解決方案
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解決方案
以(yǐ)太網聯網矩陣在(zài)江蘇省南京奧體中心的(de)應用
發布時(shí)間:2023-07-05

基于(yú)市場需求與技術發展的(de)日益變化,安防産業也(yě)日新月異,呈突飛猛進之(zhī)狀。正是(shì)這(zhè)種先進的(de)數字化技術給傳統的(de)模拟 監控帶來(lái)了(le/liǎo)新的(de)技術革命,預示着監控數字化時(shí)代已來(lái)臨。

作爲(wéi / wèi) CCTV 系統的(de)核心――矩陣切換控制器的(de)數字化也(yě)勢在(zài)必行。當然,基于(yú)模拟攝像機的(de)市場應用現狀,全數字化也(yě)不(bù) 是(shì)一(yī / yì /yí)朝一(yī / yì /yí)夕所能改變的(de),于(yú)是(shì)矩陣通訊數字化建設也(yě)就(jiù)率先進行。

矩陣如果繼續采用過去的(de)單機串口對點的(de)連接方式,将會使布線和(hé / huò)信号傳輸任務變得十分艱巨,工程質量和(hé / huò)技術指标不(bù)太 容易得到(dào)确保,而(ér)且也(yě)越來(lái)越不(bù)能滿足這(zhè)種功能擴展的(de)迫切需要(yào / yāo)。另外,對于(yú)日後的(de)檢查維護來(lái)講,也(yě)是(shì)一(yī / yì /yí)件很艱難的(de)事。這(zhè) 從一(yī / yì /yí)個(gè)方面反映了(le/liǎo)出(chū)傳統的(de)模拟CCTV 系統結構在(zài)大(dà)規模應用時(shí)呈現出(chū)的(de)缺點,甚至可以(yǐ)說(shuō)已經有些不(bù)能适應大(dà)型監控系統的(de) 特殊要(yào / yāo)求,需要(yào / yāo)對其進行變革,需要(yào / yāo)對核心設備――視頻矩陣系統的(de)現有功能進行拓展。這(zhè)樣,TCP/IP 聯網型矩陣系統也(yě)就(jiù)應 運而(ér)生了(le/liǎo)。

TCP/IP 聯網矩陣主要(yào / yāo)解決了(le/liǎo)傳統RS232(RS485)聯網效率低與聯網太複雜的(de)問題,讓矩陣的(de)大(dà)型聯網變得更加簡單而(ér)高 效。基于(yú)以(yǐ)太網的(de)這(zhè)種共享特性,矩陣引入這(zhè)一(yī / yì /yí)技術将發揮更加突出(chū)的(de)作用。 當前,随着不(bù)同的(de)監控系統的(de)不(bù)同管理要(yào / yāo)求,大(dà)型系統的(de)多級控制越來(lái)越重要(yào / yāo),而(ér)TCP/IP 網絡矩陣正好滿足這(zhè)一(yī / yì /yí)需要(yào / yāo)。如 高速公路、體育場館、治安監控、監獄等大(dà)型社區的(de)“先分區後集中”的(de)多級監控管理模式正是(shì)市場應用需求所在(zài),它的(de)基本 管理結構如下圖所示:

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按照這(zhè)種管理思想,三級區域中心擁有自已的(de)小範圍監控系統,各三級區域相互獨立互不(bù)關系;基于(yú)管理權限,二級區域 中心在(zài)監控本地(dì / de)的(de)同時(shí),需要(yào / yāo)對所管轄的(de)三級中心進行監督管理,各二級區域又是(shì)相互獨立互不(bù)關系的(de);一(yī / yì /yí)級管理中心擁有管 理的(de)高權限,它的(de)主要(yào / yāo)職能就(jiù)對下邊的(de)二級中心和(hé / huò)三級中心各自監管的(de)範圍進行監管,發揮出(chū)該套聯網系統的(de)大(dà)作用來(lái), 以(yǐ)達到(dào)監督和(hé / huò)監控的(de)雙重管理目的(de)。

江蘇省某大(dà)型體育中心就(jiù)是(shì)基于(yú)這(zhè)種管理的(de)需要(yào / yāo),建設了(le/liǎo)一(yī / yì /yí)套較有自己管理特色的(de) CCTV 系統。

該體育中心閉路監控系統範圍包括:體育場、體育館、網球中心、遊泳館、科技中心(總控室)。所有單體建築内系統實現 獨立運行,但可通過專用網絡與管理軟件将設在(zài)科技中心的(de)總控室中心矩陣與各場館的(de)閉路電視監控系統分控中心矩陣聯網, 實現總控室對各單體建築的(de)閉路電視監控系統實施自動化監控管理。

本方案中矩陣實現聯網的(de)方法是(shì),首先把整個(gè)監控區域劃分成若幹塊,每塊放置一(yī / yì /yí)台視頻矩陣主機,用來(lái)負責切換和(hé / huò)控制 塊内的(de)攝像機、報警器和(hé / huò)錄像機等,然後再把總控室的(de)視頻矩陣定義爲(wéi / wèi)中心主控矩陣,我們也(yě)可以(yǐ)稱之(zhī)爲(wéi / wèi)“一(yī / yì /yí)級矩陣”,把其它 塊内的(de)矩陣主機定義分控矩陣,相應也(yě)叫做“二級系統”。後分别取一(yī / yì /yí)、二級的(de)矩陣若幹路視頻輸出(chū)進行必要(yào / yāo)的(de)交叉連接,即 一(yī / yì /yí)級矩陣主機的(de)輸出(chū)可以(yǐ)連接到(dào)二級矩陣主機的(de)輸入端,二級矩陣的(de)輸出(chū)也(yě)可以(yǐ)連接到(dào)一(yī / yì /yí)級矩陣主機的(de)輸入端。各主機系統後面闆具有以(yǐ)太網接口,可以(yǐ)直接連接到(dào)以(yǐ)太網上(shàng),各控室的(de)多媒體軟件就(jiù)可以(yǐ)通過以(yǐ)太網發送控制指令并以(yǐ)中心矩陣爲(wéi / wèi)中介進 行相互控制。

以(yǐ)下爲(wéi / wèi)它的(de) CCTV 系統示意圖:

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它的(de)管理思想主要(yào / yāo)體現在(zài)二級管理上(shàng),在(zài)必要(yào / yāo)時(shí)通過軟件授權進行三級聯網調用,即可在(zài)任一(yī / yì /yí)場館的(de) CCTV 系統上(shàng)聯網調 用其它場館的(de)所有圖像并進行控制。

以(yǐ)科技中心爲(wéi / wèi)二級主控,通過網絡與其它場館矩陣進行TCP/IP 聯網控制,爲(wéi / wèi)充分保證聯網調用監控圖像的(de)實時(shí)性,特采用 光端機進行視頻聯網傳輸。

周邊四場館各上(shàng)傳 4 路視頻至二級中心矩陣,因此在(zài)二級主控科技中心可同時(shí)向下級調用四個(gè)場館的(de)16 路視頻圖像,并且 能夠進行PTZ 控制。

二級主控科技中心下傳 8 路視頻分配給周邊四個(gè)場館,那麽,周邊每個(gè)場館矩陣主機可同時(shí)向上(shàng)級調用二級主控科技中心 的(de)二路視頻圖像,并可以(yǐ)進行PTZ 控制。

基于(yú)該體育館的(de)管理模式與要(yào / yāo)求,三級控制必須通過授權軟件權限才能實施,即在(zài)配置的(de)多媒體電腦上(shàng),利用網絡矩陣配 套的(de)控制軟件的(de)高級用戶權限可以(yǐ)聯網調用其它場館的(de)任一(yī / yì /yí)前端攝像機,并進行PTZ 控制。如,在(zài)電子(zǐ)地(dì / de)圖上(shàng)直接點擊設置好 的(de)遠端任一(yī / yì /yí)攝像機圖标,就(jiù)可在(zài)相應的(de)監示器上(shàng)顯示和(hé / huò)控制。

各場館監控系統如下所示:

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其主要(yào / yāo)功能:

●具有成組切換、通用巡視、自動啓動巡視/序列、監視器單獨巡視等功能;

●屏幕顯示:中(英)文視頻輸入标題、日期、時(shí)間、系統狀态等

●系統的(de)畫面切換能夠任意編程設定權限,限制監視區域,屏幕顯示具有用戶在(zài)畫面上(shàng)疊加系統信息、日期、時(shí)間、攝像機号碼、文字說(shuō)明等多種顯示格式,可隐藏,可顯示,字符格式、亮度等可調整; 

●具有以(yǐ)太網接口,可将總控室中心矩陣與各場館分控中心的(de)矩陣聯網,實現集中控制。

●作爲(wéi / wèi)接入網絡的(de)各個(gè)矩陣主機可執行本地(dì / de)和(hé / huò)遠程視頻切換操作。

●對用戶編程數據等少可存儲 5 年。

●視頻報警系統具有畫面定格和(hé / huò)多路報警顯示功能,能任意設定視頻報警區域

●報警具有多種顯示、确認方式,報警聯動方式可預編程,能夠在(zài)報警時(shí)預置相應的(de)前端設備進行相應的(de)動作,報警狀态 能有多種輸出(chū)方式。

●具有相當的(de)安全性,支持鍵盤多口令輸入,多個(gè)分系統之(zhī)間具有優先級操作,可通過編程限制某些分系統對特定監控點 的(de)操作或監視;

●高可靠性系統

  雙 CPU 備份功能

   模塊化設計,各種模塊闆可在(zài)線插拔(在(zài)維護過程中無需斷電)

●安裝和(hé / huò)維護方便
   系統操作環境爲(wéi / wèi) Windows。
   高級自診斷功能,視頻丢失報警提示,指示燈判斷。
●操作簡單
   采用圖形用戶界面軟件
   友好的(de)用戶三維操作控制台
●開放的(de)系統結構
通過 TCP/IP 或RS232C 可與報警系統或建築管理系統集成
幹節點 NO/NC 輸入,報警輸出(chū)
●區域劃分
   控制器與區域
   通過一(yī / yì /yí)台控制器隻屬于(yú)某一(yī / yì /yí)個(gè)區域,并不(bù)能進入其他(tā)的(de)區域。隻有管理員可以(yǐ)進入不(bù)同的(de)區域。
   控制器與監視器
   可以(yǐ)限制某一(yī / yì /yí)台控制器所選擇監視器範圍
   控制器與攝像機圖像觀看
   可以(yǐ)限制某一(yī / yì /yí)台控制器選擇對某些攝像機控制
   控制器與群組切換
   可以(yǐ)限制在(zài)某一(yī / yì /yí)台控制器上(shàng)調出(chū)的(de)群組切換
   控制器與報警
   可以(yǐ)限制在(zài)某一(yī / yì /yí)台控制器上(shàng)控制的(de)報警
   操作員與控制器
   可以(yǐ)限制操作員所登錄的(de)控制器
   監視器與攝像機
   限制在(zài)某一(yī / yì /yí)台監視器上(shàng)可顯示的(de)攝像機圖像
●優先權
   操作員
   每一(yī / yì /yí)個(gè)操作員都有其優先權。當兩個(gè)操作員同時(shí)對某一(yī / yì /yí)台攝像機或監視器進行控制時(shí),隻有優先權高的(de)操作員能夠進行操 作。
   控制器
   每一(yī / yì /yí)個(gè)控制器都有其優先權。當兩個(gè)控制器同時(shí)對某一(yī / yì /yí)台攝像機進行操作時(shí),隻有優先權高的(de)控制器可以(yǐ)進行操作。
   報警
   每一(yī / yì /yí)個(gè)報警都有其優先權。當某一(yī / yì /yí)個(gè)操作員選擇一(yī / yì /yí)台正在(zài)顯示報警畫面的(de)監視器時(shí),報警和(hé / huò)操作員的(de)優先權都會影響操作 的(de)可能性。
●自動順序切換
   單步切換方式
   使用控制鍵盤可将任意一(yī / yì /yí)路視頻信号切換到(dào)主監視器上(shàng);
   順序切換方式
   使用控制鍵盤編制的(de)順序切換方式,将系統中若幹視頻輸入信号編爲(wéi / wèi)一(yī / yì /yí)個(gè)程序,程序運行時(shí),有關畫面可按設定時(shí)間,在(zài) 主監視器輪流順序或逆順序滾動;
   分組切換方式
   使用控制鍵盤編制的(de)分組切換方式,将幾台攝像機爲(wéi / wèi)一(yī / yì /yí)組,順序将若幹組編爲(wéi / wèi)一(yī / yì /yí)個(gè)程序,程序運行時(shí),各組畫面同步按設定時(shí)間,在(zài)一(yī / yì /yí)組監視器上(shàng)輪流順序或逆順序滾動。
   定時(shí)事件
   可以(yǐ)通過定時(shí)程序設定巡回切換和(hé / huò)群組切換的(de)起動時(shí)間。
●報警(報警源)
   可以(yǐ)使用三種報警源
   通過單同軸電纜通信傳遞從前端攝像機産生的(de)報警信号
   終端輸入,可選擇 NO/NC
   通過Ethernet、RS232(或RS 485)傳送的(de)外界系統報警信号,如防火系統、出(chū)入口控制系統、入侵探測系統等。
●報警(報警激活)
   目标監視器
        一(yī / yì /yí)個(gè)或多個(gè)監視器能被設置成報警目标監視器
       多個(gè)激活的(de)報警可以(yǐ)在(zài)目标監視器上(shàng)顯示出(chū)來(lái)
       每一(yī / yì /yí)台監視器能同時(shí)被設置成一(yī / yì /yí)個(gè)以(yǐ)上(shàng)的(de)目标監視器
   報警優先權
        每一(yī / yì /yí)個(gè)報警都有一(yī / yì /yí)個(gè)優先權
        當一(yī / yì /yí)個(gè)報警被激活到(dào)一(yī / yì /yí)個(gè)操作者當前所選擇的(de)監視器上(shàng)時(shí),報警和(hé / huò)操作優先權決定了(le/liǎo)該報警是(shì)否被顯示
   定點
        單獨一(yī / yì /yí)台報警攝像機圖像被顯示在(zài)目标監視器上(shàng)。當多個(gè)報警到(dào)達時(shí),第 1 個(gè)報警攝像機被顯示到(dào)特定的(de)監視器上(shàng)而(ér)其它 的(de)隐藏起來(lái),你可以(yǐ)手動轉換到(dào)第2 個(gè)或以(yǐ)後的(de)攝像機上(shàng),這(zhè)些攝像機是(shì)按順序顯示的(de)。
   多處定點
        多個(gè)報警攝像機圖像被顯示到(dào)目标監視器上(shàng)。
   循環
在(zài)報警條件下的(de)多個(gè)攝像機圖像按順序顯示到(dào)一(yī / yì /yí)台目标監視器上(shàng)。
●報警(布防和(hé / huò)撤防)
   布防
   系統布防後,報警輸入單元處于(yú)預接收報警信号狀态
   撤防
   報警輸入單元接收到(dào)一(yī / yì /yí)個(gè)報警信号後,它通過撤防中止報警信号的(de)接收。
●報警(報警應答模式)
   手動應答
   立即應答
        在(zài)此模式中,一(yī / yì /yí)旦有報警信号輸入,系統立即産生報警,立即報警模式的(de)防區不(bù)能手動觸發。
   延遲應答
       在(zài)此模式中,當接受到(dào)報警輸入信号時(shí),不(bù)立即産生報警,而(ér)是(shì)經過預先設定的(de)報警延遲時(shí)間(如20 秒)後,再産生報警, 設爲(wéi / wèi)延遲報警的(de)防區不(bù)能手動方式觸發。
●報警(報警輸入和(hé / huò)輸出(chū))
        外界系統,例如出(chū)入口控制系統和(hé / huò)入侵探測系統,可以(yǐ)接收來(lái)自攝像機運動探測器或接入矩陣切換系統的(de)報警信号, 外界系統通過報警模式的(de)界面可以(yǐ)控制矩陣切換系統,出(chū)入口控制系産生事件可以(yǐ)激活一(yī / yì /yí)種報警模式
        支持三種類型的(de)界面:RS-232C、Ethernet 和(hé / huò)Digital I/O(幹節點)
●軟件聯網控制,不(bù)同的(de)用戶權限擁有不(bù)同的(de)聯網調用範圍,電子(zǐ)地(dì / de)圖報警提示,虛拟操縱鍵盤控制,圖标設置控制,事 件記錄保存。

       其CCTV 聯網系統示意圖:

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五個(gè)獨立的(de)體育場館。

各場館視頻矩陣之(zhī)間的(de)視頻傳輸通過光纖實現。

各主機系統後面闆具有以(yǐ)太網接口,可以(yǐ)直接連接到(dào)以(yǐ)太網上(shàng),通過鍵盤實現本地(dì / de)、二級(各場館控制中心→總控中心,總控中心→各場館控制中心)的(de)圖像控制。并能将該圖像在(zài)任意矩陣控制主機的(de)輸出(chū)端顯示或記錄,總控中心屏幕牆可同時(shí)顯示各二級矩陣上(shàng)傳的(de)四路視頻信号(共16 路),各場館的(de)控制中心屏幕牆可同時(shí)顯示總控中心下傳的(de)二路視頻信号。

各控制室的(de)多媒體軟件可以(yǐ)通過以(yǐ)太網發送控制指令,通過鼠标控制本地(dì / de)、二級的(de)視頻矩陣及雲台鏡頭動作,并在(zài)電腦上(shàng)提供圖像顯示。或通過權限設置(僅有一(yī / yì /yí)個(gè)高操作權限) 各控制中心的(de)多媒體軟件可實現以(yǐ)總控中心的(de)中心節點爲(wéi / wèi)中介的(de)各個(gè)節點間的(de)三級控制(場館控制中心→場館控制中心), 包括系統編程、視音頻切換、調用預置點、攝像機雲台鏡頭和(hé / huò)輔助開關控制矩陣主機具有多種外部接口(以(yǐ)太網、RS-232C 等),并完全開放TCP/IP、串行接口的(de)通信協議,可與其它系統(如報警、門禁及内部通訊等)的(de)通信和(hé / huò)系統集成。

系統節點可擴展容量爲(wéi / wèi)64 個(gè),聯網級爲(wéi / wèi)64級

提供報警接口,實現與報警系統的(de)硬連接,即有報警信号觸發,即可在(zài)中心監視器上(shàng)調出(chū)相關圖像,報警信号可通過網絡矩陣聯網傳輸顯示。

聯網後,聯網操作也(yě)非常簡單。在(zài)主控鍵盤上(shàng),調用本地(dì / de)矩陣需要(yào / yāo)選擇(MONITOR 鍵)顯示器和(hé / huò)(CAMERA 鍵)攝像機,完成監控切換,可用三維搖杆進行PTZ 控制。調用遠程矩陣各前端攝像機時(shí),隻需輸入數字站點号,按一(yī / yì /yí)個(gè)SITE 鍵,即可完成遠程切換與控制。操作非常簡捷。

總體來(lái)講,基于(yú)TCP/IP 的(de)以(yǐ)太網聯網矩陣的(de)應用,大(dà)型監控系統的(de)實施變得更簡單實用,而(ér)監控效果也(yě)會更好,數字矩陣由于(yú)技術還不(bù)成熟,尤其是(shì)數字壓縮技術水平還不(bù)高,使用數字化處理後不(bù)但圖像質量下降,數據量也(yě)非常大(dà),而(ér)且有延時(shí),監控實時(shí)效果不(bù)好,如果通過網絡傳輸,必然令網絡負荷過于(yú)沉重而(ér)容易導緻網絡崩潰。

使用這(zhè)種以(yǐ)太網聯網CCTV 矩陣系統,擴容方便,操作也(yě)簡單。通過多台矩陣聯網能實現多級控制,尤其适用于(yú)多個(gè)分控中心和(hé / huò)一(yī / yì /yí)個(gè)中央控制中心的(de)管理模式。另外,使用以(yǐ)太網CCTV 系統如果需要(yào / yāo)增加視頻上(shàng)網功能,隻要(yào / yāo)簡單的(de)添加視頻服務器的(de)矩陣CPU 就(jiù)能實現,相對成本和(hé / huò)日後維護成本都比較低,且容易實施。

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微小宝視頻監控系統在(zài)世博文化中心的(de)應用

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