眾所周知，視頻監控系統由圖象采集、傳輸系統、控制系統以及圖象顯示記錄四部分組成。對于任何一個安防系統來說，控制系統是核心，而視頻矩陣是其中的經典。它不僅決定了監控系統的容量，還是整個安防系統的主要操作平臺。一個好的矩陣幾乎可以實現安防系統所有的功能要求。因此，矩陣被形象的稱為“矩陣主機”。因此可以說，熟悉了矩陣就熟悉了安防系統，用好了矩陣就可以靈活地構成多種實用的安防系統。矩陣是應用最廣，功能最強大，穩定性最高的視頻監控核心控制設備。
        矩陣是線性代數中的一個數學名詞。由m*n個數排成m行n列的數表稱為矩陣。因此，不論是多么復雜的矩陣系統都是依據交點開關的工作原理。矩陣陣列的行和列中，任何行都可以與任何列連接，這就構成了矩陣最主要、最基本的功能：任何攝象機（輸入）都可以在任何監視器（輸出）上顯示并進行相關控制與切換。因此，矩陣的基本功能類似于人的“大腦”。矩陣的出現是視頻監控規模和技術不斷發展到一定程度的必然產物。
        現在，矩陣系統正在朝者大容量、網絡化、結合一定數字化的方向發展。隨著科學技術的飛速發展，特別是計算機和通信技術的不斷發展進步，高科技手段已經深入到各個領域，在安防系統中也已普遍運用。數字化技術已滲透到社會生活的每一個角落，傳統的模擬監控系統也面臨著數字化的發展趨勢。應該說，數字化是視頻監控系統的大勢所趨。面對這樣的挑戰，矩陣系統不能在一味的向著大型化趨勢發展，這樣的話對于遠距離、多站點的綜合性安防系統來說就力有未逮了。因此矩陣系統也在不斷發展和完善之中，尤其是在分布式聯網方面取得長足的進步。當前的監控系統已經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、多站點的聯網控制系統發展。當前的矩陣系統也由容量的大型化、功能齊全化、結構集成化逐漸演變為站點多樣化、結構靈活化、使用方便化等方向發展。聯網矩陣也就孕育而生了。
　　聯網矩陣系統不僅保持了原有模擬矩陣系統的穩定性高、圖象質量高、安全性高等特點，還利用聯網特性使不同地點、不同環境、不同數量的各個站點的矩陣實現有機的視頻與通訊信號的連接，完成不同區域內的圖象資源共享，并且統一調度與管理。聯網矩陣系統以少量的視頻輸出代替原有的大量的視頻輸入，大大節省了傳輸線路的資源。
　　矩陣聯網的實現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的。矩陣的聯網結構主要有以下幾種：星型結構、鏈型結構和網狀結構。
　　星型結構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，這樣的結構主要用于具有“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，沒有任何關系。星型結構的聯網矩陣結構比較簡單，應用也比較廣泛，是目前運用的最多的一種聯網結構。

　　鏈型結構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。中心矩陣可以調閱各個等級的矩陣圖象，第二級矩陣可以調閱在它之下的任一級矩陣的圖象，依次類推。這一類聯網矩陣結構簡單，層次分明，主要用于有多個監控等級的場合。比如：公安系統中，市局監控區局，區局監控派出所等。

　　網狀結構就是結合了星型結構和鏈型結構所組成的混合型聯網結構。如下圖所示，這樣的矩陣聯網系統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，就可以進行連接，任意兩個矩陣之間都可以發生關系，這樣就可以對整個區域內的圖象進行共享。網狀結構的聯網系統結構較為復雜，但系統靈活，可根據項目的實際情況綜合配置，是將來矩陣聯網系統的主要應用模式。

　　要實現矩陣聯網，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準規定。目前市場上大多矩陣的聯網是通過上述幾種方式。然而，這類聯網系統的局限性在于數據傳輸速率低、傳輸距離受限制、對于聯網結構復雜的系統來說，步線煩瑣，容易混亂。
因此，在上述聯網實現的基礎上，又產生了一種新的矩陣聯網方式：以太網聯網方式。
　　隨著網絡技術的不斷發展，以太網聯網矩陣也越來越成熟。以太亡聯網，顧名思義，就是利用以太網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絡接口，同時被賦予各自唯一的IP地址，用來區分和控制，然后通過以太網把這些矩陣全部連接到網絡中，通過網絡設置，對各個矩陣分級設定。以太網聯網方式的優勢在于，可以方便的接入現有網絡、數據傳輸率高、并對傳輸距離不受限制。以太網聯網矩陣系統使安防系統的集成化達到了新的一個高度。使用傳統的通信方式，系統網絡非常笨重，需要許多接線和連線，特別是遇到大系統時尤其復雜，經常造成通訊延時甚至無法通訊。而使用以太網聯網方式，由于網絡接入的方便性，導致可以輕而易舉的完成結構復雜的聯網系統。
　　對于以太網聯網矩陣系統，其通訊信號完全通過網絡傳輸，因此對于這一類系統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線連到網絡上即可。一般而言，對于以太網聯網矩陣系統來說，各個矩陣的等級都是通過電腦來設定的。把一臺電腦連入矩陣系統網絡，通過專用軟件可以輕易設定各個矩陣的等級，不用像傳統聯網方式那樣通過復雜的硬件連接來區分矩陣級別。設定好各個矩陣級別后，在根據級別不同進行視頻信號的連接。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，通過以太網聯網方式，大大節省了通訊信號傳輸的資源。
　　總體來說，以太網聯網系統相比傳統聯網方式具有不可比擬的優勢：通信速率高、系統穩定、傳輸距離不受限制、組網方便靈活、網絡擴展便利、適合系統集成等。因此，可以說利用以太網構成矩陣聯網系統已逐漸成為監控系統的一種發展趨勢。
　　上海環球金融中心的安防系統正是以太網聯網矩陣的一個典型應用。上海環球金融中心位于浦東新區世紀大道100號，建筑主體高度達到492米，工程地塊面積為3萬平方米，總建筑面積達38.16萬平方米，比鄰金茂大廈。上海環球金融中心是以辦公為主，集商貿、賓館、觀光、會議等設施于一體的綜合型大廈，屬上海環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層為商業設施，地下3層至地下1層規劃了約1100臺的停車位。在100層、距地面472米處設計了長度約為55米的觀光天閣。此外，在94層還設計了面積為700平方米、室內凈高8米的觀光大廳。
　　綜上所述，聯網矩陣系統的應用將會越來越廣泛，技術也會不斷發展更新。將來，安防系統前景一片光明。

林雍長
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