一种智能交通数据采集系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种及时、准确的实现数据采集的智能交通数据采集系统及其工作方法，该系统包括设置在不同道路监控基座上的车牌识别设备，与车牌识别设备连接的数据采集终端，与各数据采集终端连接的数据中心，在监控基座上设有与车辆上安装的环保电子卡相配套的RFID射频设备，在获取车辆视频识别数据的同时向数据中心提供与该数据匹配的车辆电子信息。在车辆身份识别中采用车牌识别和电子信息识别，增加了识别的准确性。工作方法是：当车辆触发车牌识别设备的同时，RFID射频设备读取环保电子卡的信息，实时产生视频和射频的匹配数据后，打包上传给数据中心，期间通过密钥定时与数据中心进行双向认证，确保设备身份安全受控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种交通数据采集系统，具体涉及基于物联网的道路交通数据采集领域，包括自由流道路车辆信息的采集、整合及实时发送。
技术介绍
随着物联网技术在交通管理上的应用，愈发成熟的智能交通管理技术为提高交通管理水平、改善交通拥堵状况作出了卓越的贡献。这其中，及时、准确的数据采集与现场数据实时处理、分析成为智能交通技术重要的前提与基础。传统的数据采集主要有线圈、视频、红外线等方法，大多都存在数据单一，难以个体识别，无法提供数据预处理等缺点。而环保RFID电子标签的应用作为现代车辆的识别手段，其大范围的应用给数据采集提供了更加方便、快捷、准确的新思路，弥补了传统数据采集技术的不足，也为涉车管理应用明确了 新的方向，射频数据与传统交通行业数据的融入也为我们提出了新的课题。从行业内建设发展的需求看，伴随着智能交通基础建设步伐的加快，各类数据采集、融合工作陆续的展开，基站建设的投入越来越多，维护的工作量越来越大，以后会经常遇到如下的情况 I数据采集中转设备功能单一，外场工作环境下稳定性差； I数据采集基站建设时间长，成本投入大，建设进度缓慢；I采集预处理能力、容错机制欠缺，采集到异常数据，进入分析系统后影响分析结果； I数据采集系统的安全机制不健全，攻击者可以尝试通过现场的采集网络进入系统，通过病毒、网络攻击等手段影响采集基站数据采集工作； 根据长期的现场经验积累及相关的调查数据表明，大多数行业应用虽然已经能够在数据采集方面采用一定的技术手段来实现功能和简单的管理措施，但是当设备数量迅速增多，应用场景订制化、个性化，尤其是发生涉及维护管理和系统安全方面的事件后，却仍然无法进行及时告警响应、准确定位事件源头，给应用带来极大的困扰和严重的信息安全隐患。如何将系统实现产品化集中式管理的同时，快速适应某几种具有代表性的应用场景，如何有效监控采集系统的采集数据，准确掌握其运行状态，如何发现异常事件并实时告警、记录，同时进行异常事件定位分析，事后追查，是行业迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种及时、准确的实现数据采集的智能交通数据采集系统及其工作方法，该系统数据采集采用了图像设别和电子车辆信息相结合的形式，大大提高了准确率。此外，由于采用了低成本的数据采集终端，降低了基站成本，并且引入了安全芯片，提高了系统的安全性。本专利技术的一种智能交通数据采集系统，包括设置在不同道路监控基座上的车牌识别设备，与车牌识别设备连接的数据采集终端，与各数据采集终端连接的数据中心，其特征在于，在监控基座上设有与车辆上安装的环保电子卡相配套的RFID射频设备，在获取车辆视频识别数据的同时向数据中心提供与该数据匹配的车辆电子信息。所述数据采集终端采用ARMll处理器及其主板，板载接口提供包括以太网、无线网络、3G、RS485、USB、SD、VGA接口的扩展接入。终端提供标准的设备接入协议支持各种外围设备的网络接入；系统提供过数据的采集和多元信息的融合匹配以及数据的实时转发和缓存等功能，与现有的终端相比，节约了成本。为了提高安全性，在主板上集成有用于存储数据解析密钥及设备安全认证密钥数据的安全芯片。此外，本专利技术还提供了该智能交通数据采集系统的工作方法，其工作步骤为 1)当行驶的车辆触发车牌识别设备工作时，车牌识别设备抓拍车辆图像并得到车牌识别结果；同时RFID射频设备工作，读取车辆中环保电子卡的车辆电子信息； 2)车牌识别设备、RFID射频设备通过局域网接入数据采集终端，数据采集终端获得车牌识别结果和车辆电子信息； 3)数据采集终端将车牌识别结果和车辆电子信息实时匹配并进行数据融合； 4)数据采集终端获取自身安全芯片里的密钥，通过密钥定时进行设备身份认证，与数据中心进行双向认证，判断数据采集终端是否允许接入； 5)—旦获得许可，数据采集终端将采集到的车牌识别结果、车辆电子信息、设备运行状态封装后打包实时上传给数据中心，否则解除当前操作，返回待机状态。本专利技术的有益效果 本专利技术提供了一种稳定可靠的嵌入式系统、配备无线通信、交通信息预处理及多元数据的融合匹配功能、支持RFID及其他采集外设动态接入，该系统可实时稳定的将采集到的各类型的数据发送到数据中心；提供离线缓存，设备状态监控、操纵及远程升级等高效的日常运维功能；同时，采集设备的接入授权需通过安全模块的安全认证，保证系统安全可靠。附图说明图I是本专利技术的结构示意图， 图2是本专利技术的数据采集流程图， 图3是过车彳目息米集不意图。具体实施例方式如图I所示，本专利技术的智能交通数据采集系统，其主要包括 数据采集终端嵌入式设备，采用ARMl I处理器及其主板，板载接口提供包括以太网、无线网络、3G、RS485、USB、SD、VGA等接口的扩展接入；终端提供标准的设备接入协议支持各种外围设备的网络接入；系统提供过车数据的采集和多元信息的融合匹配，以及将数据 的实时转发和缓存等功能。环保电子卡车载RFID电子标签，通过射频可以捕获到标签数据通过数据密钥进而解析得到当前车辆的车辆信息。车牌识别设备传统交通行业的数据采集设备，通过地感线圈触发抓拍识别车辆，以标准通讯协议接入数据采集终端。RFID射频设备无源超高频电子标签读卡器，用于获得车载电子标签数据。安全芯片集成于主板上，用于存储数据解析密钥及设备安全认证密钥数据的芯片。数据中心用于存储、汇聚各终端的采集数据。因为车牌视频识别是以地感信号作为触发条件，时间非常精确，并且经过多年的 实践检验，应用已经非常成熟，识别成功率在90%以上，而车辆电子信息作为车辆信息的新型载体，具有响应速度快，信息量丰富等优点。下面将对这两种信息实时的计算匹配过程和工作原理进行表述。如图2，该智能交通数据采集系统的工作步骤为 1)当行驶的车辆触发车牌识别设备工作时，车牌识别设备抓拍车辆图像并得到车牌识别结果；同时RFID射频设备工作，读取车辆中环保电子卡的车辆电子信息； 2)车牌识别设备、RFID射频设备通过局域网接入数据采集终端，数据采集终端获得车牌识别结果和车辆电子信息； 3)数据采集终端将车牌识别结果和车辆电子信息实时匹配并进行数据融合； 4)数据采集终端获取自身安全芯片里的密钥，通过密钥定时进行设备身份认证，与数据中心的数据存储及处理服务器进行双向认证，判断数据采集终端是否允许接入； 5)—旦获得许可，数据采集终端将采集到的车牌识别结果、车辆电子信息、设备运行状态封装后打包实时上传给数据中心，否则解除当前操作，返回待机状态。本专利技术中车牌识别结果和车辆电子信息实时匹配并进行数据融合的过程为设车辆以基本相同均匀的车速通过基站，如图3过车信息采集示意图。车牌视频识别结果形成一个按时间先后顺序排列的队列List，队列里的元素包含过车时间(Ta)和车牌号码等识别结果信息。RFID射频识别结果形成一个哈希表Map，表里的元素包含首次读到时间(Tl)，最后读到时间(T2)，非常准确的车牌号码等信息。进行匹配时首先取List中的第一个元素，即最早通过路口的车辆，如果当前时间(TO)和过车时间(Ta)满足以下条件，开始进入匹配逻辑。I) TO - Ta > CO CO为一常数，此常数值和车辆速度相关，此值代表车辆在正常行驶情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能交通数据采集系统，包括设置在不同道路监控基座上的车牌识别设备，与车牌识别设备连接的数据采集终端，与各数据采集终端连接的数据中心，其特征在于，在监控基座上设有与车辆上安装的环保电子卡相配套的RFID射频设备，在获取车辆视频识别数据的同时向数据中心提供与该数据匹配的车辆电子信息。2.根据权利要求I所述的智能交通数据采集系统，其特征在于，所述数据采集终端采用ARMl I处理器及其主板，板载接口提供包括以太网、无线网络、3G、RS485、USB、SD、VGA接口的扩展接入。3.根据权利要求I或2所述的智能交通数据采集系统，其特征在于，在主板上集成有用于存储数据解析密钥及设备安全认证密钥数据的安全芯片。4.一种权利要求I所述的智能交通数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张梁俊，袁高峰，郭栋，於军，张笃续，
申请(专利权)人：南京城市智能交通有限公司，
类型：发明
国别省市：