眾所周知，視頻監(jiān)控系統(tǒng)由圖象采集、傳輸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及圖象顯示記錄四部分組成。對于任何一個安防系統(tǒng)來說，控制系統(tǒng)是核心，而視頻矩陣是其中的經(jīng)典。它不僅決定了監(jiān)控系統(tǒng)的容量，還是整個安防系統(tǒng)的主要操作平臺。一個好的矩陣幾乎可以實現(xiàn)安防系統(tǒng)所有的功能要求。因此，矩陣被形象的稱為“矩陣主機(jī)”。因此可以說，熟悉了矩陣就熟悉了安防系統(tǒng)，用好了矩陣就可以靈活地構(gòu)成多種實用的安防系統(tǒng)。矩陣是應(yīng)用最廣，功能最強(qiáng)大，穩(wěn)定性最高的視頻監(jiān)控核心控制設(shè)備。
        矩陣是線性代數(shù)中的一個數(shù)學(xué)名詞。由m*n個數(shù)排成m行n列的數(shù)表稱為矩陣。因此，不論是多么復(fù)雜的矩陣系統(tǒng)都是依據(jù)交點開關(guān)的工作原理。矩陣陣列的行和列中，任何行都可以與任何列連接，這就構(gòu)成了矩陣最主要、最基本的功能：任何攝象機(jī)（輸入）都可以在任何監(jiān)視器（輸出）上顯示并進(jìn)行相關(guān)控制與切換。因此，矩陣的基本功能類似于人的“大腦”。矩陣的出現(xiàn)是視頻監(jiān)控規(guī)模和技術(shù)不斷發(fā)展到一定程度的必然產(chǎn)物。
        現(xiàn)在，矩陣系統(tǒng)正在朝者大容量、網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)合一定數(shù)字化的方向發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是計算機(jī)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，高科技手段已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域，在安防系統(tǒng)中也已普遍運用。數(shù)字化技術(shù)已滲透到社會生活的每一個角落，傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)也面臨著數(shù)字化的發(fā)展趨勢。應(yīng)該說，數(shù)字化是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大勢所趨。面對這樣的挑戰(zhàn)，矩陣系統(tǒng)不能在一味的向著大型化趨勢發(fā)展，這樣的話對于遠(yuǎn)距離、多站點的綜合性安防系統(tǒng)來說就力有未逮了。因此矩陣系統(tǒng)也在不斷發(fā)展和完善之中，尤其是在分布式聯(lián)網(wǎng)方面取得長足的進(jìn)步。當(dāng)前的監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不再是原來以成百上千路輸入的單一矩陣為核心，而是向著小容量、多站點的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)發(fā)展。當(dāng)前的矩陣系統(tǒng)也由容量的大型化、功能齊全化、結(jié)構(gòu)集成化逐漸演變?yōu)檎军c多樣化、結(jié)構(gòu)靈活化、使用方便化等方向發(fā)展。聯(lián)網(wǎng)矩陣也就孕育而生了。
　　聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)不僅保持了原有模擬矩陣系統(tǒng)的穩(wěn)定性高、圖象質(zhì)量高、安全性高等特點，還利用聯(lián)網(wǎng)特性使不同地點、不同環(huán)境、不同數(shù)量的各個站點的矩陣實現(xiàn)有機(jī)的視頻與通訊信號的連接，完成不同區(qū)域內(nèi)的圖象資源共享，并且統(tǒng)一調(diào)度與管理。聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)以少量的視頻輸出代替原有的大量的視頻輸入，大大節(jié)省了傳輸線路的資源。
　　矩陣聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)主要通過各個矩陣之間視頻信號和通訊信號的連接來實現(xiàn)的。矩陣的聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：星型結(jié)構(gòu)、鏈型結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
　　星型結(jié)構(gòu)主要是以一個矩陣為中心矩陣，其余各個矩陣向中心矩陣上傳圖象和通訊信號。如下圖所示，這樣的結(jié)構(gòu)主要用于具有“一個中心，多個基本點”的地方，中心矩陣的級別最高，可以調(diào)閱所有矩陣的圖象，其余的各個矩陣等級相同，都是中心矩陣的分控矩陣，但各個分控矩陣之間互相獨立，沒有任何關(guān)系。星型結(jié)構(gòu)的聯(lián)網(wǎng)矩陣結(jié)構(gòu)比較簡單，應(yīng)用也比較廣泛，是目前運用的最多的一種聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

　　鏈型結(jié)構(gòu)主要是將各個矩陣按照菊花鏈的連接方式級連在一起。如下圖所示，最前面的一個矩陣作為整個系統(tǒng)的中心矩陣，其余的矩陣依次排序，逐級上連。中心矩陣可以調(diào)閱各個等級的矩陣圖象，第二級矩陣可以調(diào)閱在它之下的任一級矩陣的圖象，依次類推。這一類聯(lián)網(wǎng)矩陣結(jié)構(gòu)簡單，層次分明，主要用于有多個監(jiān)控等級的場合。比如：公安系統(tǒng)中，市局監(jiān)控區(qū)局，區(qū)局監(jiān)控派出所等。

　　網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)就是結(jié)合了星型結(jié)構(gòu)和鏈型結(jié)構(gòu)所組成的混合型聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。如下圖所示，這樣的矩陣聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)既可以有一個明確的中心矩陣，也可以沒有明顯的中心矩陣，各個矩陣之間只要有需要，就可以進(jìn)行連接，任意兩個矩陣之間都可以發(fā)生關(guān)系，這樣就可以對整個區(qū)域內(nèi)的圖象進(jìn)行共享。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但系統(tǒng)靈活，可根據(jù)項目的實際情況綜合配置，是將來矩陣聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的主要應(yīng)用模式。

　　要實現(xiàn)矩陣聯(lián)網(wǎng)，除了視頻干線的連接外，各個矩陣之間的通訊連接是及其重要和關(guān)鍵的。矩陣之間通訊信號的傳輸通常情況下一般采用RS232、RS422或RS485的方式，傳輸距離遵循各自標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。目前市場上大多矩陣的聯(lián)網(wǎng)是通過上述幾種方式。然而，這類聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的局限性在于數(shù)據(jù)傳輸速率低、傳輸距離受限制、對于聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)來說，步線煩瑣，容易混亂。
因此，在上述聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，又產(chǎn)生了一種新的矩陣聯(lián)網(wǎng)方式：以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方式。
　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣也越來越成熟。以太亡聯(lián)網(wǎng)，顧名思義，就是利用以太網(wǎng)來連接各個矩陣之間的控制信號。具體來說，每個矩陣都有一個網(wǎng)絡(luò)接口，同時被賦予各自唯一的IP地址，用來區(qū)分和控制，然后通過以太網(wǎng)把這些矩陣全部連接到網(wǎng)絡(luò)中，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，對各個矩陣分級設(shè)定。以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方式的優(yōu)勢在于，可以方便的接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸率高、并對傳輸距離不受限制。以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)使安防系統(tǒng)的集成化達(dá)到了新的一個高度。使用傳統(tǒng)的通信方式，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)非常笨重，需要許多接線和連線，特別是遇到大系統(tǒng)時尤其復(fù)雜，經(jīng)常造成通訊延時甚至無法通訊。而使用以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方式，由于網(wǎng)絡(luò)接入的方便性，導(dǎo)致可以輕而易舉的完成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
　　對于以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)，其通訊信號完全通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此對于這一類系統(tǒng)的通訊信號傳輸可以只通過星型連接就可完成，即各個矩陣都有一根網(wǎng)線連到網(wǎng)絡(luò)上即可。一般而言，對于以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)來說，各個矩陣的等級都是通過電腦來設(shè)定的。把一臺電腦連入矩陣系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，通過專用軟件可以輕易設(shè)定各個矩陣的等級，不用像傳統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方式那樣通過復(fù)雜的硬件連接來區(qū)分矩陣級別。設(shè)定好各個矩陣級別后，在根據(jù)級別不同進(jìn)行視頻信號的連接。一般地，低級別的矩陣從矩陣的視頻輸出端輸出視頻信號到高一級別的矩陣的視頻輸入端，如果是對等矩陣，則兩個矩陣之間互相傳遞視頻信號。由此可見，通過以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方式，大大節(jié)省了通訊信號傳輸?shù)馁Y源。
　　總體來說，以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相比傳統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方式具有不可比擬的優(yōu)勢：通信速率高、系統(tǒng)穩(wěn)定、傳輸距離不受限制、組網(wǎng)方便靈活、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展便利、適合系統(tǒng)集成等。因此，可以說利用以太網(wǎng)構(gòu)成矩陣聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)已逐漸成為監(jiān)控系統(tǒng)的一種發(fā)展趨勢。
　　上海環(huán)球金融中心的安防系統(tǒng)正是以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣的一個典型應(yīng)用。上海環(huán)球金融中心位于浦東新區(qū)世紀(jì)大道100號，建筑主體高度達(dá)到492米，工程地塊面積為3萬平方米，總建筑面積達(dá)38.16萬平方米，比鄰金茂大廈。上海環(huán)球金融中心是以辦公為主，集商貿(mào)、賓館、觀光、會議等設(shè)施于一體的綜合型大廈，屬上海環(huán)球金融中心有限公司管轄。建筑的94層至101層為觀光層，79層至93層將建成超五星級的賓館，7層至77層為寫字樓，3層至5層為會議室，地下2層至3層為商業(yè)設(shè)施，地下3層至地下1層規(guī)劃了約1100臺的停車位。在100層、距地面472米處設(shè)計了長度約為55米的觀光天閣。此外，在94層還設(shè)計了面積為700平方米、室內(nèi)凈高8米的觀光大廳。
　　綜上所述，聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)的應(yīng)用將會越來越廣泛，技術(shù)也會不斷發(fā)展更新。將來，安防系統(tǒng)前景一片光明。

林雍長
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