CN107526233A - 一种防爆型vr相机 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供一种防爆型VR相机,全景VR相机内置于所防爆玻璃罩,全景VR相机与防爆玻璃罩均安置在防爆手柄筒上方,控制电路板内置于防爆手柄筒内部,矿用防爆照明灯设置在防爆手柄筒外侧,聚合物锂电池组内置于防爆手柄筒的下方底座,全景VR相机和聚合物锂电池组与控制电路板通过USB数据线连接,矿用防爆照明灯与控制电路板通过导线连接。最终达到组装而成的防爆型VR相机可在生产环境严苛的矿井、尤其是高瓦斯矿井中安全使用的目的,且摄制而成的全景影像可满足不同类型的用户需求。需要特别指出的是:本发明是基于矿井的具体情境提出制作的,但其使用范围不仅仅局限于煤炭行业领域,还包括其他任何可能发生爆炸等安全事故的生产环境(爆炸性粉尘环境与爆炸性气体环境)中,具体如石油和化工等众多工业领域。
Description
技术领域
本发明涉及防爆技术与虚拟现实技术结合领域,尤其涉及一种防爆型VR相机。
背景技术
虚拟现实(VR)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,这是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为相综合的系统仿真,将使用户沉浸到该环境中。VR技术在国民经济的多个领域有着广泛的应用,在医学领域,运用VR技术建立虚拟人体模型,人们借助于跟踪球、HMD、感觉手套,可以很容易了解人体内部各器官结构;在军事航天领域,可模拟零重力环境,产生训练宇航员的新式方法;在室内设计领域,运用虚拟现实技术,设计者可以完全按照自己的构思去构建装饰“虚拟”的房间,任意变换自己在房间中的位置去观察设计的效果,节约时间的同时降低了成本。随着VR技术的不断发展与完善,其在娱乐、房产开发、工业仿真、应急推演、水文地质等领域将被更广泛的应用。在我国煤炭行业领域中,准备从事矿井生产的新一批技术人员迫切需要在进入真实矿井生产环境之前对其有大致的了解,以期做好最充分的准备,极大的减少因经验不足盲目下井所导致的安全事故的频繁发生,基于虚拟现实(VR)技术的全景相机无疑是最优选择,但由于井下生产环境多比较恶劣,对于在井下使用电子设备需要做好充分的安全准备,因此考虑运用多种防爆技术对VR相机进行防爆工程改造就成了煤炭行业的迫切需求。
发明内容
本发明旨在提供一种防爆型VR相机,以使用户通过穿戴VR眼镜观看井下实景,达到身临其境的感觉。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种防爆型VR相机,包括:
防爆玻璃罩、全景VR相机、防爆手柄筒、控制电路板、矿用防爆照明灯和聚合物锂电池组,所述全景VR相机内置于所述防爆玻璃罩,所述全景VR相机与所述防爆玻璃罩均安置在所述防爆手柄筒上方,所述控制电路板内置于所述防爆手柄筒内部,所述矿用防爆照明灯设置在所述防爆手柄筒外侧,所述聚合物锂电池组内置于所述防爆手柄筒的下方底座,所述全景VR相机和所述聚合物锂电池组与所述控制电路板通过USB数据线连接,所述矿用防爆照明灯与所述控制电路板通过导线连接。
优选地,所述防爆玻璃罩包括两瓣罩体,两瓣罩体的材质均为钢化镀膜玻璃,所述防爆玻璃罩的安装使用过程中,首先在两瓣罩体剖面分别滴上紫外光固化胶,随后将两瓣罩体通过各自罩体剖面上分布的插孔组合一一对应进行无缝对接即可形成完整罩体,最后在组合而成的完整罩体的下方圆环形底面涂上紫外光固化胶贴合在所述防爆手柄筒上方即可完成所述防爆玻璃罩的安装过程。
优选地,所述全景VR相机包括6台单独的相机和1个全景相机支架组合连接而成,每个相机都开设有USB接口以供使用USB数据线与所述控制电路板进行连接,全景相机支架下方为内部中空的柱型螺丝,全景VR相机与所述防爆手柄筒之间具有良好的密封性。
优选地,所述防爆手柄筒的材质为不锈钢304/316L,防爆手柄筒分上半部分和下半部分,上半部分用于安设所述全景VR相机、所述控制电路板和所述矿用防爆照明灯,下半部分为电池隔爆壳,用于安设所述聚合物锂电池组,防爆手柄筒的上半部分的上方为相机底座,相机底座中部为螺纹孔,防爆手柄筒的上半部分的下方设有线孔且手柄筒内壁表面安设有一USB数据线集线器。
优选地,所述控制电路板为印刷电路板,电路板内置有3节规格为“电压1.5V”的电池用于所述矿用防爆照明灯的供电。
优选地,所述矿用防爆照明灯有两种类型,分别为固定型照明灯和全景型照明灯;两种类型防爆照明灯的光线均成广角发散;两种类型的照明灯规格均为“功率1W,电压2.79-3.99V,电流350mA”;两种类型的照明灯与所述控制电路板外侧的两个接口通过导线连接,导线均为rvb2*0.3红黑线。
优选地,所述聚合物锂电池组规格为“12V18AH”,电池组与所述防爆手柄筒内置的USB数据线集线器进行连接时所使用的导线为rvb2*0.3红黑线。
优选地,所述全景VR相机组成部分中的6台单独的相机,不同于传统意义的相机之处在于机身经过技术改造均开设有一个USB接口,其接口种类设置为B-5Pin型接口。
优选地,所述防爆型VR相机在各个构件安装完毕投入使用之前,在容易产生缝隙处裹缠绝缘胶带,如所述防爆玻璃罩与所述防爆手柄筒贴合处、所述防爆手柄筒上半部分和下半部分贴合处。
与相关装置相比,本发明具有如下优点:
本发明所述及的一种防爆型VR相机,采用本安型防爆技术和隔爆型防爆技术相结合的方法,极大地提高了本装置的安全系数与适应多种恶劣环境的能力;在控制电路板的作用下,VR相机的充电实现自动化,当检测到相机锂电池电压小于3.7v时将会自动开始充电,当检测到电量充满时将会自动断电,极大地提高了本装置的续航里程,方便了用户的使用;在控制电路板的作用下,采用的两种类型的矿用防爆照明灯均能够通过防爆手柄筒表面外置的亮度调节旋钮调节亮度,保证相机在各种摄制环境下全方位、多角度都有适宜亮度,录制效果良好;采用的零件与材料价格低廉,安装工艺简单,极大的降低了制造成本。
本发明可以达到组装而成的防爆型VR相机可在生产环境严苛的矿井、尤其是高瓦斯矿井中安全使用的目的,且摄制而成的全景影像可满足不同类型的用户需求。需要特别指出的是:本发明是基于矿井的具体情境提出制作的,但其使用范围不仅仅局限于煤炭行业领域,还包括其他任何可能发生爆炸等安全事故的生产环境(爆炸性粉尘环境与爆炸性气体环境)中,具体如石油和化工等众多工业领域。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的防爆手柄筒部分结构示意图;
图3为本发明的内部结构示意图;
图4为本发明的防爆手柄筒的下方电池底座立体结构示意图;
图5为本发明的聚合物锂电池组的立体结构示意图;
图6为本发明的控制电路板内部的功能与结构示意图;
图7为本发明的防爆玻璃罩的立体结构示意图;
图8为本发明的全景相机支架安装在防爆手柄筒上方的操作示意图;
图9为本发明的单独相机的立体结构示意图;
图中:1—全景VR相机;2—防爆玻璃罩;3—防爆手柄筒;4—固定型矿用防爆照明灯;5—全景型矿用防爆照明灯;6—固定型照明灯开关;7—固定型照明灯亮度调节旋钮;8—全景型照明灯开关;9—全景型照明灯亮度调节旋钮;10—电池隔爆壳;11—控制电路板;12—USB数据线;13—USB数据线集线器;14—聚合物锂电池组;15—电池底座;16—联结口;17—聚合物锂电池;18—模数转换器;19—微控制器(单片机);20—插销;21—孔槽;22—全景相机支架;23—柱型螺丝;24—相机底座;25—USB接口。
具体实施方式
下面对本发明做进一步描述,但本发明的保护范围并不局限于以下所描述具体实施方式的范围。
结合图1、图3、图4、图5、图7、图8、图9,展示了一种防爆型VR相机;该防爆型VR相机,其中:
全景VR相机1内置于防爆玻璃罩2,6台单独相机安装入全景相机支架22中组合成完整的全景VR相机1,防爆玻璃罩2的两瓣罩体通过插销20和孔槽21配合形成插孔组合进而组成完整罩体,全景相机支架22下方的柱型螺丝23旋进相机底座24的螺纹孔中进行固定,全景VR相机1与防爆玻璃罩2均安置在防爆手柄筒3上方,控制电路板11内置于防爆手柄筒内部,固定型矿用防爆照明灯4与全景型矿用防爆照明灯5设置在防爆手柄筒3外侧,聚合物锂电池组14内置于防爆手柄筒3下方电池隔爆壳10的电池底座15上,全景VR相机1组成中的6台单独相机的USB接口25与控制电路板11通过USB数据线12连接,控制电路板11与USB数据线集线器13通过USB数据线12连接,USB数据线集线器13与聚合物锂电池组14通过导线连接,具体表现为导线与聚合物锂电池组14的联结口16相连,电池组中包裹有6节聚合物锂电池17。固定型矿用防爆照明灯4和全景型矿用防爆照明灯5均与控制电路板11通过导线连接。
结合图1、图2、图3、图6、图7,组装完毕本发明后,将进入使用阶段,在使用过程中,大体包括如下使用步骤与内部动作:
(1)检查各个部件之间的连接是否完好:查看用于连接各个部件的USB数据线12、导线本身情况是否有破损,如有破损及时进行更换,接口之间是否紧密接触,如接触不紧密及时手工调整使接触紧密,完毕后进行下一步骤;
(2)检查全景VR相机1是否安装固定完好:晃动防爆手柄筒3,观察晃动过程中全景VR相机1是否相对整体装置具有良好的固结稳定性,当发现相机有松动脱落的情况,及时打开防爆玻璃罩2重新安装固定相机,当发现相机稳定的安装在防爆手柄筒3上方时,进行下一步骤;
(3)检查防爆玻璃罩2是否安装完好:查看组成防爆玻璃罩2的两瓣罩体的插销20和孔槽21是否整齐对接、严丝合缝,查看防爆玻璃罩2与防爆手柄筒3上部的贴合是否严丝合缝,如贴合有缝隙,则重新安设防爆玻璃罩2,完毕后进行下一步骤;
(4)检查设备外部是否完好:检查固定型矿用防爆照明灯4和全景型矿用防爆照明灯5与防爆手柄筒3的接触部位是否漏出缝隙,防爆手柄筒3的上下部连接处是否有缝隙,如有缝隙,使用绝缘胶带缠紧缝隙处使其不漏出,完毕后进行下一步骤;
(5)完成上述(1)~(4)步骤后,进行防爆型VR相机的正式使用,首先遥控开启全景VR相机1,工作人员手持设备进入矿井正式环境;
(6)当周围水平方向光线较昏暗时,按下固定型照明灯开关6,打开固定型矿用防爆照明灯4,转动固定型照明灯亮度调节旋钮7,调节水平方向光线至适宜亮度;
(7)当周围上下方向光线较昏暗时,按下全景型照明灯开关8,打开全景型矿用防爆照明灯5,转动全景型照明灯亮度调节旋钮9,调节上下方向光线至适宜亮度;
(8)完成(6)、(7)步骤后,将提供给全景VR相机1以最适宜的摄制亮度,开始进行摄制,并随着摄制环境光线的变化随时调节亮度旋钮以保证最佳的摄制亮度;
(9)随着全景VR相机1的使用,其内部锂电池的电量不断减少,控制电路板11内部的模数转换器18将锂电池电压值转换成数字量发送到微控制器19中进行处理,微控制器19再将处理结果转换为I/O口的开关量用以控制充电电路的导通与断开,通过编程可实现如下功能:当相机锂电池电压小于3.7v时将会自动开始充电,当检测到电量充满时将会自动断电,极大地提高了设备的续航能力;
(10)当影像摄制完成后,工作人员将设备带离矿井正式环境,将影像数据导出,通过专业的全景图制作软件进行图像的拼接,制作成完整的全景影像并导入VR穿戴设备中,提供给用户进行使用与观看。
本发明可以达到组装而成的防爆型VR相机可在生产环境严苛的矿井、尤其是高瓦斯矿井中安全使用的目的,且摄制而成的全景影像可满足不同类型的用户需求。需要特别指出的是:本发明是基于矿井的具体情境提出制作的,但其使用范围不仅仅局限于煤炭行业领域,还包括其他任何可能发生爆炸等安全事故的生产环境(爆炸性粉尘环境与爆炸性气体环境)中,具体如石油和化工等众多工业领域。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用以限定本发明的范围。应当说明的是,任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下,所做出的所有等同替换、明显变形形式,均落在本说明书的实质范围之内,理应受到本发明的保护。
Claims (9)
1.一种防爆型VR相机,其特征在于:所述防爆型VR相机的装置包括:
防爆玻璃罩、全景VR相机、防爆手柄筒、控制电路板、矿用防爆照明灯和聚合物锂电池组,所述全景VR相机内置于所述防爆玻璃罩,所述全景VR相机与所述防爆玻璃罩均安置在所述防爆手柄筒上方,所述控制电路板内置于所述防爆手柄筒内部,所述矿用防爆照明灯设置在所述防爆手柄筒外侧,所述聚合物锂电池组内置于所述防爆手柄筒的下方底座,所述全景VR相机与所述控制电路板通过USB数据线连接,所述聚合物锂电池组与所述控制电路板以USB数据线集线器为媒介进行连接,所述矿用防爆照明灯与所述控制电路板通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的一种防爆型VR相机,其特征在于:
所述防爆玻璃罩包括两瓣罩体,两瓣罩体的材质均为钢化镀膜玻璃,所述防爆玻璃罩的安装使用过程中,首先在两瓣罩体剖面分别滴上紫外光固化胶,随后将两瓣罩体通过各自罩体剖面上分布的插孔组合一一对应进行无缝对接即可形成完整罩体,最后在组合而成的完整罩体的下方圆环形底面涂上紫外光固化胶贴合在所述防爆手柄筒上方即可完成所述防爆玻璃罩的安装过程。
3.根据权利要求1所述的一种防爆型VR相机,其特征在于:
所述全景VR相机包括6台单独的相机和1个全景相机支架组合连接而成,每个相机都开设有USB接口以供使用USB数据线与所述控制电路板进行连接,全景相机支架下方为内部中空的柱型螺丝,全景VR相机与所述防爆手柄筒之间具有良好的密封性。
4.根据权利要求1所述的一种防爆型VR相机,其特征在于:
所述防爆手柄筒的材质为不锈钢304/316L,防爆手柄筒分上半部分和下半部分,上半部分用于安设所述全景VR相机、所述控制电路板和所述矿用防爆照明灯,防爆手柄筒的上半部分的上方为相机底座,相机底座中部为螺纹孔,该螺纹孔用于与所述全景VR相机组成部分中全景相机支架下方的柱型螺丝配合使用,防爆手柄筒的上半部分的下方设有线孔且手柄筒内壁表面安设有一USB数据线集线器,USB数据线通过上方的螺纹孔将所述全景VR相机与所述控制电路板连接,导线通过下方的线孔将USB数据线集线器与所述聚合物锂电池组连接;下半部分用于安设所述聚合物锂电池组,防爆手柄筒的下半部分的上方设有线孔,该线孔与防爆手柄筒上半部分的下方线孔贴合,线孔贴合处便于导线的通过,防爆手柄筒的下半部分的下方为电池底座;所述防爆手柄筒的上半部分和下半部分贴合,具有良好的密封性。
5.根据权利要求1所述的一种防爆型VR相机,其特征在于:
所述控制电路板为印刷电路板,内含模数转换器、单片机、晶振、发光二极管、光耦继电器、调光电位器、滑动变阻器和3节规格为“电压1.5V”的电池,所述控制电路板上方和下方均有6个USB接口,上方USB接口用于使用USB数据线与全景VR相机相连,下方USB接口用于使用USB数据线与USB数据线集线器相连,所述控制电路板外侧设有两个接口分别用于与不同类型的所述矿用防爆照明灯连接。
6.根据权利要求1所述的一种防爆型VR相机,其特征在于:
所述矿用防爆照明灯包括有两种类型,一种为固定型照明灯,数量为6个,均安装在所述防爆手柄筒外侧,用于水平方向上的照明;一种为全景型照明灯,数量为2个,通过长臂收缩紧贴在所述防爆手柄筒的左右两侧,灯头可进行360°全景调整,用于上方和下方的照明;两种类型防爆照明灯的光线均成广角发散,达到最大范围的照明效果;两种类型的照明灯规格均为“功率1W,电压2.79-3.99V,电流350mA”;固定型照明灯通过导线与所述控制电路板外侧的一个接口相连接,全景型照明灯通过导线与所述控制电路板外侧的另一个接口相连;所使用导线均为rvb2*0.3红黑线。
7.根据权利要求1所述的一种防爆型VR相机,其特征在于:
所述聚合物锂电池组规格为“12V18AH”,电池组与所述防爆手柄筒内置的USB数据线集线器进行连接时所使用的导线为rvb2*0.3红黑线。
8.根据权利要求1所述的一种防爆型VR相机,其特征在于:
所述全景VR相机组成部分中的6台单独的相机,每台相机的机身均开设有一个USB接口,其接口种类设置为B-5Pin型接口。
9.根据权利要求1所述的一种防爆型VR相机,其特征在于:
所述防爆型VR相机在各个构件安装完毕投入使用之前,在容易产生缝隙处裹缠绝缘胶带,如所述防爆玻璃罩与所述防爆手柄筒贴合处、所述防爆手柄筒上半部分和下半部分贴合处。
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