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北京人民大會堂監控系統矩陣改造方案

尤文图斯是意甲 www.irmqzq.com.cn 一、需求分析

①、原系統概況:

原有系統是與火災自動報警系統配套使用的。目前監控點位240余個(其中150個為球形或云臺攝像機),1套美國AD矩陣系統,有1個總控,15個分控點,1套巴克20個50寸拼接屏組成的顯示大屏及配套的大屏拼接控制器,數字硬盤錄像機15臺,視頻信號全部為模擬標清攝像機,視頻信號通過視頻分配器1分為3后分別傳給大屏拼接控制器、數字硬盤錄像機、矩陣主機。

②、新系統改造需求:

1)主控系統

新系統擬采用512路視頻輸入64路視頻輸出的矩陣主機;

◆ 擬計劃至少可控制150個球形或云臺攝像機;

◆ 球形攝像機中有60個采用PELCO-D協議,其余采用曼碼協議;

◆  系統還應具有嚴格的分級授權和認證。對用戶的權限進行精確定義,對用戶的操作進行分級授權和認證,根據實際需要設置每個用戶的權限,支持多用戶使用。

2)分控系統

◆  擬設計分控點15個,全部采用與主控鍵盤相同的控制鍵盤;

◆  分控點配置監視器。

3)傳輸介質

◆  采用光纖線路進行信號傳輸;

◆  所配置光纖傳輸線路設備應滿足鍵盤控制信號和視頻信號傳輸;

◆  所配置光纖傳輸線路還應具有網絡通信功能;

◆ 分控點平均傳輸線距為300米,室內敷設。

③、顯示設備不進行更換,全部利用原有設備。


二、系統拓撲圖




設計說明:

◆  前端模擬攝像機采集視頻信號經光端機傳輸到監控中心,光信號經機箱式光端機轉換為AV視頻信號,AV視頻信號經視頻分配器,一路輸入到模擬視頻矩陣切換輸出,另一路輸入到硬盤錄像機進行編碼存儲;

◆  前端高清SDI攝像機采集視頻信號經SDI光端機傳輸到監控中心,光信號經SDI光端機轉換為SDI視頻信號,經視頻分配器一分為二,一路輸入到高清SDI矩陣切換輸出,另一路輸入到SDI硬盤錄像機編碼存儲;

◆  中心配置模擬矩陣分別輸出到高清SDI矩陣、大屏拼接器、分控顯示;

◆  中心配置高清SDI矩陣分別輸出到大屏拼接器、分控顯示。



三、中心擴容方案

根據需求本次方案為模擬矩陣與高清SDI矩陣級聯的擴容架構,設計要求分控點15個。由于前期建設主要為模擬視頻前端,但設計要為今后SDI高清攝像機的應用預留擴展接口。所以從實際情況出發,改造擴容分為兩大步驟進行實施:

①、本次改造

因現期前端攝像機多為模擬攝像機,故本次中心圖控系統改造主要以模擬視頻矩陣+ SDI矩陣組成級聯架構,模擬矩陣為主控設備,SDI矩陣為配套矩陣。

②、后期擴容

現中心大屏控制設備采用為巴可大屏控制器,此設備為12年前的設備,無法滿足后期多種視頻源的統一接入,并完成大屏控制操作,所以建議更換為高清數字矩陣,并與原有中心的高清SDI矩陣和模擬視頻矩陣完成無縫兼容聯接。

因后期隨著對高清視頻的監控需求,必將陸續新增或替換高清SDI前端攝像機,故后期中心圖控系統改造為高清數字矩陣+模擬視頻矩陣+ SDI矩陣組成級聯架構,高清數字矩陣完成多種視頻匯聚切換,SDI矩陣完成SDI視頻及AV視頻的匯聚,模擬矩陣為AV視頻的匯聚。

3.1中心架構圖(本次改造)



設計說明:

◆  中心配置模擬視頻矩陣為PE60S512-64,輸出部分AV視頻到高清SDI矩陣完成視頻的級聯匯聚,同時輸出部分AV視頻到巴可大屏控制器完成模擬視頻上墻顯示,再輸出部分AV視頻到15個分控點顯示;

◆  中心配置高清SDI矩陣,輸出部分SDI視頻到巴可大屏拼接器(可外接SDI轉DVI轉換器)完成高清SDI視頻的上墻顯示,同時輸出SDI視頻到分控點顯示;

◆  中心配置控制碼分配器,通過485總線分別與矩陣及光端機連接通訊,實現控制前端動點設備;

◆  中心配置控制碼轉換器,通過485總線分別與控制碼分配器及光端機連接通訊,實現控制多種協議的高速球;

◆  中心配置智能通訊服務器,通過RS-422端口與矩陣間及多個控制鍵盤通訊,實現若干控制鍵盤控制視頻;

◆  控制鍵盤采用四維變速搖桿,同時在鍵盤表面有7寸液晶屏實時顯示所控視頻圖像。

3.2中心架構圖(后期擴容)



設計說明:

◆  中心配置模擬視頻矩陣為PE60S512-64,輸出AV視頻到高清SDI矩陣完成視頻的級聯匯聚;

◆  中心配置高清SDI矩陣,輸出部分SDI視頻到高清數字矩陣完成高清SDI視頻的上墻顯示,同時輸出部分SDI視頻到15個分控點顯示;

◆  中心配置控制碼分配器,通過485總線分別與矩陣及光端機連接通訊,實現控制前端動點設備;

◆  中心配置控制碼轉換器,通過485總線分別與控制碼分配器及光端機連接通訊,實現控制多種協議的高速球;

◆  中心配置智能通訊服務器,通過RS-422端口與矩陣間及多個控制鍵盤通訊,實現若干控制鍵盤控制視頻;

◆  控制鍵盤采用四維變速搖桿,同時在鍵盤表面有7寸液晶屏實時顯示所控視頻圖像。



四、功能說明

4.1系統控制

因改造擴容分為兩大步驟進行實施,故系統控制操作也分為兩大步驟進行改造:

①、本次改造

因現期前端攝像機多為模擬攝像機,故本次中心圖控系統控制主要以模擬視頻矩陣+ SDI矩陣組成級聯架構,模擬矩陣為主控設備,SDI矩陣為配套矩陣。

模擬視頻矩陣PE60S由全交叉的矩陣開關構成,可以實現自動切換、單步切換、巡視切換、成組切換的功能。并具備宏指令操作,可以將用戶的一系列操作進行組合,操作人員只需一個指令即可完成。通過系統分類權限的控制,對鍵盤(用戶)、監視器、攝像機的控制范圍和級別進行授權。

②、后期擴容

因后期隨著對高清視頻的監控需求,必將陸續新增或替換高清SDI前端攝像機,且中心工作站和原有模擬攝像機的多種類型的視頻及圖像,型號格式包括SDI/VGA/HDMI/AV/IP等都要統一切換大屏輸出顯示,故后期中心圖控系統改造為高清數字矩陣+模擬視頻矩陣+ SDI矩陣組成級聯架構,高清數字矩陣完成多種視頻匯聚切換,SDI矩陣完成SDI視頻及AV視頻的匯聚,模擬矩陣為AV視頻的匯聚。

4.2大屏控制

因改造擴容分為兩大步驟進行實施,故大屏控制操作也分為兩大步驟進行改造:

①、本次改造


大屏控制依舊沿用巴可大屏控制器,完成大屏的拼接、漫游、疊加等功能性操作。

②、后期擴容

因后期大量新增或替換高清SDI攝像機、中心工作站和原有的模擬攝像機的多種類型的視頻及圖像,型號格式包括SDI/VGA/HDMI/AV/IP等都要統一切換大屏輸出顯示,而原有的巴可大屏控制器無法滿足,故建議采用高清數字矩陣完成多種類型視頻源的匯聚并切換上墻顯示,并與原有中心的高清SDI矩陣和模擬視頻矩陣完成無縫兼容聯接。

4.3分中心控制

通過控制鍵盤對整個系統進行全交叉用戶優先級控制,本系統共支持255個用戶,設立64個用戶和不同的口令,可以限制無關人員操作。并可以通過控制鍵盤實時指示當前系統工作狀態。由于本系統是個多用戶的控制,系統用戶可以通過注冊成功的用戶名在系統內部任意一個客戶端或者控制鍵盤上登錄,并可以獲得既定授權的等級實現對全系統視頻的管控。通過系統分類權限的控制,對鍵盤(用戶)、監視器、攝像機的控制范圍和級別進行授權。

4.4 PTZ控制

目前監控點位240余個(其中150個為球形或云臺攝像機),球形攝像機中有60個采用PELCO-D協議,96個采用曼碼協議。曼碼協議是AD矩陣的私有控制協議,而PELCO-D是國際通用協議。為了以后的兼容考慮,故在本次改造全部轉碼成PELCO-D國際通用協議進行PTZ控制,分為兩步改造:

①、PELCO-D協議

PE60S模擬矩陣配備8個485端口,每個端口可同時與32路前端進行485通訊,完成對原有PELCO-D協議的前端動點PTZ控制。

②、曼碼協議

中心配置控制碼轉換器,通過485總線進行通訊,碼轉換器負責把前端曼碼協議動點轉換為PELCO-D協議,碼分配器輸出接口接入32個動點,通過控制鍵盤完成對原有曼碼協議的前端動點PTZ控制。