消防自动灭火系统视频矩阵自动切换控制
时间：2021-01-04 12:02:40 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】视频矩阵切换系统除了具有对输入的视频信号进行切换和分配的主要功能外，还有不少其他的附加功能，给使用者带来了很大的便利。随着科技的发展，当前也出现了数字视频矩阵系统，这一系统和传统的模拟视频矩阵相比各有优劣，应根据不同的需要进行合理的选择。
【关键词】消防自动灭火系统；视频矩阵；自动切换控制
0.引言
近些年来，随着特大火灾事故屡屡发生，人们对消防安全问题越来越重视，对消防自动灭火系统的要求也在不断提高。而消防自动灭火系统中很关键的一个部分就是视频监控系统，它对于及时发现火情进而采取合理的防控措施来避免火灾产生和蔓延起着极为重要的作用。在一个完整的消防监控系统中，肯定要包括摄像机、监视器和视频矩阵切换器等设备，其中视频矩阵切换器是完成切换功能的重要设备（图1）[1]。本文针对消防自动灭火系统中视频矩阵及其自动切换控制进行详细的介绍。
图1：视频监控系统的组成
1.视频矩阵切换系统的作用
在会议室中，通常需要用到输入设备，如摄像机和笔记本电脑、VCR等，而显示终端则相对少了很多，只有投影机、大屏幕显示器等不多的几种，如果想对这些输入设备的信息进行共享和分配的话息，就需要用到视频矩阵了。视频矩阵可将信号源设备的任何线路的输出信号传输到任何线路的显示终端上，除此之外，还能实现音频和视频之间的同步切换，使用起来非常方便和快捷。在消防自动灭火系统中，工作人员可以利用视频矩阵和电视墙的相互配合，从电视墙中看到所有摄像机捕捉到的图像。
视频矩阵主机的主要作用是通过交叉开关切换，然后将X路视频输入信号根据需要输出至Y路监视设备或其它所需的电子设备。通常来说矩阵的输入通道的数量会大于输出通道的数量。其中的一些视频矩阵还带有完整的音频切换功能，这一特点使它们可以将视频和音频信号进行同步切换，因此这些视频矩阵又被称为视音频同步切换矩阵。视频矩阵的应用场合是非常广泛的，安防行业的监控中心是其中应用最广的场合之一。
2.模拟视频矩阵系统工作原理介绍
视频矩阵主机和控制键盘还可以细分为许多次一级的模块，下面对此逐一进行详细介绍。
2.1 视频矩阵各个模块的作用
下面简要介绍下视频矩阵的各个模块及各自的作用：（1）视频输入模块：视频输入模块主要用来隔离输入的模拟视频信号，另外还有进行缓冲和放大处理的作用，其作用在于将视频信号转换成符合切换当前所需要的各种信号。（2）视频输出模块：视频输出模块的作用是对音视频信号再进行进一步的处理，这样可以满足显示设备和记录设备的各种信号输入要求[2]。常见的视频输出模块在使用前通常需要对输入的视频信号进行幅度放大等多方面的处理，以方便视频信号的直接使用。（3）中心控制模块：中心控制模块是系统的控制核心，主要由CPU、存储器等数种部件组成。（4）报警模块：报警模块主要作用是用来检测报警输入，一般而言也是通过另外的CPU来进行报警检测处理的。
2.2 控制键盘的组成
控制键盘主要有四个部分构成：（1）按键输入部分：主要作用是接收用户的按键输入，结构上包括数字键和功能键。（2）键盘显示部分：当前普遍采用的是液晶显示，少部分还采用数码管显示。（3）摇杆：当前主要有二维摇杆、三维摇杆和四维摇杆这三种。它们都可以控制前端设备的所有动作，不同之处在于三维摇杆在二维摇杆的基础上还加入了变倍控制的功能，四维摇杆的功能则更为丰富，除了拥有三维摇杆的全部功能外，还有一些其他的控制功能。（4）部分控制键盘设计有权限控制锁开关，目的在于起着防止非授权人员操作和控制矩阵的安全保护作用。
3.矩阵切换器的附加功能
视频矩阵切换系统除了上面介绍的主要功能外，还具备了不少附加的功能，这些附加功能各有自己的用处，能够带来很多操作上的便利，满足他们某些工作的需要，同时也能够大大减少他们系统的调试维护工作量。
3.1 监视器屏幕菜单编程功能
这一功能的主要作用是可以在操作现场通过控制键盘进而实现切换队列编程等多种重要的功能。现在越来越多的矩阵的控制设置可以借助电脑来完成了，原因在于，随着笔记本电脑越来越普及，进行控制设置已经比矩阵键盘方便多了。
3.2 多种云台控制协议兼容功能
在当前的监控行业里，对前端的动点控制设备进行调试同行不是很容易，由于波特率、布线方式等非常容易出现问题，使得对前端设备的操作无法正常开展。如果矩阵主机能够同时兼容多种控制协议，同时监视器屏幕有信息提示功能的话，则会给调试工作带来很大的方便[3]。
4.数字视频矩阵系统的工作原理及特点
随着信息化技术的发展，数字系统越来越受到关注和青睐，于是出现了关于数字视频矩阵的概念，并以这个概念为指导，研发出了相关的纯数字视频矩阵设备。但是纯数字矩阵也同样存在自身的一些问题。就目前的情况而言，数字化系统通常有以下两种情况：一是遵循模拟视频矩阵的操作理念，对所有输入的数字视频信号建立通道式连接，这种方式和模拟视频矩阵的差别并不明显。另一种方式则是利用DVR或者IP摄像机等设备来使图像源数字化，接着再借助网络交换机来进行数字流的切换。这种方式具有以下几个特点：（1）数字视频信号在经过多次的传输和处理后，图像的质量能得到有效保持。与此同时，不但可以做到分布式存贮和本地控制，还可以对所有图像的调用和记录进行统一的集中管理；另外，在图像检索处理方面也有很大的便捷优势，被广泛用于多画面分割，车牌号识别等操作；（2）网络布线非常便捷，可以有效利用预留的数据网络。这一特点的好处在于能便捷地与广域网连接，非常适用于远程监控；（3）系统的扩展性强，有利于将来的更新换代工作，同时保密性也有了很大程度的提高[4]。
虽然具有上述优势，但能存在着一些不足之处，如中心监控室无法在同一时间里获得系统所有的实时图像；图像质量和模拟系统相比还有一定差距等。最重要的是，产品开发的时间还不够长，很多技术和标准还没有成熟。
5.结语
在现在的社会中，随着消防安全问题的不断出现，人们对消防安全的要求已经越来越迫切。消防自动灭火系统作为一种有效的火灾防控措施，已经得到越来越多的关注和应用。视频矩阵作为消防自动灭火系统的重要组成部分，随着相关技术的不断完善，必将在将来的消防安全上做出更大的作用。
参考文献
[1]唐婷婷.基于数字视频矩阵技术监控系统应用研究[J ].现代电子技术，20 11，34 （11） ：130- 132 .
[2]孔庆字.频矩阵的发展与现状浅析[J].中小企业管理与科技，2 011 （ 6）：273 - 274.
[3]张娜娜，钱步仁.64×6 4RGBHV视频矩阵切换器的设计[J].国外电子测量技术，2010， 29（4）：78-82.
