监控系统中心控制部分基础知识

文章摘要： 经过多年的探索和努力，切换器从简单的琴键开关式、继电器切换式发展到大规模模拟开关集成电路切换式。 从输入输出的切换方式分类有矩阵式切换器、顺序切换器、分组切换器。顺序切换器功能简单，已经成为监控系统中的一种附属设备，而不再作为系统主控制器使用。分组切换器的多项功能已经在矩阵切换器中得到应用，所以使用的场合较少。现在最为常见的是矩阵式切换器。 矩阵是一个数学名词，下面给出了一个n列、m行的矩阵。其中元素用a来代表。 1 2 . . . . . . n1 a11 a12 . . . . . . a1n2 a21 a22

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    经过多年的探索和努力，切换器从简单的琴键开关式、继电器切换式发展到大规模模拟开关集成电路切换式。
    从输入输出的切换方式分类有矩阵式切换器、顺序切换器、分组切换器。顺序切换器功能简单，已经成为监控系统中的一种附属设备，而不再作为系统主控制器使用。分组切换器的多项功能已经在矩阵切换器中得到应用，所以使用的场合较少。现在最为常见的是矩阵式切换器。
    矩阵是一个数学名词，下面给出了一个n列、m行的矩阵。其中元素用a来代表。
      1       2    . . . . . . n
1    a11     a12   . . . . . . a1n
2    a21     a22   . . . . . . a2n
3    a31     a32   . . . . . . a3n
.     .       .    . . . . . .  .
.     .       .    . . . . . .  .
.     .       .    . . . . . .  .
m    am1     am2   . . . . . . amn
    从这个矩阵可以看出，矩阵中的每一种元素均代表一种状态。我们把行作为矩阵式切换器的输入，那么矩阵中行的数量m就代表摄像机的数量或系统输入通道数量；把列作为矩阵式切换器的输出，那么矩阵中列的数量n 就是监视器的数量。因此矩阵中每一种状态代表系统的输入、输出状态。如a32代表第三路摄像机图像在第二个监视器上显示，依次类推。因此所有通道的图像都可以在任何一个监视器上显示；同理所有监视器都能显示任何一个通道的图像，而相互不影响。这就是矩阵式切换器的巨大优势，有时也可以讲具有这样的高级图象切换功能的才是矩阵切换器。基于此功能，矩阵切换器对于图象的切换就不仅仅是原始的手动定点切换，而增加了更多的如序列切换、分组切换、群组切换、图象巡游等功能，有的矩阵厂家干脆称为“万能切换”。同时输出口的增多，又可以增加分控显示的数量，满足了现代监控系统的需要。  视频/音频切换器的电路大同小异，只是矩阵电路规模不同。一般分为输入、切换、输出电路。在输入电路中主要解决视频图像信号的阻抗匹配和放大。输出电路同样解决的是阻抗匹配和放大问题。在矩阵电路中，除必须的模拟开关集成电路或专用视频矩阵切换集成电路外，多用微处理器通过软件程序进行控制，数据信息的交换在数据总线上进行，各对应选择地址将在地址总线上进行通讯。在当前的矩阵切换器中绝大多数都采用了模块化设计，除了必须的CPU控制卡外，分别有视频输入卡、视频切换输出卡、云台镜头控制的通讯卡、报警接口卡、与计算机通讯的通讯卡等。模块化的设计对于系统的扩容、维护都极为方便。
    现阶段的控制器对前端的操作都使用标准计算机通讯编码，另外报警等功能的联动使得控制器中还应有编码电路和报警信息接收电路。这部分电路根据报警处理方式的不同和编码的特殊性而具体分析。总的来说，切换器接收到报警信息（包括报警通道的号码和报警类型等）后，将其置入数据总线，CPU按软件程序的设定进行响应，在地址总线上输出对应通道的地址码，使矩阵电路将对应通道的图像显示于主监视器上，完成报警后图像自动切换功能。
   键盘动作一般来说是这样实现的：键盘的每一个键都有自己的键值，CPU按软件程序中的约定随时对键盘进行扫描或者在按键动作时向CPU发出响应请求由CPU进行瞬时响应。当按下某键后，CPU得到该键的键值，并进行相应的标准编码，编码过程可以在切换器中进行，也可在键盘中直接完成。动作命令经编码后从线缆传至前端解码器，得到了动作的遥控实现。若属对视频或报警的操作，则切换器将该编码通过数据总线送入CPU处理，得到对应动作的地址码或通讯数据，来使其它电路及矩阵电路响应。有的控制器键盘并不是随时对键盘进行扫描，而是当键盘发出控制命令时，CPU卡接收分析加以响应的。

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