CN201409172Y - 带平衡输出端的摄像机 - Google Patents
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Abstract
一种带平衡输出端的摄像机包括镜头、摄像头、图像采集电路、中央处理器、云台、总线通信接口和非平衡输出接口，所述中央处理器的非平衡输出端还与一非平衡转平衡电路的输入端对应相连，所述非平衡转平衡电路的输出端与平衡输出接口相连。采用本实用新型可以在保留现有的非平衡输出端的情况下，通过在摄像机内部增加一个非平衡转平衡电路将非平衡信号输出转换成平衡信号，并通过压线端子或插线端子或RJ45或RJ43或插针或直接连接双绞线将视频信号进行远距离的传输，这样在传输距离、抗干扰效果、使用传输媒质方面都有非常大的改善。极大的减少工程施工成本和难度，提高了工程质量，增加了工程设计的灵活性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种摄像机，特别涉及一种带平衡输出端的摄像机。
背景技术
视频监控系统主要用在工业、交通、商业、金融、楼宇等领域，是现代化管理、监测控制的重要方法之一。它能实时、形象、真实地反映监控对象的状态，人们可以及时的获得大量丰富的信息，极大地提高了管理效率。
摄像机是视频监控系统中的重要组成之一。目前，市场上通用的摄像机只有一种输出接口端，即非平衡输出端，通常接口端子为标准的BNC视频座，要求使用阻抗为75Ω的同轴电缆与之连接进行非平衡信号的传输。
从工程应用上说，按照现在的传输模式每一个摄像机都将引出一条同轴电缆线到控制室。因此造成以下两方面的问题：1、使用的线材数量增加，而且随着原材料的上涨导致同轴电缆成本越来越高，大大增加了工程成本；2、同轴电缆线径较粗、线体较硬这就增加了使用线槽的数量和线管的直径，增加了施工成本和难度。
从视频信号传输上来说，同轴电缆与之连接进行非平衡信号的传输存在以下的问题：1、传输距离短。同轴电缆作为传输媒质，其传输距按照“3db带宽”这个标准要求，并结合的电缆衰减特性，75-5电缆不超过3db失真度的传输距离150米；75-7电缆为236米。2、其抗干扰性差。使用同轴电缆传输非平衡信号抗干扰常用的方式是：减小电缆外导体电阻很小，或当外界电磁干扰不是很强，感应电流很小，感应电动势也就很小，而且需要远远小于视频信号，这就是同轴电缆屏蔽干扰的方法，但是在施工过程中当BNC视频座没有焊接好、接触不良、编织层在穿管时被拉断、或在电梯随行电缆中，长时间反复弯曲加上垂直重力作用编织层被逐步拉断时，都会造成外导体电阻增加，导致“干扰感应电压”升高“干扰”出现；工程中的“地电位”干扰也是通过同轴电缆外导体电阻起作用，如接地不好，干扰非常强。
发明内容
本实用新型的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种带平衡输出端的摄像机。
本实用新型的内容是：一种带平衡输出端的摄像机，包括镜头(1)、摄像头(2)、图像采集电路(3)、中央处理器(4)、云台(5)、总线通信接口(6)和非平衡输出接口(7)，所述中央处理器(4)的非平衡输出端还与一非平衡转平衡电路(8)的输入端对应相连，所述非平衡转平衡电路(8)的输出端与平衡输出接口(9)相连。
本实用新型的内容中：所述非平衡转平衡电路(8)可以为无源电路，所述无源电路由三个电感L1、L2、L3，电容C1和电阻R1构成，所述电感L1的(a)脚与中央处理器(4)的非平衡输出端Video+脚连接，电感L1的(b)脚与平衡输出接口(9)的UTP+脚以及电感L2的(c)脚连接，所述电感L2的(d)脚与电容C1的(e)脚和电阻R1的(g)脚连接，所述电容C1的(f)脚、电阻R1的(h)脚和电感L3的(m)脚与中央处理器(4)的非平衡输出端Video-脚连接，所述电感L3的(n)脚与平衡输出接口(9)的UTP-脚连接。
本实用新型的内容中：所述非平衡转平衡电路(8)可以为有源电路，所述有源电路由电源电路(8-1)，输入输出浪涌保护电路(8-4)，非平衡-平衡转换器(8-2)，RC增益调节补偿电路(8-3)构成，所述电源电路(8-1)的输入端与电源连接，所述电源电路(8-1)输出端与输入输出浪涌保护器(8-4)相连，所述输入输出浪涌保护器(8-4)的输入端与中央处理器(4)的非平衡信号输出端的Video脚对应相连，所述输入输出浪涌保护器(8-4)对所接收的非平衡信号和输入的电源信号进行保护后与非平衡-平衡转换器(8-2)连接，所述的非平衡-平衡转换器(8-2)还与一个RC增益调节补偿电路(8-3)相连，通过RC增益调节补偿电路(8-3)对所输入信号根据传输距离的远近调节增益后反馈到非平衡-平衡转换器(8-2)，由平衡输出接口(9)输出平衡信号。
本实用新型的内容中：所述电源电路(8-1)由整流器D3-D6，滤波电容C2、C5和限流电阻R2，集成电路IC1 IC2(BM34063)，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C3、C4、C6、C7、C14、C15、C16、C17，电感L1、L2及二极管D8、D9连接而成。
本实用新型的内容中：所述非平衡-平衡转换器(8-2)由集成块IC3-EL5171IS，电阻R22、R23、R24、R25、R26连接而成。
本实用新型的内容中是：所述RC增益调节补偿电路(8-3)由电阻R19、R20、R21，电容C11、C12、C13及2位开关S1连接而成。
本实用新型的内容中：所述输入输出浪涌保护器(8-4)由气体放电管D2、D14、D33、D34、D35，TVS放电管D1、D15、D25、D28、D30、D31，开关二极管D21、D22、D23、D24，限流电阻R27、R28，连接而成。
本实用新型的内容中：所述平衡输出接口(9)是压线端子或插线端子或RJ45或RJ43或插针或直接引线。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在保留现有的非平衡输出端的情况下，通过在摄像机内部增加一个非平衡转平衡电路将传统的非平衡信号输出转换成平衡信号，并通过压线端子或插线端子或RJ45或RJ43或插针或直接连接双绞线将视频信号进行远距离的传输，这样在传输距离、抗干扰效果、使用传输媒质方面都有非常大的改善。极大的减少工程施工成本和难度，提高了工程质量，增加了工程设计的灵活性。
附图说明
图1是本实用新型实施例电路框图；
图2是本实用新型实施例无源的非平衡转平衡电路图；
图3是本实用新型实施例有源的非平衡转平衡电路框图；
图4、图5是本实用新型实施例有源的非平衡转平衡电路的电路图。
图中：1-镜头，2-摄像头，3-图像采集电路，4-中央处理器，5-云台，6-总线通信接口，7-非平衡输出接口，8-非平衡转平衡电路，9-平衡输出接口，8-1-电源电路，8-2-非平衡-平衡转化器，8-3-RC增益调节补偿电路，8-4-输入输出浪涌保护电路，a、b-电感L1的脚，c、d-电感L2的脚，m、n-电感L3的脚，e、f-电容C1的脚，g、h-电阻R1的脚。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
图1中，带平衡输出端的摄像机，包括镜头1、摄像头2、图像采集电路3、中央处理器4、云台5、总线通信接口6和非平衡输出接口7，中央处理器的非平衡输出端还与一非平衡转平衡电路8的输入端对应相连，非平衡转平衡电路8的输出端与平衡输出接口9相连。
图2中，非平衡转平衡电路8为无源电路，无源电路由三个电感L1、L2、L3，电容C1和电阻R1构成，电感L1的a脚与中央处理器4的非平衡输出端Video+脚连接，电感L1的b脚与平衡输出接口9的UTP+脚以及电感L2的c脚连接，电感L2的d脚与电容C1的e脚和电阻R1的g脚连接，电容C1的f脚、电阻R1的h脚和电感L3的m脚与中央处理器4的非平衡输出端Video-脚连接，电感L3的n脚与平衡输出接口9的UTP-脚连接。
其中非平衡信号输入非平衡转平衡电路8后，由电感L1、L2、L3进行信号阻抗匹配的转换，将输入的非平衡信号的阻抗转换成为适合双绞线传输的阻抗参数，以满足外接双绞线进行传输的要求。R1、C1将已经进行了转抗转换的电信号进行波形修整滤除部分干扰信号，保证输出一高质量的平衡信号。
图3中，非平衡转平衡电路8为有源电路，有源电路由电源电路8-1，输入输出浪涌保护电路8-4，非平衡-平衡转化器8-2，RC增益调节补偿电路8-3构成，电源电路8-1的输入端与电源连接后，电源电路8-1将电压转换成为适合非平衡-平衡转换器8-2及RC增益调节补偿电路8-3的工作电压后输出到输入输出浪涌保护器8-4，输入输出浪涌保护器8-4的输入端与中央处理器4的非平衡信号输出端的Video正负接口对应相连，输入输出浪涌保护器8-4对所接收的非平衡信号和输入的电源信号进行保护后与非平衡-平衡转换器8-2连接，非平衡-平衡转换器8-2还与一个RC增益调节补偿电路8-3相连，通过RC增益调节补偿电路8-3对所输入信号根据传输距离的远近调节增益后反馈到非平衡-平衡转换器8-2，由平衡输出接口9输出平衡信号。
图4、图5所示非平衡转平衡电路8的有源电路电路图为现有技术，其中：电源电路8-1部分由整流器D3-D6，滤波电容C2、C5和限流电阻R2，集成电路IC1 IC2(BM34063)，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C3、C4、C6、C7、C14、C15、C16、C17，电感L1、L2及二极管D8、D9连接而成；电源输入经D3-D6整流C2滤波后得到不大于34V的直流电压，经IC1恒流开关电源集成块、电阻R3-R5、滤波电容C4，电感L1调制输出标准+5V电压；进IC2恒流开关电源集成块电阻R6-R8、滤波电容C7，电感L2调制输出标准的-5V电压。非平衡-平衡转换器8-2由集成块IC3-EL5171IS，电阻R22、R23、R24、R25、R26连接而成。
非平衡的视频信号经R18阻抗匹配输入到IC3集成块的2脚后，经过非平衡-平衡转换、预提升放大转化成平衡的视频信号从IC3的6脚和7脚平衡输出，经R25、R26阻抗匹配驱动双绞线。
RC增益调节补偿电路8-3由电阻R19、R20、R21，电容C11、C12、C13及2位开关S1连接而成，调节R19-R21、C11-C13与IC3的1脚和4脚之间组成的RC增益调节补偿电路可调节传输器的本级增益，2位拨动开关可作为三级增益调节，适合不同距离的驱动输出增益调节。
输入输出浪涌保护器8-4由气体放电管D2、D14、D33、D34、D35，TVS放电管D1、D15、D25、D28、D30、D31，开关二极管D21、D22、D23、D24，限流电阻R27、R28，连接而成。电源输入第一级为玻璃气体放电管，进行高压泄放，第二级为TVS瞬变管，进行残压保护，中间串联一个温度系数限流电阻，防止后级TVS管工作过程中续六流造成的短路现象，TVS管的最小工作电压要大于电源的最大工作电压。视频输入非平衡端第一级对地并联一个低电容，速度极快的气体放电管进行高压保护，第二级采用2个反向并联的低电容TVS瞬变管进行残压保护，以减少节电容对视频信号高频部分的影响。视频输出平衡端第一级地-地、线-线之间各并联一个低电容，速度极快的气体放电管进行高压防护，第二级线-地之间采用2个反向并联的低电容TVS瞬变管进行高压防护，以减少节电容对视频信号高频部分的影响。TVS管的最小保护电压要大于IC3的最大工作电压。
平衡输出接口9是压线端子或插线端子或RJ45或RJ43或插针或直接引线。
带平衡输出端的摄像机通过机壳内部的非平衡转平衡电路8将标准视频信号接口75Ω、非平衡方式，转换为100Ω、平衡方式，通过外部的平衡输出接口9，利用双绞线代替视频线将视频信号进行远距离传输，将监控摄像机和双绞线视频传输器有机的结合为一体以降低成本同时提高可靠性和视频画面的质量，后端一般采用加入平衡/非平衡转换器的有源接收器将平衡信号还原成后端监视器等传统视频设备能够直接使用的非平衡信号，以适用不同的传输距离，提高抗干扰能力。
Claims (8)
1、一种带平衡输出端的摄像机，包括镜头、摄像头、图像采集电路、中央处理器、云台、总线通信接口和非平衡输出接口，其特征是：所述中央处理器(4)的非平衡输出端还与一非平衡转平衡电路(8)的输入端对应相连，所述非平衡转平衡电路(8)的输出端与平衡输出接口(9)相连。
2、根据权利要求1所述的带平衡输出端的摄像机，其特征是：所述非平衡转平衡电路(8)为无源电路，所述无源电路由三个电感L1、L2、L3，电容C1和电阻R1构成，所述电感L1的(a)脚与中央处理器(4)的非平衡输出端Video+脚连接，电感L1的(b)脚与平衡输出接口(9)的UTP+脚以及电感L2的(c)脚连接，所述电感L2的(d)脚与电容C1的(e)脚和电阻R1的(g)脚连接，所述电容C1的(f)脚、电阻R1的(h)脚和电感L3的(m)脚与中央处理器(4)的非平衡输出端Video-脚连接，所述电感L3的(n)脚与平衡输出接口(9)的UTP-脚连接。
3、根据权利要求1所述的带平衡输出端的摄像机，其特征是：所述非平衡转平衡电路(8)为有源电路，所述有源电路由电源电路(8-1)，输入输出浪涌保护电路(8-4)，非平衡-平衡转换器(8-2)，RC增益调节补偿电路(8-3)构成，所述电源电路(8-1)的输入端与电源连接，所述电源电路(8-1)输出端与输入输出浪涌保护器(8-4)相连，所述输入输出浪涌保护器(8-4)的输入端与中央处理器(4)的非平衡信号输出端的Video脚对应相连，所述输入输出浪涌保护器(8-4)对所接收的非平衡信号和输入的电源信号进行保护后与非平衡-平衡转换器(8-2)连接，所述的非平衡-平衡转换器(8-2)还与一个RC增益调节补偿电路(8-3)相连，通过RC增益调节补偿电路(8-3)对所输入信号根据传输距离的远近调节增益后反馈到非平衡-平衡转换器(8-2)，由平衡输出接口(9)输出平衡信号。
4、根据权利要求3所述的带平衡输出端的摄像机，其特征是：所述电源电路(8-1)由整流器D3-D6，滤波电容C2、C5和限流电阻R2，集成电路IC1IC2(BM34063)，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C3、C4、C6、C7、C14、C15、C16、C17，电感L1、L2及二极管D8、D9连接而成。
5、根据权利要求3所述的带平衡输出端的摄像机，其特征是：所述非平衡-平衡转换器(8-2)由集成块IC3-EL5171IS，电阻R22、R23、R24、R25、R26连接而成。
6、根据权利要求3所述的带平衡输出端的摄像机，其特征是：所述RC增益调节补偿电路(8-3)由电阻R19、R20、R21，电容C11、C12、C13及2位开关S1连接而成。
7、根据权利要求3所述的带平衡输出端的摄像机，其特征是：所述输入输出浪涌保护器(8-4)由气体放电管D2、D14、D33、D34、D35，TVS放电管D1、D15、D25、D28、D30、D31，开关二极管D21、D22、D23、D24，限流电阻R27、R28，连接而成。
8、根据权利要求3所述的带平衡输出端的摄像机，其特征是：所述平衡输出接口(9)是压线端子或插线端子或RJ45或RJ43或插针或直接引线。
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