CN112351182A - 自动除尘摄像仪及摄像仪除尘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及监控技术领域，具体为自动除尘摄像仪，包括外壳，其一侧表面设有开口；无线摄像头，设置在外壳内部，且无线摄像头的图像获取镜头由开口处向外设置；第一密封压板，设置在外壳上且位于开口周围；以及第一卷、第一电机、第二卷和第一密封膜，所述第一卷和第二卷均设置在外壳内且分别位于开口两侧，第一密封膜缠绕在第一卷和第二卷上，所述第一电机的动力端与第二卷连接，所述第一电机驱动第二卷收卷并通过第一密封膜驱动第一卷放卷，所述第一密封膜封闭在外壳的开口处，且第一密封膜与外壳开口处通过第一密封压板形成滑动密封。本自动除尘摄像仪可实现避免摄像头附着固体颗粒，避免摄像头失效。本发明还提供对应的摄像仪除尘方法。
Description
技术领域
本发明涉及监控技术领域，特别是自动除尘摄像仪及摄像仪除尘方法。
背景技术
近年随着煤炭工业的发展，自动化程度越来越高，但是在掘进工作面，因为在掘进的过程中环境异常恶劣，尚无法实现掘进过程无人值守，其中主要的困难在于无法实现自动可视化监控措施，即使掘进机的控制和液压系统能够达到远程控制的水平，但是由于缺乏自动化远程监控这双“眼睛”，相当于只能做到闭着眼睛，最终无法实现掘进过程无人值守。要想实现掘进无人值守，最大程度上保证施工人员安全，急需远程自动可视化监控这双“眼睛”。
在现有的自动视觉监控系统中，大部分的摄像头不适合应用在掘进的工作环境中，因为在掘进的过程中会产生大量的煤粉粉尘，同时伴随着喷雾，会形成泥浆一样同时伴有油性介质的煤泥，很快糊在摄像头镜头面板上，导致一般的摄像头无法使用。传统的自清洗摄像头通过加入压风、高压水、镜头雨刷器等来解决摄像头除尘问题，但是效果并不理想。加入压风，只能延缓镜头污浊的进程，况且不能阻止带有油性的颗粒状煤粉附着；加入高压水并通过雨刷器的方式，也不能实现自清洗的功能，因为带有油性的煤粉颗粒会随着雨刷刮花摄像头镜头玻璃，而导致摄像头失效。
为了实现掘进工作面无人值守，提高掘进工作面自动化安全生产水平，急需一种可自动除尘摄像仪及视频监控方法，实现掘进工作面安全、高效、智能化生产。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出的自动除尘摄像仪，其可实现避免摄像头附着固体颗粒，避免摄像头失效。本发明还提供对应的摄像仪除尘方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
在第一个技术方案中，自动除尘摄像仪，包括
外壳，其一侧表面设有开口；
无线摄像头，设置在外壳内部，且无线摄像头的图像获取镜头由开口处向外设置；
第一密封压板，设置在外壳上且位于开口周围；以及
第一卷、第一电机、第二卷和第一密封膜，所述第一卷和第二卷均设置在外壳内且分别位于开口两侧，第一密封膜缠绕在第一卷和第二卷上，所述第一电机的动力端与第二卷连接，所述第一电机驱动第二卷收卷并通过第一密封膜驱动第一卷放卷，所述第一密封膜封闭在外壳的开口处，且第一密封膜与外壳开口处通过第一密封压板形成滑动密封。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述第二卷和第一电机设置在开口下侧，所述第一卷设置在开口的上侧。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述自动除尘摄像仪还包括第二密封膜、第三卷和第二电机，其中第二电机的动力端与第三卷对接，所述第二密封膜缠绕在第一卷和第三卷上，所述第二电机驱动第三卷收卷并通过第二密封膜驱动第一卷放卷，所述第二密封膜由开口上沿处从外壳内移植外壳外，且第二电机与第一电机同步动作。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述第三卷和第二电机分别设置在外壳内部且位于第一卷上方，所述外壳朝向开口一侧顶部设有第二密封压板，所述第二密封膜由第二密封板处从外壳外移植外壳内。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述第一密封压板由可控的电磁铁、以及与电磁铁配合的磁铁压板组成。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述第一电机和第二电机均为步进电机。
在第二个技术方案中，摄像仪除尘方法，使用第一个技术方案中的自动除尘摄像仪，包括以下步骤，
步骤1、判断无线摄像头获取影像是否清晰，如无线摄像头获取影像不清晰实施步骤2；
步骤2、控制第一电机转动并驱动第二卷收卷，第二卷通过第一密封膜驱动第一卷放卷，在第一电机转动一定时间后摄像头获取影像清晰，停止第一电机转动，完成摄像仪除尘。
在第二个技术方案中，作为优选的，在步骤1中通过视频软件识别图像处理技术来检测视频中单个帧图像中的线条以检测到失焦的情况，当在图像分析中检测单帧图像中线条的宽度超过设定阈值，则可判断图像失焦，控制第一电机转动并驱动第二卷转动，直至视频软件识别认定镜头清洁度符合要求后，第一电机停止工作。
在第三个技术方案中，摄像仪除尘方法，使用第一个技术方案中的自动除尘摄像仪，包括以下步骤，
步骤1、判断无线摄像头获取影像是否清晰，如无线摄像头获取影像不清晰实施步骤2；
步骤2、控制第一电机转动并驱动第二卷收卷，控制第二电机转动并驱动第三卷收卷，同时通过第一密封膜、第二密封膜驱动第一卷放卷，在第一电机转动一点时间后摄像头获取影像清晰，停止第一电机转动，完成摄像仪除尘。
使用本发明的有益效果是：
通过电机带动卷轴转动，自动更换摄像头前方塑料膜，同时结合无线控制技术，可实现摄像仪自动除尘，与现有的自清洗摄像头相比，解决了清洗过程中煤泥导致的摄像头模糊损坏等问题，具有操作简单，成本低，可靠性较好等优点。
附图说明
图1.本发明自动除尘摄像仪第一个实施例中的结构示意图。
图2.本发明自动除尘摄像仪第二个实施例中的结构示意图。
图3.本发明自动除尘摄像仪第三个实施例中的结构示意图。
附图标记包括：
10-外壳，11-第一密封压板，111-电磁铁，112-磁铁压板，21-第一卷，22-第一电机，23-第二卷，24-第一密封膜，25-第二密封膜，26-第二密封压板，27-第三卷，28-第二电机，30-无线摄像头，40-控制板，50-防爆电源。
具体实施方式
为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提出的自动除尘摄像仪，包括外壳10，其一侧表面设有开口；无线摄像头30，设置在外壳10内部，且无线摄像头30的图像获取镜头由开口处向外设置；第一密封压板11，设置在外壳10上且位于开口周围；以及第一卷21、第一电机22、第二卷23和第一密封膜24，第一卷21和第二卷23均设置在外壳10内且分别位于开口两侧，第一密封膜24缠绕在第一卷21和第二卷23上，第一电机22的动力端与第二卷23连接，第一电机22驱动第二卷23收卷并通过第一密封膜24驱动第一卷21放卷，第一密封膜24封闭在外壳10的开口处，且第一密封膜24与外壳10开口处通过第一密封压板11形成滑动密封。
作为优选的，第二卷23和第一电机22设置在开口下侧，第一卷21设置在开口的上侧。第一电机22和第二电机28均为步进电机，第一电机22和第二电机28转动后，第一密封膜24可实现外壳10开口处完全替换。
具体如下，本实施例中外壳10内部还具有控制板40，控制板40与无线摄像头30电性连接，控制板40还跟第一电机22电性连接，外壳10外部设置防爆电源50，防爆电源50通过控制板40对无线摄像头30供电，在无线摄像头30获取画面不清晰的情况下，外部控制装置想控制板40发出控制信号，控制板40向第一电机22发出驱动信号，第一电机22转动控制第二卷23收卷，第二卷23通过第一密封膜24带动第一卷21放卷。在第一密封膜24通过外壳10开口处的过程中，第一密封压板11持续对第一密封膜24实施滑动密封，实现第一密封膜24的替换。
实施例2
如图2所示，实施例2的自动除尘摄像仪是在实施例1的自动除尘摄像仪的基础上进行夹装第二密封膜25、第三卷27和第二电机28，可消除开口上沿处积灰造成第一密封膜24模糊的问题。本实施例中，控制板40跟第一电机22和第二电机28电性连接。
其中自动除尘摄像仪还包括第二密封膜25、第三卷27和第二电机28，其中第二电机28的动力端与第三卷27对接，第二密封膜25缠绕在第一卷21和第三卷27上，第二电机28驱动第三卷27收卷并通过第二密封膜25驱动第一卷21放卷，第二密封膜25由开口上沿处从外壳10内移植外壳10外，且第二电机28与第一电机22同步动作。
作为优选的，第三卷27和第二电机28分别设置在外壳10内部且位于第一卷21上方，外壳10朝向开口一侧顶部设有第二密封压板26，第二密封膜25由第二密封板处从外壳10外移植外壳10内。
第一密封膜24的移动实现开口对应处密封膜的替换，第二密封膜25的移动可消除开口上沿处积灰。
实施例3
如图3所示，本实施例可以视为实施例1或实施例2中的自动除尘摄像仪的优化技术方案，在此方案中优化第一密封压板11的结构。本实施例中，控制板40跟第一电机22、第二电机28和电磁铁111电性连接。
第一密封压板11由可控的电磁铁111、以及与电磁铁111配合的磁铁压板112组成。
以实施例1中的自动除尘摄像仪为例，无线摄像头30前面第一膜被污染，视频画面模糊，控制板40发出指令，电磁铁111上电充磁，排斥开上可伸缩密封磁铁压板112后，第一电机22工作，使第二卷23转动，一定时间后，视频画面清晰，第一电机22停止工作，电磁铁111断电，上可伸缩密封磁铁压板112归位。
实施例4
摄像仪除尘方法，使用实施例1中的自动除尘摄像仪，包括以下步骤，
步骤1、判断无线摄像头30获取影像是否清晰，如无线摄像头30获取影像不清晰实施步骤2；
步骤2、控制第一电机22转动并驱动第二卷23收卷，第二卷23通过第一密封膜24驱动第一卷21放卷，在第一电机22转动一定时间后摄像头获取影像清晰，停止第一电机22转动，完成摄像仪除尘。
作为优选的，在步骤1中通过视频软件识别图像处理技术来检测视频中单个帧图像中的线条以检测到失焦的情况，当在图像分析中检测单帧图像中线条的宽度超过设定阈值，则可判断图像失焦，控制第一电机22转动并驱动第二卷23转动，直至视频软件识别认定镜头清洁度符合要求后，第一电机22停止工作。
实施例5
摄像仪除尘方法，使用实施例2中的自动除尘摄像仪，包括以下步骤，
步骤1、判断无线摄像头30获取影像是否清晰，如无线摄像头30获取影像不清晰实施步骤2；
步骤2、控制第一电机22转动并驱动第二卷23收卷，控制第二电机28转动并驱动第三卷27收卷，同时通过第一密封膜24、第二密封膜25驱动第一卷21放卷，在第一电机22转动一点时间后摄像头获取影像清晰，停止第一电机22转动，完成摄像仪除尘。
上述实施例中，第一密封膜24和第二密封膜25可以理解为双层膜的内层膜和外层膜。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本专利的保护范围。
Claims (9)
1.自动除尘摄像仪，其特征在于：包括
外壳，其一侧表面设有开口；
无线摄像头，设置在外壳内部，且无线摄像头的图像获取镜头由开口处向外设置；
第一密封压板，设置在外壳上且位于开口周围；以及
第一卷、第一电机、第二卷和第一密封膜，所述第一卷和第二卷均设置在外壳内且分别位于开口两侧，第一密封膜缠绕在第一卷和第二卷上，所述第一电机的动力端与第二卷连接，所述第一电机驱动第二卷收卷并通过第一密封膜驱动第一卷放卷，所述第一密封膜封闭在外壳的开口处，且第一密封膜与外壳开口处通过第一密封压板形成滑动密封。
2.根据权利要求1所述的自动除尘摄像仪，其特征在于：所述第二卷和第一电机设置在开口下侧，所述第一卷设置在开口的上侧。
3.根据权利要求2所述的自动除尘摄像仪，其特征在于：所述自动除尘摄像仪还包括第二密封膜、第三卷和第二电机，其中第二电机的动力端与第三卷对接，所述第二密封膜缠绕在第一卷和第三卷上，所述第二电机驱动第三卷收卷并通过第二密封膜驱动第一卷放卷，所述第二密封膜由开口上沿处从外壳内移植外壳外，且第二电机与第一电机同步动作。
4.根据权利要求3所述的自动除尘摄像仪，其特征在于：所述第三卷和第二电机分别设置在外壳内部且位于第一卷上方，所述外壳朝向开口一侧顶部设有第二密封压板，所述第二密封膜由第二密封板处从外壳外移植外壳内。
5.根据权利要求1-4任一项所述的自动除尘摄像仪，其特征在于：所述第一密封压板由可控的电磁铁、以及与电磁铁配合的磁铁压板组成。
6.根据权利要求1-4任一项所述的自动除尘摄像仪，其特征在于：所述第一电机和第二电机均为步进电机。
7.摄像仪除尘方法，使用如权利要求1或2所述的自动除尘摄像仪，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1、判断无线摄像头获取影像是否清晰，如无线摄像头获取影像不清晰实施步骤2；
步骤2、控制第一电机转动并驱动第二卷收卷，第二卷通过第一密封膜驱动第一卷放卷，在第一电机转动一定时间后摄像头获取影像清晰，停止第一电机转动，完成摄像仪除尘。
8.根据权利要求7所述的摄像仪除尘方法，其特征在于：在步骤1中通过视频软件识别图像处理技术来检测视频中单个帧图像中的线条以检测到失焦的情况，当在图像分析中检测单帧图像中线条的宽度超过设定阈值，则可判断图像失焦，控制第一电机转动并驱动第二卷转动，直至视频软件识别认定镜头清洁度符合要求后，第一电机停止工作。
9.摄像仪除尘方法，使用如权利要求3或4所述的自动除尘摄像仪，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1、判断无线摄像头获取影像是否清晰，如无线摄像头获取影像不清晰实施步骤2；
步骤2、控制第一电机转动并驱动第二卷收卷，控制第二电机转动并驱动第三卷收卷，同时通过第一密封膜、第二密封膜驱动第一卷放卷，在第一电机转动一点时间后摄像头获取影像清晰，停止第一电机转动，完成摄像仪除尘。
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