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摘要：在现代城市建设过程中，出入口智能控制系统在车库、停车场、住宅小区出入口等场所的应用越来越普遍，人们对出入口管理系统的实用性、可靠性、先进性要求也越来越高。本文结合笔者多年的工作经验对出入口智能控制系统的软硬件设计等方面进行分析，具有一定的理论交流及实践参考价值。
关键词：智能出入口；智能管理系统；标签识别；智能控制
引言
随着网络应用的快速扩张，以及人们生活水平的提高，互联网思维方式和成本控制成为世界经济的普遍认识。在城市经济的快速发展的推动下，城市人口密度也越来越高，越来越多的机动、非机动车辆涌入城市中，造成交通的拥挤以及停车需求的大幅度增加，随之而来对停车场设备和停车环境也有了更高的要求。如果采用人工管理的办法，管理工作难度大，车辆的通行率和安全性差，无法统计车辆的出入数据；其次车主也无法了解车位相关信息，花许多时间寻找空车位，造成停车难、停车时间长等一系列问题。因此出入口管理也需要转变思维，迎合市场，例如厂商可以通过开发基于云计算、云存储的管理平台，减少用户硬件投入，推行更加开放的系统平台因此迫切需要一种现代的、合理的、高效的管理方式，可以解决住宅人员及车辆有序出入、安全、收费、引导等一系列问题，所以越来越受到管理人员的青睐。
一、出入口智能控制系统组成及工作原理
系统由主控机、抓拍设备、感应设备、辅助灯光、道闸机和管理系统软件等部分组成，系统硬件结构如图1所示：
在城市小区一般有几个出入口，每个出入口都有道闸机，在道闸机前后有地感线圈，道闸机后面有拍摄车牌的摄像头，另外在旁边可以加上金卤灯或脉冲光源做辅助光源；在值班室里有主控机对整个小区出入口进行控制和监控操作。在入口处，当有人员及车辆经过所埋设的地感线圈1和2相应区域，利用电磁感应原理，车辆检测器1和2通过各自线圈的磁通量的变化产生触发信号，控制板检测到该触发信号，就会通过车牌摄像头拍摄车辆的图片，并将所拍得的图片以JPG压缩方式保存到主控机中，同时主控机自动快速识别车辆的车牌号码，并通过与数据库里的登记车辆进行比对，认证车牌号码。
在小区出入口系统硬件设计可以采用专用门禁一体机二代身份证及指纹门禁机，配合身份证信息采集器采集人员信息使用。另外系统硬件还可以集成摄像头，在人员开门时可抓拍照片并上传服务器。在人员出入口系统还可以采用身份证读头+门禁控制器+人脸探测摄像机+身份证信息采集器身份证读头和身份证采集器，保证实名认证的同时，人脸探测摄像头在人员开门时会自动检测画面中是否存在人脸，当探测有人脸存在时才会开门并抓拍图片上传。较传统门禁相比，加入人脸探测摄像头，可避免人员故意躲避摄像头开门的行为。每一次开门记录都会查询到有相应开门人员在画面中，做到有迹可循。
二、出入口智能控制系统的应用及设计要点
出入口系统软件设计，分为入口和出口系统软件设计，出口部分与入口部分相类似，对于小区车辆，首先进行车辆登记。软件流程为：当车辆从地感线圈1进入线圈2时，触发抓拍；然后车牌识别；再进行比对；判别车辆类型，若拍到的牌照与登记的一致，说明是小区车辆，调出该车辆是否欠费等信息，没有欠费，就自动放行。若有欠费，可通知门卫，催缴费用，手动放行；对于特种车、外来车和出租车要通知门卫，登记访问房号，这些信息输入系统，以便系统统一生成报表，方便小区的安全管理。
2.1主控机
从图1可知，主控机是整个系统的核心部分。主控机由PC主板、图像采集卡、RS232串口通信、控制板、网卡、专业的识别控制软件等组成。PC主板采用Intel845系列或以上系列芯片组成的CPUP42.0G以上，内存256M以上，硬盘80G以上；系统基于Windows2000操作系统，SQLServer为数据库管理系统。并可与其他计算机进行连网。系统采用高可靠性图像采集卡作为系统图像采集设备，可以同时实时动态地监视小区停车场的出入口。PC主板可把车辆检测器检测到的车辆通过状态的开关信号经过隔离输入到控制板的输入端口，主控机通过RS232从控制板的输入信号得到车辆通过和离开信号。PC主板还可将控制板的触发信号转换成控制信号，控制闪光灯。专业识别控制软件可触发抓拍设备采图；将采集的图片压缩，至少可存储200万张车辆图片；可行车牌的自动识别，自动存储车牌号码、车牌颜色、出入时间等信息，并可进行字符训练，提高识别率；可对车辆进行自动报警；可控制闪光灯的闪光；可控制道闸机的开启及故障能自动恢复运行功能。
2.2抓拍设备
抓拍设备包括CCD摄像机、镜头、防护罩。摄像机采用SANYOVCC－6592P低照度彩色摄像机，该摄像机扫描系统为PAL标准，摄像元件为1/3英寸固态图像装置CCD，分辨率水平520视频线，0．3lux低照度，视频信噪比大于48db，电子快门可手动调整（1/50～1/10000），自动增益AGC可设置，Y/C信号输出。该摄像机性能稳定，适合于长时间工作。镜头采用5～50mm手动调焦、自动光圈、直流驱动镜头。为适应公路光线和目标距离的变化，自动光圈镜头可以自动调整进光量，同时可以手动变焦，以便得到满意的图像和视角。防护罩采用室外双层全天候护罩，密封性好，防雨，遮阳，具有自动恒温和自动通风装置。能保证摄像机在室外环境正常工作，且外观漂亮大方。防护等级符合IP55标准。
2.3感应设备
感应设备包括地感线圈和车辆检测器。地感线圈是目前被广泛使用的最可靠、最稳定的检测方式。地感线圈采用高温导线，导体为多股软铜线，截面积2.5mm2。埋设地感线圈应注意以下几点：
1）线圈大小为1m×2.5m（实际可根据道宽，一般两边距离车道边缘0.5～1m）。导线对地绝缘。
2）线槽宽5～8mm，槽深100mm±15mm。线圈不加倒角。
3）布线时，适当拉紧，线圈要垂直排开，绕3～5匝，保持线条整齐一致，计算好线头到道旁接线井的距离，（一般为1.5～5m）保留出引线，不要损坏线的绝缘。
4）线圈两端的引线需要双绞，保证每米不少于15个花。如果需要延长，则在接线井接入双绞屏蔽线，到控制机柜，然后接入车辆检测器。
5）线槽采用干切法，保证切缝的干燥、清洁，用道路嵌缝胶或沥青封好线槽。车辆检测器采用专用于小区停车场的车辆检测器。运行稳定，有故障检测自动立即恢复功能，灵敏度可设置，安装方便，高低频率选择，避免线圈之间的干扰，频率范围：20～130kHz，工作环境：－30～+70℃。
2.4辅助灯光
辅助灯光包括金卤灯和闪光灯，主要用于夜间补光。金卤灯每个200W，主要将出入口周围场景照亮，准确拍摄夜间车辆的特征。一般在出入口分别安装。经过长期的工程经验，闪光灯在改善晚上图片质量，抑制车前大灯的眩光，提高晚上车牌识别率上有不可替代的作用。根据以上分析，设计出了电原理图。
三、结束语
城市小区门禁出入口系统是一项已经在城市里普及的产品，我们要在实践中不断的创新，通过结合市场与人们生活环境的需求，开发出更多智能化出入口控制系统，以技 术创新驱动为主，结合大数据、云端等科技手段与门禁系统应用场景合理结合，给人们带来更加便利化、人性化及更加安全的生活出行体验。
参考文献：
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[3]几种源码开放的实时操作系统的比较[J].李飞.电子世界.2016（10）
[4]智能监控与智能门禁安防系统构建[J] 黄兢辉. 门窗. 2016（15）
论文作者:张燕
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/20
标签：出入口论文; 车辆论文; 线圈论文; 系统论文; 车牌论文; 检测器论文; 控制板论文; 《电力设备》2018年第13期论文;