福州市城区加油站车辆管控系统设计

陈金表

（福州大学，福建 福州 350116）

福州市城区加油站车辆管控系统设计

陈金表

（福州大学，福建 福州 350116）

文章立足于城区加油站治安防控需求，通过在加油站出入口安装高清抓拍摄像机，实现对进出站的机动车辆全时监控和车牌实时识别比对，提升加油站的安全等级。

加油站；机动车；视频监控；识别

1 项目背景

近年来，随着我国社会经济的快速发展和城市人口日益增多，机动车保有量迅速增长，加油站也相应日益增加。目前，福州市城区共有77处加油站。加油站内车辆流动频繁，是犯罪分子补充油料和利用油料进行犯罪的必经之地，同时加油站本身也是不法分子潜在的犯罪目标。针对越来越复杂的治安形势，有必要在全市加油站的出入口对所有进入加油站加油的车辆进行抓拍，并将所抓拍的图片与公安部门进行联动与分析，保证社会的安定。目前，得益于计算机网络、图像处理、模式识别、智能分析等信息技术的进步，视频监控系统监控技术也得到长足发展。

2 系统架构

图1 系统总体架构示意图

福州市加油站系统依托公安视频专网和视频共享平台设计。系统基于分布式系统的集中管理策略，采用分层结构设计。系统架构如1所示。

3 前端监控抓拍单元设计

前端监控抓拍单元部署在每个加油站出、入口位置。其主要由以下功能单元组成：①车辆检测、图像采集识别单元：含抓拍单元和补光灯；抓拍单元内可设置虚拟线圈，完成车辆检测功能；②前端数据处理及上传单元：终端服务器，实现每个加油站的录像及抓拍图像存储；③网络传输单元：含可网管交换机。前端监控抓拍单元如图2所示。

图2 前端监控抓拍单元结构图

（1）车辆采集处理单元。车辆检测、图像采集处理由抓拍摄像机加补光灯组成。抓拍摄像机采用高清300万CCD+高清ISP+高性能嵌入式DSP一体化架构设计，集高清视频采集、高清视频处理等核心功能于一体。300万像素以上高清抓拍相机有效像素不少于2048×1536，所拍摄的图片能清晰的分辨车牌、车型、车辆颜色、车标等。车牌识别率能否保证取决于车牌在照片中所占像素的多少，系统所采用的号牌识别算法可在车牌横向像素点不小于120时保证号牌识别的准确率95%以上。每个出入口配置1～2台抓拍摄像机，每台抓拍摄像机正常覆盖7.5m

宽，用于采集行驶车辆的完整外形图片和实时数据处理。

（2）视频图像存储。由终端服务器加软件组成，终端服务器采用嵌入式低功耗无风扇设计，采用大容量工业级硬盘作为存储介质，可保存大容量车辆信息记录，当超出最大存储容量时，自动对车辆信息和图片进行循环覆盖。

抓拍数据可以在终端服务器内就地备份存储，并可上传至平台。当网络传输通道故障情况下，终端服务器可以暂存车辆通行数据，当通信恢复以后，临时存储的数据能自动续传，补录到中心管理平台集中存储。续传策略有两种可选：历史数据优先上传、最新数据优先上传。

视频存储。存储容量需求及计算：300万像素监控图像，码率按7Mbps（25帧/s）估算。存储设备的容量应大于所有需存储监控图像空间总和的1.1倍。即存储空间要求（Byte）≥监控点数×码率×3600×24×存储天数/8×1.1。

按每路图像30天存储估算则：1路7Mbps码流计算需存储容量：（7Mbps×3600×24×30÷8÷1024）×1.1＝2436GB。每个加油站若在出口、入口各装1路抓拍机，需要2436GB×2=4872GB。

图片存储。车辆图片信息采用JPEG编码格式，压缩因子不高于70，300万高清摄像机输出照片文件平均大小为400K，按日均2000辆流量估算，每个出口或入口的图片信息按不同存储时间的容量计算公式如下：

2000辆×0.4MB×1个×30天/月×1个月/1024/1024＝0.22TB

每个加油站共需图片存储容量合计0.22TB×2=0.44TB

（3）视频图像传输网络。传输网络单元主要由交换机、光纤收发器以及光纤等资源组成，通过视频专网实现前端子系统与共享平台之间的互联互通。以每个加油站布署2台高清摄像机来计算，所需要的带宽为16M，加上加油站原有视频监控图像，建议每个加油所需要的传输带宽至少为20M。

4 平台模块设计

福州市加油站视频系统模块是视频共享平台的重要组成部分，结合共享平台现有硬件资源，作适当扩容。文章重点设计平台软件功能模块。

（1）电子地图。具备电子地图功能，可将区域的监控点位情况直观地表现于该区域的地图上，用户可以从中获取各监控点位设备的工作情况等数据，并可以根据需要刻画嫌疑目标车辆运行轨迹。电子地图包括电子地图、地图查询、车辆轨迹等。

（2）综合查询。用户可通过综合查询的功能，对系统所涉及的区域中各个监控点位的往来车辆的要素属性进行查询，也可根据公安治安管控业务的特点，设置查询条件，对系统记录的车辆信息进行查询。根据用户需要查询的内容，综合查询包含三大部分：即要素查询、日志查询、工作日志查询。

（3）智能研判。智能研判功能，是以系统前端采集的各项数据（点位车辆信息、车辆号牌等属性信息）为基础，通过关联算法，挖掘并评估不同类别数据之间的关联性，最终对事件作出辅助性的判断与决策，为管理者提供决策建议。

智能研判包括行车轨迹分析、关联性分析、频繁加油分析。①行车轨迹分析。当某车辆连续通过多个加油站时，系统可以在指定的时间范围内，根据车牌号码，在列表中按照时间先后顺序显示该车辆在此时间段内的所有过车信息，并联动电子地图呈现其行车轨迹，从而进行行为分析。选定车牌号码和时间段等条件，查询车辆在设定时间段内通过各个加油站的过车信息。②关联性分析。针对刑侦时犯罪团伙车辆经常结队出来活动的特点，对犯罪嫌疑车辆进行信息查询时，根据车牌省份地域分析其相邻车辆号牌，挖掘出有关联的车辆，为破案提供线索。根据犯罪嫌疑车辆的车牌号码、车牌种类、车辆通过时间、分析时间间隔、加油站名称这几个条件筛选出与犯罪嫌疑车辆有关联的车。选定车牌号码、时间段、加油站等信息，通过设定的跟车间隔时间大小，分析出与此车辆关联的其他车辆过车信息。③频繁加油分析。根据设定的频度阈值，分析在某一段时间内加油次数超过设定阈值的车辆，对这些车辆进行预警。选定加油站、时间段，设定频度阈值，分析超出阈值范围的车辆过车信息。

（4）动态抓拍。需要抓拍时，可启动动态抓拍功能，记录图像。在动态抓拍控制界面中，用户可以选择前端资源，并通过控制配置功能窗口，对前端云台、视频参数进行调控。系统可对前端摄录的视频进行分类管理，用户可以通过违法录像处理窗口查询到所有摄录的视频，并可以实现回看等操作。通过违法信息管理窗口，用户可根据不同的监控点位，查看经过车辆的违法信息和车辆基本属性。

（5）布控管理。布控管理包括布控配置、红名单管理、批量布控和撤控信息，用户可以实现单一车辆布控、单双号布控、限时禁行布控、单行线布控、反向布控和强力布控。

（6）信息融合。用户通过该功能，可实现对安装有前端设备的监控点位、抓拍图片的实时浏览，监控类型包括实时过车监控。功能界面的主画面可显示实时监控画面，其左侧为前端点位资源列表，列出了辖区内所有前端摄像机的名称；其下方为抓拍车辆的类型以及相关违法信息。

（7）用户管理。管理员通过用户管理功能，可创建不同的用户类型，并可添加、删除不同类型的用户。系统根据用户名称、所属部门以及登录角色，将用户加以分类，分配操作权限，并在资源窗口中显示，管理员能够了解所有用户的登录情况。

（8）系统管理。通过系统管理功能界面，用户可以查询到系统记录的加油站往来车辆信息，系统通过对车辆信息的归档，生成出数据字典，用户可根据数据字典完成相关信息查询。此外，用户可通过声音报警、区间设置、短信报警设置和分组管理，添加或删除用户对系统进行的配置操作。

5 结语

通过在加油站设计部署视频监控系统，使对进出加油站车辆做到全时监控和实时预警，强化加油站安全防控等级，对不法分子和各种潜在的犯罪隐患形成有力威慑，进一步提升了加油站安全效能。

［1］2013-2017年中国加油站行业深度调研与投资战略规划分析报告［S］.中国加油站企业高层战略参考必备，2013.

［2］张秀玲.视频监控系统研究现状与发展趋势［J］.科技信息（学术研究），2008，（36）.

Design of Vehicle Control System in Fuzhou City Gas Station

CHEN Jin-biao
（Fuzhou University，Fuzhou，Fujian 350116，China）

This article is based upon increasing public security demands and puts forward the idea that installing high-definition snapshot surveillance cameras at the entry of petrol stations cam identify and monitor all motor vehicles that enter and exit the station all around the clock，which can improve security ratings of petrol stations.

petrol stations;motor vehicles；video surveillance；recognition

TP277；U473.8

A

2095-980X（2016）10-0025-02

2016-09-14

陈金表（1984-），男，福州人，主要研究方向：计算机技术。