以太网矩阵实现监控系统多用户多设备全局控制方案(上)
实际案例二
某大型船舶制造企业的视频监控联网系统,由于涉及军工技术机密,每个车间都安装部署DVR和球机进行就地监控录像,同时将所有视频信号通过光端机全部上传到总控中心的矩阵,由总控中心对厂区内的所有场景进行全面监管防范。遇到的突出问题是:由于系统分期建设,每个车间的前端球机地址都按照1-16的数字设定,在接入到总控中心矩阵时,由于要将所有车间的视频信号统一排序,就发现存在多个相同地址的球机需要在中心矩阵将地址序号变更(如3个地址=11的球机,需要对应矩阵的134、178、235的三个新地址),系统架构实例参见图3。
控制码交换器在进行数据混合的同时,还可以设定数据输入端口与输出端口的地址对应关系,比如接入输入端口的设备是中心矩阵,对应该车间DVR1#球机的总排序地址为20,则通过映射可以将地址为1的球机对应为20的地址,从而实现本地车间以及远端总控中心的共享控制。地址映射设置示意参见图4。
[nextpage] 实际案例3
某大型电器制造企业的视频监控系统,采用矩阵集中控制方式,由于厂区面积空旷,不仅摄像机点位多,而且大多是球机,一些球机的地址超过了256,超出了业内通用的PelcoP/D协议的地址范围。
虽然每个控制码交换器支持的前端球机地址也是1-256,但是由于网络矩阵可以通过交换机搭配多个控制码交换器,并且能指定每个视频输入ID序号的摄像机,映射成某个IP的控制码交换器的前端控制地址,这无疑极大地扩容了前端球机的系统容量。基于控制码交换器地址扩容功能的多用户远程控制系统架构参见图5,地址扩容映射设置参见图6。
通过上述三个控制码交换器实际案例不难发现,数据流混合汇聚技术的本质在于以太网交换,常规视频监控系统在多用户多设备新要求下遇到的问题大都得到了完善的解决。那么这些优势源自何处?追本溯源,控制码交换器这类设备的基础是智能网络矩阵的以太网数据交换技术。与常规RS-485/422/232通讯方式的模拟矩阵不同,智能网络矩阵内置标准以太网端口,具备独立IP地址,数据通讯真正IP化。不论是矩阵和键盘/多媒体软件/计算机/报警主机等外设的连接,还是多台矩阵之间的级联,所有主控设备的控制码都通过以太网混合处理,都无需RS-485/RS-422/RS-232等传统通信方式,只利用交换机就可连接到网络任意节点,不受设备距离和空间环境的限制。以太网相对于串口通讯是一种比较彻底的技术革新。
[nextpage] 以太网的优势在于方便接入现有网络、数据传输速率高、通用的通讯协议,网络底层具有CRC校验、重发机制,协议上层增加了可靠的握手协议,保证了数据的可靠性。在公开的网络上传输,矩阵的通讯数据采用了加密传输,同时对发送数据端进行身份识别,隔离了外界的干扰,保障了通信的稳定。同时,智能网络矩阵采用标准的TCP/IP协议,指令规范,与消防/楼控/门禁/报警等平台的集成融合更灵活更先进。基于TCP/IP方式的网络通讯,还可以通过在线检测缩短故障范围,快速排查问题节点。此外,组建网络矩阵IP级联系统时,还需要各分支节点矩阵系统协同管理。系统功能强大的同时带来总线通讯数据量的倍增,RS-485/RS-422/RS-232总线接口的通讯速度无法保证高速并发控制时的数据实时性和可靠性,也成为了束缚系统的瓶颈。
以太网数据交换使安防系统集成达到了新的高度。使用串口方式通讯,需要许多界限和转接,如果现场控制点数庞大,需就很多物理连线,而且还可能出现通信异常。通过网络传输,数据扩展及通信能力不受限制,只要一根网线就可以和网络内的任何一个站点取得联系,这就为实现系统的简捷控制提供了无限的可能性。利用以太网来组建矩阵的数据交换系统是一种趋势,通过很多大型的项目应用,获得了越来越多的用户认可。目前,业内已有几个品牌的矩阵厂商在推出通讯数据网络化的矩阵相关产品,有些是在芯片内核架构上采用了网络化平台,速度快,稳定可靠;有些则是通过外置桥接芯片实现了数据转换,速率慢,易用性和扩展性差。但是相信这只是矩阵IP化进程的第一步,以太网报警主机、数字模拟混合型矩阵的陆续推出将会全面拓展安防系统数字化的转变。当然,以太网数据交换的普及尚需时日,在传统的串口应用环境中需要占用用户的信息点和IP资源,在一些特殊行业会受到限制。
随着用户对通过视频监控系统解决现场实际问题这一手段的日益重视,以及快球/云台之类动点摄像机设计在系统配置中的比例迅速加大,多客户端远程监管和本地实时调度控制的指导思想已经成为贯穿方案设计的一根主线,通过以太网数据交换技术将推动这类混合型系统在用户的实际工作中能够真正起到监管作用。
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