CN113852746A - 矿用云台摄像仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用云台摄像仪,包括主机体、云台机构和雨刮机构,所述云台机构和雨刮机构的顶部均设置在所述主机体下侧,所述雨刮机构内侧的刮条与所述云台机构的侧面线性接触;所述云台机构包括镜头球壳和设置于镜头球壳内的镜头组件,所述镜头球壳一侧设有镜头孔,所述镜头组件包括变焦镜头、设置于镜头球壳底部的镜头底座以及嵌于所述镜头孔内的镜头罩,镜头罩的前部设有玻璃视窗、后部与所述变焦镜头相连,变焦镜头尾部与所述镜头底座相连。通过镜头组件的设计,使得在镜头球壳有限的空间中,实现了变焦镜头紧贴视窗的密封安装,镜头罩及视窗与镜头球壳表面齐平,在保证可视角的情况下降低了整机的体积和重量。
Description
技术领域
本发明涉及监控摄像设备领域,具体涉及一种矿用云台摄像仪。
背景技术
目前,在矿井下通常采用设置监控摄像设备的方式来实现实时监控,但现有的矿用摄像监控设备存在多种不足之处。首先,矿井下的监控设备为了应对恶劣环境达到本质安全的要求,不能采用透明塑料壳,主体和云台都需要采用全金属外壳,金属云台内的镜头通过云台外壳上开设的视窗进行拍摄,镜头的可视角会受到视窗尺寸以及两者间距的限制,两者间距越大、视窗尺寸越小,镜头的可视角就越小;但视窗的尺寸本身也受到云台尺寸的限制,为了控制整体设备的尺寸和重量,往往需要牺牲一定的可视角。其次,现有矿井下的监控设备无法有效克服煤灰遮盖镜头的问题,由于煤矿井下的环境恶劣,煤灰大、光线不足,导致摄像仪在工作面内使用时镜头极易被煤尘堆积遮盖,降低画面质量甚至完全失去监控画面,因此需要及时对其清洁,而监控设备往往设置在高处,清理困难,现有的一些具有自清洁功能的摄像头,在云台旁设置毛刷,云台旋转时毛刷刮开镜头上的煤灰,毛刷和镜头的配合程度差,清理效果不够理想。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷,提供一种矿用云台摄像仪,具有不牺牲镜头可视角,具有良好的自清洁效果。
本发明的技术方案如下:
一种矿用云台摄像仪,包括主机体、云台机构和雨刮机构,主机体包括主板外壳以及设置于主板外壳内的主板组件和驱动组件,主板外壳底部设有连接孔,所述连接孔中设有密封轴承组件;所述云台机构和雨刮机构的顶部均设置在所述主机体下侧,所述雨刮机构内侧的刮条与所述云台机构的侧面线性接触;
所述云台机构包括镜头球壳和设置于镜头球壳内的镜头组件,镜头球壳顶部设有中空的连接轴,所述连接轴插入所述主机体中并通过所述密封轴承组件与驱动组件相连,使云台机构与主机体密封连接并可由主机体驱动进行水平旋转,所述镜头组件与所述主板组件电连接;所述镜头球壳一侧设有镜头孔,所述镜头组件包括变焦镜头、设置于镜头球壳底部的镜头底座以及嵌于所述镜头孔内的镜头罩,镜头罩的前部设有玻璃视窗、后部与所述变焦镜头相连,变焦镜头尾部与所述镜头底座相连。
所述镜头罩后部的内侧通过内螺纹连接内螺母,所述变焦镜头置于内螺母中。
所述镜头罩前端的内边缘具有环形内凸缘,所述内螺母拧入镜头罩时将所述玻璃视窗压于所述内凸缘上,内螺母与玻璃视窗的间隙处密封。
所述镜头孔所在的镜头球壳内壁设有视窗固定座,镜头罩的前端外边缘具有环形外凸缘,使所述镜头罩的前端的直径大于所述镜头孔的内径,所述镜头罩后部的外侧通过外螺纹连接外螺母,外螺母拧入时将镜头罩及视窗固定座夹紧在镜头球壳上。
所述视窗固定座上设有与所述镜头孔尺寸相匹配的圆孔,视窗固定座前部与所述镜头球壳的内壁形状相匹配,视窗固定座后侧设有用于与所述外螺母相抵的平台,平台内的圆孔旁设有用于放置密封圈的槽。
所述外螺母与变焦镜头之间设有密封圈。
所述镜头底座后部设有螺钉,螺钉头部设有挡板,挡片与所述变焦镜头的后部相抵,挡片与变焦镜头之间还可加入稳定垫。
所述雨刮机构包括安装座、刷臂和橡胶刮片,所述安装座设置于所述主板外壳下侧外沿,所述刷臂与所述安装座铰接,刷臂上设置所述橡胶刮片,橡胶刮片外侧为与所述镜头球壳侧壁相匹配的弧形;所述刷臂与安装座之间设有弹力组件,使所述橡胶刮片压紧贴合于所述镜头球壳的侧壁,所述云台机构在旋转时,橡胶刮片能够刮除镜头表面的煤灰。
所述弹力组件包括设置在安装座内的伸缩杆,伸缩杆与安装座间设有弹簧,伸缩杆头部伸出安装座外,所述刷臂的一端与所述伸缩杆相接触,伸缩杆对刷臂起到限位及施压作用。
所述橡胶刮片内侧设有夹板,夹板的中部与刷臂的端部通过铰接轴相连,使刷臂对橡胶刮片施压时,橡胶刮片可以自行均匀地贴合于所述镜头球壳的侧壁。
本发明的优点和有益效果是:通过镜头组件的设计,使得在镜头球壳有限的空间中,实现了变焦镜头紧贴视窗的密封安装,镜头罩及视窗与镜头球壳表面齐平,可以充分发挥镜头可视角的同时有效控制了云台尺寸,降低了整机的体积和重量;通过雨刮机构可以保持云台镜头部位的清洁,橡胶刮片具有弹性,同时刷臂与夹板铰接的结构设计,可以使橡胶刮片很好的贴合于镜头球壳的外壁;云台机构与主板外壳之间采用双轴承设计,控制云台与主板外壳间隙,提升了云台镜头的密封性能;云台机构中的球体密封盖结构设计精巧,起到了连接、传动作用的同时具有良好的密封性能,并且容易拆卸维修。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种矿用云台摄像仪的立体结构示意图;
图2为矿用云台摄像仪的侧视示意图;
图3为图2中A—A方向的剖面图;
图4为矿用云台摄像仪的俯视示意图;
图5为图4中B—B方向的剖面图;
图6为图5中C—C方向的剖面图;
图7为图5的局部放大图。
其中:100、主机体,110、主板外壳,111、密封盖板,112、放气阀,113、线路插座,120、天线外罩,121、通讯天线,130、安装板,131、弧形长孔,132、圆孔,141、第一密封轴承,142、第二轴承,143、齿轮固定套,144、齿轮,145、云台电机,150、主板组件,160、环形保护套,200、云台机构,210、镜头球壳,211、主镜头孔,212、补光灯孔,213、承台,214、第二沟槽,220、球体密封盖,221、连接轴,222、卡环,223、凸台,224、第一沟槽,225、限位球,226、凸块,227、环形槽,230、镜头组件,231、变焦镜头,232、补光灯,233、镜头罩,2331、内凸缘,2332、外凸缘,234、玻璃视窗,235、视窗固定座,236、内螺母,237、外螺母,238、密封圈,239、镜头膜,240、镜头底座,241、挡片,242、螺钉,243、稳定垫,300、雨刮机构,310、安装座,311、伸缩杆,320、刷臂,330、橡胶刮片,340、夹板。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-7所示,一种矿用云台摄像仪,包括主机体100、云台机构200和雨刮机构300,主机体100包括主板外壳110以及设置于主板外壳110内的主板组件150和驱动组件,主板外壳110底部设有连接孔,所述连接孔中设有密封轴承组件;所述云台机构200和雨刮机构300的顶部均设置在所述主机体100下侧,所述雨刮机构300内侧的橡胶刮片330与所述云台机构200的侧面线性接触;所述云台机构200在旋转时,橡胶刮片330能够刮除云台机构及视窗表面的煤灰,起到清洁作用,另外,通过主板组件150可以设置控制策略,实现自动化清洁;
所述云台机构200包括镜头球壳210和设置于镜头球壳210内的镜头组件230,镜头球壳210顶部设有中空的连接轴221,所述连接轴221插入所述主机体100中并通过所述密封轴承组件与驱动组件相连,使云台机构200与主机体100密封连接并可由主机体100驱动进行水平旋转,所述镜头组件230与所述主板组件电连接;所述镜头球壳210一侧设有镜头孔211,所述镜头组件230包括变焦镜头231、设置于镜头球壳210底部的镜头底座240以及嵌于所述镜头孔211内的镜头罩233,镜头罩233的前部设有玻璃视窗234、后部与所述变焦镜头231相连,变焦镜头231尾部与所述镜头底座240相连。
作为优选方式,所述镜头罩233后部的内侧通过内螺纹连接内螺母236,所述变焦镜头231置于内螺母236中。
作为优选方式,所述镜头罩233前端的内边缘具有环形内凸缘2331,所述内螺母236拧入镜头罩233时将所述玻璃视窗234压于所述内凸缘2331上,内螺母236与玻璃视窗234的间隙处密封。
作为优选方式,所述镜头孔211所在的镜头球壳210内壁设有视窗固定座235,镜头罩233的前端外边缘具有环形外凸缘2332,使所述镜头罩233的前端的直径大于所述镜头孔211的内径,所述镜头罩233后部的外侧通过外螺纹连接外螺母237,外螺母237拧入时将镜头罩233及视窗固定座235夹紧在镜头球壳210上。
作为优选方式,所述视窗固定座235上设有与所述镜头孔211尺寸相匹配的圆孔,视窗固定座235前部与所述镜头球壳210的内壁形状相匹配,视窗固定座235后侧设有用于与所述外螺母237相抵的平台,平台内的圆孔旁设有用于放置密封圈238的槽。
进一步的,所述外螺母237与变焦镜头231之间设有密封圈238。
所述镜头底座240后部设有螺钉242,螺钉242头部设有挡板,挡片241与所述变焦镜头231的后部相抵,挡片中部折弯,为了进一步压紧变焦镜头231,挡片241与变焦镜头231之间还可加入稳定垫243。
作为优选方式,所述雨刮机构300包括安装座310、刷臂320和橡胶刮片330,所述安装座310设置于所述主板外壳110下侧外沿,所述刷臂320与所述安装座310铰接,刷臂320上设置所述橡胶刮片330,橡胶刮片330外侧为与所述镜头球壳210侧壁相匹配的弧形;所述刷臂320与安装座310之间设有弹力组件,使所述橡胶刮片330压紧贴合于所述镜头球壳210的侧壁,所述云台机构200在旋转时,橡胶刮片330能够刮除镜头表面的煤灰。
进一步的,所述弹力组件包括设置在安装座310内的伸缩杆311,伸缩杆311与安装座310间设有弹簧,伸缩杆311头部伸出安装座310外,所述刷臂320的一端与所述伸缩杆311相接触,伸缩杆311对刷臂320起到限位及施压作用。
进一步的,所述橡胶刮片330内侧设有夹板340,夹板340的中部与刷臂320的端部通过铰接轴相连,使刷臂320对橡胶刮片330施压时,橡胶刮片330可以自行均匀地贴合于所述镜头球壳210的侧壁。
作为优选方式,所述密封轴承组件包括靠近所述连接孔设置的第一密封轴承和设置于第一密封轴承上方的第二轴承,第二轴承上设有齿轮固定套,齿轮固定套与齿轮相连,齿轮与云台电机相连,双轴承设计可以保证所述云台机构200转动时作为转动轴的连接轴221稳定,控制所述云台机构200与主板外壳110的间隙。
作为优选方式,所述镜头球壳210顶部设有开口,开口处的球体密封盖220,球体密封盖220中心设置所述连接轴221,所述镜头球壳210顶部开口处的下方内壁设有承台213,所述球体密封盖220置于所述开口内的承台213上;在球体密封盖220顶面设有一圈凸台223,沿凸台223的外侧圆周面的底部设有第一沟槽224,所述镜头球壳210开口的内壁上设有一圈与第一沟槽224相匹配的第二沟槽214;球体密封盖220上放置至少两个卡环222,卡环222内外两侧分别卡入所述第一沟槽224和第二沟槽214中,使球体密封盖220固定于所述镜头球壳210的开口中。
进一步的,球体密封盖220固定后,在球体密封盖220的表层灌注一层密封胶,同时将卡环222覆盖,密封胶的厚度大于第一沟槽224的高度、小于凸台223的高度。
进一步的,所述球体密封盖220的边缘设有至少一个凸块226,所述镜头球壳210顶部开口处的内壁设有与所述凸块226相匹配的缺口,球体密封盖220上的连接轴221被驱动旋转时,通过凸块226带动镜头球壳210。
进一步的,所述凸台223与所述连接柱之间设有环形槽227,环形槽227一侧设有限位槽,限位槽内设有限位球225。
作为优选方式,所述镜头组件230还包括一对设置在变焦镜头两侧的补光灯232,补光灯232与镜头底座240相连,所述镜头球壳210上的镜头孔211两侧设有对应的补光灯孔212,视窗固定座235的相应位置设有可嵌入补光灯孔的透明窗,镜头罩233及透明窗的边缘与镜头球壳表面210齐平,提高雨刮机构的清理效果。
作为优选方式,所述密封轴承组件包括靠近所述连接孔设置的第一密封轴承141和设置于第一密封轴承141上方的第二轴承142,第二轴承142上设有齿轮固定套143,齿轮固定套143与齿轮144相连,齿轮144与云台电机145相连,云台电机145、齿轮144及齿轮固定套143组成所述驱动组件,双轴承设计可以保证所述云台机构200转动时作为转动轴的连接轴221稳定,控制所述云台机构200与主板外壳110的间隙。
进一步的,所述镜头球壳210顶部与主板外壳110之间的间隙外设有环形保护套160,防止煤灰进入堆积,也能在冲洗时阻挡水进入。
作为优选方式,所述密封盖板111上设有放气阀112,放气阀112与密封盖板111挚之间设有密封垫,本摄像仪安装前,将放气阀112拧松一分钟左右,使摄像仪内部气压与设备安装地的气压一致,避免提高密封性能。
作为优选方式,所述主板外壳110尾部设有线路插座113;所述主板外壳110两侧设有与其密封相连的天线罩120,天线罩120内设有通讯天线121,双天线设计提高了信号强度和通信能力。
作为优选方式,所述主板外壳110的后部两侧通过螺栓与门型安装板130相连,安装板130的顶面及两侧均设有弧形长孔131和圆孔132,弧形长孔131对称设置在圆孔132两侧,使主板外壳110与安装板130之间的角度具有一定的可调节范围。
本发明实施例提供的矿用云台摄像仪适用于井下爆炸性气体和煤尘的煤矿井下环境中,集成视音频采集、智能编码压缩及网络传输,实现对井下图像的监控;对外提供一路以太网电缆口。具有体积小、重量轻、要求照度低、清晰度高、抗干扰性好的特点。
以上对本发明的实例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种矿用云台摄像仪,其特征在于,包括主机体(100)、云台机构(200)和雨刮机构(300),主机体(100)包括主板外壳(110)以及设置于主板外壳(110)内的主板组件和驱动组件,主板外壳(110)底部设有连接孔,所述连接孔中设有密封轴承组件;所述云台机构(200)和雨刮机构(300)的顶部均设置在所述主机体(100)下侧,所述雨刮机构(300)内侧的刮条与所述云台机构(200)的侧面线性接触;
所述云台机构(200)包括镜头球壳(210)和设置于镜头球壳(210)内的镜头组件(230),镜头球壳(210)顶部设有中空的连接轴(221),所述连接轴(221)插入所述主机体(100)中并通过所述密封轴承组件与驱动组件相连,使云台机构(200)与主机体(100)密封连接并可由主机体(100)驱动进行水平旋转,所述镜头组件(230)与所述主板组件电连接;所述镜头球壳(210)一侧设有镜头孔(211),所述镜头组件(230)包括变焦镜头(231)、设置于镜头球壳(210)底部的镜头底座(240)以及嵌于所述镜头孔(211)内的镜头罩(233),镜头罩(233)的前部设有玻璃视窗(234)、后部与所述变焦镜头(231)相连,变焦镜头(231)尾部与所述镜头底座(240)相连。
2.根据权利要求1所述的矿用云台摄像仪,其特征在于,所述镜头罩(233)后部的内侧通过内螺纹连接内螺母(236),所述变焦镜头(231)置于内螺母(236)中。
3.根据权利要求2所述的矿用云台摄像仪,其特征在于,所述镜头罩(233)前端的内边缘具有环形内凸缘,所述内螺母(236)拧入镜头罩(233)时将所述玻璃视窗(234)压于所述内凸缘上,内螺母(236)与玻璃视窗(234)的间隙处密封。
4.根据权利要求1所述的矿用云台摄像仪,其特征在于,所述镜头孔(211)所在的镜头球壳(210)内壁设有视窗固定座(235),镜头罩(233)的前端外边缘具有环形外凸缘,使所述镜头罩(233)的前端的直径大于所述镜头孔(211)的内径,所述镜头罩(233)后部的外侧通过外螺纹连接外螺母(237),外螺母(237)拧入时将镜头罩(233)及视窗固定座(235)夹紧在镜头球壳(210)上。
5.根据权利要求4所述的矿用云台摄像仪,其特征在于,所述视窗固定座(235)上设有与所述镜头孔(211)尺寸相匹配的圆孔,视窗固定座(235)前部与所述镜头球壳(210)的内壁形状相匹配,视窗固定座(235)后侧设有用于与所述外螺母(237)相抵的平台,平台内的圆孔旁设有用于放置密封圈(238)的槽。
6.根据权利要求4所述的矿用云台摄像仪,其特征在于,所述外螺母(237)与变焦镜头(231)之间设有密封圈(238)。
7.根据权利要求1所述的矿用云台摄像仪,其特征在于,所述镜头底座(240)后部设有螺钉(242),螺钉(242)头部设有挡板,挡片(241)与所述变焦镜头(231)的后部相抵,挡片(241)与变焦镜头(231)之间还可加入稳定垫(243)。
8.根据权利要求1所述的矿用云台摄像仪,其特征在于,所述雨刮机构(300)包括安装座(310)、刷臂(320)和橡胶刮片(330),所述安装座(310)设置于所述主板外壳(110)下侧外沿,所述刷臂(320)与所述安装座(310)铰接,刷臂(320)上设置所述橡胶刮片(330),橡胶刮片(330)外侧为与所述镜头球壳(210)侧壁相匹配的弧形;所述刷臂(320)与安装座(310)之间设有弹力组件,使所述橡胶刮片(330)压紧贴合于所述镜头球壳(210)的侧壁,所述云台机构(200)在旋转时,橡胶刮片(330)能够刮除镜头表面的煤灰。
9.根据权利要求8所述的矿用云台摄像仪,其特征在于,所述弹力组件包括设置在安装座(310)内的伸缩杆(311),伸缩杆(311)与安装座(310)间设有弹簧,伸缩杆(311)头部伸出安装座(310)外,所述刷臂(320)的一端与所述伸缩杆(311)相接触,伸缩杆(311)对刷臂(320)起到限位及施压作用。
10.根据权利要求8所述的矿用云台摄像仪,其特征在于,所述橡胶刮片(330)内侧设有夹板(340),夹板(340)的中部与刷臂(320)的端部通过铰接轴相连,使刷臂(320)对橡胶刮片(330)施压时,橡胶刮片(330)可以自行均匀地贴合于所述镜头球壳(210)的侧壁。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023124010A1 (zh) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 除尘摄像机 |
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2021
- 2021-09-27 CN CN202111133244.3A patent/CN113852746A/zh active Pending
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