Научно-исследовательская и производственно-внедренческая фирма

Система габаритного контроля «ИЗОСКАН» (СГК) предназначена для проведения бесконтактного автоматизированного контроля размеров транспортных средств. Комплекс применяется для измерения габаритных размеров ТС непосредственно в процессе движения последних по автомагистрали. Реализуемый комплексом СГК метод измерения габаритов ТС основан на обработке данных от входящих в состав системы технических средств измерения линейных размеров объекта, его фото-  и  видеорегистрации.

Принцип работы комплекса основывается на выделении размеров объектов путем обработки входящих потоков данных о движении ТС в области габаритного контроля. Состав измерительного комплекса и назначение его основных узлов приведены в таблице:

Функциональный узел Назначение
1  Лазерно-триангуляционные измерители профиля  Предназначены для высокоскоростного измерения поперечных размеров движущегося ТС, выполнения предварительной обработки видеопотоков в реальном времени и передачи данных на информационно-вычислительный комплекс. На каждую контролируемую полосу устанавливается 2 измерителя профиля.
2 Растровый измеритель скорости и дистанции  Предназначен для точного измерения скорости движущегося ТС синхронно с определением профилей. Данные скорости используются для реконструкции пространственной модели измеряемого ТС.
3  Информационно-вычислительный комплекс  Представляет собой высокопроизводительную многопоточную вычислительную систему. Обеспечивает выполнение основных алгоритмов по обработке данных, полученных от измерителей профиля и измерителя скорости, в том числе определение движущихся ТС и определение их габаритов. Выполняет синхронное взаимодействие с системой регистрации номерных знаков и передает полученные данные о проходящих габаритный контроль ТС на сервер базы данных (БД). На каждую полосу контроля устанавливается отдельный вычислительный комплекс.
4  Оборудование для видеорегистрации  Комплект оборудования видеонаблюдения и компьютерной видеорегистрации ТС со специальным ПО. В комплект входят две цветных видеокамеры: первая для общего обзора измеряемого ТС, вторая для фиксации и распознавания их регистрационных номеров
5  Сервер БД  Сервер предназначен для сбора в реальном времени всех данных, получаемых в ходе работы комплекса, а также их хранения, включая ведение базы данных по зафиксированным ТС, их номерным знакам и фотоснимкам, а также всех служебных событий. Сервер БД устанавливается один на весь комплекс контроля. 
6  АРМ оператора СПГК  Рабочее место оператора комплекса габаритного контроля. Предназначено для наглядного отображения информации о работе комплекса. Позволяет в реальном времени отображать информацию о движущихся ТС, а также проводить статистический анализ в различных срезах архивной информации, хранящейся на сервере БД. АРМ оператора является необязательной составной частью каждого комплекса. При необходимости, АРМ может быть реализовано удаленно и обеспечить одновременный доступ к нескольким серверам БД различных комплексов для одновременного удаленного контроля. 

В основе реализуемого принципа работы комплекса лежат алгоритмы построения 3-х мерной модели и восстановления пространственной структуры объекта с использованием современных методов на основе технологий машинного зрения. Принцип действия разрабатываемой системы основан на высокоскоростном измерении профилей движущихся ТС в различных сечениях синхронно с измерением мгновенной скорости ТС для каждого сечения. Измерение профиля в разных сечениях происходит за счет движения ТС. Построение профиля происходит профиля методом лазерной триангуляции, суть которой которая заключается в получении измерительно камерой изображения профиля, на поверхности ТС, формируемого лазерной подсветкой. Измерение мгновенной скорости производится растровым оптическим измерителем поперечной скорости. Общая схема размещения узлов комплекса на участке движения представлена на рисунке.

В месте размещения комплекса СГК на каждой полосе движения выделяется область проведения габаритного контроля. Над областью контроля по двум сторонам дороги 5..6 м устанавливаются два измерителя профиля. Способ и место установки измерителей должны обеспечивать видимость области контроля без перекрытия посторонними предметами.

В нормальном режиме работы измерители профиля производят непрерывное синхронизированное измерение профиля в сечении ТС, находящегося в плоскости установки измерителей профиля.

На обочине, на высоте 1,5 м устанавливается растровый измеритель мгновенной скорости ТС. Данные от измерителей профиля и измерителя скорости  поступают на вычислительный комплекс.

Логическая взаимосвязь между узлами СГК представлена на блок-схеме:

 isoscan1

Представленная система СГК работает следующим образом. После проезда области контроля и измерения линейных параметров ТС на вычислительном комплексе СГК производится обработка полученных данных измерений габаритных размеров профиля и длины  ТС, на основании которых строится трехмерная модель измеряемого ТС.

isoscan2

Путем программной реализации набора алгоритмов из построенных системой моделей ТС на основе априорно известных, регламентируемых изготовителем данных, таких как максимальная длина, минимально допустимая дистанция между ТС и пр., выделяются отдельные объекты, отображающие конкретное автотранспортное средство и  фиксируются габаритные размеры этих объектов.

Одновременно, в момент выделения из общего потока отдельного объекта и определения его габаритов, производится захват фото, фиксирующего изображение измеренного ТС и его регистрационного номерного знака. Полученные данные группируются по каждому измеренному объекту  и передаются на сервер базы данных (БД) системы и сохраняются.

Для идентификации ТС по полученным системой фотоизоизображениям используется программный модуль распознавания госномеров, описанный в разделе весового контроля и также интегрированный в ПО вычислительного комплекса СГК.

Таким образом, обеспечивается непрерывный габаритный контроль и идентификация единиц движущегося потока ТС, а также сохранение полученных данных в БД на сервере системы.

Весь полученный СГК поток данных о фиксируемых транспортных средствах, включая их размеры, регистрационные знаки и другую информацию с привязкой ко времени хранится на сервере БД. Доступ к этим данным может быть получен как с локальной АРМ оператора, так и с удаленного сервера администратора пунктов весогабаритного контроля ТС. 

isoscan3

Интерфейс взаимодействия и обмена данными обеспечивает интеграцию комплекса СГК с другими системами статистического анализа и учета. Физическое выделение сервера БД в отдельный узел системы позволяет обеспечить высокий уровень защиты данных от несанкционированного доступа и изменения. Обращение к данным (по аналогии с системой весового контроля) строго разграничено на основе конфигурируемых прав доступа для различных групп пользователей.

При необходимости, администрирование и переконфигурирование прав доступа может быть произведено удаленно и в любой момент времени.

Комплект поставки СГК «ИЗОСКАН» представлен в таблице:

№ п/п Наименование Состав оборудования Ед. изм. Кол-во
1 Измерители профиля 1. Термостатированный кожух – 1 шт.
2. Лазерный измеритель профиля – 1 шт.
3. Кронштейн для крепления – 1 шт.
Компл. 2
2 Измеритель скорости и дальности 1. Термостатированных бокс – 1 шт.
2. Оптический измеритель скорости – 1 шт.
3. Кронштейн – 1 шт.
4. Система ИК подсветки – 1 шт.
5. Кронштейн для крепления – 1 шт. 
Компл. 1
3 Информационно-вычислительный комплекс 1. Герметичный шкаф IP67 – 1 шт.
2. Сетевой маршрутизатор 1 Гбит – 1 шт.
3. Блок бесперебойного питания – 1 шт.
4. Блок синхронизации измерителей профиля – 1 шт.
5. Контроллер измерителя скорости – 1 шт.
6. Усилитель сигнала Ethernet – 1 шт.
7. Промышленный компьютер с ОС Windows – 1 шт.
8. Программное обеспечение системы габаритного контроля – 1 шт.
Компл. 1
4 Система визуального наблюдения, компьютерной видеорегиcтраци и распознавания номеров ТС 1. Цветная IP-видеокамера – 2шт.
2. Объектив-трансфокатор  с автодиафрагмой – 2 шт. 
3. Источники электрического питания для  видеокамер – 2 шт.
4. Изотермические защитные боксы с автоматическим подогревом для видеокамер – 2 шт.
5. Устройства позиционирования  – 2 шт.
6. LED-прожектор подсветки номеров  – 1 шт.с блоком питания – 1 шт.
7. Устройство грозозащиты видеокамер – 1 шт.
8. Комплект проводов кабельной линии электропитания и связи – 1 шт.
9. Программное обеспечение системы распознавания номеров
Компл. 1
5 Сервер БД 1. Системный блок 
2. Усилитель сигнала Ethernet
3. Маршрутизатор
4. Блок бесперебойного питания     
5. Серверная часть ПО системы габаритного контроля
Компл. 1
6 АРМ оператора 1. Системный блок
3. Монитор с комплектом проводов
4. Принтер с комплектом проводов
5. Клавиатура
6. Мышь оптическая
7. Блок бесперебойного питания
8. Комплект звуковых колонок
9. Операционная система Windows
10.Клиентская часть ПО системы габаритного контроля
Компл. 1

Технические и метрологические характеристики системы автоматизированного габаритного контроля «ИЗОСКАН», полученные экспериментально в лабораторных и натурных условиях, представлены в таблице:

№ п/п Наименование и размерность параметров Величина
1

Максимальные измеряемые габаритные размеры ТС, м:

 
 

– длина, не более

25

 

– ширина, не более

3,5

 

– высота, не более

4,5

2

Пределы допускаемой погрешности габаритных линейных размеров транспортного средства , м *):

 
 

– по длине, не более

± 0,3

 

– по ширине, не более

± 0,1

 

– по высоте, не более

± 0,1

 

*) расчетные, для скорости движения ТС - V=30 км/час

 

В настоящее время проводится натурные испытания пилотного образца комплекса СГК «ИЗОСКАН» в условиях опытной эксплуатации на стационарном пункте весогабаритного контроля в п.Самбек, Ростовской обл., которые позволят установить характеристики точности измерений габаритных размеров на различных скоростях движения ТС при  разных метеорологических условиях.

isoscan4