動態稱重和直接執行系統

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直接執行系統由動態稱重檢測站和監控中心組成,透過PL(專線)或網際網路。

監控現場由資料擷取設備(WIM感測器、地面環路、高畫質攝影機、智慧球攝影機)和資料操縱設備(WIM控制器、車輛偵測器、硬碟錄影、前端設備管理器)和資訊顯示設備等組成。監控中心由應用程式伺服器、資料庫伺服器、管理終端、高畫質解碼器、顯示器硬體和其他資料平台軟體組成。各監控站點即時擷取並處理道路上通行車輛的負載、車牌號碼、影像、視訊等數據,並透過光纖網路將數據傳輸至監控中心。

動態稱重系統工作原理

下面是系統運作原理的示意圖。

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動態稱重站工作原理示意圖

1)動態稱重

動態稱重利用鋪設在道路上的稱重感測器來感應車軸壓在其上時的壓力。當車輛在安裝在道路下方的地面迴路中行駛時,就可以進行稱重了。當車輛輪胎接觸到稱重感測器時,感測器開始偵測輪壓,產生與壓力成正比的電訊號,訊號經數據匹配終端放大後,由稱重控制器計算出軸重資訊。當車輛離開地面迴路時,WIM控制器計算軸數、軸重和車輛總重,並稱重完成,將該車輛負載資料傳送至前端管理設備。而WIM控制器可以偵測車輛速度和車輛類型。

2)車輛影像擷取/車牌識別

車輛車牌識別採用高畫質攝影機擷取車輛影像進行車牌號碼識別。當車輛進入接地迴路時,

觸發車輛前後方向的高清攝影機可捕捉車輛的頭部、背部和側面,同時透過模糊識別演算法獲取車牌號碼、車牌顏色和車輛顏色等高清攝影機還可以輔助檢測車輛類型和行駛速度。

3)視訊擷取

安裝在車道監控桿上的一體化球型攝影機即時擷取車輛行駛視訊資料並發送給監控中心。

4)數據融合匹配

數據處理和儲存子系統接收來自WIM控制器子系統、車輛牌照識別/捕捉子系統和視頻監控子系統的車輛負載數據、車輛圖像數據和視頻數據,將車輛負載和圖像數據與車牌號碼進行匹配和綁定,同時根據載重標準閾值判斷車輛是否超載、超限。

5)超限超載提醒

對於超限、超載車輛,將車牌號碼和超載數據發送到可變資訊板顯示器上,提醒和誘導駕駛員將車輛駛離主幹道並接受處理。

系統部署設計

管理部門可以根據管理需要,在道路、橋樑上設置車輛超載、超載監測點。典型的設備部署方式及監控點某一方向的連接關係如下圖所示。

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系統典型部署示意圖

系統部署分為巡檢現場和監控中心兩部分,兩部分透過專線網路或營運商提供的網路互聯。

(1)現場檢測

檢查場地依照兩個行駛方向分為兩組,每組有四排石英壓力感測器和兩組地感線圈分別鋪設在道路的兩個車道上。

路邊豎立著三根F桿和兩根L桿。其中,3支F桿上分別安裝有稱重檢驗提示板、資訊顯示引導螢幕和卸料引導提示板。主幹道的兩個L桿上分別安裝有3個前端抓拍攝像頭、1個側抓拍攝像頭、1個一體式球攝影機、3個補光燈,以及3個後抓拍攝像頭、3個補光燈。

路邊控制櫃內分別部署1台WIM控制器、1台工控機、1台車輛偵測器、1台硬碟錄影機、1台24口交換器、1台光纖收發器、電源及防雷接地設備。

8個高畫質攝影機、1個一體式半球攝影機、1個WIM控制器、1台工控機透過網路線連接到24口交換機,工控機與車輛偵測器直連。訊息顯示引導畫面透過一對光纖收發器連接到24口交換機

(2)監控中心

監控中心部署交換器1台、資料庫伺服器1台、控制電腦1台、高畫質解碼器1台、大螢幕1套。

應用流程設計

1)一體化智慧球攝影機即時擷取檢查點的道路視訊訊息,儲存在硬碟錄影機中,並將視訊串流即時傳送到監控中心進行即時顯示。

2)當道路上有車輛進入前排接地迴路時,接地迴路產生振盪電流,觸發車牌識別/抓拍攝像頭對車輛的前、後、側面進行拍照,同時通知稱重系統準備開始稱重;

3)當車輛車輪接觸到WIM感測器時,石英壓力感測器開始工作,採集車輪產生的壓力訊號,經電荷放大後發送至稱重儀表進行處理;

4)稱重儀表對壓力電訊號進行積分轉換補償處理後,得到車輛的軸重、總重、軸數等訊息,並發送至工控機進行綜合處理;

5)車牌辨識/抓拍攝像頭辨識車輛的車牌號碼、車牌顏色、車身顏色。識別結果和車輛照片發送至工控機處理。

6)工控機將稱重儀表偵測到的資料與車輛車牌號碼等資訊進行配對綁定,對資料庫中的車輛載重標準進行比對分析,判斷車輛是否超載。

7)如果車輛沒有超載,以上資訊將存入資料庫並發送至監控中心資料庫進行儲存。同時,車輛車牌號碼和負載資訊將發送至訊息引導LED顯示屏,進行車輛資訊顯示。

8)若車輛超載,將從硬碟錄影機中檢索稱重前後一段時間內的道路視訊數據,綁定到車牌上,並發送給監控中心資料庫進行儲存。前往資訊引導LED顯示幕顯示車輛訊息,誘導車輛立即處理。

9)對現場監控資料進行統計分析,產生統計報表,提供使用者查詢,並在大拼接螢幕上顯示,同時可將車輛超載資訊傳送至外部系統,方便執法處理。

介面設計

車輛超載直接執法系統各子系統之間以及系統與外部監控中心系統之間存在內部外部介面關係。介面關係如下圖所示。

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系統內外介面關係

內部介面設計:車輛超載直接執法制度有5種。

(1)稱重子系統與資訊處理與儲存子系統接口
稱重子系統與資訊處理和儲存子系統之間的介面主要處理雙向資料流。資訊處理與儲存子系統向稱重子系統發送設備控制和配置指令,稱重子系統將測量的車輛軸重等資訊發送給資訊處理與儲存子系統進行處理。

(2)車牌識別/抓拍子系統與資訊處理與儲存子系統接口

車牌辨識/擷取子系統與資訊處理與儲存子系統之間的介面主要處理雙向資料流。其中,資訊處理與儲存子系統向高清車牌識別/抓拍子系統發送設備控制和配置指令,高清車牌識別/抓拍子系統將識別到的車輛牌照、車牌顏色、車輛顏色發送給高清車牌識別/抓拍子系統。等資料送至資訊處理採集系統進行處理。

(3)視訊監控子系統與資訊處理儲存子系統接口

視訊監控子系統與資訊處理和儲存子系統之間的介面主要處理雙向資料流。資訊處理和儲存子系統向視訊監控子系統發送設備控制和配置指令,視訊監控子系統將執法現場視訊訊息等資料傳送到資訊處理和儲存子系統進行處理。

(4)資訊顯示引導子系統與資訊處理及儲存子系統的接口

資訊顯示引導子系統與資訊處理與儲存子系統之間的介面主要處理單向資料流。資訊處理與儲存子系統將道路上通行車輛的車牌、載重量、超重以及警示引導訊息等資料傳送至訊息顯示引導子系統。

(5)資訊處理與儲存子系統及資料管理子系統接口
監控中心資訊處理與儲存子系統與資料管理子系統之間的介面主要處理雙向資料流。其中,資料管理子系統將現場設備的資料字典、控制指令資料等基礎資料傳送給資訊處理與儲存子系統,資料處理與儲存子系統將車輛重量資訊、超載資料包、現場視訊資料和現場採集的車輛影像、車牌等資料資訊傳輸至資料管理子系統。

外部介面設計

車輛超限直接執法系統可以將檢查現場的即時數據同步到其他業務處理平台,也可以將車輛超限資訊同步到執法系統作為執法依據。

阿瓦德 (2)

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發佈時間:2024年3月12日