CN103716524B - 矿用本安型球形网络摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种矿用本安型球形网络摄像机，本安电源模A连接并提供电源给三可变摄像机机芯、编解码模块、以太网光纤传输模块、控制模块和光耦隔离模块，本安电源B连接并提供电源给无刷电机、红外灯模块和光耦隔离模块；以太网光纤传输模块与远端进行通信；三可变摄像机机芯、控制模块通过编解码模块与以太网光纤传输模块连接通信；控制模块与三可变摄像机机芯连接，实现对三可变摄像机机芯的控制；控制模块通过光耦隔离模块控制连接无刷电机。本发明提供的一种本安型球形网络摄像机，具备三可变以及全景监控功能，不需要防爆外壳，减小了设备的体积和重量，提高了设备的安全性与功能。

Description

矿用本安型球形网络摄像机

技术领域

本发明涉及矿用视频监控领域，具体涉及一种矿用本安型球形网络摄像机。

背景技术

目前在煤矿井下广泛使用的摄像机均为枪型摄像机，在地面场景广泛应用的球型摄像机之所以没有办法用于煤矿井下，主要是因为：1)球机内的电机、三可变摄像机机芯的功率高，超过了本安型设备功率要求上限；2)球机电机的电感量大，超过了本安型设备对电感要求的上限；3)球机电机电刷会产生火花，超过了本安型设备对火花能量功率要求上限；上述因素导致普通的球型摄像机无法满足爆炸性气体环境下的本安技术要求。摄像机是视频监控系统中的核心组成部件之一，现有技术已经提出了一些技术方案。

例如，中国专利CN 101394544A公开了一种矿用网络摄像机，所述网络摄像机由镜头、成像模块、编码与控制模块、以太网光纤收发模块、矿用隔爆外壳、带后备电池的不间断电源模块组成，镜头拍摄的图像经成像模块输出模拟视频信号到编码与控制模块，转换为可通过以太网传输的数字信号，控制模块还输出调焦控制信号到镜头，以太网数字信号经以太网光纤收发模块转换为以太网光信号输出，所述网络摄像机满足井下爆炸性气体环境用电气设备安全技术要求，上述电路安装在一个矿用隔爆外壳里，组成所述矿用网络摄像机。

但是因为该摄像机组成中不包含转向电机，不具备360度任意转向的功能，只能监控固定场景，由此可见它是一个枪机而非球机；该摄像机组件安装于矿用隔爆外壳里，由此可见不是一个本安型摄像机。在煤矿等爆炸性气体环境中，本安型设备是指通过控制设备本身的能量水平，使其在正常工作或故障条件下均低于点燃爆炸性气体所需的临界能量条件，不至点燃环境中的爆炸性气体，而不用通过诸如防爆外壳的方式屏蔽或阻拦，本安型设备的安全技术指标高于隔爆型设备，本安型设备的可应用场景大于隔爆的防爆形式，例如在煤矿的采掘面以及回风巷道里禁止使用隔爆型设备，煤矿里一旦发生瓦斯超限，隔爆型设备均需要立刻断电。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种矿用本安型球形网络摄像机，所述摄像机包括外壳和位于所述外壳内部的三可变摄像机机芯、编解码模块、以太网光纤传输模块、光耦隔离模块、无刷电机、控制模块、红外灯模块和本安电源；

所述本安电源包括本安电源A和本安电源B；

所述本安电源A连接并提供电源给三可变摄像机机芯、编解码模块、以太网光纤传输模块、控制模块和光耦隔离模块，所述本安电源B连接并提供电源给无刷电机、红外灯模块和光耦隔离模块；

所述以太网光纤传输模块与远端进行网络通信；

所述三可变摄像机机芯通过所述编解码模块与所述以太网光纤传输模块连接通信；

所述控制模块与所述编解码模块连接，实现与所述以太网光纤传输模块的通信；

所述控制模块通过光耦隔离模块控制连接所述无刷电机。

本发明提供的第一优选实施例中：所述三可变摄像机机芯拍摄的图像经所述编解码模块转换为能够通过以太网传输的数字信号，所述数字信号经所述以太网光纤传输模块转换为以太网光信号输出；

所述以太网光纤传输模块接收远端控制信号并转换为以太网电信号传输至所述编解码模块；

所述远端控制信号中的焦距、光圈和聚焦控制信号经所述编解码模块传输至所述三可变摄像机机芯，控制所述三可变摄像机机芯的焦距、光圈和聚焦的操作；

所述远端控制信号中对无刷电机的控制信号经过所述编解码模块传输至所述控制模块，再通过所述光耦隔离模块传输到所述无刷电机；

所述无刷电机的数量为两个，所述控制模块根据控制信号控制所述两个无刷电机的操作。

本发明提供的第二优选实施例中：由三可变网络摄像机机芯替代所述三可变摄像机机芯和编解码模块。

本发明提供的第三优选实施例中：用802.11无线模块替换所述以太网光纤传输模块。

本发明提供的一种矿用本安型球形网络摄像机，相对于最接近的现有技术的有益效果包括：

1、本发明提供的一种矿用本安型球形网络摄像机，将摄像机分为两个部分，使用两个本安型电源分别对摄像机内部模块分组进行供电，并且两个部分之间电源与接地均独立，两个部分之间的信号通信使用光耦隔离模块进行隔离，实现在满足电机和摄像机机芯的高功率供给的同时，满足本安型电路中设备功率要求上限要求，本安型电气设备不需要专门的防爆外壳，这样就可以缩小设备的体积和重量，简化设备的结构；本安型电气设备可用于任何爆炸性气体环境，适用的工作场景大幅增加；设置太网光纤传输模块使该摄像机可以直接接入井下工业以太环网，方便监控点的增加、移动与接入；球形网络摄像机具备360度全景监控且焦距、光圈、聚焦可调的功能，适合于对全场景、重点目标、移动目标、目标细节的监控，弥补了行业内没有本安型球形网络摄像机的空白。

2、采用低速低电感无刷电机，解决了因电机的电感与电刷火花无法满足矿用本安要求的问题；

3、通过802.11无线模块实现无线传输的功能，方便在采掘面等移动工作场景的应用；

4、内置红外灯，适用于井下低照度或无照明的工作场景。

附图说明

如图1所示为本发明提供的一种矿用本安型球形网络摄像机的结构示意图；

图中：1为三可变摄像机机芯；2为编解码模块；3为以太网光纤传输模块、4为光耦隔离模块；5为无刷电机；6为控制模块；7为红外灯模块；8为本安电源；9为外壳。

具体实施方式

下面根据附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

本发明提供一种矿用本安型球形网络摄像机，其结构示意图如图1所示，由图1可知，该矿用本安型球形网络摄像机包括外壳9和位于外壳9内部的三可变摄像机机芯1、编解码模块2、以太网光纤传输模块3、光耦隔离模块4、无刷电机5、控制模块6、红外灯模块7以及外接的本安电源8。

其中，本安电源的数量均为两个，即本安电源模块包括本安电源A和本安电源B。

图1中以虚线框将该摄像机区分为两个部分，该两个部分之间电源与接地均为独立相互隔离。本安电源A连接并提供电源给三可变摄像机机芯、编解码模块、以太网光纤传输模块、控制模块和光耦隔离模块，本安电源B连接并提供电源给光耦隔离模块、无刷电机和红外灯模块。以太网光纤传输模块与远端进行通信；三可变摄像机机芯通过编解码模块与以太网光纤传输模块连接通信；控制模块连接编解码模块，并通过光耦隔离模块与无刷电机连接。

三可变摄像机机芯拍摄的图像经编解码模块转换为能够通过以太网传输的数字信号，该数字信号经以太网光纤传输模块转换为以太网光信号输出。

以太网光纤传输模块接收远端控制信号转换为以太网电信号传输至编解码模块。

该远端控制信号中焦距、光圈、聚焦的控制信号经编解码模块传输至三可变摄像机机芯，控制该三可变摄像机机芯的焦距、光圈、聚焦操作。

该远端控制信号中对无刷电机的控制信号经编解码模块传输至控制模块，控制模块通过光耦隔离模块连接无刷电机，无刷电机的数量为两个，控制模块根据该控制信号控制两个无刷电机的操作，实现水平与垂直方向的旋转操作。

该摄像机具备360度全景监控且焦距、光圈、聚焦可调的功能，适合于对全场景、重点目标、移动目标、目标细节的监控。

光耦隔离模块满足在工频1500V耐压时历时1分钟漏电流小于5mA的技术指标，

进一步的，可以由三可变网络摄像机机芯替代三可变摄像机机芯和编解码模块。

可以用802.11无线模块替换以太网光纤传输模块，实现无线传输的功能，方便在采掘面等移动工作场景的应用。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种矿用本安型球形网络摄像机，其特征在于，所述摄像机包括外壳和位于所述外壳内部的三可变摄像机机芯、编解码模块、以太网光纤传输模块、光耦隔离模块、无刷电机、控制模块、红外灯模块和本安电源；

所述本安电源包括本安电源A和本安电源B；

所述本安电源A连接并提供电源给所述三可变摄像机机芯、编解码模块、以太网光纤传输模块、控制模块和光耦隔离模块，所述本安电源B连接并提供电源给所述无刷电机、红外灯模块和光耦隔离模块；

所述以太网光纤传输模块与远端进行网络通信；

所述三可变摄像机机芯通过所述编解码模块与所述以太网光纤传输模块连接通信；

所述控制模块与所述编解码模块连接，实现与所述以太网光纤传输模块的通信；

所述控制模块通过光耦隔离模块控制连接所述无刷电机。

2.如权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述三可变摄像机机芯拍摄的图像经所述编解码模块转换为能够通过以太网传输的数字网络信号，所述数字网络信号经所述以太网光纤传输模块转换为以太网光信号输出；

所述以太网光纤传输模块接收远端的控制信号并转换为以太网电信号传输至所述编解码模块；

所述远端的控制信号中的焦距、光圈和聚焦控制信号经所述编解码模块传输至所述三可变摄像机机芯，控制所述三可变摄像机机芯的焦距、光圈和聚焦的调整；

所述远端控制信号中对无刷电机的控制信号经过所述编解码模块传输至所述控制模块，再通过所述光耦隔离模块传输到所述无刷电机；

所述无刷电机的数量为两个，所述控制模块根据控制信号控制所述两个无刷电机的操作。

3.如权利要求1所述的摄像机，其特征在于，由三可变网络摄像机机芯替代所述三可变摄像机机芯和编解码模块。

4.如权利要求1所述的摄像机，其特征在于，用802.11无线模块替换所述以太网光纤传输模块。