以太网矩阵实现监控系统多用户多设备全局控制方案(上)

2010-05-25 11:54:00 来源:安防知识网 有...人评论

[摘要] 大型项目中所使用的视频监控系统已从防范偷盗逐步向预防事故隐患、环境监察检测、提高生产效率和人员有效管理等方面过渡,并与企业经营管理的结合日益紧密。这就要求视频监控系统从原先单一的扩展为多客户同时控制,而矩阵在这其中就起到核心作用。

【安防知识网】大型项目中所使用的视频监控系统已从防范偷盗逐步向预防事故隐患、环境监察检测、提高生产效率和人员有效管理等方面过渡,并与企业经营管理的结合日益紧密。这就要求视频监控系统从原先单一的扩展为多客户同时控制,而矩阵在这其中就起到核心作用。

  随着国家对基础设施建设的投入力度不断加大,在这些项目中部署实施视频监控系统的作用也逐渐从防范偷盗逐步向预防事故隐患、环境监察检测、提高生产效率和人员有效管理等方面过渡,并与企业经营管理的结合日益紧密,这就要求视频监控系统从原先单一控制键盘扩展为多客户同时控制。这不仅是矩阵需要支持多个可独立授权的控制键盘的现场指挥调度,同时还要求系统提供基于数字视频方式的网络浏览客户端,以便多个部门均能介入各自相关区域的远程监管。

  这类大中型视频监控系统的架构为:前端(固定摄像机、快球)+传输(光端机)+后端(矩阵+网络视频编码器DVS或硬盘录像机DVR),矩阵实现本地切换控制,DVR或DVS实现本地/异地存储和远程浏览控制。采取这类模式的主要原因是:借助矩阵保证就地监控效果实时清晰,便于现场调度;通过网络视频平台使得相关部门都能远程监看巡查,参与决策讨论。还有一个原因是有些项目已经部署了大型模拟矩阵系统,出于保证建设投资、合理利用资源的目的,也大多采用架设网络视频平台与模拟矩阵共享视频信息的方案。目前,对前端设备的控制大多采用RS-485总线方式,而RS-485总线为半双工、一主多从的方式进行控制,矩阵、DVS、DVR等设备为主控设备,前端(固定摄像机、快球、解码器、云台)为从设备。当多个主控设备控制多个前端设备时就会产生资源争抢的矛盾,如何更有效的解决呢?

  实际案例一

  某大型港口的视频监控系统覆盖码头、作业区和储存区,前端有60多个快球和20个固定摄像机,通过光端机全部接到总控中心,视频分配后接入1台矩阵和80个单路D1网络视频编码器,另有两个分控中心需要对各自辖区内的快球/摄像机进行巡查控制。港务局用户要求不但总控中心和分控中心可以实时控制前端所有动点,而且多个港务集团内的各分支业务部门也可以通过网络客户端软件对前端场景浏览控制。

[nextpage]   基于通用码混合器解决方案

  视频信号可以通过分配器无衰减的输出到矩阵和网络视频编码器,但是快球的控制信号如何进行有效分配呢?按照大多数工程技术人员的经验,应该使用多个码混合器级联的方案解决(如图1)。

  这种基于传统RS-485方式的多级环接模式,存在着很大的隐患:

  由于每个控制设备的RS-485控制线各需要占用码混器的一个输入(否则当多个用户的控制设备同时并发控制同一组快球时,容易出现误动作),这会导致中间的转换设备(码混器)多、连接线多,增加了出现问题的机率。一旦出现故障,很难马上定位,要分段检查,恢复线路或设备费时费力。更关键的是,多级串口之间经过的多级环接转换后,控制时延增加,而且容易导致数据误码和乱码现象,就是当多个用户分别对不同球机同时控制时,球机可能会停不住或者动作响应缓慢,而且随着级联层数的增加,误码丢码率也加速增加。

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[nextpage]   基于控制码交换器解决方案

  建议用户采用集成控制码交换技术的配置方案:通过多台控制码交换器(该设备提供网络接口和多路RS-485接口的数据流混合输入输出)可以实现矩阵和DVS或DVR对快球的多用户多设备全局控制。图2为该系统的RS-485控制线拓扑结构,快球的视频信号通过视频分配器分别输出给矩阵和DVS/DVR。

  针对该案例,只需配置9台控制码交换器,由于控制码交换器可以设定为码分或者码混两种模式,所以将其中1台设为码分模式,用于连接多个光接收机的RS-485接口(每个控制码交换器的一个RS-485接口可以挂接不超过16个快球),其余8台设为码混模式,用于连接每个网络视频编码器(对应快球)和矩阵的RS-485接口(每台控制码交换器可以提供7个RS-485接口)。所有码混模式的控制码交换器将控制数据通过网络发给码分模式的控制码交换器,码分之后的控制信号通过光端机发送到所有快球。

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以太网矩阵实现监控系统多用户多设备全局控制方案(下)

[nextpage]   该解决方案的优势:

  ·多端口的数据流混合汇聚技术,使得每个连接到矩阵和网络视频编码器上的用户,通过授权都可以控制前端快球的动作,并且保证多数据流并发操作不乱码;

  ·如果有多个网络客户端用户以及本地矩阵用户需同时操作不同地址的前端快球,控制码交换器可以通过对每个RS-485端口权限设定提供优先级判断;

  ·多组RS-485数据混合之后通过网络传输,由于以太网带宽高、延时小,因而能够保证数据转发实时准确;

  ·支持协议波特率转换,如果前端快球是先后几期安装的,可能存在协议和波特率不一致的问题,码分模式的控制码交换器可以对其每个RS-485接口设定不同的协议和波特率,从而实现兼容控制。如果是某些变形的控制协议,只要将相应的RS-485接口设为『透明通道』模式,就可以对控制协议不经封装直接传输,保证最大程度的协议匹配性。比如,该港口使用了国外某品牌的矩阵和高速云台,改造后由国内某品牌网络视频编码器和原矩阵一同控制前端设备,通过增加控制码交换器并将其RS-485端口设为PelcoP/D协议后,发现对云台的雨刷控制功能无效。最后将端口设为『透明通道』就解决了,这是因为该品牌的云台控制协议中对雨刷的代码定义比较特殊。

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[责任编辑:曹雪芹]

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