合肥西门子中国授权代理商CPU供应商

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1.概述
在许多组态控制软件中，都提供了报表的功能，可满足不了各种客户的报表需求，不可避免的碰到各种各样的报表。现在大多数组态软件支持嵌入VB程序，可以再VB平台下作出报表嵌入到组态程序中。在VB平台下制作报表大致有两种选择：使用VB自带的Data Report控件和借助三方软件。使用Data Report控件有两点局限：DataReport本身提供的控件很少却功能很弱，与数据环境邦定得太死。二DataReport没用提供分栏等复杂的打印功能；借助三方软件功能复杂多样需要学习，需要时间去理解掌握。利用VB本身提供的控件功能也可以轻松设计自己的复杂报表，简单明了，适用于简单和复杂报表，与大家共同探讨。
2.设计报表纸
设计报表纸的容器(bbbb)也就是一张白纸,它具有bbbb.Printbbbb功能，利用它作者可以任意发挥，只要在窗体能显示的内容都可以打印出来，制作打印所见即所得的报表。众所周知，在窗体上可以放置VB提供的所有控件，如：Lable,TextBox,Line,Imge,MSHFGrid等各种控件，由用程序操作各种控件的结果，用数据库内的数据MSHFGrid,就可以作出图文并茂的报表。设定报表纸张（bbbb4）:
在工程中添加一窗体bbbb4。设定窗体的大小通与打印纸张大小相同、前景颜色、后景颜色、边框形式、控制按钮、滚动条、标题等项目，使窗体显示为一张“白纸”。程序如下：
Private Sub bbbb4_Load()

 With bbbb4
   .Appearance = 0           Flat
   .AutoRedraw = 1           True
   .BackColor = &H80000005   背景颜色：白色
   .BorderStyle = 0            None
   .Height = 15000            设置页面的大小，即纸的大小，
   .Width = 11760            15000,11760相当于A3
   .Top = 0
   .Left = 0
   .ClipControls = 0           False
   .FillStyle = 0              Solid
   .Caption = "paper"
 End With
End Sub
3.表头的设计
表头包括报表的页眉、页脚、页标题、日期、不规则表头等。用Lable控件设计报表的题目。用Line控件在纸上画出不规则表头。用Lable,TextBox,Imge表头的内容，将标头内的所有同类的控件选中设定统一属性。页眉、页脚、页标题、日期、都可以用控件TextBox设计，程序运行时控制控件的显示内容，可以做出复杂表头。
4.表体的设计
在窗体上添加控件MSHFlexGrid(Microsoft Hieerarchical FlexGrid),用鼠标拖动边框，使其占据表体所需的面积，设定其属性：编框、前景颜色、背景颜色、固定行数，固定列数，滚动条，行宽（若各行高度不一样，可以在程序中设定各行的高度）。在程序中设定各列的宽度。MSHFlexGrid控件以网格形式显示Recordset数据，可以将文本、图片或者文本和图片放在MSHFlexGrid的任意单元中，Row和Col属性了MSHFlexGrid装的当前单元。可以在代码种植订单前单元，也可以在运行时使用鼠标或者方向键来选定当前的单元。Text属性引用当前单元的内容。很遗憾MSHFlexGrid控件没用打印功能，只能借助于bbbb控件的打印功能，实现报表打印。
Begin MSHierarchicalFlexGridLib.MSHFlexGrid MSHFlexGrid1 
      Height          =   10305  设置高度容纳一页所有的行。
      Left            =   300
      TabIndex        =   0
      Top             =   780
      Width           =   4755   设置宽度容纳一页所有的列。 
      _ExtentX        =   8387
      _ExtentY        =   18177
      _Version        =   393216
      Rows            =   26     设置一页容纳的行数
      FixedCols       =   0
      BackColorFixed  =   255
      BackColorBkg    =   -2147483639
      GridColor       =   8454016
      GridColorFixed  =   8454143
      GridColorUnpopulated=   8421631
      GridLines       =   1
      GridLinesUnpopulated=   3
      MergeCells      =   4
      BorderStyle     =   1      设置边框：有边框
      Appearance      =   0
      GridLineWidthFixed=   1
      BeginProperty Font {0BE35203-8F91-11CE-9DE3-00AA004BB851} 
         Name            =   "宋体"
         Size            =   12   设置字体的大小，行宽自动设定
         Charset         =   134
         Weight          =   400
         Underline       =   0   False
         Italic          =   0   False
         Strikethrough   =   0   False
      EndProperty
      _NumberOfBands  =   1
      _Band(0).Cols   =   2
      _Band(0).GridLineWidthBand=   1
End  上段程序是在设置MSHFlexGrid控件属性自动产生的，以示参考

Sub MsgdWidth(ci As Integer, ccwidth() As Integer, Msgd As MSHFlexGrid)
 设置格列的宽度   ci  列数
   ccwidth() 容纳列宽度的数组,单位使用缺省单位 
  Dim i As Integer
        For i = 0 To ci - 1
            msgrd.ColWidth(i) = ccwidth(i)
        Next i
End Sub
5.为MSHFlexGrid准备数据
MSHFlexGrid可以与各种数据空间邦定，能够自动读取数据。在报表打印中，我们不使用数据邦定，用程序代码来控制MSHFlexGrid控件的每一单元格。使用ADO对象的Recordset来准备数据源，也可以用其他类似的方法获得数据源的指针。
Sub opendata(t As bbbbbb, restdata As adodb.Recordset)
  Dim conbbbbbb, sqlbbbbbb As bbbbbb
  Dim recon As adodb.Connection
  conbbbbbb="Provider=SQLOLEDB.4;server=Datacenter;database=zbmis;uid=;pwd=" 
  数据源连接字
  sqlbbbbbb = "select stid,sbbatchid,stlong from tn_stinfo where  ckroundnum=" & ""_
   & Trim(t) & "" & "order by stid" 
  数据筛选指令，t为数据筛选条件
  restdata.Open sqlbbbbbb, conbbbbbb, adOpenKeyset, adLockReadOnly  
  打开数据记录，获得记录集
End Sub
6.MSHFlexGrid的单元格
用打开的数据源，MSHFlexGrid每一行，每一列，若后一页所有的行不满，用“”来。若用彩色打印机可以控制每一单元格的颜色，制作多彩的报表。可以在表中单元任意各种添加页计、总计、序号等数据。

 随着焦炭产量提高，煤气收集压力增大，原抽气鼓风机一运两备的运行方式在夏季高温天气情况下已不能满足生产要求，主要原因是煤气压力增大、温度增高，若不能及时排出将可能发生爆炸。焦炉生产工艺中，集气管煤气压力的控制效果将直接影响焦炉的生产。如果炉内压力过高，会导致焦炉冒黑烟，煤气外泄，严重污染环境，给现场工人的工作和健康造成大影响和危害；如果炉内压力过低，炭化室将出现负压操作，会吸入大量空气，浪费大量的煤气，严重影响焦炭和煤气的产量和质量，并且长期负压操作将会影响焦炉的正常生产及寿命。

 如果要鼓风机实施两运一备运行方式，通过调整回流阀（也称小循环阀）的开度来调节煤气总管压力，由于鼓风机前后压差较大，使得调节阀轻微动作，总管压力就会发生剧烈波动，过工艺容许范围。因此会引起回炉煤气压力及用户煤气量均发生剧变，造成焦炉煤气量不足或用户不能正常生产，并且煤气回流造成能量浪费。通过多方调研，焦化厂的技术人员提出使用变频调速来改变鼓风机转速，从而调节集气管的压力方案。

 高压变频器的产业化在80年代中期才开始形成，但随着大功率电力电子器件的发展和的市场推动力，高压变频器十多年来的发展非常，使用器件已经从SCR、GTR、GTO发展到IGBT、IECT、IGCT（SGCT）等，功率范围从几百kW到几十MW，技术已经成熟，性得到保证，应用越来越广。天铁冶金集团有限公司焦化厂在考察对比了国内外多家高压变频器生产厂家后,决定选用北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSVERT-A系列高压变频器。 ARSVERT-A系列高压变频器性能稳定,性高,并且已在电力、冶金、石化、**供水、水泥等多个领域成功应用，得到了用户的普遍认可和市场的长久考验。

二、系统方案设计

1.系统电气设计

 天铁集团焦化厂有三台D1350-1.237/0.887煤气鼓风机，平时采用一运两备方式，夏季才用两运一备方式。根据实际工况要求设计主回路电气结构图，选用HARSVERT-A型高压变频器一拖一和一拖二成功方案。

 以1#鼓风机为例说明，工作原理是由3个真空接触器KM11、KM12、KM13以及2个高压隔离开关QS11、QS12组成（见图一），其中KM11、KM12、KM13为高压真空接触器，用于变频和工频的电动切换。QS11和QS12为高压隔离开关，一般情况下处于合闸状态，仅在变频器检修时拉开，用于电机工频运行情况下对变频器进行检修。3#、4#风机的主回路工作原理也类似。

特点：

 1）可以实现工/变频自动切换功能。在变频器出现严重故障时，系统能够自动切入工频电网中，断开变频器时，负载不用停机，满足现场不能停机要求。

 2）易实现一运两备和两运一备运行方式。即一台变频运行，一台变频备用，一台工频备用；两台变频运行，一台工频备用。
 
1.2　HARSVERT-A高压变频器采用单元串联多电平电压源型拓朴方式

 其优点是采用输入多重化设计，高次谐波含量非常小，输出采用单元模块串联，使得谐波含量低，在无输出滤波器的情况下，可使THD<0.3％，堪称“完善无谐波”高压变频器；低的转矩纹波和电机噪声；功率因数可达0.95；对电机绝缘无损害，电缆长度无限制；便于冗余设计。中文操作界面便于维修。
 
2.自动化网路设计

 控制系统由主控PLC、旁路柜控制PLC、高压变频器、上位机组成。其中主控系统采用西门子S7-300PLC、旁路柜内置西门子S7-200-PLC、上位机监控选用组态王软件。通讯网路在底层采用Profibus DP总线，主控PLC和上位机监控系统采用以太网通讯。西门子S7-300PLC作为整个系统的控制，处理人机界面对系统的各种请求，对整个系统的参数进行监控，实现对集气管压力的PID调节，维持管网的压力恒定。自动旁路柜集成有S7-200PLC,完成变频工频切换功能。上位机系统采用用户熟悉的组态王软件，与PLC的连接采用以太网方式。考虑现场工况，对性、性、稳定性要求都很高，我们现场控制级采用Profibus DP总线连接，监控操作级采用Ethernet方案，接入焦化厂局域网主服务器系统，实现远程监视。配置上：西门子S7-200配置EM277 Profibus 总线模块，S7-300选用315-2 DP,并配置CP341-1T 以太网模块，PLC集成的DP接口用于连接S7-200，以太网模块CP343-1T用于和上位机的以太网连接。

 控制网络具有如下特点：良好的稳定性、扩展性、软硬件的开放性以及友好的人机界面，上位机按冗余控制配置等优点。

3.软件设计

 上位机系统选用亚控公司生产的组态王软件。该软件具有友好的人机界面，支持以太网络。可以很方便的实现远程监视等功能。报表、报警功能强大，支持OPC，支持多种型号的PLC通讯。

 软件设计过程中，由于上位机的程序组态王不直接支持西门子的以太网通讯协议，因此需要利用OPC Server来作为过渡。这样也使得局域网上的机器可以方便调用该机的参数，便于远程监视。

S7-300 PLC采用Step 7软件编程。软件采用模块化编程方式，把系统的各个工作编成一个个功能块，在一个OB中调用，方便易用，便于用户理解修改。支持梯形图、语句表。采用一些容错程序设计，加强系统的稳定性。
 
4.主要控制设计

4.1 油路冷却系统自启控制

 每次鼓风机启动前先启动液压油泵，让油流入升速器中，冷却摩擦产生热量，否则鼓风机不能启动。在运行中如果主油泵压力达不到要求，辅助油泵自动启动，并能根据油温自动加热。并对油路的堵塞情况、不同点的油温检测。

4.2 鼓风机变频、工频自动切换控制

 一台鼓风机变频运行，当变频器故障跳闸时，系统会自动切换工频运行，同时，小循环回流阀立即打开，机前煤气压力控制靠调节的小循环阀开度来实现。为了减小机前压力无扰动切换，小循环开度初始值设为50%。
 
4.3 两台鼓风机无扰动切换控制

 当1#鼓风机变频运行，要停机检修变频器或风机时，投入3#鼓风机。操作先用2#变频器启动3#鼓风机，同时停 1#变频器。由于机前压力实现PID闭环控制，使得1#变频按照设定的减速时间，平滑停车，进口阀门流量缓慢减小。相反，3#鼓风机按照设定加速时间，转速平滑上升，进口阀门缓慢增加。这样保证机前集气母管压力恒定，实现两台鼓风机无扰动切换，解决原控制系统下两台鼓风机切换时产生的系统管网压力发生剧烈波动的问题。（详见系统流程图）

4.4 机前压力PID闭环控制

 对于压力、流量等被调参数来说，对象调节通道时间常数T0较小，而负荷又变化较快，这时微分作用和积分作用都要引起振荡，对调节质量影响很大，故不采用微分调节规律。因此，焦炉煤气压力自动调节控制、小循环阀自动调节都采用PI调节。P值越大，比例调节作用越强，I值越小，积分作用越强
 
4.5 压力传感器掉线控制

 对于一些性要求非常高的控制系统，被控对象提出多点采集的理论，因此在机前母管上取两个压力采集点。把这两点的压力值送入PLC S7-300中比较，如果差值大于某个值，就认为压力值小的传感器故障。这样保证采集压力值的准确性，从而保证系统性。
 
4.6 紧急故障预案措施

 鼓风变频控制系统在主控室设计有紧急操作箱。在控制系统瘫痪情况下，操作转换开关，通过硬连接线断开变频器上下接触器，甩开变频直接工频启动，小循环系统自动倒入原来老控制系统，以防止事故扩大。例如：Profibus总线电缆故障了，鼓风机处于失控状态，机前压力靠风机惯性缓慢减小，这时控制系统会发出声光告警，报通讯故障，需要人工干预切换为老控制方式下。
 
4.7 两台上位机监控系统热冗余控制

    两台上位机同时监控整个系统，当主上位机A故障退出时，从上位机B仍然能实时监控系统，这样保证系统的性、性。
 
三、结束语

 用高压变频器控制鼓风机，实现鼓风机机前集气母管的压力恒定控制，大大改善了焦炉生产及现场环境，达到了生产工艺要求。PLC控制技术、PROFIBUS总线技术和高压变频技术的结合，使得集成自动化程度高，运行稳定，操作简单，节能明显等优点。解决了两台鼓风机并列运行靠调节回流阀无法实现压力恒定和相互无扰动切换，这个始终困扰焦炉生产的难题。

 焦炉鼓风机高压变频器控制系统的成功应用，对于改善环境、提高煤气回收量和质量，都具有很高的经济，值得推广。

 本闸门监控系统基于标准工业控制器件及的组态和网络技术，能够满足实际运行所需要求，并具有很高的性和一定的扩展能力，对于中小型水闸十分适用。该系统是确定防洪、灌溉方案时的依据，能及时地提供资料，并能地根据指令完成联动操作，具有的和经济效益。

LYSCS-01型视频机动车测速系统与LYCSB-01型机动车牌照识别系统为本综合系统的。采用了航天技术——多目标识别与跟踪，可同时跟踪16个机动车目标，并在60米内保持对其锁定和目标不丢失的特殊技术。克服了雷达测速和激光测速对测速角度要求苛刻、难以测量变道行驶车、车速测量误差大等缺陷。该系统已经过华北国家计量的，符合所有相关标准。该系统已在上海浦东正式应用。并通过了部科技局的技术鉴定，被评为水平。
该系统采用“通用化、模块化、系统化”的部件配置，运用“高技术、高标准、能”的软件技术，保证“准确、和可扩展”的性能，相关技术已到水平。
本系统对于通过公路监测点的所有车辆进行自动识别，对于网上肇事逃逸车辆和犯罪嫌疑车辆进行实时报警，由人员根据当时情况立即处理；对于违章速司机进行当场处罚教育。
我们的承诺是、系统、服务及时、价格公道；我们将严格履行合同，为用户提供“、适用、经济”的产品。
我们真诚希望通过我们的努力为中国的交通贡献我们的微薄之力。

二章 系统的设计、生产、制造及安装的标准依据
GB1002-1996家用和类似用途单相插头插座型式、基本参数和尺寸
GB2099.1-1996家用和类似用途插头插座 部分：通用要求
GB4785-84汽车及挂车外部照明和信号装置的数量、位置和光色
GB4798.1-86电工电子产品应用环境条件贮存
GB50198-94《民用闭路监控电视系统工程技术规范》
GB6587.1-86电子测量环境试验仪器总纲
GB6593-86电子测量仪器质量检验规则
GB9969.1-1998工业产品使用说明书 总则
GB11463-89电子测量仪器性试验
GB/T11798-89机动车检测设备
GA36-92人民共和国机动车号牌
GA308-2001《安防系统工程验收规范》
GA297-2001机动车测速仪通用技术条件
JCJ/T16-92《民用建筑电器设计规范》
JT/T367-1997公路照明技术条件
《工业企业通讯接地设计规范》
《建筑物防雷设计规范》
《人民共和国道路交通管理条例》（1988年3月9日发布）
Q/HDLYK001-2001 LYSCS-01型视频机动车测速仪企业标准

三章 系统概述
本系统主要由测速部分(包括:车辆测速、速提示、车流量统计)、执法站部分(包括:牌照识别、车辆比对、速违章报警、嫌疑及逃逸车辆报警)、总控制部分(包括:路面车辆监测、图像数据自动记录、数据管理、数据查询、综合布警、系统综合管理、及共享)等组成。

3.1. 测速部分
3.1.1. 车辆测速
速行驶是交通的重大隐患之一，为了保证车辆行驶，我公司针对目前雷达、激光测速角度要求苛刻、难以测量变道行驶车辆、车速测量误差大及线圈测速误差大，维护费用高等难题，应用航天技术——多目标识别与跟踪技术，研制了新一代“视频机动车测速设备”。可同时跟踪16个机动车目标，并在60米内保持对其锁定和目标不丢失的特技术对所有通过车辆分别进行轨迹描述，计算出每辆车车速。并经过华北国家计量的，符合所有相关标准。

3.1.2. 速警示
采用LED可变警告显示牌,可提醒司机前方路况、当前车速,也可进行交通提示。

3.1.3. 车流量统计
本系统中的车流量统计，即对所有通过的车辆进行交通数据统计。包括用户设定时间内各车道的详细历史车流量计数、平均车流量计数、平均车辆速度、道路占用率等。本系统的车流量统计显示方式有：直方图、曲线图和数据表格等。可以直接分析出道路的利用状况，对道路的建设与管理能起到指导性作用，将有利于提高道路的利用率。

3.2. 收费站部分
3.2.1. 牌照识别
牌照识别在维护社会治安、维护交通秩序与等方面具有其重要的现实意义。是车辆监控领域发展方向。本系统的车牌照自动识别系统可对0-9十个阿拉伯数字、A-Z二十六个英文字母及相关的汉字。对车速在200公里/小时以内的机动车车牌照七位全部均可识别，识别速度小于200毫秒，识别率白天大于85%，晚上大于80％。
牌照识别技术有效地解决了违章车辆、肇事逃逸车辆和犯罪嫌疑车辆的识别与判断，将会给交通管理和治安管理提供重要的科技手段。

3.2.2. 报警提示
对于要查找的违章车辆、肇事逃逸车辆和犯罪嫌疑车辆的车牌号码，可利用光缆通过网络方式存入本系统内相应的数据库中。对通过此系统监测范围内的所有车辆均进行违章判别和车牌识别。为了防止意外事件的发生，一旦有违章车辆、肇事逃逸车辆和犯罪嫌疑车辆通过时，系统将立即自动通过不同的声音与显示(包括：图像显示和信号灯闪烁显示)提示卡口值班。分类报警方式为：
一类、危险犯罪嫌疑车辆(如：带或犯罪分子车辆)，双红灯闪烁；发出急促连续蜂鸣报警声音；同时显示出现场图像和危险犯罪嫌疑车辆图像、现场车辆车牌号码及颜色和网上显示的危险犯罪嫌疑车辆车牌号码及颜色。
二类、肇事逃逸或一般犯罪嫌疑车辆，单红灯闪烁；发出平缓间断蜂鸣报警声音；同时显示出现场图像和该车辆原图像、现场车辆车牌号码及颜色和网上该车辆号码及颜色。
三类、违章车辆，单黄灯闪烁；发出平缓连续蜂鸣报警声音；同时显示出现场图像和该车辆原图像、现场车辆车牌号码及颜色和该车辆车牌号码及颜色。如是现场违章车辆，则直接显示现场图像，单黄灯闪烁；发出长音来报警响声。
可根据不同的提示信息决定采取处置方案。同时此系统可通过光缆或其他线路将数据及报警方式传输到指挥或必经的其它道路卡口，并有报警提示。系统也可以接收其它站点传来的报警信息，根据其不同类别进行分类报警。

3.3. 总控制部分
3.3.1. 图像与数据的自动记录
数据的有效性、性、性、准确性对于系统是至关重要的本系统对于通过监测范围内的所有速违章车辆图像，及其车速、车牌照识别、时间、地点、方向等信息进行自动准确记录存储。当系统容量饱和时，系统能自动对的图像数据依次进行覆盖。

3.4. 数据管理
本系统数据管理采用数据库方式。
3.4.1. 通过车辆的记录：将通过的每辆车信息，包括彩色全景图像、车牌图像、车牌号码、车速、时间、地点、方向等存入数据库中，并对其相应字段建立索引，以备快速查询。
3.4.2. 交通统计数据：系统定时记录交通统计数据包括用户设定时间内各车道的详细历史车流量计数、平均车流量计数、平均车辆速度等，并将其存入数据库中。
3.4.3. 逃逸、犯罪嫌疑车辆数据：逃逸、犯罪嫌疑车辆数据存储在数据库中，系统自动在库中查询当前经过的车辆，当牌照识别系统确认后，系统自动会发出相应的警报。逃逸、犯罪嫌疑车辆数据可以通过网络从指挥下载和新。

3.5. 数据查询
本系统提供了多种方便、快捷的查询检索方式：能够按时间、速度、车辆牌照、行驶方向等条件查找、列表显示和回放历史记录；本系统具有车辆查询统计信息、流量统计曲线打印功能；具有模糊查询和查询功能。

3.6. 及共享
本系统采用以太网光纤通讯方式，可以实现各站点之间、站点与指挥之间的数据共享，实现数据相互查询，远程配置等功能。

四章 系统设计说明
4.1. 系统方案设计原则
坚持贯彻执行“、适用、、经济”的原则，作为产品研制的基本指导思想，确保质量和进度，研制出用户满意的产品。贯彻执行如下要求：
从设备的环境条件出发，认真进行产品的性、性、可维修性设计，坚持质量。
采用成熟的技术和器件，关键部分采用国内外部件和技术。
本着“通用化、模块化、系统化”的原则，实现标准化、模块化设计，保证部件的通用性、互换性和可扩展性。
为便于设备的使用和维护，改善工作环境，从设备所在地的气候环境特点出发，认真进行设计。
进行电磁兼容设计、防止电磁干扰，确保系统良好地运行。
在进行设备的结构总体设计时，做到结构优化、布局合理、满足产品操作、维修的方便性要求，产品的结构造型设计美观大方。

4.2. 测速方法的选定
速违章的判别不同于其他的违章判别。速度测量属于计量范畴，测速系统经过国家计量部门认可才具有法律效力，速违章的处罚才有依据。

4.2.1. 测速方式的比较
测速方法决定测速精度，选择一个好的测速方法非常重要。以下是五种测速方式的测速精度可行性分析一览表：
表格见下页。
五种测速系统的测速精度可行性分析一览表

序号 测速系统 测 速 原 理 主 要 优 点 主 要 问 题 结 论
1 激光测速系统 建立在激光测距的基础上，利用运动物体的多次测距与时间之比，得出其运动速度。 该系统只有在正对运动物体的运动方向，测量偏差角度要求小于10º时，测速精度很高。 1、 固定在龙门架俯视路面时，则不能得到真正的机动车位移量。
2、 一个激光测速系统一次只能对一个车道一辆车测速，两辆车过近时无法判别。 俯视测速方式的激光测速系统，无法测速。已经淘汰。
2 雷达测速系统 采用多普勒雷达体制。当发射源与接收者之间有相对径向运动时，利用接收到的信号频率将发生变化，得到其运动速度。 该系统只有正对运动物体的运动方向，测量偏差角度小于10º时，测速精度很高。 1、 固定在龙门架俯视的雷达测速系统，由于车外型不定，径向速度分量与实际速度分量成不定角度。因此俯视路面方式，很难得到速度。
2、 一个雷达测速系统一次只能对一个车道一辆车测速，两辆车过近时无法判别。 俯视方式的雷达测速系统，因无法得出准确的车速，缺乏具有法律效力的数据而无法处罚驾驶员。车辆多时一部分速车没有数据。
3 感应线圈测速系统 采用的是在路面同一车道内相距一米处埋设两个线圈。利用车辆通过两个线圈的时间差得出运动速度。 该系统相对其它测速方式因没有多精密高智能化的设备，而价格。 1、 线圈测速误差太大。误差可达25％。
2、 一次只能测一辆车，两辆或数辆车距离近的车辆无法测速、无法判别。
3、 破坏路面。
4、 2－3年需要换线圈，关闭车道、路面开槽、工作量大，实际维护费高。 线圈测速误差太大。只能得出定性的结论，而不可能得出定量的数据，缺乏具有法律效力的数据。路面施工需要关闭车道，影响交通，实际维修养护费用其它测速设备。
4 虚拟线圈视频测速系统 在视频图像中的车道上，相距30－50米处设两个虚拟线圈，利用车辆通过两个虚拟线圈的时间差得出其车辆运行度速。 方便，简单，不破坏路面，不换线圈。 1、 测速误差太大。
2、 凡经过虚拟线圈的物体均被记录下来，无效数据多，误判车辆多。
3、 一次只能对一个车道一辆车进行测速。两辆车或数辆车过近时无法测速、无法判别。 由于误判车辆较多及测速误差太大。基本淘汰。
5 多目标识别与跟踪视频测速系统 对三条车道的所有车辆进行目标识别与跟踪，并描述其运动轨迹。通过轨迹得到其车速。 1、 多目标识别与跟踪技术不受拍摄角度的限制。
2、 可同时监测三条车道，跟踪16个机动车目标，在60米内锁定不丢失，计算每辆车车速。
3、 测速精度高，无误判。
4、 对速度在200公里/小时的车辆，可进行牌照识别，颜色识别及车型识别。 适合于固测速，不易移动测速。 计算每辆车车速。通过了国家计量测试的，符合所有相关标准。处罚依据具有法律效力。适合于各种道路，各种环境的固测速。能取代以上测速方式，是道路监控发展的必然趋势。

4.2.2. 速领域的发展趋势
综上五种测速系统的测速精度可行性分析表进一步证明，采用激光测速方式或雷达测速方式，在安装位置和角度合适时测速精度较高。但当安装在公路上方位置时，由于测量角度限制，会具有不可克服的缺陷，如夹角问题。夹角虽然可以通过事先测量补偿，但由于车辆表面的不规则、车表面各平面的倾角不一致，引起测速误差。该误差无法通过补偿纠正，对复杂车型的影响大。
同时可以看出视频处理的特优势，在交通监控系统采用视频处理已成为现代智能交通（ITS）的发展方向和趋势。现在多数大城市中违章记录系统已经由线圈和雷达等工作方式过渡到视频处理方式，并了十分理想的效果。流量、速度监控系统也逐渐采用了视频处理方式。在汉城机场高速路，中国香港海底隧道等近年投入的工程项目中，采用视频方式的系统逐渐增多，视频图像检测已成为ITS的关键技术之一。
我们的视频多目标跟踪机动车测速系统顺应高科技发展趋势，克服了激光测速和雷达测速中存在的对测速角度要求高的主要问题；克服了线圈测速误差大、破坏路面、维护费用高等缺陷。非常适合于安装在道路上方，俯视路面进行监测。计算每辆机动车的速度。
视频多目标跟踪机动车测速系统的出现，说明了视频技术的飞速发展，必将会在道路监控领域中起到越来越大的作用。

4.2.3. 视频多目标跟踪机动车测速系统
多目标识别与目标跟踪技术，原主要应用于航天领域。
多目标识别技术为图像的特征模式识别，其基本原理是对所要识别的目标特征进行详细的描述和建模。
多目标跟踪技术在航天技术领域也可称为目标锁定跟踪技术。也就是在一定区域范围内锁定不丢失目标。在机动车测速方面，可同时对三条车道16辆机动车目标进行实时跟踪，可以保证在60米距离内不丢失机动车目标。
具体方法是：通过多路采集卡将测速监测及车牌捕捉摄像机的图像信号实时传送到计算机中，由计算机进行实时分析计算。对图像进行目标识别，当判别出真正的目标后进行目标锁定并对锁定的目标进行实时跟踪。同时计算出车辆的位置并可得出目标运动的矢量轨迹曲线图。图像中车辆的位置都是可以准确确定的，而每幅图像的采集时间是40ms(PAL制标准)固定不变，所以，可得出非常的位移差△S和时间差△t。
从矢量曲线图中取A 、B二点，即可得出其位移差△S 、和时间差△t，V = △S/△t ，式中：V —— 汽车运动速度 ；△S —— A、B二点之间的距离；△t—— 汽车由 A 点到达 B 点所需的准确时间。 
示意图： 
由上图可以看出摄像机由上向下俯视路面，路面上任何车辆的运动状态都会在系统的监视之下。可以地路面上的车辆信息。所以得到的速度非常。
目前我公司视频测速的企业标准，精度要求-5km/h 。
4.3. 系统方案设计
4.3.1. 系统的二种形式
4.3.1.1. LYGLJ-01A型单向双车道公路车辆监测记录系统
4.3.1.2. LYGLJ-01C型单向三车道公路车辆监测记录系统
4.3.2. 硬件框图
4.3.3. 软件框图
4.3.4. 系统工作流程
系统上电后，程序自动加载运行。将四路摄像机的视频信号实时传送到计算机；由计算机图像采集卡进行数据，将采集到的图像信号进行实时数字处理。应用航天多目标识别与跟踪技术，对所有图像进行实时监测；当目标车辆一出现，则将其锁定并对锁定的目标进行实时跟踪处理。通过目标运动的矢量图，算出其运动曲线，得出此车辆的运动状态与运动速度。如果目标（车辆）运动的轨迹具备已设定的违章条件，或出了限定速度，则将其定义为车辆违章。违章类型与违章曲线需在系统执行前先定义。与判断车辆运动状态的同时对该目标的车牌图像进行综合识别，即车牌照号码识别、车牌颜色识别及车型识别。并对车辆进行计数统计车流量。将该车辆图像及相关数据存盘。
系统流程图
4.4. 系统、防护措施
4.4.1. 软件
系统基于bbbbbbS操作系统，全中文界面，具有防火墙、反病毒软件、数据备份、防误操作、系统恢复功能。
4.4.2. 硬件防护措施
系统中使用的电器接线端子、过载、漏电及短路保护装置、避雷装置、熔断装置均符合国家有关电气标准要求。
该系统适应室外恶劣条件下不间断工作，系统能够适应环境温度为－20℃～＋50℃，具有、防火、耐盐雾、抗风沙、防尘等性能。
供电电源电压变化范围在165～265V；频率变化范围在47～63Hz(全范围)之内系统均可正常工作。

五章 系统组成与安装
5.1. 监测摄像机
监测摄像机采用日本松下460低照度彩色摄像机。此摄像机为480线，0.4Lux低照度，50dB信噪比，级动态CCD、具有防强光功能的彩色摄像机，其性能稳定。适合于在公路上长时间工作。安装高度距地面6－8米。
其主要作用是向主控制机提供全景图像。使主控计算机根据图像计算出目标车辆运动轨迹。
镜头采用 6mm定焦自动光圈镜头。为适应公路光线的变化，自动光圈镜头可以自动调整进光量，以便得到满意的图像。
防护罩采用YAAN4515SHK，此防护罩密封性好，防雨，遮阳，具有自动加温和自动通风装置。能保证摄像机在公路环境正常工作，且外观漂亮大方。防护等级符合IP55标准。

5.2. 车牌捕捉摄像机
车牌捕捉摄像机同样采用日本松下460低照度彩色摄像机。此摄像机为480线，0.4Lux低照度，50dB信噪比，级动态CCD、具有防强光功能的彩色摄像机，其性能稳定。适合于在公路上长时间工作。安装高度距地面6－8米。
其主要作用是向主控制机提供机动车车图像。当系统确定图像后，则主控计算机立刻将此机动车牌照图像记录下来，供系统处理。
镜头采用 50mm定焦自动光圈镜头。为适应公路光线的变化，自动光圈镜头可以自动调整进光量，以便得到满意的图像。
防护罩采用YAAN4515SHK，此防护罩密封性好，防雨，遮阳，具有自动加热和自动通风装置。能保证摄像机在公路环境正常工作，且外观漂亮大方。防护等级符合IP55标准。
5.3. 主控制机
主控制机包括：主机板、硬盘、电源、图像采集卡、网卡、显示器、系统接口、系统卡及系统软件。
5.3.1. 主机板
采用闽台IEI ROCKY-3702EV工业级主机板；800M CPU；128M内存。
此板卡采用Inbbb系列芯片组，其通用性强，不易与其他板卡发生冲突。而闽台IEI ROCKY-3702EV工业级主机板性能稳定、。
5.3.2. 硬盘
为了数据的，本系统采用40G，可存储30万辆机动车图像数据。
5.3.3. 电源
工业级电源，工作范围：165～265V AC 47～63Hz(全范围)。
5.3.4. 图像采集卡
采用本公司产品HT207－4型4路实时高分辨率卡。此采集卡实时性好，性能稳定。图像分辨率为：768×576。
与摄像机的连接方式：
5.3.4.1. LYGLJ-01A型单向双车道公路车辆监测记录系统
5.3.4.2. LYGLJ-01C型单向三车道公路车辆监测记录系统
5.3.5. 网卡
网卡是主机板自带10M/100M自适应网卡。
5.3.6. 系统接口
本系统提供标准通讯接口（采用TCP/IP协议）。 
5.3.7. 系统卡
用来提高系统运算速度，增加系统保密性。
5.3.8. 系统软件
基于bbbbbbS操作系统。主要包括：主控软件、管理软件和系统防护软件。
主控软件包括：轨迹描述、速度计算、违章判别、车牌识别、车流量统计、车辆记录。
管理软件包括：报警提示、数据管理、数据查询、及共享。
系统防护软件包括：防火墙、反病毒软件、数据备份、系统恢复软件。
5.4. 控制机柜
控制机柜包括：接地、防尘、过载保护、漏电保护、短路保护及避雷装置并符合国家相关电器标准的系统配电装置；具有通风及防尘功能；防护机箱的防护标准符合IP55标准。具体式样由用户确定。
5.5. 辅助照明
采用菲利普400W范光灯，每个车道安装一只，由光控开关自动控制。安装高度距地面6－8米。
5.6. 安装示意图
5.6.1. LYGLJ-01A型单向双车道公路车辆监测记录系统安装图
5.6.2. LYGLJ-01C型单向三车道公路车辆监测记录系统安装图

六章 系统功能特点
a) 航天技术----多目标识别与跟踪特技术，取代了激光、雷达及线圈测速。对过往的所有车辆进行自动有效的记录。
可同时监测三条车道、跟踪16辆机动车目标，并在60米内锁定不丢失。根据每辆机动车目标行进轨迹计算出车速。
b) 特的自适应功能
无论在白天、黄昏、夜晚，在雨、雪、雾等恶劣天气条件下均可正确进行车辆监控。
c) 记录信息丰富，处罚依据有效。
根据用户需要可提供所有车辆的二至十几幅连续动态图像（包括彩色全景图像和车牌图像）及车牌号、车牌颜色、车型、日期、时间、地点、行驶方向、此路段限定车速及实际车速等信息。
d) 功能齐全。
一套系统可同时完成测速、违章判断、车辆识别、车流量统计、报警、自动记录、数据管理、数据查询、与共享。
e) 车牌识别率高。
可识别包括汉字在内七位，白天识别率达到87％，晚上识别率达到82％。
f) 摄像机图像清晰，具有强光抑制功能。
对夜间对面车辆的强光，可抑制。
g) 测速精度高，已经过华北国家计量测试的。测速数据具有法律效力。
h) 在存储容量饱和时，具有自动依次覆盖图像数据功能。
i) 的图像增强与局部放大功能，使画面清晰。
j) 操作简单、使用方便，具有强大的统计、查询和报表打印功能。
k) 违章数据及图像可通过光缆、微波、电话线、ISDN、DDN等多种方式传回指挥。
l) 系统易于升级换代。
由于本系统的各种判别方式、识别算法均采用软件实现，所以对系统的升级换代，只需换软件，动硬件。方便、简单、省钱。
m) 设备配置灵活。
根据用户的需求可监测1—3条车道；可连接1—4个摄像机。
n) 可扩展性好。
能满足智能交通网络要求，该系统易于升级、易于联网扩展，是未来智能交通监控系统的基础。
o) 安装、施工简单，维护、使用方便。

七章 系统技术指标
7.1. 系统电器装置有过载、接地、漏电、短路保护装置及避雷装置并符合国家相关电器标准；
7.2. 路上设备工作温度：－30℃～＋５0℃；
7.3. 路上设备工作湿度：20%～；
7.4. 路上设备机箱防护标准符合IP55标准；
7.5. 图像分辨率：768×576；
7.6. 车速测定范围：5km/h～200km/h (连续测定)；
7.7. 测速误差： ±5km/h；
7.8. 车辆捕捉率：99%（车速在5km/h～200km/h范围）；
7.9. 车牌识别位数：七位；
7.10. 白天车牌识别率：≥87%；
7.11. 晚上车牌识别率：≥82%；
7.12. CPU：PⅢ800M×2；
7.13. 内存：256M；
7.14. 硬盘存储容量：40G；
7.15. 显示器：17寸；
7.16. 摄像机分辨率：480线；
7.17. 摄像机照度：0.4LUX；
7.18. 网卡：10M/100M自适应；
7.19. 系统平均无故障时间：5000小时；
7.20. UPS：2小时后备式，2KVA/h；
7.21. 稳压电源功率：2KVA；
7.22. 电源：85V～265V AC 47～63HZ；
7.23. 夜间照明灯：400W/车道。

附录一：
几种测速方式原理及性能的比较
机动车测速系统大致分为激光测速、雷达测速、普通视频测速、视频测速和多车道实时视频测速等方式。
1、　激光测速系统
•工作原理:
激光测速系统的工作原理是建立在光波测距的基础之上：利用对运动物体的多次测距与时间之比得出其运动速度。
•系统要求:
激光测速系统对于测速的角度要求非常高，测速系统应该正对运动物体的运动方向，测量偏差角度应小于10℃。
激光测速系统正确的测量安装方式为：
固定向下俯视激光测速系统的可行性分析:
如上图，激光测速系统向下俯视测量车速：
发射激光与垂直地面的角度固定为α；
1） A点到B点之间的位移S1
从上图可以看出: OA=OB;
S1= OB×SIN(α)-OA×SIN(α)＝0；
而实际当中S1不可能等于0；
2） B点到C点之间的位移为S2,
很显然 S2≠OC×SIN(α)-OB×SIN(α)
•结论:
由于不可能得到真正的机动车位移量S,所以就不可能得出真正的机动车速度V。也就是无法理论所需数据，根本不能得出准确的计算值，何况实际测量还有一定的误差。因此，固定向下俯视方式的激光测速系统不可取，难以满足部交通管理局于2001年3月28日发布、2001年10月1日实施的《GA297-2001机动车测速仪通用技术条件》强制性标准，其中规定：激光测速仪精度为±1公里/小时。
２、　雷达测速系统
•工作原理:
雷达测速系统采用了多普勒雷达体制，多普勒效应是指当发射源和接收者之间有相对径向运动时，接收到的信号频率将发生变化。
•系统要求:
雷达测速系统对于测速的角度要求非常高，测速系统应该正对运动物体的运动方向。测量偏差角度应小于10℃。
雷达测速系统正确的测量安装方式应为：
固定向下俯视雷达测速系统的可行性分析:
如上图，雷达测速仪向下俯视测量车速。
设目标运动方向与雷达和目标连线方向的夹角为 ，则径向速度分量与目标实际速度关系为 ，所以实际测量得到的多普勒频率 ,其中θ为目标表面与路面的夹角，当目标尺寸与雷达分辨单元可比拟且夹角 较大时，受到车辆外形影响，由于θ不同，车体各部分产生的多普勒频率不尽相同，雷达不是简单的单一值，计算将会产生较大误差。
•结论:
近距离上受车型的影响很严重，如果安装在固定龙门架上，向下俯视测量，则很难得到准确数据。也不可能满足部交通管理局于2001年3月28日发布、2001年10月1日实施的《GA297-2001机动车测速仪通用技术条件》强制性标准。其中规定：雷达测速仪精度为±1km/h。因此，固定向下俯视方式的雷达测速系统只能得出定性的结论，不可能得出定量的数据，因此也不可取。
３、　视频机动车测速系统
视频机动车测速系统采用目标识别与目标跟踪技术。
目标识别与目标跟踪技术，原主要应用于航天领域。
目标识别技术为图像的特征模式识别，其基本原理是对所要识别的目标特征进行详细的描述和建模。如何正确的建模是技术的关键。
目标跟踪技术也可称为目标锁定跟踪技术。也就是在一定区域范围内不丢失目标。应用在机动车测速方面，应保在60米距离内不丢失机动车目标。
具体方法是：通过多路采集卡将测速及车牌摄像机的图像信号实时传送到计算机中，由计算机进行实时分析计算。对图像进行目标识别，当判别出真正的目标后进行目标锁定并对锁定的目标进行实时跟踪，同时计算出车辆的位置并可得出目标运动的矢量轨迹曲线图。图像中车辆的位置都是可以准确确定的；而每幅图像的采集时间是40ms(PAL制标准)固定不变；所以，可得出非常的位移差△S和时间差△t。
从矢量曲线图中取A 、B二点，即可得出其位移差△S 、和时间差△t，V = △S/△t ，式中：V —— 汽车运动速度 ；△S —— A、B二点之间的距离；△t—— 汽车由 A 点到达 B 点所需的准确时间。 
示意图：
由上图可以看出摄像机由上向下，俯视看路面，路面上任何车辆的一举一动都会在系统的监视之下。可以地路面上的车辆信息。所以得到的速度非常。
目前视频测速的标准只有企业标准，精度要求±5km/h 。

４、　多车道实时视频机动车测速仪
多车道实时视频机动车测速仪，是以视频机动车测速仪为基础；采用的是多目标跟踪技术。目前应用在道路监控领域的为多可同时跟踪16个目标（既在监测范围内有16辆机动车时，能准确区分开，并能计算出所在位置）。
4.1. 速领域的发展趋势
以前的测速系统大都是采用激光测速方式或雷达测速方式。在安装位置和角度合适时精度较高，但当安装在公路上方位置时，由于测量角度限制，会具有不可克服的缺陷，如夹角问题。
夹角虽然可以通过事先测量补偿，但由于车辆表面的不规则，车表面各平面的倾角不一致，引起测速误差，并且该误差无法通过补偿纠正，对复杂车型的影响大。
视频机动车测速仪的方法和原理，克服了激光测速和雷达测速中存在的对测速角度要求高的要求，非常适合于安装在道路上方，俯视路面进行监测。
由于视频处理的特优势，在交通监控系统采用视频处理已成为现代智能交通（ITS）的发展方向和趋势，现在多数大城市中闯红灯系统已经由线圈和雷达等工作方式过渡到视频处理方式，并了良好效果；流量、速度监控系统也逐渐采用了视频处理方式，在汉城机场高速路，中国香港海底隧道等近年投入的工程项目中，采用视频方式的系统逐渐增多，视频图像检测已成为ITS的关键技术之一。
多车道实时视频机动车测速系统的出现，说明了视频技术的飞速发展，将会在道路监控领域中起到越来越大的作用。