车辆出入境自动化通关查验系统设计概要
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【摘要】本系统采用了先进的生物特征识别、计算机软硬件、网络通讯、视频信息处理、光电技术、机械及自动控制等技术，实现了在现有工作标准不变的情况下，使用计算机系统代替人工验放，针对出入境通道的硬件环境、基础设施进行规划部署，形成标准自动化通关通道信息化体系。
【关键词】车辆自助化验证；自动采集信息；生物识别；车牌识别；自动化装置
1 通道自动化装置布局设计
1.1 快速通道环境设计
1.1.1 照明设计
通道的光照强度要求：
对于设备集成采集箱所需的外界光源主要有三个来源：
通道内照明灯
采集箱两侧日光灯管；
采集箱摄像头周围LED补光。
1.1.2 供电设计
为保证系统正常稳定工作，系统采用集中供电；通道和中心远程监控室采用单独电源供电回路；主干采用AC220V供电,在前端采用变压器就近供电；控制室的其它设备和金属外壳也必须做好等电位连接，以保证控制室内的人身和设备安全。
1.2 基本布局
1.2.1 布线
线的种类与型号
1.2.2 接线要求
箱内接线拨皮不得超过10cm,值班室内线头剥皮不超过1cm ;
所有接插件必须焊接,,联接电阻不大于1Ω
值班室内电源必须有接地线,机箱、电脑外壳必须接地;
机箱内所有线头,必须有1m±0.1m余量,且用扎带扎齐;
值班室内布线必须用线管或线槽布于电脑桌后,留1-1.5m余量,整理有条;
屏蔽线的屏蔽层必须一端接地。
通道内布局要求：
注：
第一个地感线圈距离第二个地感线圈6.5米，
第一个地感线圈距离车牌识别摄像机4.5米，
第一个地感线圈距离车牌识别辅助照明灯2米。
1.2.3 交通信号灯的布线
注：交通信号灯1#：指通道顶棚的信号灯，指示通道是否在启用状态；
交通信号灯2#：指通道入口的信号灯，指示下辆车是否可以进行通道；
交通信号灯3#：指通道出口的信号灯，指示车辆是否验放通过。
1.2.4 地感线圈的布线
（1）线圈尺寸及圈数
车辆检测器允许对线圈的形状和尺寸进行灵活调整，实际中一般线圈周长最大可达30米，最小可为3米。
线圈距车道的边沿方至少保持300mm距离。
当线圈周长超过10米时通常绕两圈，当线圈周长在6-10米之间时，通常绕三圈，而当线圈周长小于6米时，线圈应绕四圈。
（2）线圈间距
当两个线圈相距较近，并且是接在不同的车辆检测器上时，它们的平行的两边间距应至少大于2米，当它们不在同一平面内时，这一间距可减到1米。
（3）线圈电感范围
一般对于单圈线圈，圆周长上的电感每米1.5uH，3圈线圈是每米9.3uH。
双绞的馈线，每米电感为0.6uH。
（4）允许的馈线长度
馈线总长度一般不应大于350米。
为了提高灵敏度，应保证线圈的电感量大于馈线的电感，因此对于小线圈长馈线情况，应增加线圈的圈数，线圈电感与馈线电感之比最少应为4：1。
（5）金属和增强材料的影响
在线圈附近，含铁量高的金属会严重影响线圈灵敏度，像下水道井盖或类似的物体等，地应避开面上可见的物体，线圈与这些物体间应留1米的空间。
（6）线缆材料
线圈线
线圈线（或馈线）一般要求用绝缘导线，通常使用PVC绝缘线，但这种线过长时间后可能会出现气孔，进入潮气从而影响检测器稳定性。
线圈推荐使用截面积等于或大于1.5平方毫米的绝缘的多芯铜导线。
馈线
当线圈与检测器之间相距较近时，馈线与线圈线可用同一根无接头线。
当距离较远，馈线需要单独使用线缆时，推荐使用带铝屏蔽网或铜屏蔽网的电缆或铠装电缆。
（7）切槽
使用切槽机切槽，切槽宽度4mm，深度为30mm-50mm，线槽从角上切45º斜角可对线圈线起到保护作用。（参见后图）
（8）线圈的安装
线圈线
线圈线下线前必须将线槽内清理干净，并保持干燥。线圈线要平稳地放入线槽。
当线圈线与馈线用同一根线时：
①从检测器到线圈方向的槽开始下线，并留出足够的线头供与检测器连接。
②在线槽中下够要求的圈数。
③把剩余线顺到线圈起点并使之与预留线头长度相等。
④两条双绞在一起（每米20―30次绞），连到检测器。
⑤馈线通过其他设备下时应预埋过管并用塑料管送入设备机箱。
馈线单独用线时：
当需要多条馈线或馈线较长（超过50米）时，需要单独屏蔽馈线对，并尽可能在离线圈较近的地方接线。
接头必须保证低阻率，并且对外绝缘程度要求不比原始线缆绝缘程度差。
（9）封口材料
对线槽的封口一般用热熔沥青、密封胶或环氧树脂，线槽封口的主要标准是保证线圈线缆完全密封，内部无气泡。
为了保证寿命长，推荐所有线圈线缆完全密封在树脂中，但当线槽或线缆较湿时不可用此方法。
1.2.5 红外探测器的布线
红外探测器布线图
注：
1#：为邻道闸内侧的红外探测器；
2#：为邻道闸外侧的红外探测器；
3#：为通道出口最后端的红外探测器；
红外线对射防雨水措施：
为了避免红外光对射探测器设备因大雨出现失误报警，首先可以在红外光对射探测器的接收器端，按雨水的大小设定遮光时间，当雨水等异物以比设定时间速度更快地通过时，探测器不报警；当车辆通过时，仍能保证探测的准确性。同时，地感线圈仍可以提供准确的参照信息，从而互为补充。
1.2.6 道闸的布线
安装说明
（1）基础施工说明：
设备安装必需牢固，基础做长×宽×高：500mm×500mm×200mm的水泥墩为佳。必须使用平面保持水平！以便于设备的安装。
（2）设备接线说明：
A、插上模块，注意模块与主板上的标识相对应（名称、方向和颜色）。
B、在主板正下方有两个接线端子，接线端子上有标识别注明。具体为电源（交流220V）、车辆检测器（黄、绿线）。
1.2.7 通道全景摄像布线
为了实时监控通道的情况，需要配备一个通道全景摄像机。
日夜型彩转黑摄像机1/3” Sony Super HAD CCD 摄像机、先进的电子光线控制（ELC）功能、固定光圈镜头、背光补偿功能、具备自动增益功能、可选自动光圈控制信号、视频或DC伺服、可选择适合C和CS卡口镜头
1.2.8 照明布线
根据通道长度，拟在通道的顶棚处均匀布置4个辅助照明灯，以备光线不足时的照明。
2 自动化装置工艺设计
2.1 采集箱
在本系统中，特别对采集箱的模具 进行了详细设计，在箱内安装的设备布局如下：
本系统采集箱通过综合控制子系统和自动定位系统，实现调整自动预置，便于采集司机的指纹和面像信息。选用适用于室外车辆通道环境的材料和产品，具备防腐防尘的材料、结构和外观设计。
2.2 交通信号灯
交通信号灯1#的每个灯的直径为30厘米，两灯的灯体长75厘米。
交通信号灯2#和3#每个灯的直径为20厘米，两灯的灯体高75厘米，三灯的灯体高约100-110厘米。每个灯的功耗不大于15W，220V市电接入。
交通信号灯1#悬挂安装于顶棚通道入口的正中位置；
交通信号灯2#安装于通道入口处，立杆高约230厘米，灯体安装不高于此高度；
交通信号灯3#安装于通道出口处，立杆高约250--270厘米，灯体安装不高于此高度。
2.3 车牌识别摄像机
车牌识别摄像机加装室外护罩，立杆高约140厘米，摄像镜头高约110厘米。 2.4 全景摄像机 全景摄像机装于通道出口位置的交通信号灯的灯杆上，采用支架固定于信号灯的另一侧，镜头对准通道，采用固定焦距，加装室外护罩。 2.5 红外探测器 采用双束光对射主动探测器。在通道出口的道闸两侧共部署三组，其中内侧1组（1#），外侧两组（2#和3#），其中1#和2#间距80厘米，2#和3#间距90厘米。红外探测器1#安装高度为45厘米，2#安装高度为120厘米，3#安装高度为80厘米。 为了防恶劣天气，需要给红外探测器安装于空间立柱内，红外光出口位置开一个3厘米高，2厘米宽的口，为了防雨，还需对此口加装一个8厘米长的护套。 2.6 控制箱 在本系统中，控制箱将采用的低压标准进行配线。上层配置各种控制信号输入输出，下层配置主要驱动控制器和稳压电源等设备。 在控制箱正面，配置各种状态指示灯及多种继电控制按钮。 2.7 报警装置 考虑到多通道通常是由1个工作人员值守，为了更直观的让边检工作人员快速处理通道内的紧急事件，如通关超时、尾随、冲关等，特在监控室每个监控器前方醒目位置安装报警灯一只。 3 结束语 本文系统采用了先进的生物特征识别、计算机软硬件、网络通讯、视频信息处理、RFID识别、光电技术、机械及自动控制等技术，针对性地对大、中、小型车辆安装了可以自动判断车辆特征的装置，自动调节查验箱高低，采集司机的指纹、脸部特征、身份证、车辆行驶证等身份要素，后台则进行数据库比对，同时调取车辆有无违章纪录及欠缴各种税费情况。若有异常，立即触发报警。