專利名稱：一種遠成數字監控系統及其傳輸方法
技術領域：
本發明涉及一種安全防范的數字監控系統，特別是一種遠成數字監控系統及其傳輸系統，該系統主要用于銀行、連鎖超市、無人值守ATM柜員機等單位、場所的業務、臨柜狀況和安全防范的監控，也適用在其它安全保衛等因素需遠程監控、指揮、調度的場所和部門。
背景技術：
現有的監控系統，其前端部分一般采用家用錄像機，顯示控制設備設在前端所在的網點中，直接記錄和管理，前端信息的攝錄受前端所在的中心控制室所控制，屬分散控制；有的采用工控機/PC機的方式，其缺點是易死機，難操作；有的需鋪設專用光纖即單獨占用光纖資源，增加了費用和施工難度；有的采用傳統的控制矩陣/控制器，但只能對當前的圖像、聲音進行控制和管理，無法調閱、回放歷時信息，且受控的信號路數少，也即僅僅實現了點的信息采集和線的信息傳輸，無法實現通過線對點的信息綜合控制管理，更無法實現面的橫向信息的傳輸和控制，因此無法實現全系統的統一監控。
另外，顯示控制系統和攝錄設備均分布在前端網點中，因地域分散，故障多，維護保養不便，而且存在不安全因素(內部人員對網點的控制系統進行作案的可能性)。
目前無人值守的ATM柜員機的前端監控也難于管理，一旦出現問題，延誤公安部門破案時間。
發明內容
本發明的目的是提供一種能克服上述缺點的遠成數字監控系統及其傳輸方法，運用數字化技術和設備，實現即時、歷時信息(圖像、聲音、報警、數據等)的多路雙向遠程傳輸、存儲、調用以及能夠對信息的采集、處理進行綜合控制。
本發明實現上述目的所采用的技術方案是該遠程數字監控系統的前端網點的監控設備含有攝錄設備、多路視頻音頻光發射機、波分復用器；傳輸設施含有光纖和同軸電纜、電線；監控中心含有波分復用器、光接收機、視頻音頻控制矩陣、硬盤錄像機、外設設備，前端網點的監控設備與監控中心通過傳輸設備相連。
本發明控制中心的波分復用器、光接收機、硬盤錄像機分別組成陣列。
本發明視音頻控制矩陣、硬盤錄像機中安裝有數字式固化控制軟件。
本發明波分復用器為密集波分復用器。
本發明前端網點的監控包括對ATM自動柜員機的監控。
本發明實現上述目的所采用的技術方案還包括遠程數字監控系統的傳輸方法，其前端網點采集的視頻、音頻、數據信號與業務信號，經光發射機、波分復用器合波后通過光纖正向傳輸到監控中心分波，經光接收進入控制矩陣和嵌入式硬盤錄像機，監控中心的指令信息，從控制矩陣經光接收機、波分復用合波，通過光纖反向傳輸到前端波分復用器分波后，經光接收機，控制攝錄設備和信息的調用、回放。
本發明所述的監控中心同時可監控若干個前端網點，而若干個監控中心通過級聯組建成更上一級監控中心，監控中心間聯網并相互間進行雙向多路視、音頻、數據傳輸。
本發明的優點及效果在于1、在數字式集中監控系統中應用了光纖、同軸電纜混合(HFC)傳輸技術2、在監控系統中，利用業務光纖，在不影響業務數據傳輸的情況下，利用波分復用、密集波分復用(DWDM)技術對前端網點的視頻、音頻、數據、警報等信號以及各級監控中心的綜合信息實行多路的、雙向的快速傳輸；數字嵌入式固化軟件應用在矩陣和數字硬盤存儲設備的級聯、集約控制、調用的監控系統中。總之，本發明高度的集約化實時監控改進了管理模式，全數字化記錄提高了數字的可靠性，波分復用技術充分利用了光纖資源，可靠的產品技術便于推廣應用，具有較好的市場前景。
附圖1為本發明的一個監控中心單元示意圖。
附圖2為本發明的子監控中心與上一級控制中心的關聯示意圖。
其中，圖1、圖2中的粗線表示視、音頻信號；細線表示數據、控制信號；有圈的表示光纖信號。
具體實施例方式
參見圖1，由前端網點(含ATM自動柜員機)的攝像機(可以裝在全方位的云臺上；可有全天候防塵罩、電動鏡頭、攝像機信號自動切換裝置以及感應裝置)得到的圖像信號，偵聽器得到的聲音信號，報警探測器得到的報警信號(通過信號采集器)，經各自的連接電纜/電線送入該前端網點的多路視、音頻光發射機。在機內經調制或編碼后，攜帶了上述監控信息的光信號經光纖跳線送入發送端(該前端網點)的波分復用器，同時攜帶了銀行業務數據的光信號也經光纖跳線送入該波分復用器。經波分復用器的合波作用，把這二類光信號以不同的波長經同一根光纖(其距離可達幾十 幾百公里)傳送到接收端(中心控制室)的波分復用器。經波分復用器的分波作用，攜帶了銀行業務數據的光信號經光纖跳線送入銀行業務數據處理光收機，而攜帶了上述監控信息的光信號經光纖跳線到達接收端(中心控制室)的多路視、音頻光接收機。由于一個中心可有多個網點，所以是一個(多路視、音頻光接收機)陣列。經光收機的解調或解碼后，報警信號經報警聯動器送入大型視、音頻控制矩陣，由矩陣啟動嵌入式硬盤錄像機進行報警錄像等功能；而各路視、音頻信號則經各自的連接電纜/電線分別送入嵌入式硬盤錄像機進行數字化實時錄像存貯。由于一個控制中心可有多個前端網點，每個前端網點又有多個監控點，所以接收端(中心控制室)的波分復用器、多路視頻音頻光接收機、嵌入式硬盤錄像機分別組成陣列。
多個遠程前端網點的監控信號，經過各自的發送端波分復用器和銀行的業務數據信號合波后，經各自的光纖，傳輸到接收端(中心控制室)的波分復用器陣列，經其分波作用，將攜帶了銀行業務數據的光信號經光纖跳線送入銀行業務數據處理光接收機；而攜帶了遠程前端網點的監控信息的光信號經光纖跳線到達接收端(中心控制室)的多路視、音頻光接收機陣列。經解調或解碼后，視頻、音頻信號送入嵌入式硬盤錄像機陣列；數據信號送入大型視、音頻控制矩陣。
此外，需要說明的是，在安防的監控信號的光纖傳輸中均采用了密集波分復用技術，即對一個波長進行密集波分后傳輸多方向的視音頻、數據信號。
本發明將ATM自動柜員機的安全防范也納入到數字監控系統中，ATM自動柜員機前端安裝一套有兩路攝像機感應切換的裝置，把切換信號直接接入光端機上傳，同時為加強管理，ATM自動柜員機外面又安裝了一套防護罩，并采用磁感應自動門禁，自動語音播放及報警聯動等技術。將ATM自動柜員機監控的視、音頻、數據信號傳輸到監控中心，由監控中心進行控制、存儲、調用和備份。
近距離的前端網點采集的信號，則不通過光纖，而是采用同軸電纜/電線傳輸到嵌入式硬盤錄像機陣列。
嵌入式硬盤錄像機陣列的視、音頻輸出信號，經電纜/電線送到大型視、音頻控制矩陣，再從大型視、音頻控制矩陣的輸出口由電纜/電線送到顯示設備和打印設備。例如等離子屏、投影電視、監視器、打印機等。
從前端網點向大型視、音頻控制矩陣的傳輸方式稱為正向傳輸，而反之從大型視、音頻控制矩陣向前端網點的傳輸方式稱為反向傳輸。
通過對大型視、音頻控制矩陣面板上的按鈕或外接的鍵盤進行操作，即可對全系統進行控制。例如對當前實時圖像的調用、對記錄圖像(過去的或當前的)的檢索、回放等。大型視、音控制矩陣對嵌入式硬盤錄像機的控制信號是用RS-485標準信號通過連接經嵌入式硬盤錄像機的級聯功能(在RJ45口)實現的，而對前端網點的云臺的控制信號，是用RS-485標準信號通過接收端(中心控制室)的波分復用器，再經共用光纖到達發送端(前端網點)的波分復用器，送入前端網點的多路視、音頻光發射機，經過反向接收、解調后，送到全方位云臺電動鏡頭的解碼器，從而實現對云臺電動鏡頭的上、下、左、右、調焦、變焦等功能的控制。
前端網點的分控多媒體的請求、控制信號，是經過上述正向傳輸方式送給大型視、音頻控制矩陣的，如果說在權限內(權限等級可由管理軟件設定)，則大型視、音頻控制矩陣響應請求，進行圖像的調用、檢索、回放，并把相應的視、音頻信號沿反向傳輸方式送到分控多媒體。在分控多媒體上可以進行重要信息(圖像、聲音)的記錄保存、打印等。
在管理微機上進行的權限、密碼設定，設防撤防等控制信號是通過RS-485標準信號與大型視、音頻控制矩陣進行通訊來實現的。
上述各種功能的控制均通過安裝在視、音頻控制矩陣和嵌入式硬盤錄像機中的數字式固化軟件來實現。
參見圖2，敘述本發明超大型監控網絡的擴展根據銀行行政等級和分布，需要分級建立監控中心，并且各級監控中心間、同級監控中心間組建成更大的監控網絡系統，下一級監控中心(子中心)的大型視、音頻控制矩陣的視、音頻輸出信號和RS-485標準信號，可經電纜/電線送入子中心的雙向多路視、音頻光發射機，經子中心波分復用器和同時送入的銀行業務數據信號共用光纖，傳送到遠距離的上一級監控中心的波分復用器，經分波作用后分離出子中心的視、音頻輸出信號和RS-485標準信號，送入該上一級監控中心的雙向多路視、音頻光接收機，經解凋或解碼后的視、音頻信號和RS-485標準信號經子網集線器送入該上一級監控中心的大型視、音頻控制矩陣，可由其進行調用、檢索、回放等。
而這樣的一個上級監控中心可通過若干個子網集線器級聯若干個子中心；而若干個這樣的上級監控中心以同樣的方式來組建成更上一級的監控中心，從而得到超大規模的監控網絡系統。
實施例1這是本發明大型(市級及其市級以上)銀行監控中心組建的一個實施例。
1、監控系統的前端部分本系統第一期工程共建設前端網點十六個，每個前端網點的前端設備由臨柜的儲蓄、出納、業務監控和營業大廳、倉庫、通道、機房、運鈔車停靠點的安防監控以及ATM自動取款機的監控組成。安裝業務和安防監控攝像機共262臺，對講機及偵聽器裝置132套，ATM自動取款機的切換攝像機2套，報警聯動裝置17套。
系統前端采用的攝像機為金融專用型的線彩色攝像機，并配有自動光圈鏡頭。為了實現主控對監控點的報警信號進行燈光錄像及其他聯動處理，系統在每個前端網點還配置了一臺信號采集器，每個前端網點采集的信號通過光發射機和波分復用后經光纖上傳。
2、系統的傳輸部分為了實現對遠端營業網點的集中控制，根據銀行分行所在地的現場條件，系統采用了現有的業務光纖網絡，在不影響業務的前提下，把市區網點的前端視、音頻信號傳輸到監控中心。由于業務光纖網絡的主控(市分行的計算中心)是一對一的模式與各網點組網的，因此，我們在每一個網點到中心各配置一套波分復用器，同時再根據各網點傳輸的視頻、音頻、雙向數據、雙向音頻的不同需求配置了系列光端機，組成了一個全實時傳輸視、音頻信號的監控網絡。
3、系統的中心部分系統的中心設備是由系統主控，數字化硬盤錄像存儲，大屏幕顯示等組成。系統中心結構如圖2所示。
系統主控系統主控設備是由大型矩陣切換控制主機、音頻矩陣主機、報警接口單元、級聯控制器、報警跟隨器、全功能控制鍵盤，級聯控制鍵盤組成。系統主控設備能滿足現有網點前端262路攝像視頻輸入，132路偵聽音頻輸入，以及16路監視器輸入和16路的鍵盤控制器。監控中心只要操作主鍵盤就能實行對所有的圖像、聲音、錄像資料控制查閱和復制；對攝像機變焦鏡頭和云臺的控制；對儲存設備的開關機和報警器的設防與撤防等系統的管理職能，實現了真正的集中控制。
數字錄像存儲部分系統除了配置了強大的中心控制設備外，還配置了132臺單路視、音頻硬盤錄像機和9臺十六路多畫面數字硬盤錄像機。為了對業務臨柜的視、音頻進行實時記錄的需要，配置了具有五級清晰度可調的嵌入式的單路視、音頻錄像機，并在每臺硬盤錄像機內置2塊80G的硬盤，系統設置為三檔模式(VCD格式)，可保存視、音頻圖像一個月。系統對安防的視頻采用具有視頻動態偵探技術、十六畫面分割功能的十六路數字硬盤錄像機，內置160G的硬盤，按不同壓縮圖像大小的模式和視頻動態錄像的模式錄像可以按要求保存一個月的圖像。系統對警情圖像進行特殊處理，專門配置了兩臺單路數字錄像機，凡報警聯動的圖像專門由這兩臺硬盤錄像機存儲記錄，每臺內置80G的硬盤，警情可以保存三至六個月以上。
系統存儲設備全部采用數字硬盤錄像機，操作系統的軟件是固化的嵌入式芯片，減少了采用PC機、工控機出現的“死機”現象，大大提高了系統的可靠性。
大屏顯示監控中心配置了兩臺等離子顯示屏和兩臺彩色監示器，分別把16路數字硬盤錄像機的畫面分割給一個等離子，這樣可以進行九畫面或十六、八、四、單畫面顯示的形式顯示，大屏幕可按市本級、支行級的不同區域以及儲蓄、出納、營業廳、ATM、通道、機房等不同的功能及報警優先進行顯示并自動切換，使系統的數字化監控中心功能更顯有效。
系統的分控部分系統的監控中心是一個完全自成體系的專網，本級職能部門和支行級的十個分控電腦安裝了多媒體軟件和配置了視、音頻采集卡，以及加密設置，這樣各分控臺就能在自己的多媒體電腦上，根據設定的權限范圍自由調閱、存盤、復制所轄范圍的實時的圖像和聲音。由于監控中心是集成式組網，網絡安全性高，未經權限設定，任何人均無法進入監控專網。
實施例2這是本發明小型監控系統組建的一個實施例。由于受線路的限制，地處偏遠地區的縣支行采用子網集線模式與上級分行進行光纖業務聯網，因此需要建立支行級小型監控中心。并在縣支行和各分理處之間采用光纖傳輸，也采用波分復用的模式和視音頻多路光端機，把各分理處的視、音頻信號集中到縣支行，在縣支行形成一個具有數十路業務視、音頻和數十路安防視頻的縣級監控中心。系統為此采用了一臺小型矩陣系統和多臺單路視、音頻硬盤錄像機和十六路數字硬盤錄像機。這樣，縣級監控中心通過小型矩陣就可以完成對本地系統的實時視、音頻監控管理。縣級監控中心采用子網擴展系統，通過光纖網絡再集中至上一級監控中心進行大集中控制。
權利要求
1.一種遠程數字監控系統，其特征在于前端網點的監控設備含有攝錄設備、多路視頻音頻光發射機、波分復用器；傳輸設施含有光纖和同軸電纜、電線；監控中心含有波分復用器、光接收機、視頻音頻控制矩陣、硬盤錄像機、外設設備，前端網點的監控設備與監控中心通過傳輸設備相連。
2.根據權利要求1所述的遠程數字監控系統，其特征在于控制中心的波分復用器、光接收機、硬盤錄像機分別組成陣列。
3.根據權利要求1所述的遠程數字監控系統，其特征在于視音頻控制矩陣、硬盤錄像機中安裝有數字式固化控制軟件。
4.根據權利要求1所述的遠程數字監控系統，其特征在于波分復用器為密集波分復用器。
5.根據權利要求1所述的遠程數字監控系統，其特征在于前端網點的監控包括對ATM自動柜員機的監控。
6.一種遠程數字監控系統的傳輸方法，其特征在于前端網點采集的視頻、音頻、數據信號與業務信號，經光發射機、波分復用器合波后通過光纖正向傳輸到監控中心分波，經光接收進入控制矩陣和嵌入式硬盤錄像機，監控中心的指令信息，從控制矩陣經光接收機、波分復用合波，通過光纖反向傳輸到前端波分復用器分波后，經光接收機，控制攝錄設備和信息的調用、回放。
7.根據權利要求6所述的傳輸方法，其特征在于所述的監控中心同時可監控若干個前端網點，而若干個監控中心通過級聯組建成更上一級監控中心，監控中心間聯網并相互間進行雙向多路視、音頻、數據傳輸。
全文摘要
本發明提供了一種遠程數字監控系統及其傳輸方法，主要用于銀行、連鎖超市等安全防范領域。使用波分復用/密集波分復用技術，將監控的圖像、聲音、報警、數據、指令等信號與業務信號共用同一光纖進行遠程雙向傳輸。采用嵌入式固化軟件和硬盤存儲設備及矩陣，對即時、歷時信息進行存儲、檢索、調用、回放以及對信息的采集、處理進行綜合集中控制。一個監控中心同時可監控數十個前端網點，而若干個監控中心通過級聯組建成更上一級監控中心，如此層層級聯，組建成超大規模的監控網絡系統。
文檔編號H04B10/02GK1471247SQ0212663
公開日2004年1月28日 申請日期2002年7月22日 優先權日2002年7月22日
發明者劉濟林, 鄧祖俊, 李碧如, 鄧奇, 姚潔 申請人:杭州融匯科技有限公司, 中國工商銀行浙江省分行