矩阵主机系统培训资料
一、 矩阵主机基本工作原理
矩阵主机以单片机技术为基础的微处理系统，它通常是将系统控制单元与视频矩阵切换器集成一体，
其核心部件为微处理器（CPU）
矩阵主机的主要任务是实现对多路视/音频信号的切换（输出到指定的监视器或录像机），并通过通信
线对指定的地址的前端设备（云台、电动镜头、雨刷、照明灯或摄像机电源等）进行各种控制。
工作中，微处理器通过各种接口芯片随时扫描控制面板上各种控制按键的状态，同时也扫描通讯端口
是否有由主控键盘或分控键盘传来的控制指令，还会扫描报警接口板是否有报警输出。当控制面板或控制
键盘上有按键被按下时，微处理器可正确判断该按键的功能含义，并向相应控制电路发出控制指令信号。
视频信号输入
485 收发器
编码器
状态显示
程序存储器
报警接口
视频矩阵切换
CPU
视频信号输出
编码器 485 收发器
编码器 485 收发器
CPU
解码器
云台控制
镜头控制
辅助控制
报警信号输入
音频矩阵切换
音频信号输入
矩阵主机
音频信号输出
矩阵控制系统原理图
485 收发器
状态显示
控制按键
控制键盘
编码器
CPU
二、 矩阵主机系统介绍
2.1
系统功能
2.1.1
视频切换控制
矩阵系统的中央处理模块控制所有摄像机输入和监视器输出的视频切换。切换可通过键盘的操作、或
执行系统切换队列、或报警的自动响应功能等来控制。
2.1.2
系统切换
矩阵系统切换可分为自由切换、程序切换、同步切换、群组切换和报警切换五种系统切换方式。
自由切换：一个自由切换队列是将一组摄像机输入编程到一个监视器上循环显示。最多可由
64
个摄
像机信号构成，每个摄像头画面可停留不同的时间。每个监视器拥有独立的切换队列。
程序切换：一个程序切换队列可由系统内置菜单预编程，有
32
个队列可由操作者或由定时调用在任
何时刻调到任意一个监视器上运行。每组切换队列可由
32
个摄像机及其预置点、停留时间、辅助开
关动作构成。在一组切换中，可多次出现同一个摄像机画面或一个摄像机的多个辅助动作。
同步切换：一个同步切换队列是指将一组摄像机画面顺序地切换到一组连续的监视器上显示。有
32
个系统同步切换队列可由系统设置菜单预编程。每个系统同步切换队列由最多
32
个摄像机及其预置
点、停留时间、辅助开关动作构成。
群组切换：一个群组切换队列是指将一组系统同步切换队列自动顺序地切换到多组连续的监视器上显
示。有
16
个系统群组切换队列可由系统设置菜单预编程。每个系统群组切换队列由最多
32
个系统同
步切换队列构成。
报警切换：系统报警切换队列是指系统在接收到报警信号时将摄像机画面切换到设防监视器上显示。
每个报警切换可联动摄像机图像及其预置点、辅助开关。
注：切换是指一组摄像机输入自动循环地显示在监视器上。每个摄像机画面的显示时间可设为不同的
时间，并且一个摄像机画面可在一组切换队列中重复出现多次。切换可正序或反序进行。
2.1.3
报警响应(报警联动功能)
报警是由连接到矩阵系统的报警设备发出的触点信号组成。矩阵主机系统最多有
256
个独立的报警触
点（含扩充型报警触点）可被编制，用来在接收到报警时切换摄像机输入到监视器上去。
报警摄像机编程
每个触点可通过编程在接收到报警信号时，切换摄像机画面至监视器。包括其预置点、停留时间、辅
助开关动作。
报警监视器编程
每个触点可通过编程来显示报警画面至指定的监视器。所有的触点可被定时成自动设防、自动撤防状
态使用。
2.1.4
屏幕显示
在监视器屏幕上能显示摄像机标题、日期时间、状态和标识。
摄像机标题(字符叠加功能)：任何摄像机输入都有一个与之输入接口对应的摄像机号。每个摄像机，
可由用户输入一组
8
个汉字或字母数字识别条目。包括国标一、二级汉字库
6763
个汉字及全部阿拉
伯数字、大写英文字母以及常用的符号标记，都可由用户选择输入。
日期时间：系统的时间显示为
24
小时格式。
状态栏：在屏幕上的状态栏显示当前有关摄像机的信息(报警状态，自由切换、程序切换等等)。
标识栏：在屏幕上的标识栏显示监视器号、摄像机号。
2.1.5
系统控制输入输出
在矩阵系统上有
4
个通讯端口允许连接系统控制输入设备，包括键盘/报警接口/计算机或其它设备。
2.1.6
摄像机控制
数据线端口输出控制指令通过解码器（或其它通讯控制设备），可控制摄像机的云台上、下、左、右、
自动，以及镜头的光圈、变焦、变倍和辅助功能，也可控制智能高速球。
2.1.7
密码安全
提供操作员密码登录，只允许授权的用户去操作系统。一旦有密码输入要求，用户必须有一个用户号
码通过键盘获得系统控制权。被登录系统允许最多
16
个用户带有不同的密码。
2.1.8
优先级别权限
十六个优先等级，被指定键盘和用户允许高优先级别的用户去控制摄像机而不响应低优先级用户，每
个优先级别有权限限制。
2.1.9
系统分区:
系统可编程的分区功能可对键盘访问监视器，键盘访问摄像机，监视器切换摄像机图像和键盘控制报
警点进行限定。操作见菜单编程
ACCESS
项。
键盘对监视器的区分:可阻止某些键盘访问某些监视器，从而可阻止这些键盘对这些监视器上显示的
图像进行切换、控制。
监视器对摄像机的分区:在系统切换时，可禁止某些监视器观看某些摄像机。
键盘对摄像机控制的分区:可阻止某些键盘在任意监视器上调看或控制某些摄像机图像。
键盘对报警点控制的分区:可阻止某些键盘对某些报警点进行控制。
2.1.10
菜单设置
由菜单提供了系统设置和编程功能。菜单直接显示在第一台监视器上。
2.1.11
数据保存
存储在存储器中的所有编程的数据，至少能保存十年。这些用户数据包括所有已输入的切换参数、报
警时的系统布防参数以及时间日期等。
2.2
系统操作
2.2.1
系统控制
矩阵系统的中央处理模块控制矩阵切换系统的操作并为矩阵系统提供编程和菜单功能。
在矩阵系统的中央处理模块后面板提供了
4
个模块端口。键盘、外部计算机、报警接口设备通过这些
端口对系统进行控制。
所有矩阵系统设置和控制功能通过连接于矩阵主机的键盘进行操作。为安全目的，特定的键盘有限定
的设置能力。
2.2.2
系统键盘
对于带有中央处理模块的系统来说，各种不同型号键盘在功能上是通用的，而在功能上有不同之处。
全功能系统键盘，具有网络控制、系统操作和编程功能，有镜头控制按钮、云台变速摇杆。
系统主控键盘，具有系统操作和编程功能，有镜头控制按钮、云台变速摇杆。
系统副控键盘，有镜头控制按钮、云台控制功能。
出于安全考虑，系统全功能键盘和主控键盘有一个锁开关用来禁止系统设置和编程功能。当键盘安全
钥匙在关闭位置时(或在这个位置时已经拿走)，键盘没有系统设置功能，只允许视频切换和控制功能。
外部计算机能作为系统的一个控制输入连接到矩阵系统的一个控制端口。外部计算机可操作视频切换
和控制功能，但没有设置编程功能。
2.2.3
用密码登录
密码登录是一个允许只有授权的人可进行操作系统的安全过程。用户必须有用户密码才可获取系统的
控制权。密码登录系统允许最多
16
个用户，每个用户有各自的密码。
2.2.4
系统复位
有可能必需从矩阵系统去清除所有编程的信息，并把系统回复到出厂状态。操作见菜单编程
SYSTEM
中
SYSTEM
RESET
项。注意:此项操作将删除所有用户所输入的数据。
2.2.5
键盘控制
任意键盘提供标准矩阵系统操作功能。键盘只控制与键盘当前的监视器和摄像机联系的功能，键盘控
制功能有:
选择监视器和摄像机
控制摄像机(云台、镜头控制)
调用预置点和控制辅助开关
运行切换队列
警点设防、撤防
2.2.6
菜单编程
菜单编程提供了许多矩阵系统设置功能。键盘上的一个锁开关可控制对编程菜单的访问。
三、矩阵主机系统连接示意图
矩阵系统是一个具有多个视频输入、多个视频输出、多个键盘控制点的
CCTV
监控系统设备。矩阵系
统还可带有多个音频输入、多个音频输出,多个报警控制。
POWER CODE
ALARM CONTROLLER
ALARM IN
报警输入
报警输出
ALARM OUT
高速球 云台
摄像机
报警探头 报警主机
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
A B C D
PO RT- A
R S 42 2: T x G Rx T + G T – R+ G R- R+ G R-
R S 48 5: D+ G D- D+ G D- D+ G D- D+ G D-
R S 23 2: T x G Rx T x G Rx T x G Rx T x G Rx
PO R T- A : 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
No te : A B C D
Oper ating Distance: 5,0 00 feet( 1.5km)
Boaud Rate: 12 00,2400 ,4800,96 00
Contro lMethod: RS48 5,RS232 ,RS422
Input Voltage: 12 VDC 300mA
PO W ER C O D E- A C O D E- B
C C T V E Q U I P M E M T F O R C O M M E R C I A L U S E O N L Y
监听器
DI G ITAL D E CO DE R
录像机
码转换器
解码器
POWER
RUNNING
矩阵主机
MICROCOMPUTER CONTROL SYSTEM
多媒体
控制键盘
监视器
监视器
DISPLAY
PR O G
OF F
SYSTEM KEYBOARD
矩阵监控系统常用的设备有视频矩阵主机、音频矩阵主机、控制键盘、多媒体系统、监视器、摄像机、
解码器、云台、码转换器、高速球、监听器、报警主机、报警探头、录像机等。设备的配置视系统的实际
情况而定。
三、 注意事项
3.1 控制协议
3.1.1 相同协议间的控制
3.1.2 不同协议间的控制
3.2 与
DVR 的连接
3.2.1 单台
DVR
3.2.2 多台
DVR
3.3 网络功能
3.3.1 远程多媒体网络控制
3.3.2 本地矩阵间联网控制
