信息。出場分兩行顯示,分別是車牌,停車場時間及繳費金額及公司信息,可以自定義廣告信息。
語音:播報與顯示信息相對應的語音
機箱:采用經特殊工藝處理的鋼板制成,表面用藍色或白色高級汽車漆涂敷,既防止腐蝕,又可以防止由于紫外線照射引起的褪色;
電機:免維護,電機可以被制動于任意位置而不會造成損壞。在兩個終端極限位置時,該電機功率自動減退至約20W,既可節省能耗,又可避免冷凝及腐蝕,即使在寒冷的冬季也可正常運轉;
安裝:固定四個道閘固定螺絲即可,一體式設計分部位安裝固定螺絲,安裝維護非常方便。 
2.1.3車牌識別相機: 


?含識別主機一體式攝像機,集車牌識別、攝像、前端儲存、補光等一體,采用高清寬動態CMOS和美國安霸頂級S2L66芯片
(即相機內置車牌識別功能并能自行控制補光燈,CMOS指圖像傳感器,安霸是高端智能相機的主流芯片商,寬動態CMOS有助于在逆光,順光環境的成像)
?大角度識別,滿足≤40°的通道環(即相機中心延長線與車牌面中垂線的夾角)
?高清畫質更優秀,支持視頻和抓拍圖片分辨率達1920*1080(視頻和圖像分辨率為200W像素)
?支持第四代3D降噪MCTNF(目前最頂尖的圖像降噪技術,時域+空域降噪)
?支持強光抑制,寬動態(強光抑制指在強光背景下提升物體的亮度,支持強順逆光環境下車牌成像清晰)
?圖像清晰,色彩還原性強,運動物體無拖影(默認快門已經滿足99%以上現場環境)
?3A控制(自動增益控制、自動曝光、自動白平衡),自動跟蹤光線變化(即根據場景變化,調節亮度,顏色)
?白天夜間自動切換,用戶無需設置白天夜間曝光增益即可滿足99%以上現場調試。
?可實現視頻識別抓拍、IO觸發抓拍、網絡觸發抓拍(視頻識別即字面表達,IO觸發是通過一個脈沖進相機的輸入端口可以觸發抓拍識別,網絡觸發即發送手動抓拍命令)
?閃光燈補光智能判斷外界環境,自動開啟和關閉,無需人為設置
?抓拍模式下白天與夜晚抓拍車牌清晰度高
?抓拍延時時間很短
?車牌識別率>99.8%,支持全系列車牌,包括藍牌,黃牌,警牌,新武警,新軍牌,單雙層牌及粵港澳車牌,新能源車牌,使館車牌,老式不反光車牌,支持視頻識別和觸發識別,支持多種補光模式,支持默認省份設置
?支持自定義OSD疊加地點信息,調試信息(視頻窗口可以疊加時間,地點信息,還可以疊加算法運行速度,實時車牌號)
?支持雙碼流,滿足網絡帶寬較低情況,平衡解碼負載(高清200W H.264+ 子碼流 720*480 最大均支持到25幀)
?采用國際頂尖半導體安霸最高性能多核平臺,性能可靠、穩定
?采用電動變焦鏡頭,不用打開護罩,方便調試,可遠程協助客戶調焦
?相機,閃光燈,護罩一體型,節約用戶成本
?支持固定車脫機開閘,臨時車脫機開閘,語音播報顯示收費
?車速支持0-30公里/小時
?支持最大車道寬度4.5米(場景車道越寬,車牌就越小,而算法車牌寬度最小值是固定的,所以算法識別的輸入圖像分辨率越高,對場景寬度的適應性越大,但識別速度也會越慢)
?支持遠距離架設(同理與最大車道寬度一樣,鏡頭極限距離時候車牌真實寬度不大時候,分辨率越高越容易識別車牌)
?支持最高25幀H.264 200W高清流+D1子碼流+200W JPEG抓拍
?支持USB接口對接U盤
?支持H.264錄像,ONVIF協議(264錄像已有,ONVIF待加)(H.264已有WINDOWS SDK,可集成在收費系統里,ONVIF是用來對接標準的安防監控系統的,一般NVR都支持,包括海康,大華的監控系統。)
?支持道閘開閘紅綠燈顯示



2.1.4相機參數配置

相機像素

200萬

天堂AV在线 全天識別率

99.8%

觸發抓拍

天堂AV在线 視頻識別觸發抓拍、壓地感(IO)觸發抓拍、485觸發

天堂AV在线 接口

天堂AV在线 RJ4510M/100M/1000M自適應以太網口; RS-485接口, RS-232接口, IO輸入接口, IO輸出接口等接口豐富,滿足不同系統需要

天堂AV在线 黑白名單功能

可根據存儲的黑白名單自動控制外接道閘開/關

識別車牌

支持默認省份設置,支持藍牌,黃牌,警牌,新武警,新軍牌,新能源車牌,單、雙層牌及粵港澳車牌,使館車牌,陰陽光車牌

脫機模式

無控制板,脫機顯示、脫機收費、脫機語音

相機調焦

天堂AV在线 采用2.8mm-12mm電動變焦/手動鏡頭,不用打開護罩,方便調試,可遠程協助客戶調焦

天堂AV在线 存儲

天堂AV在线 自帶存儲卡,支持最大64G MicroSD/SDHC/SDXC卡本地存儲

圖像傳感器

天堂AV在线 1/2.7"逐行掃描 CMOS

天堂AV在线 快門速度

1/25 ~1/16875 秒

補光燈

內、外置補光燈,智能算法控制或設定時間控制

DSP處理器

天堂AV在线 美國安霸頂級S2L66芯片 性能可靠,穩定

分辨率

平衡解碼負載(高清200W H.264+ 子碼流 720*480 最大均支持到25幀)JPEG:1888x1048  JPEG: 1920*1080

天堂AV在线 信息疊加

支持OSD疊加日期,時間,地點等信息;OSD顏色自選

光線調節

天堂AV在线 晴天抑制順逆光,夜間抑制車燈眩光

風扇

內置風扇散熱防潮

脫機存儲

天堂AV在线 可脫機存儲10000條固定車牌號碼,20000條車輛進出記錄,抓拍圖片20000張

2.1.5內部結構分布

如若分離一體機與閘機卸掉上圖中螺絲
2.1.6內部接線圖:
2.1.7道閘部分能介紹
?停電手搖電機底部手輪起桿,來電自動復位
?曲臂連桿機芯結構,起、落桿運行平穩
?無線遙控控制起桿、落桿和停止
?遇阻返回(僅使用圓齒式限位裝置可用)
?紅外對射防砸(需配紅外對射裝置)
?支持地感防砸及車過自動落桿(需安裝地感裝置)
?接停車場系統開、關控制信號(要求為干接點信號)
?紅綠燈接口,干接點輸出(可接電流小于10 A的紅綠燈)
?提供限位狀態信號給停車場系統(輸出COM/NO/NC)
?延時自動落桿功能(出廠默認該功能關閉)
2.1.8道閘參數配置
工作環境參數:
1工作電源:220 V±10 % 50 / 60 H z
2、額定功率:200W
3、機芯及控制器工作溫度:- 35℃~ + 80℃
4、相對濕度:≤90 % R H
5、遙控距離:空曠小于100米,≥30米

天堂AV在线 閘桿類型

桿長(L)

起落桿時間

天堂AV在线 中心高度H

直桿

6米≥L≥5米

天堂AV在线 6秒

天堂AV在线 H=0.83米,閘桿中心離地面高度

天堂AV在线 5米>L≥4.5米

天堂AV在线 6秒

H=0.83米,閘桿中心離地面高度

4.5米>L≥3米

天堂AV在线 3秒

H=0.83米,閘桿中心離地面高度

天堂AV在线 L≤4米

1.5秒

H=0.83米,閘桿中心離地面高度

90°曲桿

L≤6米

天堂AV在线 6秒

H=0.83米,閘桿中心離地面高度

180°折桿

L≤5米

6秒
H=0.83米,閘桿中心離地面高度

天堂AV在线 二欄柵欄桿

5米≥L>4米

6秒

H=0.9米,閘桿中心離地面高度

4米≥L>3米
6秒
H=0.9米,閘桿中心離地面高度

三欄柵欄桿

4米≥L>3米
6秒

H=1.5米,閘桿中心離地面高度

3米≥L>2米
6秒
H=1.5米,閘桿中心離地面高度
2.1.9車輛檢測器
車輛檢測主要通過地感線圈檢測車輛的有無,主要應用于判斷道閘欄桿的起落達到防砸車的目的。



車輛檢測器的技術指標
?靈敏度:高中低可調,適應各種車輛類型(小汽車、中型車、大型車等)
?頻率:高中低可調, 抗干擾能力極強
?采用先進的微處理技術,內設智能控制器運算單元,檢測迅速準確
?高、低雙頻工作方式,抗干擾能力強
?工業級接線結構,可靠性更高 
?工作電壓:DC12V 
工作電流:80 mA--120 mA
2.2、無人值守機器人功能說明
2.2.1功能介紹:
智能收費機器人可應用于停車場出口車道,代替人工收費,可有效減少物業項目的人員成本。
2.2.2配置參數
1、支持現金繳費:可接受人民幣1元、5元、10元、20元、50元、100元紙幣; 
2、顯示屏使用15寸LCD高亮液晶屏;
3、小票打印機:可打印車輛出入場時間記錄,找零二維碼,電子發票二維碼;
4、二維碼讀頭:可支持微信、支付寶二維碼掃碼付款;
5、網絡呼叫對講功能:可遠程呼叫到值班中心,進行實時可視對講遠程協助;
6、云平臺管理:支持云平臺車輛授權管理、商家電子券優惠打折、遠程報表查詢分析功能、支持電子支付、銀行無感支付;
7、支持電子發票功能;
2.2.3技術參數:
工作電源:220V       工作溫度:-40℃~+80℃        相對濕度:<60%          通信方式:TCP/IP、4G、WIFI
2.2.4整機尺寸:
機箱: 460*460*230MM           顯示區: 300*225MM            立柱尺寸:570*150*86MM

2.3、微信讀頭功能說明


2.3.1、主要功能:
1、無牌車掃碼入場;2、微信付款碼支付;3、支付寶付款碼支付;4、LCD液晶掃碼終端;5、藍色背光清晰可見;6、帶有幫助呼叫功能;7、支持4G無線網絡數據傳輸
2.3.2、技術參數:

工作電源:DC9~12V           工作電流:200MA                 工作溫度:-40℃~80℃          通信方式:TCP/IP  4G  WIFI



2.4、系統軟件功能說明
 車牌識別停車場管理系統是采用國際先進的車牌識別技術自動識別進出車場的車輛的車牌號碼,以此作為車輛出入車場的身份憑證,并結合先進的計算機技術、電子控制技術、圖像抓拍對比技術,實現對出入車場的車輛進行自動控制、自動計算停車費用、自動比對車輛出入的車牌號碼,完成車場的電腦化管理系統。
主要包括:系統、檔案、車輛、監控、記錄、統計等功能模塊。
操作界面統一:統一的操作界面,易學易用,操作簡單。
主監控人性化:主監控界面人性化設計,美觀大方,自然清晰。
收費標準靈活:可支持多種類別車輛(由用戶自由添加,無限制)的不同收費標準的收費。
打印報表詳盡:可打印輸出幾十種報表,各種數據一目了然。
車輛管理完善:系統提供車輛的注冊、延期、充值、禁用、恢復、更換、注銷、基本資料查詢等管理。
無牌車解決辦法:系統同時支持用人工錄入車牌作為憑證進出車場,彌補無車牌的新車等特殊情況下車輛的進出。
權限控制完善:系統的每個操作模塊都可以進行權限控制,權限又細分為:瀏覽、增加、修改、刪除、審核、打印等,只有擁有了權限的系統用戶才能進行操作。
多停車場管理:系統支持對大型停車場中的各分車場的進出控制和管理,分車場的數量不限,由客戶自己設置。例如:地面停車場內包含多個地下停車場,實現分別進行權限控制。
實時檢測設備:系統實時檢測各種設備的工作狀態并圖文顯示,方便設備的檢修和維護。
2.4.1軟件簡介
停車場管理軟件界面人性化設計,采用中文界面,只需會簡單的電腦操作而無需專業培訓即可使用。停車場系統具有功能強大的數據處理功能,可以對停車場管理中的各種控制參數如車輛授權,車輛延期、圖像識別設置、中央收費等進行設置。
2.4.2軟件主要界面
2.4.2.1主界面
界面美觀大方,配色清新自然,設計人性化,操作簡單方便; 
主界面顯亮的字符為當前可以執行功能命令,灰暗的字符為目前不能執行的功能命令。
2.4.2.2車輛授權管理
對不同的長期使用的車輛可以授權不同的車道,例如A車只能進地面車場,不能進地下車場,可以直接在軟件上對該車進行車道授權,沒有授權的車道則提示“此車在該車道無效”,方便管理不同的車主。
2.4.2.3出入管理
點擊菜單中的<出入管理> 后,出現下圖的“出入管理”的監控界面:
示屏上顯示進出車輛的圖像、車輛數量信息、車輛的類別、姓名、入出場時間、車牌號碼、卡上余額、所扣金額和補交金額、以及操作人員的姓名及卡號、停車場內的車位數量等信息。
2.4.2.4云平臺后臺管理
云平臺后臺管理是可分為不同的管理人員的權限,管理人員可以隨時登陸賬戶進去查看平臺數據。
2.4.2.5收費規則
收費規則分為長期用戶收費和臨時用戶收費兩種,其中長期用戶收費有一次性收費和按期收費兩種,臨時用戶收費分為計次收費、計時收費和時間收費。用戶可以通過自己的不同需求設置適合自己停車場的收費規則。
一次性收費:即該卡的有效期無限長,在發卡時只要交納一定的費用即可以永久免費進出。
按期收費:類似于月卡或者季卡,即每一周期收費一次,收費后,該卡在有效期天數內進出免費。
標準收費:該收費適用于臨時卡用戶,即按停車時間的長短收費。
按次收費:該收費適用于臨時卡用戶,即停車場一次收費多少金額。
按白天晚上時段收費:即根據不同的時間點之間收費不同來設置收費,適用于對停車場高峰時間段進行限制的收費類型。
按設定時間段收費:即根據停車時間的長短不同來設置收費,適用于對停車場利用率有要求的收費類型。
可設置臨時車一天(或24小時)達到最高收費金額后,當天再次進出則不收費。
2.4.2.6車牌識別設置
菜單可設置車牌識別參數,車牌識別匹配參數,識別方式,識別卡類等。
①臨時卡:進出模式
②月卡:進出采用純車牌自動識別(出入口可設置任意進出,也可以設置一進一出模式)
③免費卡:進出采用純車牌自動識別(出入口可設置任意進出,也可以設置一進一出模式)

④儲值卡:進出模式


2.4.2.7收費報表的查詢
 報表菜單模塊主要包括進出明細統計,收費明細統計,匯總報表。進出明細統計,收費明細統計有明細記錄和圖形報表,可以根據不同的查詢條件針對性的查詢相對應的收費。

三、系統安裝與調試簡述
    為了系統安裝工程更簡單、調試更快捷,科學合理的現場設備布置與合理的管線鋪設也是提高系統高效、穩定的重要環節,根據施工現場的不同類型,我們給出以下幾種參考。
出入口在同一車道
出入口在不同位置

 

對于車牌識別管理系統,整個系統屬于嵌入式類型,各個設備一體化程度較高,加之系統的管理軟件部分出廠前已經完成,所以現場的安裝主要是設備的合理位置選擇與固定,其中道閘地感線圈的位置可根據現場車行通道的實際情況確定。為了確保因車輛跟得太緊而使后車無法拍到車牌,在出入口抓拍觸發線圈前1-2米處務必加一道減速帶。

對于系統的現場調試,除了根據用戶需求設定使用參數外,最主要的任務就是攝像機的拍攝角度調試于夜間攝像機的補光調試,所以對于本系統在現場的調試必須要在白天、夜晚(開大燈直射)兩個時段進行,方可達到最佳的效果。


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