CN202168138U - 智能移动轨道式图像摄取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能移动轨道式图像摄取装置。它由行进轨道、输电装置、固定在机座上的驱动定位单元、信号传输单元和辅控输入输出模块和图像摄取单元组成。行进轨道由多节∏形钢导轨固连成整体，导轨侧壁下端各有一个L形导向槽，其中一个槽壁顶部设置有齿条；驱动定位单元包括步进电机和步进电机驱动控制器，步进电机的转轴上安装有主动齿轮；机座的底板上还设置有从动齿轮和两个行进滚轮，主动齿轮和从动齿轮分别与设置在L形导向槽上的齿条啮合，两个行进滚轮的外圆面同时与另一个L形导向槽的底部内壁接触。本实用新型具有位置记忆功能，定位准确，可以实现变速、快速移动、自动快速准确到达指定位置，提供高清晰度图像。

Description

智能移动轨道式图像摄取装置

技术领域

本实用新型涉及一种图像摄取装置，特别涉及智能移动轨道式图像摄取装置。

背景技术

传统的轨道式图像摄取装置采用异步电机驱使摄像机移动，行进速度低，对于一段30米的行程，要花费十几分钟的时间；此外由于异步电机电气结构的原因，无法控制转动速度，由于惯性的作用在停止时不能立刻停止，从而无法实现位置定位；轨道输电部分采用多节滑触线，由于多节滑触线为直线形，强度高，无法弯曲，只能水平安装，以及异步电机在失电时处于自由状态，当倾斜安装时，由于摄像机的重力作用，异步电机会自行转动，产生溜车问题，从而在实际应用中无法实现与水平方向成一定夹角的安装方式，因此无法实现摄像机在倾斜轨道上的移动定位，只能驱使摄像机沿着水平轨道移动。

传统的轨道式图像摄取装置的图像摄取部分一般为固定在轨道上的云台摄像机。由于这种云台摄像机为普通模拟摄像机，云台转动时有角度限制，容易出现图像摄取盲区，摄取的图像分辨率低。特别是在通过摄像机观察设备上的数字显示盘或仪表盘等显示仪时，由于摄像机与设备之间存在一定的角度，从而导致观看不清除，不具有预置位功能。

多节滑触线的使用，对于长距离的轨道系统存在许多接头，一方面由于中间接头存在，会出现接触不良，造成电机和摄像机断电使轨道系统无法工作；另一方面也造成安装复杂，施工成本增加。

传统的轨道式图像摄取单元的工作电源为市电220V，易发生触电事故。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种智能移动轨道式图像摄取装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种智能移动轨道式图像摄取装置，由行进轨道、输电装置、固定在机座底板上端面的驱动定位单元、信号传输单元和辅控输入输出模块，以及固定在机座底板下端面上的图像摄取单元组成；其特征在于：所述行进轨道由多节∏形钢导轨固连成整体，导轨侧壁下端各有一个向内的L形导向槽，其中一个L形导向槽的槽壁顶部设置有齿条，导轨侧壁和顶部设有安装固定通孔；所述驱动定位单元包括步进电机和步进电机驱动控制器，步进电机的转轴上安装有主动齿轮；所述机座的底板上端面上还设置有从动齿轮，从动齿轮位于主动齿轮同一侧，其轮轴与步进电机的转轴平行并在同一水平面内；所述机座底板上端面的另一侧设置有两个行进滚轮，两个行进滚轮的轮轴平行并在同一水平面内；所述机座底板上端面上还设置有四个安全滚轮，四个安全滚轮分别位于主动齿轮、从动齿轮和两个行进滚轮的下方，其轮轴平行并在同一水平面内；主动齿轮和从动齿轮分别与设置在行进轨道的L形导向槽上的齿条啮合，两个行进滚轮的外圆面同时与行进轨道的另一个L形导向槽的底部内壁接触，四个安全滚轮的外圆面分别同时与行进轨道的两个L形导向槽底部的外壁接触。

在上述智能移动轨道式图像摄取装置中，所述输电装置输电传输方式有两种，一种由多极无接缝安全滑触线，以及与其滑动接触的集电器组成，多极无接缝安全滑触线安装在轨道内部顶端，集电器安装在机座上；或由拖链和敷设在拖链内腔中的导线组成，拖链安装在轨道内部顶端。

本实用新型还设置有限位装置，它由挡块和接近开关组成，挡块安装在轨道两端，位于轨道无齿条一侧的L形导向槽底部外壁上，接近开关安装在装有行进滚轮一边的机座的两端。

所述信号传输单元传输信息有两种方式：无线WIFI（3G）传输或有线以太网传输。

所述轨道可以安装成直线形、圆弧形，可以水平、倾斜以及S形曲线安装。

本实用新型的电源为市电经变压器转换为交流24V安全电压。 

本实用新型的优点是采用步进电机驱动技术，具有位置记忆功能，定位准确，可以实现变速、快速移动、自动快速准确到达指定位置（预置位功能），提供高清晰度图像。安装方式多样，可水平、倾斜、S形曲线安装。采用无线WIFI（3G）或有线以太网传输技术，视频、控制无需单独布线。运行安全平稳，无抖动。本实用新型适用于：电力成排、成列开关柜、体，操作间隔、刀闸，仪器仪表的视频监视；工厂生产流水线设备的视频监视；图书馆、档案馆图书资料的视频监视；大型养殖场牲畜、家禽棚舍的视频监控。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例立体示意图。

图2为图1的A-A示意图。

图3为图2的B-B示意图。

图4为本实用新型移动图像摄取平台示意图俯视图。 

图5为本实用新型轨道吊装结构示意图。

图6为图5的C-C示意图。

图7为本实用新型输电方式二时的轨道总成的示意图正视图。

图8为图7的右视图。

图9为本实用新型移动图像摄取装置信号原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

参见图2，本实用新型由行进轨道10、输电装置、移动图像摄取传输平台组成。移动图像摄取传输平台包括驱动定位单元、图像摄取单元5、辅控输入输出模块20和机座9。输电装置的集电器3也安装在机座9上。驱动定位单元包括步进电机1和步进电机驱动控制器2。图像摄取单元5包括云台和安装在云台内的高清球形网络摄像机。参见图4，移动图像摄取传输平台还包括安装在机座9上的无线传输接口13、以太网接口14。

参见图3，行进轨道10由多节∏形钢导轨固连成整体。导轨侧壁下端各有一个向内的L形导向槽25，其中右边的L形导向槽的槽壁顶部车有齿条8。

参见图3，输电装置包括多极无接缝安全滑触线7，以及与其滑动接触的集电器3。行进轨道10顶部设置有通孔。在行进轨道10内顶部平面上，每隔1.5米用螺栓将一对滑触线卡21固定在行进轨道10顶部通孔上，槽口与槽口相对安装形成卡槽。根据工程设计长度截取相应长度的无接缝滑触线7，将其嵌入卡槽内，两端用螺栓固定在行进轨道10内两端的顶部通孔上。参见图2、图4，机座9底板上端面的右边用螺栓固定有Z形牵引支架19，集电器3用螺栓固定在支架19上，并与无接缝滑触线7滑动接触。

参见图4、图2，机座9底板上端面的左边用螺栓固定有L形步进电机安装支架18，其上用螺栓固装有步进电机1。步进电机驱动控制器2用螺栓固装在靠近步进电机1的机座9的底板上端面上。步进电机1的绕组引出线接到步进电机驱动控制器2的电机驱动接口。步进电机1的转轴上安装有主动齿轮11。

参见图4、图2，辅控输入输出模块20用螺栓固装在靠近Z形牵引支架19的机座9底板上端面上。

参见图2，图像摄取单元5的云台用螺栓固装在机座9底板下端面的中间。

参见图4、图3，机座9为无盖盒体，盒壁上分别用螺栓固定有带有轮轴的三个安装支架15。其中一个安装支架15位于主动齿轮11一侧的盒壁上，其轮轴上安装有从动齿轮12；另外两个安装支架15位于与主动齿轮11和从动齿轮12相对的另一侧的盒壁上，其轮轴上分别安装有行进滚轮6。步进电机1的转轴与安装有从动齿轮12的轮轴平行并在同一水平面内，两个安装行进滚轮的轮轴平行并在同一水平面内。本实用新型还设置有四个安全滚轮4，它们分别用螺栓套装在主动齿轮11、从动齿轮12、以及两个行进滚轮6下方的盒壁上，安全滚轮4可以在螺杆上转动。四个套装安全滚轮4的螺杆平行并在同一水平面内。主动齿轮11和从动齿轮12与设置在行进轨道10的右边的L形导向槽25上的齿条8啮合，两个行进滚轮6的外圆面同时与行进轨道10左边的L形导向槽25的底部内壁接触，两对安全滚轮4的外圆面分别同时与行进轨道10的两个L形导向槽25的底部外壁接触。安全滚轮4的设置可以使机座9附着在行进轨道10上，当行进轨道10倾斜安装时不会脱落。

参见图2，在行进轨道10左右两端、无齿条L形导向槽25底部外壁上用螺栓固定有挡块17。参见图4，在安装有行进滚轮6的一侧的机座9左右两端盒壁上各开有一通孔，接近开关16插入孔内，利用接近开关16自带的螺母，把接近开关16固定在机座9的盒壁上。接近开关16与安装在轨道10两端的挡块17配合，用于限制移动图像摄取平台的左右行程，防止移动图像摄取平台冲出轨道10。接近开关16的输出引线分别接至步进电机驱动控制器2左右限位接口。

工作时，由步进电机驱动控制器2驱动步进电机1，带动安装在步进电机转轴上的主动齿轮11在带有齿条8的行进轨道10上移动，驱动图像摄取单元（高清球形网络摄像机）5沿着固定的轨道行进，并将图像摄取单元（高清球形网络摄像机）5采集到的图像信号，送至安装在机座9上的无线传输接口13或以太网接口14，通过无线WIFI（3G）或有线以太网，传输到图像监控中心显示、存储；监控中心发出控制信号经无线或有线传输通道传输，接至无线传输接口13或以太网接口14，进入图像摄取单元5，同时由图像摄取单元5将控制信号转换为RS485信号输出，分别接入步进电机驱动控制器2和辅控输入输出模块20的RS485接口。

参见图5、图6，∏形钢制导轨两端的侧壁和顶部设有通孔，通过U形轨道连接件30用螺栓将多节∏形钢制轨道连接为一体，构成行进轨道10。然后将其用螺栓固定在吊装支架29的下端。吊装支架29的上端用膨胀螺栓固定在建筑物的天花板（或横梁）上。也可以用壁装三角支架将行进轨道10固定在墙壁上。导轨可以固连成直线形、圆弧形。行进轨道10可水平、倾斜以及S形曲线安装。

参见图7、图8，输电装置为输电方式二，由敷设在拖链22内腔中的导线完成。将拖链支撑架23安装在行进轨道10的内部有齿条8的一侧，用螺栓将其固定在侧壁上。根据工程设计长度，截取相应长度的导线以及拖链22，导线敷设在拖链22的内腔中。将敷设有导线的拖链22沿着拖链支撑架23敷设，拖链22的固定端通常固定在拖链支撑架23的一端，当行进轨道10倾斜安装时，拖链22的固定端固定在拖链支撑架23较高的一端上。拖链22的另一端用固定夹固定在拖链牵引支架24的上端，拖链牵引支架24的下端固定在机座9的Z形牵引支架19上，并用螺帽拧紧。当移动图像摄取平台在轨道10上来回移动时则带动拖链22在拖链支撑架23上来回移动。

参见图9：

电源AC24V以及有线以太网TX、RX信号经由两种途径：一是通过无接缝滑触线7和集电器3，二是通过敷设在拖链22内腔中的导线，送至移动图像摄取平台，为步进电机驱动控制器2、图像摄取单元5提供工作电源以及与后台控制中心建立图像信息、控制信号传输通道。 

图像摄取单元5与控制中心的通信方式分为两种：方式一是通过无线WIFI（3G）的无线通信，方式二通过RJ45的有线以太网，实现图像与控制信号的传输。图像摄取单元5通过有线以太网或无线WIFI（3G）与控制中心进行图像、控制信号传输，同时将控制信号转换为RS485信号输出，控制步进电机驱动控制器2驱动步进电机1运转、停止，控制辅控输入输出模块20输出接口闭合、断开，查询控制辅控输入输出模块20输入接口的状态。图像摄取单元5接收到控制信号后，对控制信号进行解码，控制图像摄取单元5的云台上下左右转动及转动速度，镜头调焦、变倍、光圈大小调节等动作。

步进电机驱动控制器2通过RS485接收到左或右控制信号后，按照控制信号设定的速度驱动步进电机1转轴转动，进而驱动移动图像摄取传输平台沿行进轨道10前进或后退。当接收到停止控制信号或接近开关16靠近轨道两端的挡块17时，步进电机驱动控制器2控制步进电机1停止运转。

Claims (6)

1.一种智能移动轨道式图像摄取装置，由行进轨道、输电装置、固定在机座底板上端面的驱动定位单元、信号传输单元和辅控输入输出模块，以及固定在机座底板下端面上的图像摄取单元组成；其特征在于：所述行进轨道由多节∏形钢导轨固连成整体，导轨侧壁下端各有一个向内的L形导向槽，其中一个L形导向槽的槽壁顶部设置有齿条，导轨侧壁和顶部设有安装固定通孔；所述驱动定位单元包括步进电机和步进电机驱动控制器，步进电机的转轴上安装有主动齿轮；所述机座的底板上端面上还设置有从动齿轮，从动齿轮位于主动齿轮同一侧，其轮轴与步进电机的转轴平行并在同一水平面内；所述机座底板上端面的另一侧设置有两个行进滚轮，两个行进滚轮的轮轴平行并在同一水平面内；所述机座底板上端面上还设置有四个安全滚轮，四个安全滚轮分别位于主动齿轮、从动齿轮和两个行进滚轮的下方，其轮轴平行并在同一水平面内；主动齿轮和从动齿轮分别与设置在行进轨道的L形导向槽上的齿条啮合，两个行进滚轮的外圆面同时与行进轨道的另一个L形导向槽的底部内壁接触，四个安全滚轮的外圆面分别同时与行进轨道的两个L形导向槽底部的外壁接触。

2.如权利要求1所述的智能移动轨道式图像摄取装置，其特征在于所述输电装置由多极无接缝安全滑触线，以及与其滑动接触的集电器组成，多极无接缝安全滑触线安装在轨道内部顶端，集电器安装在机座上。

3.如权利要求1所述的智能移动轨道式图像摄取装置，其特征在于还设置有限位装置，它由挡块和接近开关组成，挡块安装在轨道两端，位于轨道无齿条一侧的L形导向槽底部外壁上，接近开关安装在装有行进滚轮一边的机座的两端。

4.如权利要求1所述的智能移动轨道式图像摄取装置，其特征在于所述输电装置由拖链和敷设在拖链内腔中的导线组成，拖链安装在轨道内部顶端。

5.如权利要求1所述的智能移动轨道式图像摄取装置，其特征在于所述信号传输单元由无线WIFI组成。

6.如权利要求1所述的智能移动轨道式图像摄取装置，其特征在于所述信号传输单元由有线以太网组成。

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