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自动化闸口

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文章附图







自动化闸口识别系统

-说明书

















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TOC \o "2-9" \h \z \t "标题 1,1,标题 5,5" 目 录1

1 系统简介2

1.1 定义2

1.1.1 工控机2

1.1.2 集装箱号码2

1.1.3 摄像机2

1.1.4 红外线位置检测3

1.1.5 PlC3

1.1.6 放行控制子系统3

1.2 系统功能特点3

2.1.1 全天候的集装号码识别3

2.1.2 系统自动开关灯4

2.1.3 自动化挡杆控制4

2.1.4 存档4

2.1.5 数据采集子系统4

2 性能5

2.1 精度5

2.2 时间特性5

3 系统安装与测试5

1.3.1 主界面5

1.3.2 数据统计7

1.3.3 系统采集的数据8

4 常见问题及处理方法8

4.1 车辆通过检测通道时采集系统没有任何反应8

4.2 识别成功率降低8

5 拍出的图片是蓝图9

附录一:参考资料9



Ø系统简介

系统采用集装箱识别系统的标准摄像机版本,排除一切可能引起稳定性降低的因素,采用工业摄像机和图像采集卡作为标准的图像获取途径,采用工业控制I/O控制卡作为对外围触发器和外围设备的状态获取与控制途径,采用LED灯作为系统补充照明的设备,识别结果采用标准的接口存储。电子车牌识别子系统、放行控制子系统等标准版程序,但系统保持程序的完整和独立性,采用自动控制的工作方式。

1.定义

1.1.工控机

也称监控计算机或工控机,它是整个监控的核心。是本系统的数据处理中心。其主要功能是负责控制模块拍摄图像、连接相机,取图,识别图象(众百源识别软件)、结果校验,与服务器上的数据进行比对(值守软件),打印单据,控制档杆、电子显示屏等放行设备,决定是否可以放行车辆。本系统软件安装运行在工控机上。

1.1.集装箱号码

集装箱号码编码存在一个国际ISO规范,每一个集装箱在箱体的前侧、右前、左后、尾部和顶部印刷了号码。本系统中考虑到系统的可靠性,采用前侧、右前、左后和尾部这四个侧面上图像作为识别的输入。集装箱号码由4个英文字母和7个数字组成。 4个英文字母是箱主的英文缩写,数量有限,识别后可与数据库中的箱主代号对比,以确定识别的正确性。7个数字是集装箱的编号,其中最后一位数字圈在一个矩形内,是前六位数字的校验码。

1.1.摄像机

本系统中摄像机专为拍摄集装箱号码图像用,本系统采用海康威视公司的高清晰度工业数码彩色摄像机。通过plc,红外,工控机联动,可以将拍摄到的图像保存到计算机。

1.1.红外线位置检测

红外探头是采用发射-接收经过调制的红外光原理,检测被检物体的准确位置。本系统采用双红外光束探头,可防止干扰,防止误触发。

位置检测系统由四组红外探头组成,负责感应通行车辆的位置信息,触发图像拍摄子系统工作,拍摄集装箱号码图像。当载有集装箱的货车通过时,红外探头向PLC发出信号,启动集装箱号码拍摄,获取采集装载集装箱的集装箱号码图像的数据信息。

1.1.PlC

PLC提供计算机与外设的输入输出接口,将红外探头、地感等设备探测到的位置信号同步输入到计算机,再由计算机控制外设的工作状态。

工控机通过网络与车牌相机相连,当贴有集卡车辆通过通道时,相机会自动抓拍车辆车牌信息,并发送给工控机,工控机系统会将采集到的车牌数据进行对比和保存。


1.1.放行控制子系统

系统集成了电子档杆、电子显示屏等放行控制设备,以上设备通过工控机的网络相连接,工控机把采集到的数据发送给服务器对比,并根据服务器返回的放行信息自动控制上述放行车辆。


1.系统功能特点

1.1.全天候的集装箱号码识别

载有集装箱的车辆通过系统时,系统自动拍摄集装箱各侧面号码的图像,用软件识别产生结果。此功能主要完成三个方面的工作:逻辑正确,图像清晰充足,识别软件高质。整体识别率高于95%。

1.1.系统自动开关灯

为提高系统运行的自动化程度,满足系统在无人职守时的要求,系统对硬件的控制更加自动化,系统将根据光亮照度对照明灯进行控制。以满足在天黑或阴天时的亮度要求。在天亮或阴天转晴时系统还将根据光亮度关灯。

1.1.自动化挡杆控制

        挡杆是自动化闸口的主要组成部分,其控制着车辆的运行情况,为减轻职守人员的工作量并满足将来无人职守的要求,系统将对电子挡杆进行自动控制。在电子闸口过车时根据比对情况自动控制挡杆的起落。

1.1.存档

系统能对通过本系统以及手工确认的集装箱号码以适当形式进行记录备案,供查询时使用。()

1.1.数据采集子系统(众百源)

数据采集系统是本系统的核心系统,它内部包含位制探测、图像拍摄、图像识别、照度采集及数据发送等功能模块。

数据采集系统通过位置探测器控制图像拍摄系统对经过闸口通道的集装箱进行拍摄,然后将拍摄出来的图像数据送入图像识别系统进行识别。集装箱图像的识别结果经过校验及可信度分析后由数据发送模块发送给数据核查比对处理。

数据采集系统由系统监控守护系统自动启动,启动后不需人工干预,对集装箱的所有数据的采集是全自动的,可以实现闸口通道的无人监管。


Ø性能

1.精度

识别正确率:>95%

1.时间特性

图像采集、识别响应速度:平均耗时小于50秒/车。

允许车辆通过时速:5~10km/h

出闸口限制:从车尾离开道口时,后车方可驶入。

Ø系统安装与测试

4.1硬件安装

由于本系统涉及到较多硬件设备,为保证整个系统工作的稳定性,所以硬件的安装需要按照一定的顺序来进行。一般按照以下步骤来安装:1.门架(包括红外探头和相机)。2.机柜3.工控机(包括操作软件)4.PLC。5.打印机等设备.


1.1.主界面

正常运行的界面如下图所示:


界面主要有三部分组成:系统数据显示区、系统日志显示区、图片拍摄显示区。

系统数据显示区在窗口的右侧中间,用来显示系统识别出的集装箱箱号、箱形、车牌号及重量等系统信息,在被检车辆完全进入检测通道约十秒后,在这个区域应显示出被检车辆的信息。

系统状态显示区在窗口的右下方,用来显示系统的运行日志和车辆运行状况。显示区的上部显示系统运行时产生的日志,在系统维护时用这些日志可以及时发现系统中存在的问题;显示区的下部显示通道状态,包括通道号、红绿灯状态、车辆位置及线程工作状态。

图片拍摄显示区在窗口的左侧,显示系统拍摄的集装箱箱号图片如果是20尺单箱显示前侧一副、后侧一幅、左侧一幅、右侧一幅共四幅图片,如果是长箱显示前侧一幅、后侧一幅、左侧二幅、右侧二幅共六幅图片。

1.1.数据统计


历史记录表中记录当天通过闸口车辆的行驶记录,每天建立一个文件,用鼠标单击“打文件”打开某一天的历史文件,双击列表中某一行来选中想查看的某辆车的详细记录。


窗口中央显示当前查看的图像,“车辆信息”列表框显示车辆的车牌号、箱号等信息,单击“图片”列表框中的某个图片在窗口中央显示相应图片,在“图片信息”列表框中显示图片的文件名、识别结果等信息。“上一条”和“下一条”按钮可以直接翻看相邻车辆的详细信息。

1.1.系统采集的数据


Ø常见问题及处理方法

1.车辆通过检测通道时采集系统没有任何反应

故障原因一:检查四对红外触发是否正常,在确定通道没有集卡车辆的前提下,按照检查PLC的操作进行检查,并检查设备是否正常。

故障原因二:通过的车辆不是集装箱车辆,位置探测系统是专为探测集装箱位置设计的,所以非集装箱车辆通过时不会触发系统工作。解决方法是禁止非集装箱车辆通过检测通道。

1.识别成功率降低

在系统运行一段时间后,可能会出现识别成功率降低的现象,这一般是因为灰尘堵塞了相机镜头,造成图像质量下降,请查看拍到的图片是否有灰尘遮档,确定是哪一个相机,然后用软布把相机前面的玻璃外罩擦拭干净(注意不要用力过大,以免改变了相机位置造成拍不到集装箱号码)。

Ø拍出的图片是蓝

故障原因一:相机没上电。检查硬件系统总开关是否已打开,配电箱内过流保护闸刀是否已合上。

故障原因二:其它软件正在运行,影响采集卡正常工作。解决方法是检查计算机上除运行监控系统、采集系统、比对系统三个程序外是否还有其它程序在运行,如果有则关闭其它程序,并重新启动计算机。

*如果以上解决方法还不能将问题解决请与技术人员联系。

附录一:参考资料

各个设备IP地址