概述
安(ān)防监控系统的建设对于國(guó)际机场的安(ān)保来说至关重要。作(zuò)為(wèi)系统扩容改造,安(ān)防监控系统项目工(gōng)期很(hěn)短,并且监控点分(fēn) 布广、点位多(duō)、分(fēn)控中(zhōng)心多(duō),又(yòu)涉及到老系统的改造,与之前建成的系统产(chǎn)品的兼容以及联网矩阵的权限划分(fēn)问题等,使得工(gōng) 程比较复杂。
监控现状
某市國(guó)际机场现有(yǒu)监控系统分(fēn)為(wèi)E 區(qū)和W 區(qū)两个部分(fēn),E 區(qū)為(wèi)新(xīn)航站楼监控系统,新(xīn)航站楼内以某品牌矩阵设备為(wèi)核心, 设有(yǒu)7 个分(fēn)控中(zhōng)心且共用(yòng)一套系统。W 區(qū)监控系统包含4 个有(yǒu)连接关系的子系统,每个系统都设有(yǒu)某品牌的矩阵。
需求分(fēn)析
此次监控项目分(fēn)為(wèi)E 和W 區(qū)两个部分(fēn):
E 區(qū):新(xīn)增点位的接入、同时新(xīn)增3 个分(fēn)控中(zhōng)心、本區(qū)图像与W 區(qū)公(gōng)安(ān)指挥中(zhōng)心图像的互传互控。
W 區(qū):公(gōng)安(ān)指挥中(zhōng)心的改造、新(xīn)增点位的接入、3 个老系统的图像与E 區(qū)图像的接入和控制、本區(qū)图像至上级部门的上传。
建成后的系统,W 區(qū)的权限要高于E 區(qū),同时能(néng)够实现矩阵键盘对矩阵网络内所有(yǒu)摄像机的权限划分(fēn)。
设计思路
E 區(qū)监控机房的某矩阵(320-96)现在不能(néng)满足新(xīn)增点位的接入,同时改造后联网权限多(duō),机场终决定选用(yòng)英飞拓以太网 联网矩阵。在E 區(qū)设置一台英飞拓V2060-448x144 矩阵(448 路输入,144 路输出)。V2060 矩阵与之前的矩阵(320-96)并机运 行(将来进一步替换掉原系统矩阵独立运行)。将原系统的300 多(duō)路图像和新(xīn)增近100 路图像接入V2060 矩阵,成為(wèi)E 區(qū)的核心。
W 區(qū)机房摒弃原有(yǒu)某品牌的小(xiǎo)型矩阵,设置一台V2060-320x128 矩阵实现对新(xīn)增点位和各系统上传点位的接入,同时為(wèi)图 像的上传预留足够的接口。通过以太网联网功能(néng)使E 區(qū)和W 區(qū)矩阵联网。W 區(qū)矩阵作(zuò)為(wèi)中(zhōng)心矩阵,对整个矩阵网络统一管理(lǐ)。
通过 N3784 光端机搭建专网(将来并入机场的网路),实现矩阵的以太网连接。E 區(qū)至W 區(qū)采用(yòng)两对16 路视频光端机建立 32 个视频通道,W 區(qū)至E 區(qū)采用(yòng)两对16 路视频光端机建立32 个视频通道.从而实现E 區(qū)和W 區(qū)之间的互控要求。
E 區(qū)和W 區(qū)各设置自己的硬盘录像机,对本區(qū)的图像进行记录,通过客户端进行管理(lǐ)和回放。
V2060 矩阵系列属于大型视频监控系统的核心设备,其主要特点如下:
• 应用(yòng) ARM-9 微处理(lǐ)器技(jì )术,先进的體(tǐ)系架构,模块化的设计
• 单系统可(kě)支持 4096 路视频输入,512 路视频输出
• 以太网通讯技(jì )术,AES-128 算法加密
• 具(jù)有(yǒu)以太网报警转发功能(néng),可(kě)转发至遠(yuǎn)程联网矩阵和计算机
• 以太网级联功能(néng)强大,在以太网网络级联中(zhōng)每一个 CPU 都可(kě)以配置為(wèi)主CPU 或从CPU,并支持多(duō)级级联,大大增加了系统柔性,轻松部署分(fēn)布式系统
• 网管功能(néng)强大,上级系统能(néng)够非常容易得到下属各系统的状态和各种系统参数,系统维护简易
• 具(jù)有(yǒu) 2 个以太网接口,支持多(duō)达511 个网络键盘
• 10 个RS-232 通信口,多(duō)可(kě)扩展至40 个
• 输入模块和输出模块都具(jù)有(yǒu)视频丢失检测功能(néng)
• 冗余電(diàn)源设计
系统构架
E 區(qū)新(xīn)航站楼现有(yǒu)监控系统,采用(yòng)的是某品牌的320-96 视频矩阵,前端视频信号通过電(diàn)缆或光纤传输到中(zhōng)心控制室后,通 过视频分(fēn)配放大器进行视频分(fēn)配(该分(fēn)配器為(wèi)8 进32 出),其中(zhōng)一路进入矩阵进行控制,另外一路进入数字硬盘录像机,视分(fēn)器 还有(yǒu)两路视频信号输出空余。高速快球和云台摄像机数量在150 台左右,控制信号接入控制信号放大器,再通过RS485 信号線(xiàn) 连进矩阵。还有(yǒu)一部分(fēn)控制信号直接接入矩阵。新(xīn)航站楼内设有(yǒu)七个分(fēn)控中(zhōng)心,每个分(fēn)控中(zhōng)心设有(yǒu)分(fēn)控键盘或控制软件以及自 己独立的電(diàn)视墙。根据不同用(yòng)户的控制权限来划分(fēn)不同的控制级别。通过数字硬盘录像机的客户端软件实现对不同客户访问录 像资料的管理(lǐ)。
基于以上情况,在E 區(qū)新(xīn)航站楼内设置一台V2060-448x144 大型网络矩阵,使其与原矩阵并机使用(yòng)。并机使用(yòng)需要解决视 频与控制两方面的接入问题。首先解决V2060 矩阵视频信号的接入问题。此部分(fēn)较為(wèi)简单,视频信号的输入划分(fēn)為(wèi)两部分(fēn),前 320 路视频输入信号预留,引入原视频矩阵的320 路视频输入信号,一一对应接入,视频信号取自原系统视频分(fēn)配放大器的第三 路视频输出。其余视频输入口接入E 區(qū)新(xīn)增点位。其次是控制信号的接入,控制信号的接入是此方案的难点和重点。难点在于 原矩阵与英飞拓矩阵对动点地址的设置要求不同。原矩阵接入动点时必须对矩阵进行设置,将某路视频设為(wèi)动点,且地址可(kě)以 任意设置不需与视频编号一致。英飞拓矩阵接入动点时不需对矩阵设置,只需动点地址与视频编号一致即可(kě),这样一来旧系统 就有(yǒu)重复的地址码,很(hěn)难同时满足两个系统对动点地址要求。经过分(fēn)析和测试,终选用(yòng)具(jù)有(yǒu)译码功能(néng)的英飞拓V2413-485 多(duō) 协议转换器(定制产(chǎn)品),来实现两个系统的集成。该设备支持多(duō)种控制信号输入,同时将不同控制信号转换成同一组16 路的RS485 信号输出。原系统控制总線(xiàn)分(fēn)别对应接入V2413-485 的RS485 输入口,同时将英飞拓矩阵的高速数据線(xiàn)口(传输动点的控制命令) 与V2413-485 的高速数据線(xiàn)输入口串接起来。在V2413 的RS485 输出口控制总線(xiàn)连接快球和控制码分(fēn)配器,这样可(kě)以将 INFINOVA 矩阵动点地址号转换成对应的原矩阵动点1 - n 的地址号。这样就可(kě)以同时满足两种不同矩阵对相同动点的控制。
存储方面则是前 320 路信号还是通过前期的数字硬盘录像机进行存储,后接入的视频信号(即E 區(qū)新(xīn)增的点位)通过本次 项目中(zhōng)新(xīn)增的数字硬盘录像机进行存储。
终在 E 區(qū)新(xīn)航站楼安(ān)防中(zhōng)心的V2060 视频切换矩阵上调用(yòng)和控制所有(yǒu)E 區(qū)的视频图像(包括已经接入到原视频矩阵上的所有(yǒu)图像),同时通过和W 區(qū)公(gōng)安(ān)指挥中(zhōng)心视频矩阵联网相互调用(yòng)和控制,实现双向控制和调用(yòng)。同时E 區(qū)新(xīn)航站楼各个分(fēn)控 中(zhōng)还可(kě)以通过原系统的控制键盘直接调用(yòng)原系统上的320 路图像,不受改造方案的影响,如果各个分(fēn)控中(zhōng)心需要观看新(xīn)增接入 的图像,可(kě)以通过硬盘录像机的客户端软件进行观看。
W 區(qū)监控系统,相对E 區(qū)更為(wèi)复杂。首先是公(gōng)安(ān)分(fēn)局监控系统的改造,W 區(qū)的公(gōng)安(ān)分(fēn)局摒弃原有(yǒu)矩阵,设置一台英飞 拓V2060-320x128 的大型矩阵,其為(wèi)320 路视频输入128 路视频输出。将新(xīn)增点位接入,同时与三个老系统的矩阵进行集成。 集成采用(yòng)英飞拓的多(duō)协议集成器V2415 来实现,这样通过V2415 可(kě)以实现公(gōng)安(ān)指挥中(zhōng)心与三个老系统的集成,视频通道通过视 频光端机搭建。但是由于种种原因老系统原矩阵接口未能(néng)开放,而三个老系统目前基本上已停用(yòng)将来再做规划。所以终将三 个老系统重点部位的图像通过光端机直接接入公(gōng)安(ān)分(fēn)局。E 區(qū)和W 區(qū)通过4 对16 路视频光端机建立E 區(qū)和W 區(qū)互通32 路视频 通道,通过以太网光端机实现E 區(qū)和W 區(qū)2 台英飞拓矩阵的控制互联。公(gōng)安(ān)指挥中(zhōng)心為(wèi)上级各部门预留60 个视频的上传接口。
权限的划分(fēn)
由于整个系统所设计的分(fēn)控较多(duō),各分(fēn)控之间又(yòu)有(yǒu)明确的管辖范围,同时分(fēn)控之间有(yǒu)的又(yòu)有(yǒu)上下级关系,又(yòu)涉及到E 區(qū)和 W 區(qū)矩阵联网,所以权限划分(fēn)显得尤為(wèi)重要和复杂。
E 區(qū)原矩阵与英飞拓矩阵之间通过多(duō)协议转换器V2413 实现对动点优先级的划分(fēn),V2413 的每个输入口都有(yǒu)一组DIP 的拨 码开关来设置输入口的优先级,将高速数据的优先级设置成高于RS485 的优先级,这样就可(kě)以实现英飞拓的矩阵对动点的控制 权限高于原矩阵。
V2060 矩阵具(jù)有(yǒu)强大的系统权限划分(fēn)功能(néng),可(kě)以设置摄像机到键盘、摄像机到监视器、监视器到键盘的各种权限划分(fēn),同 时可(kě)以设置8 个级别的优先级。通过上述功能(néng)就可(kě)以轻易的实现系统的权限划分(fēn)。此次机场项目由于是两台INFINOVA 矩阵联 网实现,為(wèi)了满足机场的特殊要求,通过定制程序将上述系统划分(fēn)功能(néng)拓展至整个矩阵网络,而不是单一矩阵。这样就可(kě)以实 现矩阵网络里的每个键盘都可(kě)以对整个矩阵网络里的所有(yǒu)摄像机进行权限划分(fēn)。
总结
此次工(gōng)程从前端的固定摄像机、智能(néng)快球到中(zhōng)间的传输设备光端机,到终后端的切换矩阵和存储DVR 全部由英飞拓公(gōng)司 提供。尤其是矩阵系统相对于原的矩阵有(yǒu)以下优点:
(1)联网系统采用(yòng)中(zhōng)心联网方式,对摄像机统一编码,真正实现系统的无缝集成。
(2)英飞拓矩阵级联采用(yòng)TCP/IP 以太网方式,不受距离的限制,级联更為(wèi)方便。
(3)英飞拓矩阵可(kě)以叠加中(zhōng)文(wén)和英文(wén)字符,原矩阵只能(néng)叠加英文(wén)。
(4)英飞拓矩阵设置非常方便,可(kě)以通过各种方式,比如键盘和软件。原矩阵设置比较繁琐,使调试和维护比较麻烦。 (為(wèi)了保密起见,本文(wén)隐去项目名(míng)称和部份设备型号)