车牌识别停车场管理系统
设计方案书
二O一五年二月一日
停车场系统专业设计开发公司
昱瑾车牌识别停车场解决方案
第一章 背 景
随着科技经济的不断发展，汽车开始普及普通的家庭， 大量的车辆为停车场的管理带来了新的问题。传统的停车场管理主要通过给进入车场的车辆分发IC卡，记录车辆进出时间，作为计费的主要依据，不管是固定车辆还是临时车辆，进出停车场都必须在出入口停车刷卡后，才能进出停车场，在车辆出入繁忙的时段，这种管理方式往往造成塞车的现象，耽误车主宝贵的时间。
针对以上现象，我公司有限公司推出了全新管理理念，利用车牌识别技术取代传统的IC卡技术，解决车辆进出时必须停下刷卡而造成的停车场进出口塞车现象。该系统是利用我公司车牌自动识别器控制器和软件模块，入场车辆不需停车的一种新型无障碍停车场管理系统。司机不需要在出入口停车，当车辆进入停车场入口时，车辆检测器触发，自动抓拍车辆照片，并识别车牌号码，将车牌号码，颜色，车牌特征数据，入场时间信息等传给管理计算机，车辆可无障碍进入停车场，为用户提供了一种崭新的服务模式。
第二章 关于车牌识别技术
车牌识别技术（License Plate Recognition， LPR）以计算机技术、图像处理技术、模糊识别为基础，建立车辆的特征模型，识别车辆特征，如号牌、车型、颜色等。它是一个以特定目标为对象的专用计算机视觉系统，能从一幅图像中自动提取车牌图像，自动分割字符，进而对字符进行识别，它运用先进的图像处理、模式识别和人工智能技术，对采集到的图像信息进行处理，能够实时准确地自动识别出车牌的数字、字母及汉字字符，并直接给出识别结果，使得车辆的电脑化监控和管理成为现实。
我公司识别核心汲取了国外及目前车牌识别算法的精华，并在此在基础上作了优化和改进，使得定位及识别的速度及准确性得到了很大的提升，特别是对光照的要求，因为过多地依赖环境无疑对安装及推广应用形成了障碍。由于安装位置的不固定性，车牌的反光，逆光，背光等因素将直接影响车牌的识别，改进过的算法对以上车牌的识别得到了很大提升。
DLL的集成识别模块形式和绿色免安装为客户集成带来了许多的便利，在线的及时学习及即时加入技术可以识别新的车牌汉字及即时提升识别的准确率。
第三章 系统建设
3.1 系统作业流程图
说明：
1）车辆进入：
①、车辆驶入车牌摄像机抓拍区域，触发地感线圈。
②、车牌识别系统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌识号，然后通过检索数据库得出车辆类别。
③、显示屏显示该车的有效期（贵宾车或月租车）或余额（储值车），欢迎光临等提示语。
④、语音播放识别出来的车牌，欢迎光临等提示语。
⑤、如果非满位或该车属固定车辆情况，闸机放行，同时记下车辆进入时间。车辆越过进口，驶入停车场内，车位显示屏刷新车位。
整个过程自动完成，无须工作人员干预。车辆一直处于行驶状态，无段暂停。
2）车辆离开：
①、车辆驶入车牌摄像机抓拍区域，触发地感线圈。
②、车牌识别系统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌识号，然后通过检索数据库得出车辆类别。
③、显示屏显示该车的有效期（贵宾车或月租车）或余额（储值车），收费金额（临时车），祝您一路顺风等提示语。
④、语音播放识别出来的车牌，祝您一路顺风等提示语。
⑤、如果该车属固定车辆情况，闸机自动启竿放行。电脑调出该车入场时的抓拍图像，入场时间等。如果是临时停车，则车辆须暂停交费方能离开，这点和IC卡方案相同。如果车辆被列入黑名单，不管是临时还是固定车辆，闸机不会打开，同时系统都会发出报警信号，通知工作人员注意。
⑥、车辆越过进出口，驶入离开停车场，系统记下车辆离开时间，车位显示屏刷新车位。
3.2 系统基本功能及特点
固定车辆全自动化管理，临时车辆半自动化管理，减少车辆通行时间，为车主争取时间，智能化管理。
①、免去读卡器安装、维护带来的麻烦。
②、车主无须担心用IC卡掉失造成的麻烦。
③、独特滚动式LED中文电子显示屏提示，使车主和管理者一目了然。
④、减少工作人员，效率高。
⑤、省去IC卡的费用，同时无须担心IC卡不足的问题。
⑥、可与警方报警系统联动运行，有效打击违法车辆，协助社会治安管理。
⑦、有防抬杆、全卸荷、光电控制、带准确平衡系统的高品质挡车道闸。
⑧、可靠性和适应性的数字式车辆检测系统。
⑨、砸车装置可保证无论是进场车辆或发生倒车的车辆，只要在闸杆下停留，闸杆就不会落下。
3.3 系统基本设施及特点
如图
1）全自动挡车道闸
①、特别设计一套卸荷装置，以防止外力损坏；
②、行程控制以光电开关代替机械行程开关；
③、特别设计一套平衡机构，确保运行轻快、平稳、输入功率小；
④、增设紧急手动装置，以防止意外事件的发生；
⑤、增设一套防砸车控制系统，确保车辆安全；
⑥、全电路无触点控制系统，确保车辆安全。
2）数字式车辆检测器
①、以数字量逻辑判断代替传统的模拟量开关判断，确保判断的准确性；
②、全天候性能设计，排除了外界环境变化对系统影响（天气变化、使用时间变化等）；
③、感应量灵活调节，确保客户对不同车辆的判别要求；
④、快速反应设计，适应大车流量的运行系统；
⑤、智能逻辑判断，确保各类复杂组合的判断。
3）中文电子显示屏
①、采用全进口LED发光管，确保亮度；
②、采用全进口集成块和单片机，确保编程可靠，修改方便；
③、全中文滚动显示，内容丰富；
④、防雨式设计，确保全天候可靠运行；
⑤、板块式设计，维修，更换便捷，且不影响系统的运行；
⑥、深色底设计，增加显示亮度。
4）电脑
负责整个系统的控制和管理，包括车牌抓拍识别，起落闸竿。采用工控机，性能稳定，容易扩容。大容量内存和超大容量硬盘，使系统数据储存量达3年以上，采用Intel CPU I5 或以上，使系统快速处理数据。
5）补光设备
光线不足的环境中必需使用补光灯。
6）车辆监控摄像机
全天候机24小时监控，采用1/3’ 高性能网络像机，精确抓拍车辆图像，为系统提供高质量的图像以满足车牌识别系统需要，具备强光抑制功能，确保夜晚同标能拍摄到车辆的前景图像。
第四章 软件管理系统
4.1 系统管理流程图
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后台管理系统
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电脑及软件
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显示器
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UPS
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UPS
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电脑及软件
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显示器
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中文电子显示屏
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防砸车控制器
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全自动挡车道闸
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数字式车辆检测器
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通行车辆
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摄像机抓拍
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全自动挡车道闸
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防砸车控制器
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中文电子显示屏
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语音
提
示
机
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语
音
提
示
机
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收费显示
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摄像机抓拍
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4.2系统软件组成
车牌识别系统+收费管理系统。
1)车牌识别系统
车牌识别模块属于纯软件识别方式，系统可根据车辆全景图片及特征图片，完成车辆特征的判断，结合触发机制，系统提供车辆行驶方向、经过时间、地点、车辆类型、车牌号码等基本信息。
车牌识别模块技术参数
①、视频触发捕获率：
监控区域内对5km/h～160km/h行驶的车辆图像捕获率达99%以上。
②、车辆号牌识别准确率：
白天车辆号牌识别准确率大于95%；夜间车牌识别准确率90%以上。
③、车牌捕获类型：
可识别02式牌照（GA 36.1-2001）；92式牌照（GA 36-92）；军车牌照；警车牌照；武警车牌照；港澳车内地牌照；使馆车辆等牌号。如出现新型车辆牌号，系统建设单位应免费升级软件。
⑤、车牌颜色识别
系统对彩色（要求颜色）及黑白车牌的颜色（不要求颜色）均能有效的识别。
⑥、升级
车牌识别模块可以动态地添加一些新的汉字，以提高程序的健壮及包容性，并且可以通过后台服务器进行升级。
2) 收费管理系统
ParkWatch-2015感应式智能停车场系统采用车牌识别系统开发研制而成，它将计算机视觉技术、神经网络系统技术、机械、电子自动化设备、计算机以及智能卡技术有机的结合起来，从而对各类出入车辆进行有效的管理。
ParkWatch-2010智能停车场系统软件是基于Microsoft Windows XP、Borland C++ Builder 6.0、Microsoft IE 6.0平台开发而成的图形化中文版应用程序，采用稳定可靠的大型数据库软件Microsoft SQL Server 2000。
操作界面统一，全程在线帮助，超强的兼容性。车牌自动识别，实时监视，语音报价，个性化语音，车位提示，万能化收费标准，报表详尽（可打印输出四十种报表），车辆管理完善，自由组合权限控制。
部分界面：
第五章技术指标
1）环境条件
①、环境温度：-20℃～+60℃
②、环境湿度：5%～95%
③、使用环境：室内外全天候条件
2）自动道闸
技术参数：
1、工作电压：220V±10%、50Hz±5%
2、环境温度：-40℃～+80℃
3、输出功率：70W~150W
4、打开/关闭时间：2s～6s（直杆）6s（栅栏杆）
5、直臂臂长：2000～6000mm
6、配杆长度：≤6米直杆≤6米曲杆≤5.5米二栏≤4.5米三栏
7、栅栏臂重量：2～6kg
8、机箱尺寸（长/宽/高）：360*290*1080
产品特点：
本产品采用最优化的设计，严格成熟的工艺，保证了产品的质量。符合视觉原理的色彩调配，并采用静电喷塑技术进行表面处理，本产品具有运转平稳，机械振动小，躁声小，无机械冲击，机械和电气时间常数小，动态响应速度快，多重防砸车措施，改进的防水结构。
1、采用具有扭矩作用免维护一体化电机，低功耗，极小的冲击电流，确保长期可靠工作。
2、具防颤动机构，动作快捷稳定。
3、内置弹簧平衡机构，为自动栏杆提供了精确的平衡系统。
4、优质表面喷塑，长期室外工作不褪色、不生锈。
5、具遥控、线控双重控制，停电时可手动。
3）车辆检测器
技术参数：
1、交流电压：~ 220V 50Hz
2、直流电压：12V
3、功耗：小于3W
4、工作环境温度：-40℃ ~ +65℃，存贮温度：-40℃ ~ +85℃
5、规格：113mm x 76mm x 38mm
6、灵敏度：三档调节（见面板）
7、反应时间：100mS
8、线圈连接线：最大长度可为10米，连接线每米最少应扭绞20次
4）高清网络像一体机
ITS-XTTG-P300Z彩色枪形摄像机
规格参数：
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智能高清抓拍机
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像素
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300万
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型号
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ITS-XTTG-P300Z
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传感器类型
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1/3 COMS
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最小照度
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0.3Lux@(F1.2，AGC ON)
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快门
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1秒至1/30,000秒
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镜头接口类型
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C/CS 接口
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手动光圈
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DC驱动
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压缩标准
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视频压缩标准
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H.264 / MPEG4 / MJPEG
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压缩输出码率
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32 Kbps~16Mbps
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图像
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最大图像尺寸
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1920*1280
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帧率
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25帧
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图像设置
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饱和度,亮度,增益,对比度,白平衡通过调试软件可调
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功能
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触发方式
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外部I/O触发、RS485触发、RS232触发、雷达触发
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看门狗
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支持硬件看门狗，解决设备死机问题
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实时时钟
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高精准RTC时钟，保证抓拍准确
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网络功能
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存储功能
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支持SD/USB外接
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支持协议
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TCP/IP,HTTP,DHCP,DNS,RTP/RTCP,PPPoE，FTP，支持FTP上传图片
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通用功能
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一键复位,防闪烁,心跳,密码保护,水印技术
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接口
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通讯接口
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1 个RJ45 10M / 100M 自适应以太网口,1 个 RS-485 接口，地感触发接口1个，开闸输出接口1个。
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性能特点：
高分辨率逐行扫描技术，1/3英寸300万像素传感器，最高分辨率1920*1280，100倍以上宽动态效果影响清晰，色彩还原性逼真，动态画面无拖尾3A控制（自动增益控制，自动曝光，自动白平衡）抓拍模式下曝光时间手动可调抓拍模式下增益值手动可调可实现地感触发，RJ45信号触发，自动抓拍。
优秀的低码流特性，以适应网络宽带较低情况支持多种分辨率支持移动侦测功能支持传感器联动报警，功能采用国际顶尖安防技术TI高性能工业级处理器芯片和平台，性能可靠，稳定闪光灯补光智能判断外界环境，自动开启和关闭，无需人为设置抓拍模式下白天和夜晚抓拍车牌清晰度高，人眼分辨和软件分辨车牌率高达99.99%以上抓拍延时时间很短独有的相机补光同步功能，有效抑制车辆大灯的影响，晚间效果更佳。
304钢材是一种通用的不锈钢材料，防锈性能很强。耐温方面也是较好的。一般温度极限小雨650°C。同时它还具有优良的不锈钢腐蚀性能。整个产品外形板材采用304不锈钢板材冲压成型，防锈,坚固耐用，该设备使用简单，无维护。
5)车道宽度要求
由于拍摄及识别的要求，对于车道的宽度要求不能太宽，推荐车道宽度在2.5至3米之间，对于超宽车道，必须采用隔离或者设计成多车道的方式。
第六章 正常情况下，车辆出入操作流程
1、 车辆进入小区
当有车辆驶近小区入口时，系统自动检测到车辆的驶近，自动抓拍车辆照片，并识别出该车辆的车牌号码，记录入区时间、车牌号码、车辆照片，然后通过查询数据库内的登记车辆记录，确定该车的类型(本区车辆或外来车辆)。根据车辆类型的不同可采取不同的控制策略，主要可以分为以下的两种情况：
本小区登记车辆——屏幕显示车辆图像、车牌号码、入区日期和时间和费用交纳情况，系统抬闸放行。
外来车辆(无本区车位)——可通过门岗确认后放行，屏幕显示外来车辆。
当有车辆驶近小区出口时，系统能自动检测到车辆的驶近，并自动抓拍车辆照片，自动识别出该车的车牌号码，记录出区时间、车牌号码、车辆照片，然后通过查询数据库内的登记车辆记录，确定该车的类型(本区车辆或外来车辆)。根据车辆类型的不同可采取不同的控制策略，主要可以分为以下两种情况：
本小区登记车辆——屏幕显示车辆图像、车牌号码、入区日期和时间、出区日期和时间、车主交费情况等信息，自动放行。
外来车辆——根据车辆性质(出租车、送货车、公务车和社会车辆)的不同，确定不同的收费标准(主要有免费、按时计费、按次计费等)，结合该车停车时间确定该车的收费金额。然后可通过门岗确认后放行，屏幕显示外来车辆以及记录的车牌号、车辆照片、卡号、入区时间、出区时间、收费金额等。
第七章 未完全识别车牌的特殊处理
1、影响车牌识别率的原因
车牌识别率不小于97%，个别厂家广告资料达到98%或99%。识别率没有达到100%，应从以下方面查找原因：
（1） 车辆检测器
对于车底盘过高的车辆或者车辆从地感旁边绕行，会因没有触发车辆检测器，不会启动车牌摄像机。
（2） 环境气候
在雨、雪、大雾等气候条件下，会降低车牌识别率。
（3） 车牌遮挡、严重污点
（4） 停电原因或者系统故障
2、未识别车牌的处理
（1）车辆进场，自动存储车牌：
系统自动抓拍车辆照片，自动识别出该车的车牌号码，记录出区时间、车牌号码、车辆照片，然后存入数据库。
（2）对于没有入场车牌的车辆：
出场时，人工键盘输入车牌。
人工输入的车牌，首先和数据库内的固定车牌自动比对查询，
1）如果查询为固定车辆，在交费有效期内，人工开闸放行；
2）如果查询为固定车辆，交费过期，按照临时车辆交费，然后放行；
3）如果查询不是固定车辆，系统会自动在“在场临时车辆”信息中查询，由于本系统采用模糊查询技术，会自动推荐1- N个接近的车牌，人工选择1个后，确认放行。
4）如果查询不是固定车辆，系统会自动在“在场临时车辆”信息中模糊查询，没有找到合适的车牌，按照最低收费标准收费，人工注释原因，开闸放行。
（3）对于入场车牌不完全的车辆：
1）由于本系统采用模糊识别和模糊匹配技术，会自动在数据库中提供接近的车牌，给操作员人工比对的依据。
2）在车牌没有完全识别的情况下，系统会依据已经识别的几个车牌数字，在数据库中会提供相接近的车牌。
(4)如果该车入场时识别错误
出场时在左下角“修正车牌”功能里，点“刷新修正车牌”，右下角会显示原图一半大小的抓拍图，跳出相应的车牌，人工对比，修正它。修正完后自动消失。这样能保证入场车辆按100%的正确率入场。
(5)如果该车入场时没有识别出来
当入场识别不出来时，会自动写入无牌记录里。出场时如果识别不出来时，会自动切换到这个无牌车辆的页面上，并自动按最新入场时间放最前面的方式，全部列出来。浏览该记录时，图像会自动放到右边的对比图像上。当操作员认为该入场车辆与正要出场的车辆图像车辆一致时，直接点“确认出场”，将按车辆入场时间收费，同时保存相应进出记录。车辆出场后，自动删除该无牌车辆的记录。当出场识别不出来时，会自动写入无牌记录里。
(6)如果该车入场时识别出来
出场时在左下角“查询在场”功能里，输入任意位数，可模糊查找。
浏览该记录时，图像会自动放到右边的对比图像上。当操作员认为该入场车辆与正要出场的车辆图像车辆一致时，直接点“确认出场”
我公司在工程上的设计、生产、安装、调试和服务均在质量管理体系的模式下进行。以本公司的工程实力和多年的工程经验，我们保证收费管理系统工程，是以最优的质量要求而进行。
u 公司领导全面参与、建立、实施,并不断完善一个灵活有效的质量体系。
u 对人员进行充分的培训和发展。
u 预防和改进相结合，对产品开发设计、生产、销售、服务等全过程进行质量控制。
u 不断完善产品技术，开发高新产品，将质量保证延伸至产品最后环节。
u 保证按计划和程序实施，并在实施过程中进行连续评价和验证。
在产品开发研制、采购、生产过程、检验和测试、安装与运行、技术服务和维护六个方面，严格按照质量检测，保证实施。
u 硬件开发工作包括可行性分析、总体设计、详细设计、调试、生产技术规范、技术档案总结与后续开发计划等几个方面。
u 软件系统开发包括可行性分析、总体设计、详细设计、系统分析、系统设计、编程、测试商品化、技术总结与后续开发计划等九项工作。
u 产品开发档案管理和保密工作由公司总工全面负责，并负责收集上交公司；
u 开发档案包括阶段工作档案与技术成果档案。
u 产品开发的每个阶段都应组织会议评审，并由行政部保存评审记录。
u 根据供应商的业绩及其已证实的质量保证能力的记录来选择供应商，确保其能够提供满足合同要求的产品或任务。
u 当需方或其代表需要在公司的供应厂家进行查验时，公司专人负责配合需方的查验工作，确保满足需方的质量要求。
u 所有生产过程都应在受控状态下进行，当生产质量出现异常时，须及时进行分析并制订有效改进措施。
u 控制来料的质量，并要求供应商提供以证实来料质量的文件。
u 公司设立质检部门，负责审批检验计划和检验规程，确保各类物料或产品均通过要求的检验和测试。
u 定期对设备和计量器具进行检查。
u 成品包装完毕后，质检人员按检验标准和检验计划进行成品最终检验和测试，检验合格后的产品方可入库和销售。
u 公司拥有一支足够数量的合乎要求的施工安装人员队伍。
u 具有可靠和完善的施工器材和交通工具。
u 制订一套科学而严格的施工检验和检验管理制度。
u 公司保证按照合同的要求，向客户提供良好的技术咨询、配件和维修服务，并保存有完整的记录以及客户跟踪。
u 用户投放或在运行中出现质量问题，由售后服务人员反馈到有关部门，及时采取纠正措施。
第九章系统维护及售后服务
从安全通道系统系统交付业主使用之日起，系统进入工程质量保修期，时间为12个月。在产品质量保修期内，对任何因质量而造成的设备或部件损坏予以无偿更换和维修，过了保修期后，只收取零部件成本费。
² 设有24小时的热线电话服务，由专门的工程师受理用户来话，随时电话或书面解答产品使用方面的疑问，必要时在2小时内派人员到现场服务。
² 当操作员遇到较复杂的问题而无法解决时，可致电我公司，我公司维修技术人员可以马上到现场协助解决。
² 工程质量保修期内，需方可指定联系人通知我司或需方单位书面通知我司。
² 我司接通知后立即派员出发到现场处理。
² 工程质量保修期内人为或自然灾害引起的故障或损坏，仅收取维修成本费。
² 工程质量保修期以外的维修服务仅收取维修成本费。
² 免费保修一年，终身维护。
公司设立专门维修保养部门负责提供售后服务，维修人员负责公司产品的售后服务工作。主要包括技术支持，疑问解答，质量记录等。
相关人员均经过良好的系统技术培训，并有丰富的现场维修经验保证用户在使用设备的过程中，及时得到技术上的支援和服务。
每三个月巡检一次，业主也可电话联系公司本部及时反馈使用及处理情况。
公司负责提供一年的免费保修，包括对系统软件的校正维护和完善性维护。
保障在保修期过后，公司对出现故障的设备部件提供替换件。
本产品设计更新提高或软件版本升级，供方即时通知和协助需方进行已运行系统的改进提高，并免费提供软件新版本，使用户的系统处于最先进的水平和最完善的状态。使用户随着时代的进步而方便地增加新业务，带来更多的收益。
用户对系统改制、扩容、拆点等不同要求，公司将及时、准确地予以满足。例如：用户对开通系统在容量不变的情况下，要求变更设备安装点、用户种类和配置，以及重新编制系统数据、用户数据等等。这些要求，都将得到公司的及时满足。对于新增设备，按新设备的开通来处理。
公司工程部除开展用户技术咨询服务外，还负责受理和收集用户投诉咨询信息，保证用户提出的问题和要求能得到及时处理，并对处理情况进行跟踪和验证。同时建立用户档案，记录产品使用情况，为今后公司产品的质量改进提供依据。