以太網矩陣實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)多用戶多設備全局控制方案(上)
實際案例二
某大型船舶制造企業(yè)的視頻監(jiān)控聯(lián)網系統(tǒng)，由于涉及軍工技術機密，每個車間都安裝部署DVR和球機進行就地監(jiān)控錄像，同時將所有視頻信號通過光端機全部上傳到總控中心的矩陣，由總控中心對廠區(qū)內的所有場景進行全面監(jiān)管防范。遇到的突出問題是：由于系統(tǒng)分期建設，每個車間的前端球機地址都按照1-16的數(shù)字設定，在接入到總控中心矩陣時，由于要將所有車間的視頻信號統(tǒng)一排序，就發(fā)現(xiàn)存在多個相同地址的球機需要在中心矩陣將地址序號變更(如3個地址=11的球機，需要對應矩陣的134、178、235的三個新地址)，系統(tǒng)架構實例參見圖3。
控制碼交換器在進行數(shù)據(jù)混合的同時，還可以設定數(shù)據(jù)輸入端口與輸出端口的地址對應關系，比如接入輸入端口的設備是中心矩陣，對應該車間DVR1#球機的總排序地址為20，則通過映射可以將地址為1的球機對應為20的地址，從而實現(xiàn)本地車間以及遠端總控中心的共享控制。地址映射設置示意參見圖4。
[nextpage] 實際案例3
某大型電器制造企業(yè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用矩陣集中控制方式，由于廠區(qū)面積空曠，不僅攝像機點位多，而且大多是球機，一些球機的地址超過了256，超出了業(yè)內通用的PelcoP/D協(xié)議的地址范圍。
雖然每個控制碼交換器支持的前端球機地址也是1-256，但是由于網絡矩陣可以通過交換機搭配多個控制碼交換器，并且能指定每個視頻輸入ID序號的攝像機，映射成某個IP的控制碼交換器的前端控制地址，這無疑極大地擴容了前端球機的系統(tǒng)容量?；诳刂拼a交換器地址擴容功能的多用戶遠程控制系統(tǒng)架構參見圖5，地址擴容映射設置參見圖6。
通過上述三個控制碼交換器實際案例不難發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)流混合匯聚技術的本質在于以太網交換，常規(guī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在多用戶多設備新要求下遇到的問題大都得到了完善的解決。那么這些優(yōu)勢源自何處?追本溯源，控制碼交換器這類設備的基礎是智能網絡矩陣的以太網數(shù)據(jù)交換技術。與常規(guī)RS-485/422/232通訊方式的模擬矩陣不同，智能網絡矩陣內置標準以太網端口，具備獨立IP地址，數(shù)據(jù)通訊真正IP化。不論是矩陣和鍵盤/多媒體軟件/計算機/報警主機等外設的連接，還是多臺矩陣之間的級聯(lián)，所有主控設備的控制碼都通過以太網混合處理，都無需RS-485/RS-422/RS-232等傳統(tǒng)通信方式，只利用交換機就可連接到網絡任意節(jié)點，不受設備距離和空間環(huán)境的限制。以太網相對于串口通訊是一種比較徹底的技術革新。
[nextpage] 以太網的優(yōu)勢在于方便接入現(xiàn)有網絡、數(shù)據(jù)傳輸速率高、通用的通訊協(xié)議，網絡底層具有CRC校驗、重發(fā)機制，協(xié)議上層增加了可靠的握手協(xié)議，保證了數(shù)據(jù)的可靠性。在公開的網絡上傳輸，矩陣的通訊數(shù)據(jù)采用了加密傳輸，同時對發(fā)送數(shù)據(jù)端進行身份識別，隔離了外界的干擾，保障了通信的穩(wěn)定。同時，智能網絡矩陣采用標準的TCP/IP協(xié)議，指令規(guī)范，與消防/樓控/門禁/報警等平臺的集成融合更靈活更先進?；赥CP/IP方式的網絡通訊，還可以通過在線檢測縮短故障范圍，快速排查問題節(jié)點。此外，組建網絡矩陣IP級聯(lián)系統(tǒng)時，還需要各分支節(jié)點矩陣系統(tǒng)協(xié)同管理。系統(tǒng)功能強大的同時帶來總線通訊數(shù)據(jù)量的倍增，RS-485/RS-422/RS-232總線接口的通訊速度無法保證高速并發(fā)控制時的數(shù)據(jù)實時性和可靠性，也成為了束縛系統(tǒng)的瓶頸。
以太網數(shù)據(jù)交換使安防系統(tǒng)集成達到了新的高度。使用串口方式通訊，需要許多界限和轉接，如果現(xiàn)場控制點數(shù)龐大，需就很多物理連線，而且還可能出現(xiàn)通信異常。通過網絡傳輸，數(shù)據(jù)擴展及通信能力不受限制，只要一根網線就可以和網絡內的任何一個站點取得聯(lián)系，這就為實現(xiàn)系統(tǒng)的簡捷控制提供了無限的可能性。利用以太網來組建矩陣的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)是一種趨勢，通過很多大型的項目應用，獲得了越來越多的用戶認可。目前，業(yè)內已有幾個品牌的矩陣廠商在推出通訊數(shù)據(jù)網絡化的矩陣相關產品，有些是在芯片內核架構上采用了網絡化平臺，速度快，穩(wěn)定可靠;有些則是通過外置橋接芯片實現(xiàn)了數(shù)據(jù)轉換，速率慢，易用性和擴展性差。但是相信這只是矩陣IP化進程的第一步，以太網報警主機、數(shù)字模擬混合型矩陣的陸續(xù)推出將會全面拓展安防系統(tǒng)數(shù)字化的轉變。當然，以太網數(shù)據(jù)交換的普及尚需時日，在傳統(tǒng)的串口應用環(huán)境中需要占用用戶的信息點和IP資源，在一些特殊行業(yè)會受到限制。
隨著用戶對通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決現(xiàn)場實際問題這一手段的日益重視，以及快球/云臺之類動點攝像機設計在系統(tǒng)配置中的比例迅速加大，多客戶端遠程監(jiān)管和本地實時調度控制的指導思想已經成為貫穿方案設計的一根主線，通過以太網數(shù)據(jù)交換技術將推動這類混合型系統(tǒng)在用戶的實際工作中能夠真正起到監(jiān)管作用。
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