CN103369225A - 防覆冰摄像机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防覆冰摄像机，包括：云台外壳，为半球形或半椭球形的单层防护罩，与所述固定件的连接口固定链接，在罩口末端设置有向水平方向伸展的边缘；所述固定件，为一边具有圆滑曲线的矩形或梯形的型材结构，另一端固定于输电线铁塔上；倒U型连接部，同轴活动连接于所述云台外壳的罩内顶端，设置于所述云台外壳罩口处；半球型腔，水平固定于所述倒U型连接部的U型开口间，摄像头设置于所述半球型腔内；观察窗，设置于所述半球型腔圆周面中央位置，两侧设置有多个所述红外夜视灯；背风遮挡部件，设置于所述半球型腔的背面。本发明解决了摄像头在覆冰现象出现时易结冰、不耐低温且难以清除镜头或透明防护罩表面的附着物的问题。
Description
技术领域
本申请涉及摄像机领域，具体地说，是涉及一种防覆冰摄像机。
背景技术
在输变电工程中，电网中输电导线表面由于冻雨、降雪、凝冻等低温的极端气候会产生结冰的现象，称之为覆冰现象。覆冰较为普遍，输电线路覆冰引起的故障严重地影响了电力系统的正常运行：覆冰可以引起导线舞动、杆塔倾斜、倒塌、断线及绝缘子闪络，从而造成重大事故。
目前，为了实时对电力输电线路的覆冰情况进行监视，在输电网中设置电力视频在线监测装置，用于监测高压输电线路的工作状态，尤其在自然灾害或极其恶劣的气候下，监测天气对线路安全的影响，做到故障问题的可视化。摄像机作为电力视频在线监测装置的“眼睛”，镜头的清洁性尤为重要。
现有技术中，在应用成熟的摄像机中，都基于安防特点而设计，即可以人为进行定期清洁，其基本结构组成为云台与透明防护罩。而选择支持镜头自清洁功能的云台只有带雨刷器功能的才可以满足清洁的需求，然而此技术特点只在于清除镜头或透明防护罩表面的灰尘、雨水，对于坚硬的附着介质非但无法清除，反而还会对其硬件结构造成损坏，所以不符合防覆冰环境应用。由此，在电力视频在线监测装置运行中发现，冬季的覆冰灾害导致视频摄像机镜头结冰、设备不耐低温等问题导致设备无法正常工作，并没有真正发挥安装该装置的作用。
因此，如何解决电力视频在线监测装置中摄像头在覆冰现象出现时易结冰、不耐低温且难以清除镜头或透明防护罩表面的附着物，便成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是提供一种防覆冰摄像机，以解决电力视频在线监测装置中摄像头在覆冰现象出现时易结冰、不耐低温且难以清除镜头或透明防护罩表面的附着物的问题。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种防覆冰摄像机，其特征在于，包括：云台外壳、固定件、倒U型连接部、半球型腔、观察窗、红外夜视灯以及背风遮挡部件，其中，
所述云台外壳，为半球形或半椭球形的单层防护罩，在所述罩顶处通过连接结构与所述固定件的连接口固定链接，在所述云台外壳罩口末端设置有向水平方向伸展的边缘；
所述固定件，为一边具有圆滑曲线的矩形或梯形的型材结构，该圆滑曲线形成的较窄一端设置有所述连接口与所述云台外壳连接，另一端固定于输电线铁塔上；
所述倒U型连接部，同轴活动连接于所述云台外壳的罩内顶端，设置于所述云台外壳罩口处，该倒U型连接部的U型开口方向与所述云台外壳的罩口方向一致并在所述云台外壳内水平转动；
所述半球型腔，水平固定于所述倒U型连接部的U型开口间并在所述倒U型连接部的所述U型开口方向上竖直转动，摄像头设置于所述半球型腔内；
所述观察窗，设置于所述半球型腔圆周面中央位置，所述观察窗的两侧设置有多个所述红外夜视灯；
所述背风遮挡部件，为挡板结构设置于所述半球型腔的背面，所述背风遮挡部件与所述倒U型连接部固定连接。
进一步地，其中，所述倒U型连接部顶端固定设置有清洁毛刷，所述清洁毛刷上设有金属材质刷头。
进一步地，其中，所述刷头朝向所述倒U型连接部的U型开口方向，在所述半球型腔转动至所述云台外壳罩内的竖直方向时，所述刷头与观察窗表面留有间隙。
进一步地，其中，所述观察窗，进一步由直径为5-6cm的圆形平面玻璃片构成。
进一步地，其中，所述防覆冰摄像机，进一步还设置有一加热装置，安装于所述半球型腔内，通过导线与外部电源相连接，用于对所述半球型腔和观察窗进行加热。
进一步地，其中，所述半球型腔，进一步为由金属材料或具有良好导热性，且能够适应短时间内的冷热交替的材料构成的半球型腔。
进一步地，其中，所述倒U型连接部、半球型腔以及背风遮挡部件以所述倒U型连接部与云台外壳的连接轴为轴心共同水平转动。
进一步地，其中，所述倒U型连接部和半球型腔与所述云台外壳的内壁间保留有缝隙，该缝隙的宽度不随所述倒U型连接部和半球型腔的水平转动角度发生变化。
与现有技术相比，本申请所述的一种防覆冰摄像机，达到了如下效果：
1）本申请所述的防覆冰摄像机中的云台外壳采用半球形结构，增加了水平方向伸展边缘，可有效避免雨水滴落时在机身上结冰，同时装载摄像机部分的半球形结构与机身的缝隙处设置有密封装置，防止风力作用将雨雪吹进缝隙内凝结，进一步有效防止摄像头结冰；
2）本申请装载摄像机部分的半球形结构采用金属材质，可将内部进行的电加热的热能良好传递至机身，融化覆冰，极大增强了摄像机的耐低温性能，同时兼具夏季内部机芯的散热功能；
3）本申请在视频观察窗采用的圆形平面玻璃片代替传统摄像机观察窗360度的大面积，将视频阻挡物的铲除面积缩减到最小，从而容易除冰处理；
4）本申请在云台中设置清洁毛刷，镜头在待机时收回至云台中，通过清洁毛刷将镜头表面附着物刷除，极大降低了镜头的除污难度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例所述的防覆冰摄像机的正视结构示意图；
图2为本申请实施例所述的防覆冰摄像机的左视结构示意图；
图3为本申请实施例所述的防覆冰摄像机的仰视结构示意图；
图4为本申请实施例所述的防覆冰摄像机的立体结构示意图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
以下结合附图对本申请作进一步详细说明，但不作为对本申请的限定。
实施例一
结合图1至图4，所述防覆冰摄像机主要包括：云台外壳1、固定件2、倒U型连接部3、半球型腔4、观察窗5、红外夜视灯6以及背风遮挡部件7，其中，
所述云台外壳1，为半球形或半椭球形的单层防护罩，在所述罩顶处通过连接结构与所述固定件2的连接口固定链接，在所述云台外壳1罩口末端设置有向水平方向伸展的边缘，优选地，所述边缘的伸展长度为10-15cm；所述固定件2为一边具有圆滑曲线的矩形或梯形的型材结构，该圆滑曲线形成的较窄一端设置有所述连接口与所述云台外壳1连接，另一端固定于输电线铁塔上，所述云台外壳1罩口处设置有所述倒U型连接部3，所述倒U型连接部3同轴活动连接于所述云台外壳1的罩内顶端，该倒U型连接部3的U型开口方向与所述云台外壳1的罩口方向一致并可在所述云台外壳1内水平转动，所述半球型腔4水平固定于所述倒U型连接部3的U型开口间并可在所述倒U型连接部3的U型开口方向上竖直转动，所述半球型腔4的圆周面中央位置设置有所述观察窗5，在所述观察窗5的两侧设置有多个所述红外夜视灯6，摄像头设置于所述半球型腔4内，所述背风遮挡部件7为挡板结构，设置于所述半球型腔4的背面与所述倒U型连接部3固定连接，保持一并转动。
所述云台外壳1通过设置所述边缘，可以使雨水从所述云台外壳1表面上滑落至所述边缘朝向地面的一侧直接滴落于地面上，而不会在摄像机机身上附着，从而达到遮挡雨水滴落时因环境温度渐低而慢慢结冰于机身之上的效果。所述防覆冰摄像机在待机时，所述半球型腔4向所述云台外壳1的罩内方向转动，将摄像头收于所述云台外壳1内，此时所述半球型腔4上的所述观察窗5朝向所述倒U型连接部3的顶部。所述背风遮挡部件7，在待机时朝向背风向，以遮挡风将冰雪、雨水吹在所述半球型腔4及观察窗5上。
本实施例中，所述倒U型连接部3的顶端固定设置有清洁毛刷，该清洁毛刷上设有金属材质刷头，所述刷头朝向所述倒U型连接部3的U型开口方向，在所述半球型腔4在待机时收回后，所述刷头与观察窗5表面留有间隙，从而当所述观察窗5的表面有附着物时，则可通过所述清洁毛刷刷除。
优选地，所述清洁毛刷的刷头与所述观察窗5的间隙距离为1mm；所述观察窗5的面积大小刚好达到摄像机最大视角不被遮挡为宜，优选地，所述观察窗5由直径为5-6cm的圆形平面玻璃片构成。
优选地，所述红外夜视灯6平行设置于所述观察窗5的两侧，其最远距离红外灯，在无辅助光源情况下有效距离为达80米以上。
在本实施例中，所述摄像机，可以是具备485云台控制接口的嵌入式高清工业相机，像素选择在300-500万之间，镜头可以是6mm的定焦镜头，该镜头的调焦距离为30m，景深为3-100m。
实施例二
在本实施例中，所述防覆冰摄像机的各部件结构和连接关系与实施例一中相同，故在此不再敖述。
所述半球型腔4内还可以设置一加热装置，通过导线与外部电源相连接，用于对所述半球型腔4和观察窗5进行加热，将所述半球型腔4表面上的覆冰融化以及将所述观察窗5表面上所述清洁毛刷未清除掉的残余覆冰融化。从而，本领域技术人员可以理解，为了使所述加热装置的热能快速传递同时适应短时间内的冷热交替，所述半球型腔4优选采用金属材料，当然也可以是具有良好导热性且能够适应短时间内的冷热交替的材料，当然，由于良好的导热性，在高温气候时，可以将所述半球型腔4内部产生的热量散发。
需要说明的是，在上述两个实施例中，所述倒U型连接部3、半球型腔4以及背风遮挡部件7以所述倒U型连接部3与云台外壳1的连接轴为轴心共同水平转动。旋转时，所述倒U型连接部3和半球型腔4与所述云台外壳1的内壁间保留有缝隙，该缝隙的宽度不随所述倒U型连接部3和半球型腔4的水平转动角度发生变化，从而可在所述缝隙处加装密封装置（如：密封胶条）防止风力作用将雨雪吹进缝隙内凝结。所述云台外壳1是垂直固定的，半球型腔4的最大垂直角度由传统的92度变为180度，从而在待机不使用时将镜头隐藏于所述云台外壳1的罩内。
同时，所述防覆冰摄像机使用特殊步进电机为各部件的运转提供电能，所述电机在停电时需保持各部件最后停留的位置，因在镜头隐藏于机身上端时，镜头部分较重，此时由于是待机状态，所述电机断电不产生电力，所述镜头容易自行翻落回下端造成处于非防护位置。
与现有技术相比，本申请所述的一种防覆冰摄像机，达到了如下效果：
1）本申请所述的防覆冰摄像机中的云台外壳采用半球形结构，增加了水平方向伸展边缘，可有效避免雨水滴落时在机身上结冰，同时装载摄像机部分的半球形结构与机身的缝隙处设置有密封装置，防止风力作用将雨雪吹进缝隙内凝结，进一步有效防止摄像头结冰；
2）本申请装载摄像机部分的半球形结构采用金属材质，可将内部进行的电加热的热能良好传递至机身，融化覆冰，极大增强了摄像机的耐低温性能，同时兼具夏季内部机芯的散热功能；
3）本申请在视频观察窗采用的圆形平面玻璃片代替传统摄像机观察窗360度的大面积，将视频阻挡物的铲除面积缩减到最小，从而容易除冰处理；
4）本申请在云台中设置的镜头仓内加装清洁毛刷，镜头在待机时收回至镜头仓中，通过清洁毛刷将镜头表面附着物刷除，极大降低了镜头的除污难度。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种防覆冰摄像机，其特征在于，包括：云台外壳、固定件、倒U型连接部、半球型腔、观察窗、红外夜视灯以及背风遮挡部件，其中，
所述云台外壳，为半球形或半椭球形的单层防护罩，在所述罩顶处通过连接结构与所述固定件的连接口固定链接，在所述云台外壳罩口末端设置有向水平方向伸展的边缘；
所述固定件，为一边具有圆滑曲线的矩形或梯形的型材结构，该圆滑曲线形成的较窄一端设置有所述连接口与所述云台外壳连接，另一端固定于输电线铁塔上；
所述倒U型连接部，同轴活动连接于所述云台外壳的罩内顶端，设置于所述云台外壳罩口处，该倒U型连接部的U型开口方向与所述云台外壳的罩口方向一致并在所述云台外壳内水平转动；
所述半球型腔，水平固定于所述倒U型连接部的U型开口间并在所述倒U型连接部的所述U型开口方向上竖直转动，摄像头设置于所述半球型腔内；
所述观察窗，设置于所述半球型腔圆周面中央位置，所述观察窗的两侧设置有多个所述红外夜视灯；
所述背风遮挡部件，为挡板结构设置于所述半球型腔的背面，所述背风遮挡部件与所述倒U型连接部固定连接。
2.如权利要求1所述的防覆冰摄像机，其特征在于，所述倒U型连接部顶端固定设置有清洁毛刷，所述清洁毛刷上设有金属材质刷头。
3.如权利要求2所述的防覆冰摄像机，其特征在于，所述刷头朝向所述倒U型连接部的U型开口方向，在所述半球型腔转动至所述云台外壳罩内的竖直方向时，所述刷头与观察窗表面留有间隙。
4.如权利要求3所述的防覆冰摄像机，其特征在于，所述观察窗，进一步由直径为5-6cm的圆形平面玻璃片构成。
5.如权利要求1所述的防覆冰摄像机，其特征在于，所述防覆冰摄像机，进一步还设置有一加热装置，安装于所述半球型腔内，通过导线与外部电源相连接，用于对所述半球型腔和观察窗进行加热。
6.如权利要求5所述的防覆冰摄像机，其特征在于，所述半球型腔，进一步为由金属材料或具有良好导热性，且能够适应短时间内的冷热交替的材料构成的半球型腔。
7.如权利要求1所述的防覆冰摄像机，其特征在于，所述倒U型连接部、半球型腔以及背风遮挡部件以所述倒U型连接部与云台外壳的连接轴为轴心共同水平转动。
8.如权利要求7所述的防覆冰摄像机，其特征在于，所述倒U型连接部和半球型腔与所述云台外壳的内壁间保留有缝隙，该缝隙的宽度不随所述倒U型连接部和半球型腔的水平转动角度发生变化。
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Owner name: BEIJING STATE GRID FUDA TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO. Effective date: 20140210 |
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| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Xuefeng Inventor after: Guo Zhiguang Inventor after: Ji Hongbo Inventor after: Dong Li Inventor before: Zhang Xuefeng Inventor before: Ji Hongbo Inventor before: Dong Li |
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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: XIA CHUANJUN WU YU WAN JIANSHENG TO: XIA CHUANJUN LONG FENG WU YU WAN JIANSHENG Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 102208 HUAIROU, BEIJING TO: 100050 HUAIROU, BEIJING |
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Effective date of registration: 20140210 Address after: 100050 Beijing city Huairou area yangsongzhen Fengxiang East Street 9, room 126 Applicant after: Beijing Wanweiyingchuang Technology Co., Ltd. Applicant after: Beijing State Grid Fuda Technology Development Co., Ltd. Address before: 102208 Beijing city Huairou area yangsongzhen Fengxiang East Street 9, room 126 Applicant before: Beijing Wanweiyingchuang Technology Co., Ltd. |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING WANWEI YINGCHUANG SCIENCE + TECHNOLOGY DEV Free format text: FORMER OWNER: BEIJING STATE GRID FUDA TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD. Effective date: 20140612 Owner name: BEIJING STATE GRID FUDA TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO. Free format text: FORMER OWNER: BEIJING WANWEI YINGCHUANG SCIENCE + TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD. Effective date: 20140612 |
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Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100050 HUAIROU, BEIJING TO: 100070 FENGTAI, BEIJING |
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Effective date of registration: 20140612 Address after: 100070, 188, six District, South Fourth Ring Road, Beijing, Fengtai District, 13 floor (Park) Applicant after: Beijing State Grid Fuda Technology Development Co., Ltd. Applicant after: Beijing Wanweiyingchuang Technology Co., Ltd. Address before: 100050 Beijing city Huairou area yangsongzhen Fengxiang East Street 9, room 126 Applicant before: Beijing Wanweiyingchuang Technology Co., Ltd. Applicant before: Beijing State Grid Fuda Technology Development Co., Ltd. |
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