CN102179389A - 球型摄像头自动清洁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种球型摄像头自动清洁装置，该装置包括：清扫部分、限位传感部分、动力部分、以及控制部分。其中清扫部分包括：一弧形刮雨片、两个弧形把手、一压力臂、一摇杆、拉簧、以及一摆动臂等，本发明通过在摄像头球型防护罩外加装往复摆动连杆机构，由直流电机驱动，利用弧型橡胶刮雨片紧贴摄像头球型防护罩外表面，在摄像头球型防护罩外表面反复刮擦，从而达到清洁摄像头球型防护罩外表面的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种球型摄像头自动清洁装置，特别是涉及一种智能化的球型摄像头自动清洁装置。
背景技术
视频监控的应用范围非常广泛，比如，对于500kV输电线路，需要对大胜关、三江口、镇江及江阴等地的长江大跨越杆塔进行远程视频监控。值班人员日常监控运行时发现，由于大跨越杆塔所处地理位置靠近长江，湿度较大，尤其是在雨(雪)天气条件下，此处安装的室外视频监控摄像机容易出现防护罩外壳严重挂水及脏污积聚现象，严重影响大跨越线路及其杆塔本身的正常视频监控图像效果，从而无法辨认监控对象和通过视觉查找线路设备故障。经过国内市场调研，发现国内市场对于监控摄像头球型防护罩（防护罩呈半球型）尚无自动清洁机械装置产品；对于枪型摄像机有“八字型”雨刮装置，但就实际应用而言，仍然存在清洁范围小，罩面清洁不彻底，并且刮雨时都是手动控制等问题。
本发明人根据500kV线路长江大跨越杆塔监控的实际情况，针对摄像头球型防护罩提出利用直流电机和刮雨片反复擦拭球型防护罩面，实现对球型防护罩的自动清洁功能，经过试验，监控图像效果良好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种球型摄像头自动清洁装置，该清洁装置具有智能化控制、远程控制等特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种球型摄像头自动清洁装置，其特征在于，该装置包括：清扫部分，该清扫部分包括：一弧形刮雨片、两个弧形把手、一压力臂、一摇杆、拉簧、以及一摆动臂，其中，所述弧形刮雨片上装有两个弧形把手，所述两个弧形把手分别通过自由转销与所述压力臂两端连接，所述压力臂通过自由转销与所述摇杆连接，所述摇杆通过自由转销与所述摆动臂连接，所述摆动臂与所述动力部分的主轴连接以取得摆动动力，所述拉簧连接所述摇杆和所述摆动臂，通过所述拉簧的拉力使所述弧形刮雨片紧贴在球型摄像头防护罩的外表面上；限位传感部分，其中的限位部分设置于所述摇杆所需摆动范围的两侧以限制所述摇杆的摆动幅度，其中的传感部分用于检测是否下雨，检测到下雨时自动所述控制部分启动本清洁装置进行工作，雨停之后所述控制部分自动停止工作；动力部分，其用于为所述清扫部分提供动力；以及控制部分，用于控制整个清洁装置的动作。
所述的球型摄像头自动清洁装置中，所述弧形刮雨片与球型摄像头防护罩底边的边缘之间存在一倾角，该倾角可为5-45度。。
所述的球型摄像头自动清洁装置中，所述摆动臂与所述动力部分的主轴通过键相连接以取得摆动动力。
所述的球型摄像头自动清洁装置中，所述限位传感部分中的限位部分包括：左侧限位开关SQ1、以及右侧限位开关SQ2，其中，左侧限位开关SQ1和右侧限位开关SQ2分别设置于所述摆动臂所需摆动范围的两侧以限制所述摆动臂带动所述摇杆的摆动幅度。
所述的球型摄像头自动清洁装置中，所述限位传感部分中的传感部分采用湿度传感器。
所述的球型摄像头自动清洁装置中，所述动力部分采用36V永磁直流电机。
所述的球型摄像头自动清洁装置中，还包括：遥控装置，用于接受遥控信号。
所述的球型摄像头自动清洁装置中，还包括：复位检测开关SQ3，左侧的复位检测开关用于本清洁装置停止时使摆动臂和摇杆分别静止处于左侧限位开关SQ1和复位检测开关SQ3的位置。
所述的球型摄像头自动清洁装置中，还包括：上电复位按钮SB0。
所述的球型摄像头自动清洁装置中，还包括：预留接点，用于网络远程控制本清洁装置的启动和停止。
本发明的优点是，本发明包括：清扫部分、限位传感部分、动力部分、以及控制部分，其中清扫部分包括：一弧形刮雨片、两个弧形把手、一压力臂、一摇杆、拉簧、以及一摆动臂等，本发明通过在摄像头球型防护罩外加装往复摆动连杆机构，由直流电机驱动，利用弧型橡胶刮雨片紧贴摄像头球型防护罩外表面，在摄像头球型防护罩外表面反复刮擦，从而达到清洁摄像头球型防护罩外表面的目的。
附图说明
图1为本发明球型摄像头自动清洁装置的功能框图；
图2为本发明球型摄像头自动清洁装置的整体结构示意图；
图3为本发明球型摄像头自动清洁装置的主电路图；
图4为本发明球型摄像头自动清洁装置的控制电路设计图；
图5为本发明球型摄像头自动清洁装置的启动复位与检测电路设计图；
图6为图5的遥控发射与遥控接收示意图。
具体实施方式
为进一步揭示本发明的技术方案，兹结合附图详细说明本发明的实施方式。
图1为本发明球型摄像头自动清洁装置的功能框图，图2为本发明球型摄像头自动清洁装置的整体结构示意图，图3为本发明球型摄像头自动清洁装置的主电路图，图4为本发明球型摄像头自动清洁装置的控制电路设计图，其中，包括：清扫部分10，该清扫部分10包括：一弧形刮雨片11、两个弧形把手12、一压力臂13、一摇杆15、拉簧16、以及一摆动臂17，其中，所述弧形刮雨片11上装有两个弧形把手12，所述两个弧形把手12分别通过自由转销14与所述压力臂13两端连接，所述压力臂13通过自由转销14与所述摇杆15连接，所述摇杆通过自由转销14与所述摆动臂17连接，所述摆动臂17与所述动力部分40的主轴41通过键相连接取得摆动动力，所述拉簧16连接所述摇杆15和所述摆动臂17，通过所述拉簧16的拉力使所述弧形刮雨片11紧贴在球型摄像头防护罩18的外表面上，同时，在检修时能用力将所述摇杆15及弧形刮雨片部分整体拉开远离所述球型摄像头防护罩18以便于维护防护罩面，所述弧形刮雨片11与球型摄像头防护罩18底边的边缘之间存在有大约15度的倾角以保证所刮雨水不会积聚在所述弧形刮雨片11附近而是顺着所述弧形刮雨片11流走，即当所述弧形刮雨片11摆动至极限位置时与摄像头防护罩18底边的边缘不会重合，使得雨水不会积聚在刮雨片附近而是顺着刮雨片流走，所述弧形刮雨片11与球型摄像头防护罩18底边的边缘之间的倾角可为但不限于5-45度之间；限位传感部分20，其中的限位部分包括2只限位开关（SQ1和SQ2，见图4），它们分别设置于所述摇杆15所需摆动范围的两侧即所述摇杆15所能摆动的极限位置处以限制所述摇杆15的摆动幅度，其中的传感部分为一湿度传感器，用于检测是否下雨，检测到下雨时所述控制部分30自动启动本清洁装置进行工作，雨停之后所述控制部分30自动停止本清洁装置；动力部分40，其用于为所述清扫部分10提供动力，所述动力部分40可以采用36V永磁直流电机；以及控制部分30，用于控制整个清洁装置的动作。
图5为本发明球型摄像头自动清洁装置的启动复位与检测电路设计图，图6为图5的遥控发射与遥控接收示意图，其中，启动复位与检测电路中包括：遥控装置，用于接受遥控信号以便于检修时能就地在监控塔杆下进行启动和停止的调试工作。另外，启动复位与检测电路还包括：上电复位按钮和复位检测开关，用于将所述摇杆15恢复到初始位置，当摇杆由于某种原因处于两个限位开关之间时，通过点动上电复位按钮（SB0，见图5）和点动复位检测开关（SQ3，见图5），能将摇杆向右偏摆，然后向左回到初始位置停下。
如图5所示，本清洁装置还包括：预留接点，用于网络远程控制本清洁装置的启动和停止。
以结合附图说明本清洁装置工作时启动功能、停止功能、自动清洁功能和复位功能的实现过程。
1、启动功能实现：在球型摄像头自动清洁装置工作之前，摆动臂17和摇杆15要保持处于复位状态（如不在复位状态，参照复位功能实现），即摇杆15压在左侧的复位检测开关SQ3位置处和摆动臂17压在左侧限位开关SQ1位置处。遥控按钮启动或者接通预留接点信号发出后，一是触发图5中从遥控或预留接点直接到继电器KA7控制线圈的电路接通，继电器KA7控制线圈得电，图5中的KA7常开触点闭合，此时继电器KA7处于自保持状态，图3中的KA7的常开触点关闭，给直流电机上电；二是图4中的受触发的左侧限位开关SQ1的常开触点变为关闭，常闭触点变为断开，继电器KA3的控制线圈得电，KA3的常开触点闭合而使KA3成自保持状态，从而继电器KA1的控制线圈一直得电，图3中KA1的常开触点闭合，常闭触点断开，电流以从KA1流向KA2的方向通过直流电机，摆动臂17带动摇杆15开始从左向右运动。当摆动臂17运行压至右侧限位开关SQ2时，右侧限位开关SQ2的常开触点瞬间闭合，常闭触点瞬间断开，此时KA3的控制线圈失电，KA3原先自保持电路中闭合的触点断开，KA1的控制线圈失电，图3中的直流电机断电，而图4中继电器KA4的控制线圈得电，KA4的常开触点闭合继电器KA4进入自保持状态，继电器KA2的控制线圈一直得电，触发此时图3中的KA2常开触点关闭，常闭触点断开，图3中电流以从KA2流向KA1的方向通过直流电机，摆动臂17带动摇杆15开始从右至左运动。当摆动臂17运动到左侧限位开关SQ1和摇杆15同时触发复位检测开关SQ3时，虽然触发图5中的KA6的常闭触点断开，但此时图5中的继电器KA7的控制线圈仍然得电，因此图3中KA7的触点仍然闭合；同时触发左侧限位开关SQ1后，摆动臂17和摇杆15继续从左向右运动。如此实现自动清洁装置的往复摆动。
2、停止功能实现：正常情况下，遥控按钮停止或关断预留节点信号发出后，一是从遥控或预留接点直接到继电器KA7控制线圈的电路断开，此时需要注意还有一路即继电器KA7的自保持电路仍然接通，直到当摇杆15摆动至左侧触发复位检测开关SQ3后，复位检测开关SQ3闭合，继电器KA6控制线圈得电，触发图5中的KA6的常闭触点断开，此时图5中的继电器KA7的自保持电路断开，图3中KA7的触点由闭合变为断开状态，直流电机彻底失电，此时摄像头自动清洁装置停止摆动清洁动作，而摇杆15位于复位检测开关SQ3位置处静止和摆动臂17位于左侧限位开关SQ1位置处静止。
3、自动清洁功能实现：天气下雨时，图5中感受到雨水的湿度检测传感器（安装于雨刮片上）接通三极管VT1，图5中的继电器KA5控制线圈得电触发KA5的常开触点闭合，图5中的继电器KA7得电，KA7电路处于自保持状态，此时触发图3中的KA7常开触点闭合，接通图3中的电路，摇杆开始在左侧极限位置向右侧极限位置往复摆动清洁。同时发光二极管发出工作信号。雨停时，当湿度检测传感器（安装于雨刮片上）感受不到雨水时，三极管VT1断开，图5中的继电器KA5控制线圈失电触发KA5的触点断开，但此时图5中的继电器KA7自保持状态电路仍然接通，当摇杆15向左摆动触发复位检测开关SQ3时，触发KA6常闭触点断开，此时触发图3中的KA7触点断开，图3中的电机电路断开，摇杆停止在复位检测开关SQ3处。同时发光二极管工作信号熄灭。其中，图5的RP100k可调电阻起到调节湿度检测灵敏度的作用。
4、复位功能实现：如果摄像头自动清洁装置工作前摇杆15和摆动臂17未处于复位状态，此时点动图5中的上电复位按钮SB0（位于摄像头自动清洁装置的控制盒内），瞬时接通从遥控或预留接点直接到继电器KA7控制线圈的电路，瞬间触发继电器KA7处于自保持状态，而从遥控或预留接点直接到继电器KA7控制线圈的电路随后断开，同时给图3中的直流电机上电。此时若点动图4中左侧限位开关SQ1，摆动臂17带动摇杆15开始从左向右开始摆动。当摆动臂17触发右侧限位开关SQ2后，摇杆15开始从右向左开始摆动，当摆动至左侧限位开关SQ1的同时摇杆15压住图5中的复位检测开关SQ3，图5中的继电器KA6的控制线圈得电触发KA6的常闭触点断开，继电器KA7的自保持电路断开，图3中的KA7刚才处于闭合状态的触点重新断开，图3的直流电机断电，因此摇杆15即停在左侧复位检测开关SQ3位置而整个装置得到复位。
以上通过对所列实施方式的介绍，阐述了本发明的基本构思和基本原理。但本发明绝不限于上述所列实施方式，凡是基于本发明的技术方案所作的等同变化、改进及故意变劣等行为，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种球型摄像头自动清洁装置，其特征在于，该装置包括：清扫部分（10），该清扫部分（10）包括：一弧形刮雨片（11）、两个弧形把手（12）、一压力臂（13）、一摇杆（15）、拉簧（16）、以及一摆动臂（17），其中，所述弧形刮雨片（11）上装有两个弧形把手（12），所述两个弧形把手（12）分别通过自由转销（14）与所述压力臂（13）两端连接，所述压力臂（13）通过自由转销（14）与所述摇杆（15）连接，所述摇杆（15）通过自由转销（14）与所述摆动臂（17）连接，所述摆动臂（17）与所述动力部分（40）的主轴（41）连接以取得摆动动力，所述拉簧（16）连接所述摇杆（15）和所述摆动臂（17），通过所述拉簧（16）的拉力使所述弧形刮雨片（11）紧贴在球型摄像头防护罩（18）的外表面上；限位传感部分（20），其中的限位部分设置于所述摇杆（15）所需摆动范围的两侧以限制所述摇杆（15）的摆动幅度，其中的传感部分用于检测是否下雨，检测到下雨时所述控制部分（30）自动启动本清洁装置进行工作，雨停之后所述控制部分（30）自动停止本清洁装置；动力部分（40），其用于为所述清扫部分（10）提供动力；以及控制部分（30），用于控制整个清洁装置的动作。
2.根据权利要求1所述的球型摄像头自动清洁装置，其特征在于，所述弧形刮雨片（11）与球型摄像头防护罩（18）底边的边缘之间存在一倾角，该倾角可为5-45度。
3.根据权利要求1所述的球型摄像头自动清洁装置，其特征在于，所述摆动臂（17）与所述动力部分（40）的主轴（41）通过键相连接以取得摆动动力。
4.根据权利要求1所述的球型摄像头自动清洁装置，其特征在于，所述限位传感部分（20）中的限位部分包括：左侧限位开关SQ1、以及右侧限位开关SQ2，其中，左侧限位开关SQ1和右侧限位开关SQ2分别设置于所述摆动臂（17）所需摆动范围的两侧以限制所述摆动臂（17）带动所述摇杆（15）的摆动幅度。
5.根据权利要求1所述的球型摄像头自动清洁装置，其特征在于，所述限位传感部分（20）中的传感部分采用湿度传感器。
6.根据权利要求1所述的球型摄像头自动清洁装置，其特征在于，所述动力部分（40）采用36V永磁直流电机。
7.根据权利要求1所述的球型摄像头自动清洁装置，其特征在于，该清洁装置还包括：遥控装置，用于接受遥控信号。
8.根据权利要求1所述的球型摄像头自动清洁装置，其特征在于，该清洁装置还包括：复位检测开关SQ3，左侧的复位检测开关用于本清洁装置停止时使所述摆动臂（17）和摇杆（15）分别静止处于左侧限位开关SQ1和复位检测开关SQ3的位置。
9.根据权利要求1所述的球型摄像头自动清洁装置，其特征在于，该清洁装置还包括：上电复位按钮SB0。
10.根据权利要求1所述的球型摄像头自动清洁装置，其特征在于，该清洁装置还包括：预留接点，用于网络远程控制本清洁装置的启动和停止。
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