CN109240352B - 一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构，包括承接拱形柱和安装底座，承接拱形柱上设有太阳能电池板，并且安装底座上设有摄像头载位，摄像头载位包括固定安装在安装底座的弯形稳固杆和竖向连接杆，竖向连接杆的末端固定设有半球形罩壳，半球形罩壳的内部安装有摄像透明玻璃，摄像透明玻璃粘附有塑料防护外壳，半球形罩壳内还设有摄像头驱动机构，半球形罩壳的开口处内壁上设有一级卡箍圈，并且在一级卡箍圈下方设有环形挡板，塑料防护外壳上设有内凹卡槽，内凹卡槽下方的塑料防护外壳还设有卡定凸起圈；本方案实现多方位转动，提高实时监控的范围，摄像头的安装稳定，提高摄像机使用安全性和使用寿命。

Description

一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构及控制方法

技术领域

本发明涉及红外感应摄像头领域，具体为一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构及控制方法。

背景技术

红外摄像头供电低，使用的红外线分别为两种：近红外线或称短波红外线，波长0.76～1.5微米，穿入人体组织较深，约5～10毫米；远红外线或称长波红外线，波长1.5～400微米，多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2毫米，增强夜间图像捕捉能力。所以大多用户需要红外摄像头来追求很强的摄像效果。

目前传统的监控系统依赖于电力设施的运转，所以在恶劣的天气或其他导致电力和互联网中断的情况下，摄像头则无法起到正常的监控作用，就算有电池备份系统，也需要你定期更换电池，而且持续运行的时间也不能太久，使用操作麻烦，由此人们提出一种利用太阳能对红外摄像头进行供电的方式，可长时间使用，提高红外摄像头运行的稳定性，同时起到节能减排的作用。

例如，申请号为201820052779.5，专利名称为一种新型太阳能无线摄像机的实用新型专利：

其在伸缩杆上设置固定座，所述固定座的上端内表面活动安装有螺旋轴，且螺旋轴的上端外表面固定安装有摄像机，所述摄像机的前端内表面靠近中间的位置处固定安装有高清摄像头，也就是说高清摄像头的摄像角度调节是靠人为控制的，在正常使用时，还是会存在很大的不便和局限性，并不能起到多方位实时监控的作用，并且抗风能力差，在风力的作用下摄像机即可进行位置转换，容易发生掉落的情况，严重影响摄像机使用安全性和使用寿命，提高监控成本。

综上所述，红外感应摄像头在安装时黑白存在以下缺陷：摄像头为固定安装，监控角度不能变，并且在使用时的抗风能力差，不能确保在恶劣天气也能正常使用，容易发生掉落的情况，严重影响摄像机使用安全性和使用寿命，提高监控成本。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构及控制方法，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构，包括承接拱形柱，以及与承接拱形柱连接的安装底座，所述承接拱形柱上设有太阳能电池板，并且所述安装底座上设有摄像头载位，所述摄像头载位包括固定安装在安装底座的弯形稳固杆，以及设置在所述弯形稳固杆末端的竖向连接杆，所述竖向连接杆的末端固定设有半球形罩壳，所述半球形罩壳的内部安装有摄像透明玻璃，所述摄像透明玻璃的外表面固定粘附有塑料防护外壳，并且所述半球形罩壳内还设有与所述塑料防护外壳上端固定连接的摄像头驱动机构；

所述半球形罩壳的开口处内壁上设有一级卡箍圈，并且在所述一级卡箍圈下方设有安装在半球形罩壳内壁上的环形挡板，所述环形挡板、半球形罩壳和一级卡箍圈形成C字卡扣，所述塑料防护外壳上设有与一级卡箍圈匹配工作的内凹卡槽，所述内凹卡槽下方的塑料防护外壳还设有卡定凸起圈，所述卡定凸起圈对应安装在C字卡扣内。

进一步地，所述摄像头驱动机构包括设置在半球形罩壳上端内壁的水平安装板，以及设置在水平安装板上的伺服电机，所述伺服电机的驱动轴末端设有与塑料防护外壳固定安装的球面固定板。

进一步地，所述半球形罩壳的内壁还设有弱磁性贴片，所述卡定凸起圈的外侧边设有与弱磁性贴片相互吸引的异性吸附磁片，并且所述环形挡板的上表面和一级卡箍圈的下表面还设有密封橡胶圈，所述卡定凸起圈的上下表面均设有耐磨滑片圈，所述耐磨滑片圈设置在对应的密封橡胶圈内。

进一步地，所述一级卡箍圈的内表面也设有在内凹卡槽滑动的耐磨滑片圈，所述耐磨滑片在内凹卡槽内实现光滑滑动。

进一步地，所述半球形罩壳的上端设有固定连接机构，所述半球形罩壳的下端开口处还设有圆台形遮雨沿，所述固定连接机构包括设置在半球形罩壳最上端的实心穿杆，以及所述竖向连接杆内部的中空腔，所述实心穿杆安装在中空腔内，并且所述实心穿杆和中空腔上均设有穿过中心的穿行安装槽，所述穿行安装槽内设有固定串联的卡定螺栓。

进一步地，所述塑料防护外壳的下端还设有加固保护耳，所述加固保护耳通过导热硅片与摄像透明玻璃连接，并且所述加固保护耳的内表面还设有导热金属片，在所述加固保护耳的外表面还设有开口向下的散热细孔。

另外本发明还提供一种太阳能红外感应摄像头的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤100、供电，将太阳能电池板连接到蓄电池，蓄电池用于向红外感应摄像机、摄像机驱动机构、电池板驱动组件以及其他用电器件进行供电；

步骤200、调整电池板的位置，根据太阳一天中的位置变化，相应的调整太阳能电池板位置以达到较好的储能效果；

步骤300、控制摄像头持续转动，控制摄像机驱动机构稳定地转动摄像头角度，当红外感应摄像机感应到物体即可进行拍照；

步骤400、拍照信息传输，红外感应摄像机通过数据传输单元将拍照信息发送至服务后台，实现摄像监控。

进一步地，在所述步骤100中，所述蓄电池上分别设有太阳能接口和正常供电接口，并且所述蓄电池还连接有电量监控模块，所述正常供电接口还设有与控制单片机连接的程控开关，当所述电量监控模块检测到蓄电池的电量低于低电量设定值时，则所述控制单片机控制程控开关闭合，进行太阳能接口和正常供电接口的双重供电工作，当当所述电量监控模块检测到蓄电池的电量高于正常电量设定值时，则所述控制单片机控制程控开关断开，进行太阳能接口单一供电工作。

进一步地，在所述步骤200中，调整电池板位置的具体步骤为：

(1)服务后台通过定时器定时控制驱动组件工作，则传动链条旋转带动太阳能电池板移动；

(2)当太阳能电池板不进行充电工作时，则驱动组件复位，重新返回至原位置；

(3)当驱动组件返回至原位置时，控制吸附电磁铁通电，将太阳能电池板固定在承接拱形柱上。

进一步地，在步骤300中，所述红外摄像头的转动方式可以为周期式的循环转动，也可以为设定范围的往复式转动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的摄像头可在太阳能供电下实现多方位转动，提高实时监控的范围，并且在摄像头添加红外感应单元，在夜晚也可提高拍摄的清晰性，另外摄像头的安装稳定，确保在恶劣天气也能正常使用，提高摄像机使用安全性和使用寿命；

(2)本发明增加对太阳能储能的监控模块，可实时监控供电能力，并且增加市电接口，在太阳能不充足的情况下，自动补充电量，保证摄像头能够稳定的进行监控工作。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的摄像头载位侧视结构示意图；

图3为本发明的半球形罩壳侧剖结构示意图；

图4为本发明的一级卡箍圈切割结构示意图；

图5为本发明的塑料防护外壳结构示意图；

图6为本发明的摄像头控制方法流程图；

图中标号：

1-承接拱形柱；2-安装底座；3-太阳能电池板；4-摄像头载位；5-摄像头驱动机构；6-一级卡箍圈；7-环形挡板；8-C字卡扣；9-内凹卡槽；10-卡定凸起圈；11-弱磁性贴片；12-异性吸附磁片；13-密封橡胶圈；14-耐磨滑片圈；15-固定连接机构；16-圆台形遮雨沿；17-加固保护耳；18-导热硅片；19-导热金属片；20-散热细孔；

401-弯形稳固杆；402-竖向连接杆；403-半球形罩壳；404-摄像透明玻璃；405-塑料防护外壳；

501-水平安装板；502-伺服电机；503-球面固定板；

1501-实心穿杆；1502-中空腔；1503-穿行安装槽；1504-卡定螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构，一种太阳能红外感应摄像头的太阳能板转动机构，包括承接拱形柱1，以及与承接拱形柱1连接的安装底座2，所述承接拱形柱1上设有太阳能电池板3，并且所述安装底座2上设有摄像头载位4，本实施方式中的太阳能电池板3安装在承接拱形柱1上，并且可在承接拱形柱1上移动位置，具体的移动方式将在下文中详细阐述。

安装底座2用以承载太阳能电池板3和摄像头，并且安装底座2可设置在其他物体上实现监控，摄像头载位4用于安装红外感应摄像头，进行实时监控。

如图2所示，所述摄像头载位4包括固定安装在安装底座2的弯形稳固杆401，以及设置在所述弯形稳固杆401末端的竖向连接杆402，所述竖向连接杆402的末端固定设有半球形罩壳403，所述半球形罩壳403的内部安装有摄像透明玻璃404，摄像透明玻璃404内设有红外感应摄像头进行拍照，摄像透明玻璃404的上部分安装在半球形罩壳403内，半球形罩壳403对摄像透明玻璃404起到一定的保护作用。

所述摄像透明玻璃404的外表面固定粘附有塑料防护外壳405，并且所述半球形罩壳403内还设有与所述塑料防护外壳405上端固定连接的摄像头驱动机构5，塑料防护外壳405方便与摄像头驱动机构5的驱动轴连接，从而摄像头驱动机构5在工作时，可带动摄像透明玻璃404转动，进而使得红外感应摄像头实现多方位的拍摄监控。

如图3所示，所述半球形罩壳403的上端设有固定连接机构15，所述半球形罩壳403的下端开口处还设有圆台形遮雨沿16，固定连接机构15的作用是将半球形罩壳403与竖向连接杆402安装在一起，并且提高半球形罩壳403的抗风能力，圆台形遮雨沿16对雨水起到导向的作用，减少摄像透明玻璃404上的雨水，从而提高拍照时的清晰性。

所述固定连接机构包括设置在半球形罩壳403最上端的实心穿杆1501，以及所述竖向连接杆402内部的中空腔1502，所述实心穿杆1501安装在中空腔1502内，并且所述实心穿杆1501和中空腔1502上均设有穿过中心的穿行安装槽1503，所述穿行安装槽1503内设有固定串联的卡定螺栓1504。

所述摄像头驱动机构5包括设置在半球形罩壳403上端内壁的水平安装板501，以及设置在水平安装板501上的伺服电机502，所述伺服电机502的驱动轴末端设有与塑料防护外壳405固定安装的球面固定板503，伺服电机502可正转工作，也可反转工作，同时伺服电机502在工作时通过球面固定板503带动塑料防护外壳405正反旋转。

需要补充说明的是，所述球面固定板503通过膨胀螺栓与塑料防护外壳405固定安装，提高伺服电机502在驱动工作时的稳定性，确保球面固定板503和塑料防护外壳405不会发生脱落。

如图4和图5所示，所述半球形罩壳403的开口处内壁上设有一级卡箍圈6，所述塑料防护外壳405上设有与一级卡箍圈6匹配工作的内凹卡槽9，所述一级卡箍圈6的内表面也设有在内凹卡槽9滑动的耐磨滑片圈14，所述耐磨滑片圈14在内凹卡槽9内实现光滑滑动，一级卡箍圈6和内凹卡槽9的相互卡定作用，可将半球形罩壳403与塑料防护外壳405固定，防止塑料防护外壳405在旋转时发生其他方向的移动，并且可提高塑料防护外壳405的抗风性能，保证红外感应摄像头在工作时的稳定性。

耐磨滑片圈14可减少塑料防护外壳405在旋转工作时受到的摩擦力，从而在提高塑料防护外壳405抗风性能的同时，确保塑料防护外壳405的正常工作，防止发生卡定的情况。

在所述一级卡箍圈6下方设有安装在半球形罩壳403内壁上的环形挡板7，所述环形挡板7、半球形罩壳403和一级卡箍圈6形成C字卡扣8，所述内凹卡槽9下方的塑料防护外壳405还设有卡定凸起圈10，所述卡定凸起圈10对应安装在C字卡扣8内，环形挡板7起到二级卡定的作用，并且塑料防护外壳405在正常固定时，一级卡箍圈6和卡定凸起圈10的侧剖面为“S形”，可进一步提高塑料防护外壳405在旋转时的稳定性。

所述半球形罩壳403的内壁还设有弱磁性贴片11，所述卡定凸起圈10的外侧边设有与弱磁性贴片11相互吸引的异性吸附磁片12，弱磁性贴片11和异性吸附磁片12具有一定的吸引能力，塑料防护外壳405在不旋转工作时，可保证其抗风稳定性，同时塑料防护外壳405旋转工作时，弱磁性贴片11和异性吸附磁片12之间的吸引力不会影响塑料防护外壳405的工作时，此时塑料防护外壳405也具有一定的抗风稳定性。

所述环形挡板7的上表面和一级卡箍圈6的下表面还设有密封橡胶圈13，所述卡定凸起圈10的上下表面均设有耐磨滑片圈14，所述耐磨滑片圈14设置在对应的密封橡胶圈13内，增加塑料防护外壳405在竖直方向的稳定性，确保塑料防护外壳405在外力作用下不会上下移动。

所述塑料防护外壳405的下端还设有加固保护耳17，所述加固保护耳17通过导热硅片18与摄像透明玻璃404连接，并且所述加固保护耳17的内表面还设有导热金属片19，在所述加固保护耳17的外表面还设有开口向下的散热细孔20，红外感应摄像头在长时间工作后会产热，导热硅片18、导热金属片19和散热细孔20均提高了半球形罩壳403和摄像透明玻璃404内部的散热能力，避免天气冷时，摄像透明玻璃404上出现雾水，从而提高拍摄的清晰性。

实施例2

如图6所示，本发明根据太阳能红外感应摄像头还提供了一种太阳能红外感应摄像头的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤一、供电，将太阳能电池板连接到蓄电池，蓄电池用于向红外感应摄像机、摄像机驱动机构、电池板驱动组件以及其他用电器件进行供电。

在此步骤中，所述蓄电池上分别设有太阳能接口和正常供电接口，并且所述蓄电池还连接有电量监控模块，所述正常供电接口还设有与控制单片机连接的程控开关，当所述电量监控模块检测到蓄电池的电量低于低电量设定值时，则所述控制单片机控制程控开关闭合，进行太阳能接口和正常供电接口的双重供电工作，当当所述电量监控模块检测到蓄电池的电量高于正常电量设定值时，则所述控制单片机控制程控开关断开，进行太阳能接口单一供电工作。

步骤二、调整电池板的位置，根据太阳在一天中的位置变化，相应的调整太阳能电池板位置以达到较好的储能效果，也就是说太阳能电池板根据太阳的位置变化，实现自适应性的位置调整，从而使得电池板接收最充足的太阳能，提高对太阳能的利用率，完成对用电组件的供电，实现节能减排。

调整电池板位置的具体步骤为：

(1)服务后台通过定时器定时控制驱动组件工作，则传动链条旋转带动太阳能电池板移动，比如说太阳正常的东升西落，每隔一定的时间驱动组件工作，带动太阳能电池板实现位置调整，从而提高对太阳能的利用率，当然也可根据太阳能电池板上的控件接收强度调整太阳能电池板位置，在本实施方式中，只要能控制太阳能电池板对应到最强太阳能位置的控制方式均可使用。

(2)当太阳能电池板不进行充电工作时，则驱动组件驱动太阳能电池板复位，重新返回至原位置，可就是说太阳能电池板不再储能的时候，则驱动组件驱动太阳能电池板返回至原位置，进行下一个电池板调控周期。

(3)当驱动组件返回至原位置时，控制吸附电磁铁通电，将太阳能电池板固定在承接拱形柱上，在这里为了提高太阳能电池板的抗风能力，则吸附电磁铁通电，牢牢的固定在承接拱形柱上。

步骤三、控制摄像头持续转动，控制摄像机驱动机构稳定地转动摄像头角度，当红外感应摄像机感应到物体移动时即可进行拍照，所述红外摄像头的转动方式可以为周期式的循环转动，也可以为设定范围的往复式转动。

步骤四、拍照信息传输，红外感应摄像机通过数据传输单元将拍照信息发送至服务后台，实现摄像监控。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构，包括承接拱形柱（1），以及与承接拱形柱（1）连接的安装底座（2），所述承接拱形柱（1）上设有太阳能电池板（3），并且所述安装底座（2）上设有摄像头载位（4），其特征在于：所述摄像头载位（4）包括固定安装在安装底座（2）的弯形稳固杆（401），以及设置在所述弯形稳固杆（401）末端的竖向连接杆（402），所述竖向连接杆（402）的末端固定设有半球形罩壳（403），所述半球形罩壳（403）的内部安装有摄像透明玻璃（404），所述摄像透明玻璃（404）的外表面固定粘附有塑料防护外壳（405），并且所述半球形罩壳（403）内还设有与所述塑料防护外壳（405）上端固定连接的摄像头驱动机构（5）；

所述半球形罩壳（403）的开口处内壁上设有一级卡箍圈（6），并且在所述一级卡箍圈（6）下方设有安装在半球形罩壳（403）内壁上的环形挡板（7），所述环形挡板（7）、半球形罩壳（403）和一级卡箍圈（6）形成C字卡扣（8），所述塑料防护外壳（405）上设有与一级卡箍圈（6）匹配工作的内凹卡槽（9），所述内凹卡槽（9）下方的塑料防护外壳（405）还设有卡定凸起圈（10），所述卡定凸起圈（10）对应安装在C字卡扣（8）内。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构，其特征在于：所述摄像头驱动机构（5）包括设置在半球形罩壳（403）上端内壁的水平安装板（501），以及设置在水平安装板（501）上的伺服电机（502），所述伺服电机（502）的驱动轴末端设有与塑料防护外壳（405）固定安装的球面固定板（503）。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构，其特征在于：所述半球形罩壳（403）的内壁还设有弱磁性贴片（11），所述卡定凸起圈（10）的外侧边设有与弱磁性贴片（11）相互吸引的异性吸附磁片（12），并且所述环形挡板（7）的上表面和一级卡箍圈（6）的下表面还设有密封橡胶圈（13），所述卡定凸起圈（10）的上下表面均设有耐磨滑片圈（14），所述耐磨滑片圈（14）设置在对应的密封橡胶圈（13）内。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构，其特征在于：所述一级卡箍圈（6）的内表面也设有在内凹卡槽（9）滑动的耐磨滑片圈（14），所述耐磨滑片圈（14）在内凹卡槽（9）内实现光滑滑动。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构，其特征在于：所述半球形罩壳（403）的上端设有固定连接机构（15），所述半球形罩壳（403）的下端开口处还设有圆台形遮雨沿（16），所述固定连接机构包括设置在半球形罩壳（403）最上端的实心穿杆（1501），以及所述竖向连接杆（402）内部的中空腔（1502），所述实心穿杆（1501）安装在中空腔（1502）内，并且所述实心穿杆（1501）和中空腔（1502）上均设有穿过中心的穿行安装槽（1503），所述穿行安装槽（1503）内设有固定串联的卡定螺栓（1504）。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构，其特征在于：所述塑料防护外壳（405）的下端还设有加固保护耳（17），所述加固保护耳（17）通过导热硅片（18）与摄像透明玻璃（404）连接，并且所述加固保护耳（17）的内表面还设有导热金属片（19），在所述加固保护耳（17）的外表面还设有开口向下的散热细孔（20）。

7.一种太阳能红外感应摄像头的控制方法，采用权利要求1-6任一所述的一种太阳能红外感应摄像头的摄像头转动机构，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤100、供电，将太阳能电池板连接到蓄电池，蓄电池用于向红外感应摄像机、摄像机驱动机构、电池板驱动组件以及其他用电器件进行供电；

步骤200、调整电池板的位置，根据太阳一天中的位置变化，相应的调整太阳能电池板位置以达到较好的储能效果；

步骤300、控制摄像头持续转动，控制摄像机驱动机构稳定地转动摄像头角度，当红外感应摄像机感应到物体即可进行拍照；

步骤400、拍照信息传输，红外感应摄像机通过数据传输单元将拍照信息发送至服务后台，实现摄像监控。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能红外感应摄像头的控制方法，其特征在于，在所述步骤100中，所述蓄电池上分别设有太阳能接口和正常供电接口，并且所述蓄电池还连接有电量监控模块，所述正常供电接口还设有与控制单片机连接的程控开关，当所述电量监控模块检测到蓄电池的电量低于低电量设定值时，则所述控制单片机控制程控开关闭合，进行太阳能接口和正常供电接口的双重供电工作，当当所述电量监控模块检测到蓄电池的电量高于正常电量设定值时，则所述控制单片机控制程控开关断开，进行太阳能接口单一供电工作。

9.根据权利要求7所述的一种太阳能红外感应摄像头的控制方法，其特征在于，在所述步骤200中，调整电池板位置的具体步骤为：

（1）服务后台通过定时器定时控制驱动组件工作，则传动链条旋转带动太阳能电池板移动；

（2）当太阳能电池板不进行充电工作时，则驱动组件复位，重新返回至原位置；

（3）当驱动组件返回至原位置时，控制吸附电磁铁通电，将太阳能电池板固定在承接拱形柱上。

10.根据权利要求7所述的一种太阳能红外感应摄像头的控制方法，其特征在于，在步骤300中，所述红外感应摄像头的转动方式为周期式的循环转动，或设定范围的往复式转动。