CN210113732U - 摄像头及安防监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种摄像头，包括壳体及容置于所述壳体内的加热组件，所述壳体外围设有罩体，所述壳体与罩体之间设置有温控换热元件，所述温控换热元件在第一状态下隔绝所述壳体与罩体之间的热量交换，在第二状态下传导所述壳体与罩体之间的热量。本实用新型还提供一种安防监控系统，包括摄像头，所述摄像头为上述任意一项所述的摄像头。本实用新型提供的摄像头在壳体的外侧设置罩体，并利用温控换热元件控制摄像头与外部环境的热传导状态，使得摄像头在第一状态下隔绝壳体与罩体之间的热量传递，在第二状态下传导壳体与罩体之间的热量，从而提升摄像头的耐候性。本实用新型提供的安防监控系统的稳定性与可靠性提升，具有广泛的应用前景。

Description

摄像头及安防监控系统

技术领域

本实用新型涉及安防监控技术领域，尤其涉及一种摄像头及安防监控系统。

背景技术

摄像头作为重要的图像摄录元件，在军事、民生等多领域中都发挥着极为重要的作用。目前的摄像头，尤其是高端通用的摄像头产品，还无法满足耐候性的要求。为了满足耐候性的要求，一般需要在摄像头内部安装加热元件，利用加热元件供热满足摄像头内部器件的温度工况要求。但是现行的辅助加热方案，会使得摄像头的加热功率远超自身的运行功率，不具有通用性。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的摄像头及安防监控系统，该摄像头的耐候性提升，安防监控系统的可靠性与稳定性较佳。

本实用新型提供一种摄像头，包括壳体及容置于所述壳体内的加热组件，所述壳体外围设有罩体，所述壳体与罩体之间设置有温控换热元件，所述温控换热元件在第一状态下隔绝所述壳体与罩体之间的热量交换，在第二状态下传导所述壳体与罩体之间的热量。

进一步地，所述温控换热元件包括热管，所述热管内填充有热交换媒介。

进一步地，所述热交换媒介为气液相变材料。

进一步地，所述热管的两端分别设置有第一安装板及第二安装板，所述第一安装板抵持所述壳体，所述第二安装板抵持所述罩体。

进一步地，所述热管呈“U”形，所述热管的两端分别镶埋于所述第一安装板及第二安装板内；及/或，

所述热管的数量为两个，两个所述热管相互平行设置。

进一步地，所述温控换热元件为蒸汽腔。

进一步地，所述罩体的形状与所述壳体的形状相匹配。

进一步地，所述加热组件包括加热器、电路板及电源，所述加热器与电源电性连接并均设置于所述电路板上。

进一步地，所述电路板上设置有风扇，所述风扇对应所述加热器设置。

本实用新型还提供一种安防监控系统，包括摄像头，所述摄像头为上述任意一项所述的摄像头。

本实用新型提供的摄像头在壳体的外侧设置罩体，并利用温控换热元件控制摄像头与外部环境的热传导状态，使得摄像头在第一状态下隔绝壳体与罩体之间的热量传递，在第二状态下传导壳体与罩体之间的热量，从而提升摄像头的耐候性。

附图说明

图1为本实用新型第一个实施方式中摄像头的结构示意图；

图2为图1所示摄像头中温控换热元件在第一个实施方式中的结构示意图；

图3为本实用新型第二个实施方式中摄像头的结构示意图；

图4为本实用新型第三个实施方式中摄像头的结构示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，图1为本实用新型第一个实施方式中摄像头100的结构示意图。摄像头100用于图像摄录，获取目标物及目标场景的数字影像。

本实施方式中，摄像头100应用于安防监控领域中，其一般安装在室内外墙面上并能够拍摄目标场景中的运动物体，摄像头100利用自身所具有的人脸抓拍、车辆抓拍、人体行为检测等安防功能，协助警方等安全管理人员进行安防监管，从而满足人们安防监控的需求。

可以理解，本实用新型并不限制摄像头100只能应用在安防监控领域中。在其他的实施方式中，摄像头100还可以应用于影视剧拍摄、信息采集、检验测试、科学研究等其他领域，摄像头100也不限制必须安装在室内外的墙面上，还可以搭载在无人机、汽车等移动载具上来进行影像摄录。

具体地，摄像头100包括壳体10及容置于壳体10内的镜头20，壳体10包覆镜头20；壳体10用于将镜头20与外部环境隔离，从而保护镜头20，避免外部环境中的粉尘等污染物干扰镜头20的正常拍摄；镜头20用于拍摄目标并进行图像和影像的摄录。

本实施方式中，摄像头100为球机摄像头，壳体10大致呈椭球形，壳体10包括固定件11及设置于固定件11上的透光件12，固定件11能够与外部环境相互固定，从而实现摄像头100在外部环境中的安装固定。透光件12与镜头20相对设置，透光件12由塑料等透明材料制成，从而避免壳体10阻碍外部光线进入镜头20中。

本实施方式中，为了避免内部机芯外露于用户视野中，固定件11由不透光材料制成；为了方便安装，固定件11与透光件12采用分体机构。可以理解，在其他的实施方式中，在不考虑摄像头100美观性的基础上，固定件11也可以采用透明材料制成，固定件11与透光件12也可以采用注塑、三维打印等方式一体成型。

镜头20与壳体10中的透光件12相对应，其能够拍摄外部场景，从而实现对外部场景的监控。就镜头20的类型而言，其可采用数字摄像头，也可以采用模拟摄像头；就镜头20的数量而言，其可以设置为一个，也可以设置为多个。

例如同时设置一个广角镜头和一个长焦镜头，其中广角镜头负责利用自身的大视角对目标场景进行大范围地监控，关注运动目标物地入侵行为；长焦镜头负责利用自身的长焦距拉进和放大广角镜头捕捉到的运动目标物，关注运动目标物的放大监控。镜头20的数量设置为两个能够利用广角镜头和长焦镜头之间的相互配合，高效地监控目标场景。

摄像头需要在室外应用，服役温度区间跨越-60℃至60℃。但是传统的摄像头结构并不能满足室外应用所需的耐候性要求，在极端温度下的表现并不优越，在低温环境下的表现尤为低劣。

本实用新型提供的摄像头100为了提高自身的耐候性，在壳体10内设置有加热组件30，加热组件30能够供热，从而使得壳体10内部的温度提升，镜头20能够在符合自身服役要求的工况温度下摄录，进而保证摄像头100工作的稳定性和可靠性。

本实施方式中，加热组件30利用电流的热效应来实现供热；具体地，加热组件30包括加热器31、电路板32及电源(图未示)，加热器31及电源通过线媒(图未示)等方式连接于电路板32，该电源通过电路板32实现与加热器31的电连接。加热器31在电能的能量供给下发热并将热量散发在壳体10的内部，从而使得镜头20能够在符合自身工况要求的温度下完成影像摄录。

进一步地，加热组件30还包括风扇33，风扇33通过线媒(图未示)等方式连接于电路板32，风扇33对应加热器31设置并能够利用自身的转动扰动壳体10内部的空气，使得壳体10内的空气形成强迫对流(流向如图所示)，从而提升加热器31对镜头20等零部件的加热效果。

可以理解，本实用新型并不限制加热组件30必须采用电阻丝加热(电流热效应)的原理来为摄像头100供热；在其他的实施方式中，加热组件30还可以采用化学热供能等其他形式的功能方式，只要加热组件30能够进行热量散发即可。

现有的摄像头虽然可以利用加热组件进行辅助加热，从而使自身内部的元器件符合运行工况的要求，但是这种加热方案会使得摄像头的加热功率远超自身的运行功率。例如，摄像头的整机功率为20W，在低温无风环境下的加热功率就会达到30W；在环境风速为5m/s以上的工况环境下，加热功率至少增加至60W以上。目前的加热方案并不具有通用性，摄像头并不能保证在沿海等地区的服役性能。

本实用新型提供的摄像头100，为了提升耐候性，在壳体10外围设有罩体40，壳体10与罩体40之间设置有温控换热元件50，壳体10通过温控换热元件50连接于罩体40。

罩体40用于将壳体10与外界低温环境相隔离，减少外部的冷空气对流对摄像头100加热效果的干扰；温控换热元件50用于控制壳体10与罩体40之间的热交换状态。温控换热元件50具有两种传热状态，其在第一状态具有相对较低的传热能力，从而隔绝壳体10与罩体40之间的热量交换；其在第二状态具有相对较高的传热能力，从而传导壳体10与罩体40之间的热量。

温控换热元件50在第一状态和第二状态下的切换，与预设温度相关。当温控换热元件50低于预设温度时，温控换热元件50的传热能力相对较低，表现为隔热；当温控换热元件50高于预设温度时，温控换热元件50的传热能力相对较高，表现为导热。

本实用新型提供的摄像头100利用温控换热元件50控制壳体10与罩体40之间的热量交换，不仅提升了自身在低温下的加热保温性能，还不会影响自身在高温下的热量散发，整机的可靠性与稳定性大为提升，具有广泛的应用前景。

需要说明的是，本文所称的“隔绝”壳体10与罩体40之间的热量交换，并不表示壳体10与罩体40之间不存在热量交换，只是表示壳体10与罩体40之间将以相对第二状态的传热能力而言，具有较小传热能力的第一状态进行热传导，并不指示温控换热元件50具有绝对理想的隔热能力；同样的道理，本文所称的“传导”壳体10与罩体40之间的热量，指的是壳体10与罩体40之间将以相对第一状态的传热能力而言，具有较大传热能力的第二状态进行热传导。

具体的，罩体40包覆壳体10并与壳体10的外形相匹配。

本实施方式中，罩体40大致呈椭球形，以匹配壳体10的椭球形外形；罩体40包覆壳体10中的固定件11，并不包覆壳体10中的透光件12，以减少多层透光对镜头20光强的减少。

可以理解，在其他的实施方式中，罩体40还可以采用中空棱柱形等其他形状，只要罩体40的外形与壳体10的外形匹配即可；罩体40也可以全部包覆壳体10，也即同时包覆固定件11与透光件12,，此时罩体40上对应透光件12的部分可以设置为透明。

请一并参阅图2，图2为图1所示摄像头100中温控换热元件50在第一个实施方式中的结构示意图。

在本实用新型的一个实施方式中，温控换热元件50采用热管模组的方式实现温控换热，其包括热管51，热管51的一端连接于壳体10，另一端连接于罩体40；热管51的内部填充有热交换媒介，热管51内部的热交换媒介在低温状态(第一状态)下处于凝固状态，此时热管51不具有热交换能力，从而隔绝壳体10与罩体40之间的热交换；热管51内部的热交换媒介在高温状态(第二状态)下处于融化状态，此时热管51具有热交换能力，从而传导壳体10与罩体40之间的热量。

由于热管51的获取渠道较为全面，换热的性能也较佳，因此采用热管51作为温控换热元件50能够便于实现，在可替换性上也具有较大的优势。

进一步的，热管51内填充的热交换媒介为气液相变材料，该气液相变材料在低于预设温度凝固，在高于预设温度时熔化为液态。选择气液相变材料能够提升换热能力和隔热能力，成本也相对低廉。此时，预设温度即为该种气液相变材料的相变点。

可以理解，本实用新型并不限制热管51内的热交换媒介只能采用气液相变材料，在其他的实施方式中，热管51内的热交换媒介还可以采用凝聚态凝胶等除气液相变材料之外的其他材料，只要该种热交换媒介能够实现自身在低温状态下的传热能力降低即可。

进一步的，为了提升热管51与壳体10及/或罩体40之间的热量交换的效率，同时为了稳定的将热管51设置在壳体10与罩体40之间，热管51与壳体10之间设置有第一安装板52，第一安装板52一端的板面与壳体10的外侧面接触，另一端的板面与热管51相互固定；

及/或，热管51与罩体40之间设置有第二安装板53，第二安装板53一端的板面与罩体40接触，另一端的板面与热管51相互固定。第一安装板52及第二安装板53的设置提升了热管51与壳体10及罩体40之间的热交换效率，使得摄像头100在高温状态(第二状态)下的热量散发更为高效。

进一步的，热管51呈“U”形设置，热管51的一端镶埋在第一安装板52上，另一端镶埋在第二安装板53上。如此设置，热管51与第一安装板52及第二安装板53的连接稳定性较佳。

进一步的，热管51的数量为两个，两个呈“U”形设置的热管51相互平行，并且夹设在第一安装板52及第二安装板53之间。设置数量较多的热管51，有助于提升隔热和导热能力。

请一并参阅图3，图3为本实用新型第二个实施方式中摄像头100a的结构示意图。在本实用新型的第二个实施方式与本实用新型的第一个实施方式所不同的是，温控换热元件50采用蒸汽腔54(Vapor Chamber)来实现在第一状态隔热和第二状态下的传热。

具体地，在第一状态下，蒸汽腔54内部的热交换媒介凝固而进入隔热状态；在第二状态下，蒸汽腔54内部的热交换媒介融化而进入导热状态。

本实施方式中，蒸汽腔54大致呈块状，其一端抵持壳体10，另一端抵持罩体40。可以理解，在其他的实施方式中，蒸汽腔54还可以采用除块状之外的其他形状，只要蒸汽腔54能够安装进壳体10与罩体40之间即可。

请一并参阅图4，图4为本实用新型第三个实施方式中摄像头100b的结构示意图。在本实用新型的第三个实施方式与本实用新型的第一个实施方式所不同的是，摄像头100b为枪形摄像头，此时壳体10b大致呈中空棱柱形。为了匹配壳体10b的箱形外形，罩体40b也设置为箱形并包覆壳体10b的大致全部部分。

本实用新型提供的摄像头在壳体10的外侧设置罩体，并利用温控换热元件50控制摄像头与外部环境的热传导状态，使得摄像头在第一状态下隔绝壳体10与罩体之间的热量传递，在第二状态下传导壳体10与罩体之间的热量，从而提升摄像头的耐候性。

本实用新型还提供一种安防监控系统(图未示)，该安防监控系统利用上述的摄像头，提升整个系统在高温及低温环境下的服役能力，提高系统的产品竞争力，具有广泛的应用前景。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种摄像头，包括壳体及容置于所述壳体内的加热组件，其特征在于，所述壳体外围设有罩体，所述壳体与罩体之间设置有温控换热元件，所述温控换热元件在第一状态下隔绝所述壳体与罩体之间的热量交换，在第二状态下传导所述壳体与罩体之间的热量。

2.如权利要求1所述的摄像头，其特征在于，所述温控换热元件包括热管，所述热管内填充有热交换媒介。

3.如权利要求2所述的摄像头，其特征在于，所述热交换媒介为气液相变材料。

4.如权利要求2所述的摄像头，其特征在于，所述热管的两端分别设置有第一安装板及第二安装板，所述第一安装板抵持所述壳体，所述第二安装板抵持所述罩体。

5.如权利要求4所述的摄像头，其特征在于，所述热管呈“U”形，所述热管的两端分别镶埋于所述第一安装板及第二安装板内；及/或，

所述热管的数量为两个，两个所述热管相互平行设置。

6.如权利要求2所述的摄像头，其特征在于，所述温控换热元件为蒸汽腔。

7.如权利要求1所述的摄像头，其特征在于，所述罩体的形状与所述壳体的形状相匹配。

8.如权利要求1所述的摄像头，其特征在于，所述加热组件包括加热器、电路板及电源，所述加热器与电源电性连接并均设置于所述电路板上。

9.如权利要求8所述的摄像头，其特征在于，所述电路板上设置有风扇，所述风扇对应所述加热器设置。

10.一种安防监控系统，包括摄像头，其特征在于，所述摄像头为权利要求1-9任意一项所述的摄像头。

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