分布式结构监控方案应用—优化布线和优化电视墙实例

阿杰

分布式场合的应用特征分析
下面一类的应用场合，被称为分布式场合，这类场合的特点是监控总面积范围大、建筑( 楼群) 区域性明显、监控点分布多，如：大学校园、住宅小区、机场、购物中心/ 广场、体育中心、工业园区、大型会展中心等公共场所。在这类分布式场合视频监控环境中，由于监控强度高，整个系统要求具有强大的联网能力、多级控制能力、智能化联动能力，而面积大、设备数量多，系统总造价也是必需考虑的因素。这类项目无论从技术先进性上还是工程总造价上都是集成商、安防工程商最为关注的。组网方案的差异性、正确选择产品，最终将直接影响监控系统的作用和效果，是项目成功竞标的第一步。而主核心设备的选用对提升整个方案的性价比显得尤为重要。
分布式结构监控方案实现方式
不难发现，分布式结构项目的特征有：面积较大，建筑群也较多，区域性明显，为了兼顾所有区域的监控防范，需要设置的监控摄像点以及周界红外报警等也较多，一般设置约100~400 个左右的视频监控点，同时也设置一定数量的红外周界报警探头。此外，如学校、小区、工厂等项目一般属于封闭式管理，所以出入口一般设置有2~4 个，如正门、后门、南门、北门等，并且配备保安值守。图1 为针对这类项目设计的分布式监控方案组网图。在规划该类监控方案时，首先从整体平面结构分析，根据建筑群的集中程度，规划出各功能区域，然后结合各区域情况具体考虑监控点及报警点的位置和数量，此外根据项目所需要达到的监控强度，考虑是否在出入口设置分控，以及总监控中心的位置等等。
总之，规划的目的是把监控点及报警点就近连接至区域监控室( 门卫处) 或无人值守机房的录像监控主机上，这样规划的好处可以大大缩减前端信号采集与录像监控主机之间的连接距离，这是一级传输，保障监控视频信号不受衰减而变差。通过录像监控主机对视频进行监视、录像处理后，输出的视频信号（主输出的1 路分割画面和1~4 路副输出单画面），以及远程控制键盘的RS485 信号，再传输至总控中心，这是二级传输。同时，每台录像监控主机就地连接至已有的局域网，供网络监控用户调看。这样，通过三级传输，仅需1/4 或1/8的线缆开支，大大节省了所有视频和控制信号直接传输至总监控中心所需的成本，而且更能够保障视频信号的质量，达到了优化布线的目的。如果二级传输的距离较远，需要配用光端机传输，则因此也大大减少了光端机的数量，节省了设备造价。
在最终的总监控中心只需把前端录像监控主机传输过来的视频信号直接接上电视墙，就可以做分割画面+ 单通道的点面结合全局监控，既达到优化电视墙的目的，又可以节省大型矩阵的 开支，同时通过控制键盘可以控制前端任意一台录像监控主机和任意一路前端图像。如果监控中心需要配置一至两台大屏幕做任意一路视频的调用，可以把录像监控主机传输过来的视频信号先接入一台小路数的视频切换器后再输出至共享大屏，DVSS XDR 主机就配备了可以直接控制切换器同时又能控制前端录像监控主机的专用控制键盘。
前端区域监控室( 门卫处) 系统功能
前端区域监控室( 或门卫处) 作为有人员值守的监控室，作用是及时响应该区域的事件处理。其监控室比总控中心要小，每台录像监控主机的主输出对应连接一台监视器，保持16 分割画面始终在常规状态下，有利于本区域全局状况的监控。如果需要上电视墙做定点或轮偱的单画面显示，可以直接通过录像监控主机的SPOT 副输出连监视器，不需要额外配置矩阵。DVSS XDR 主机有4 个可编程SPOT 输出端口，所以连接不同的SPOT 输出，前端分控室和总控中心的电视墙相互不会影响。通常在前端区域监控室也可配置一台PC 作为辅助监控，以网络方式任意调看回查录像或任意调看可疑的现场画面。如值守人员需对录像监控主机做必要的控制操作时，可以通过USB 鼠标进行操作(1 台KVM 共享器可以实现与多台录像监控主机及PC 的共享1 个鼠标)，如果该区域录像监控主机数量较多，或对云台、快球操作较频繁，也可以配备专用控制键盘直接操作前端摄像机，并不需要先切换DVR。录像监控主机支持多键盘级联控制，前端监控室并不影响后级监控中心的操作。
总控中心系统功能
作为后端总控中心其任务则是对整个项目的监控全局兼顾，由于前端区域监控室已对相应区域做了前级监控，减轻了总控中心的部分压力，总控中心职责是协同指挥应对各种突出事件。所以，总控中心具有对任意区域的录像监控主机的全功能操作以及对任意一路前端图像的控制，实现报警联动，其主要控制方法是通过专用控制键盘和利用PC 辅助监控，在PC上配合直观的电子地图功能和中心管理软件，可以轻松管理和控制全局。对于可疑的录像片断直接在PC 端下载刻录光盘、打印图像等。总控中心另一重要作用则是对系统运行情况的总体维护，由于监控软件提供了完善的按周期自动检测主机运行状态功能，可以大大提升维护效率。

一般地，总控中心设于中心位置，既作为总控制中心又是本区域的监控室，就近的前端视频可以直接传输至该总控中心的录像监控主机上。

图1 中电视墙组成说明：由14 台25 寸监视器对应显示14 台XDR 主机的主输出分割画面，实现对全“面”的兼顾，由1 台42 寸大屏显示前端任何一路视频，或报警时自动弹出画面，实现对“点”的高强度监控，“点面结合”的电视墙监控效果既节省了大型矩阵的开销，同时达到最高级别的监控效果。另外1台42 寸大屏，可显示电子地图，可64 画面同屏显示，可单画面放大满屏、报警后可联动多画面弹出、操作云台、调用预置位等。在应了DVSS 个性化的省却矩阵优化电视墙解决方案后，系统造价要比起采用传统大型矩阵+ 普通DVR的方案节省30% 以上开支，突显了DVSS XDR 高端工程型主机强大的性价比优势。
CMS 监控软件功能
为适应中大型安防系统的需求，总控中心采用中心集控管理CMS监控软件，该软件有别于传统软件的设计思路，以创新和个性化应界面，提升了系统的专业和易用程度。

如图2-6 所示。CMS 软件主界面可任意调整窗口位置和窗口大小，能适应不同分辨率，甚至是超大屏幕的高分辨率显示装置，各个功能模组可以随时为监控重点的需要而增加或关闭，这完全有别于传统监控软件的固定位置和尺寸的做法。

在视频显示界面中最大可64 分割同屏监视及回放图像，从树形目录的DVR 站点列表中，可任意拖动某个通道或单台DVR 站点，可即时保存当前屏幕画面到收藏夹作为群组管理，可进行群组间、通道间、DVR 站点间的画面轮循监看。

双屏显示：在一台PC 机上通过显卡的双输出可以连接两个显示屏。CMS 软件提供了模块化的窗口界面，可以将主界面和电子地图界面分开管理，两者功能间可相互联动切换。当前端有报警事件触发时，主界面自动记录报警信息，电子地图界面可以自动弹出报警画面、联动预置位，当有多个事件同时触发时，能够多画面排列显示，同时能在弹出的画面上进行云台控制。
CMS 软件支持三维电子地图，在编辑电子地图时，可直接使用实景图片、三维图片、平面图等，使得监控点或报警点的位置真实直观，同时具备超链接功能特别适合于大型项目上的多层次链接，包括向下链接、平级链接和循环链接等。
CMS 图形化的录像回放界面，免去繁琐的输入步骤，按鼠标指针直接定位播放时间轨，方便快捷，回放时可插入标签和对任意通道、时间段进行备份。
在CMS 软件中，右键点击站点，即可以网络方式进入主机设置界面，非常方便调试。定义系统使用报告，可以定期自动检测前端设备的运行情况，包括录像状态，摄像机、报警探测器连接状态等相关内容。在批量处理中可对前端站点批量升级和导入参数，而且修改设置后系统不需重启就可生效。CMS 软件升级后，老版本的各项参数和各项设置都会自动保留。
适应分布式结构的设备要求
由于目前各厂家产品的定位不一样，市面上众多的产品中，大多以低价低端产品为主，虽然产品单价低，容易占领市场，但只能作单纯录像机使用，在项目中真正体现的性价比并不高，更不能突破对传统应用方案的创新，即使套用了分布式结构两级传输的方案，由于软件逻辑上、硬件上的缺失，仍然无法达到这类项目的需要。本方案组网架构的设计和推荐，是充分考虑了项目特征和监控需求，结合了内嵌16 进4 出矩阵功能的DVSS XDR高端工程型的产品特点进行合理优化设计，充分地发挥出DVSS 产品的功能优势之外，超越了传统方案架构的约束，以创新的方式达到了更强的系统功能，和更低的项目造价的目的。

本方案主要优势如下：
1．系统功能优势：具备前端分控、监控中心、网络分控的三级高强度监控；实现监控中心强大的电视墙功能、以及报警画面弹出、多级电子地图功能、多个事件画面( 最大64) 同时弹出、一键式关联查询报警事件录像、一键式进入16 分割录像回放、画面自动轮循及手动切换指定画面、强大的CMS中心管理软件辅助监控等。

2．成本优势：方案组网简单，物理架构易实施易维护，比传统集中式的大型矩阵+ 普通DVR 方案节省一半以上的传输成本，包括线缆/ 光纤成本、传输设备( 光端机) 成本、施工的人力成本，同时更节省了大型矩阵的开销，降低了项目总体成本，极大地提高方案的竞争优势。

3．系统维护：提供了CMS 中心管理平台软件作为对整个系统主要设备的自检侦测报告，数据库保存检测记录和打印，包括对视频输入、报警输入、录像开关状态和录像文件完整性、硬盘故障率、录像保存时间周期等的每天定时检查功能，以及批量任务的设置参数导入导出和系统升级功能，由于系统采用分布式架构，即使局部设备故障不影整个系统的其它部分正常运行，这是大型矩阵系统方案所不具备的能力。

4. 扩容能力：由于在组网方面采用开放的分布式架构，可以随时为项目中的后期扩容提供支持，灵活增设监控摄像点，新增的DVSS 主机纳入原有系统一起控制；此外，DVSS 主机具备丰富的输出端口，对于原设计为无人值守的前端机房，也可以根据后续的需要，扩展至增设人员值守的前端分控室，更可以按网络监控方式来灵活增设分控用户。