CN210670242U - 一种水下云台摄像机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下云台摄像机，包括云台及其相连的摄像机，其特征在于，所述摄像机包括：驱动舱和摄像机舱，所述驱动舱和所述摄像机舱隔离独立设置。本实用新型通过改进摄像机内的“舱室”结构，同时对各舱室间的馈线孔进行密封，使各舱室之间完全分隔开来。确保各舱室间线缆沟通正常的同时将原先相互连通的不同舱室分隔开，舱室间的线缆孔采用环氧树脂填充及密封垫密封，保障在舱室间线缆沟通的同时实现独立的密封，避免和降低了泄露发生及因泄露导致内部电子部件损坏的可能性。

Description

一种水下云台摄像机

技术领域

本实用新型涉及耐辐照摄像机的防水技术，尤其是一种水下云台摄像机。

背景技术

目前国外有不少水下云台变焦耐辐照摄像机产品可供选择，但大多价格昂贵。国内涉足耐辐照摄像机的制造商较少，能设计和生产水下云台变焦耐辐照摄像机的制造商更少。

根据对国际市场上包括MIRION、DIAKONT、VISATEC、AHLBERG等主流制造商生产的水下耐辐照摄像机开展的调研工作可知，市场上主流的水下云台变焦耐辐照摄像机除了摄像电子和光学部件具有一定程度的耐辐照能力外，至少还须具备可靠的水下转动结构，以及出色的耐辐照动态密封防水设计。在此基础上，为使摄像机能在更深的水下使用，有的还须结合保压设计，提升摄像机的耐水压能力。

但总体来说，这些水下耐辐照摄像机并不以其防水性见长，它们通常只能短期使用在水下，并须每隔一段时间对密封件进行维护，以减少它们在水下发生故障的概率。

现有的产品中，存在的问题涉及这样几方面：

第一，这些产品中，动、静态密封往往只是采用密封圈或轴封的形式。这些密封件长期受水压压迫后弹性下降，与密封槽的配合变差，会导致泄漏率增大，因防水性能下降而不能长期在水下使用。

第二，这些产品中，未考虑对不同电子和机械部件的隔离，任何一个泄漏点都有可能导致摄像机整体失效。

第三，这些产品中，基本未考虑对摄像机防水结构内部环境的保护和监测，不能预防摄像机漏水，指导操作人员人工干涉。

实用新型内容

应当理解，本公开以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本公开提供进一步的解释。

针对上述问题，本实用新型提供一种水下云台摄像机，包括云台及其相连的摄像机，其特征在于，所述摄像机包括：

驱动舱和摄像机舱，所述驱动舱和所述摄像机舱隔离独立设置。

比较好的是，本实用新型进一步提供了一种水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

所述驱动舱包括动态密封的传动轴，所述摄像机舱是独立静态密封的舱室。

比较好的是，本实用新型进一步提供了一种水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

传动舱，与所述驱动舱和所述摄像机舱相连，所述传动舱包括动态密封的传动轴，并填充具有疏水性的脂类。

比较好的是，本实用新型进一步提供了一种水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

第一动密封，设置在所述摄像机舱与所述传动舱之间；

第二动密封，设置在所述驱动舱与所述连接器单元之间；

第三动密封，设置在所述驱动舱与所述传动舱之间。

比较好的是，本实用新型进一步提供了一种水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

照明灯舱，所述照明灯舱是独立静态密封的舱室。

比较好的是，本实用新型进一步提供了一种水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

第一充压阀，与所述驱动舱连接；

第二充压阀，与所述摄像机舱连接；

其中，所述第一、第二充压阀向所述驱动舱和所述摄像机舱内注入压缩空气，使所述舱室内气压升高。

比较好的是，本实用新型进一步提供了一种水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

压力传感器，分别设置在所述驱动舱和所述摄像机舱内。

比较好的是，本实用新型进一步提供了一种水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

水浸传感器，分别贴置于所述驱动舱和所述摄像机舱的底部。

比较好的是，本实用新型进一步提供了一种水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

馈线管道和线缆，所述线缆穿设在所述馈线管道内，并用环氧树脂填充密封所述馈线管道和所述线缆之间区域。

比较好的是，本实用新型进一步提供了一种水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机包括变焦耐辐照摄像机；所述环氧树脂耐辐照性能至少达到10⁵Gy。

本实用新型通过改进摄像机内的“舱室”结构，同时对各舱室间的馈线孔进行密封，使各舱室之间完全分隔开来。确保各舱室间线缆沟通正常的同时将原先相互连通的不同舱室分隔开，舱室间的线缆孔采用环氧树脂填充及密封垫密封，保障在舱室间线缆沟通的同时实现独立的密封，避免和降低了泄露发生及因泄露导致内部电子部件损坏的可能性。

附图说明

现在将详细参考附图描述本公开的实施例。现在将详细参考本公开的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本公开中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本公开说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本公开。

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型的详细描述中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1(1)所示为本实用新型第一较佳实施例的悬臂云台变焦耐辐照摄像机的外观示意图；

图1(2)所示为图1(1)中摄像机主体100的内部结构示意图；

图1(3)示意了图1(2)中分舱区域的情况；

图2(1)示意了本实用新型第一较佳实施例的悬臂云台摄像机有关密封结构示意图；

图2(2)示意了本实用新型第二较佳实施例中侧载云台摄像机有关密封结构示意图；

图3(1)示意了本实用新型第二较佳实施例中侧载云台摄像机中传感器的设置示意图；

图3(2)示意了本实用新型第一较佳实施例悬臂云台摄像机中传感器的设置示意图；

图4(1)示意了本实用新型第一较佳实施例中悬臂云台摄像机的线缆走向示意图；

图4(2)示意了本实用新型第二较佳实施例中侧壁云台式摄像机的线缆走向示意图。

附图标记

11――第一充压阀

12――第二充压阀

2――驱动舱

3――传动舱

4――照明舱

5――摄像机舱

100――摄像机主体

101――第一动密封

102――第二动密封

103――第三动密封

201――第一悬臂

202――第二悬臂

300――连接器单元

401――第一压力传感器

402――第二压力传感器

501――第一水浸传感器

502――第二水浸传感器

600――线缆

具体实施方式

本说明书公开了结合本实用新型特征的一或多个实施例。所公开的实施例仅仅例示本实用新型。本实用新型的范围不限于所公开的实施例。本实用新型由所附的权利要求是来限定。

说明书中引用的“一个实施例”、“一实施例”、“一示例性实施例”等等表明所述的实施例可以包括特殊特征、结构或特性，但所有实施例不必包含该特殊特征、结构或特性。此外，这些短语不必涉及相同的实施例。此外，在联系一实施例描述特殊特征、机构或特性时，就认为联系其他实施例(无论是否明确描述)实现这种特征、结构或特性在本领域的技术人员的知识范围之内。

此外，应理解，这里使用的空间描述(例如，之上、之下、上方、左边、右边、下方、顶部、底部、垂直、水平等等)仅用于说明的目的，且这里所描述的结构的实际实现方式可以是按任何定向或方式来在空间上排列。

目前普遍采用的变焦耐辐照摄像机，按照云台的不同位置，分两种类型：一种是悬臂云台式，另一种是侧载云台式。

云台主要用于摄像机的取景定位，用来调整摄像机的拍摄方向和俯仰姿态。云台通常有活动的两个转轴，可以水平、俯仰转动。本专利所述云台通过内部的两个执行电机来实现摄像机水平、俯仰姿态的调整。

悬臂云台和侧载云台的区别主要体现在结构和外形上，以下分别以不同结构详细说明两个实施例。

图1(1)所示为本实用新型第一较佳实施例的悬臂云台式耐辐照摄像机的外观示意图。

该摄像机的摄像机主体100夹设在两悬臂201和202之间，故称为悬臂云台式。该摄像机主体100通过连接器单元300将其内部导线与外部装置相连。

图1(2)所示为摄像机主体100的内部结构示意图，图1(3)示意了图1(2)中分舱区域的情况。

结合两图，可以看到，该摄像机主体100内部被分割为5个互相隔离的独立舱室，包括：驱动舱2、传动舱3、摄像机舱5和对称于摄像机舱5的两照明舱4，这里分舱没有严格的数量限制，最突出的改进点在于：使驱动舱、摄像机舱以及照明舱(若有)或其它舱(若有)分隔开。

其中，由于可靠性要求更高，照明灯舱4和摄像机舱5是独立静态密封的舱室，较有动态密封的舱室更安全可靠。

驱动舱2与传动舱3均有采用动态密封的传动轴，其中驱动舱2连接第一充压阀11，使舱内保持正向压力，做到更持久的防水。传动舱3内没有设置任何电子设备，不会因泄露导致故障，但其与驱动舱2和摄像机舱5相连，其内部填充的脂类具有疏水性，故可以作为另两个舱室的泄露缓冲舱。

摄像机舱5连接第二充压阀12，使该摄像机舱5内保持正向压力，做到更持久的防水。

照明灯舱4内空气会因较大的温度波动产生正负向压力的波动，故采用与摄像机舱5隔离的设计，可以避免潜在的泄露风险蔓延到关键的摄像机舱5内。

侧载云台式耐辐照摄像机与悬臂云台式的区别是，侧载云台的驱动舱2与摄像机舱5是直接连接的，取消了设有传动齿轮的传动舱3。

各个舱室也是互相独立和隔离的。与侧载云台式同样，在驱动舱2和摄像机舱5也都设有充压阀。

在分舱设计的基础上，本实用新型还对水下密封问题做了进一步分析和改进。

毋庸置疑，所有水下电子设备都需要解决水下密封的问题，由于水下摄像机需要在水下转动，因此不但需要考虑水下的静密封，还须考虑动密封的设计。静密封通常是指两个静止面之间的密封,动密封是指相对运动部件之间的密封。设计上动密封的难度高于静密封，也更容易出问题。对静密封来说，只要密封表面质量好、密封件压缩量与密封界面压差要求匹配，泄漏率即可达到或接近“零泄漏”。

而动密封需要考虑的因素更多，除了以上所说的密封表面质量好之外，还要考虑这些因素：密封圈的材料、密封界面相对位移的速度、密封界面的摩擦力、密封结构的设计、被密封的两个零件之间的同心度、压缩量的选择等。在如此多的因素影响下，动密封的泄漏率很难达到“零泄漏”。

图2(1)示意了本实用新型第一较佳实施例中悬臂云台密封结构示意图。

在该结构中，摄像机舱5嵌设在两悬臂201和202之间，由于摄像机相对两悬臂俯仰转动，故，此位置设有第一动密封101，此外，该悬臂云台还具有水平转动运动，故还在相对转动位置设有第二动密封102。

摄像机舱5的俯仰转动是由驱动舱2中的电机驱动的，驱动舱2中的电机转轴与传动舱3中的一个齿轮相连，经多个齿轮传导至与摄像机舱5相连的齿轮。当该电机工作时，与该电机转轴相连的全部齿轮和摄像机舱5便同步转动。因此不但在摄像机舱5与传动舱3之间有第一动密封101，在驱动舱2与传动舱3之间也有第三动密封103。

图2(2)示意了本实用新型第二较佳实施例中侧载云台密封结构示意图。

其中包括两个动密封，摄像机舱5相对云台俯仰转动位置的第一动密封101和云台进行水平转动的第二动密封102。

由于本实用新型首先采用了分舱隔离的思想，即分舱后驱动舱2、传动舱3(若有)、照明舱4和摄像机舱5相互分隔开并独立。舱室一旦隔离，照明舱4和摄像机舱5不涉及动密封，基本无泄露，可以稳定长时间地正常工作。而对于传动舱3而言，一方面由于其内没有电子元件，即使动密封101处发生泄露，也不会影响摄像机的正常工作，另一方面由于传动舱3内疏水脂类的缓冲，驱动舱2的动密封103位置泄露风险也大大降低。

本实用新型的结构中，泄露风险最大的是本实用新型第一较佳实施例中动密封102处，以及本实用新型第二较佳实施例中动密封101和动密封102处。

当第一较佳实施例中动密封102处发生泄漏时，液体会侵入驱动舱2导致电子设备发生故障。但由于驱动舱2设有第一充压阀，可预先向舱内注入压缩空气，增加内部气压，下水时驱动舱2内部气压与外部水压间的压差会减少，使得动密封102的泄露风险降低。更重要的是，即便发生泄露，由于分舱，侵入的液体也不会扩散至摄像机舱5，故障范围得以控制。总体来说，舱室分离使摄像机的性能更加稳定、可靠。

对于第二较佳实施例中动密封101和动密封102，通过充压阀11增加驱动舱2内部气压，以及分舱设计，泄露风险同样会降低，侵入液体也不会被扩散至其他舱室。

本实用新型的充压阀安装在驱动舱2和摄像机舱5上，通过第一充压阀11和第二充压阀12给驱动舱2和摄像机舱5内加压，可以抵消一部分外界水的压力。

此外，本实用新型还在关键的驱动舱2和摄像机舱5内设置压力传感器和水浸传感器，使操作者远程了解到两个舱室内的压力变化以及浸水情况。

当摄像机使用在较深水域，或是须长期使用在水下时，须根据应用的水深考虑充压的压力，尽可能使摄像机内部压力大于或等于所处水深的水压。结合摄像机内部设置的传感器，使摄像机可以稳定可靠的在水下使用。

请参见图3(1)和3(2)，分别示意了侧载云台式摄像机和悬臂云台式摄像机两种结构的传感器设置示意图。

其中，第一、第二压力传感器401、402焊接在驱动舱2和摄像机舱5内的PCB板上，当该传感器采集到数据后，将数据传达给后端设备，操作人员通过显示在后端设备上的数据，了解到驱动舱2和摄像机舱5内部压力的实时情况，通过压力的数值来判断驱动舱2和摄像机舱5内气体是否有泄露。

第一、第二水浸传感器501和502贴在驱动舱2和摄像机舱5的底部，水浸传感器的感应片遇水后导通，传感器将导通的信号传达给后端设备，操作人员通过后端设备的显示，了解到驱动舱2和摄像机舱5是否浸水。

此外，为增强并确保密封效能，本实用新型还对线缆600的密封做了处理。

图4(1)和4(2)分别示意了第一较佳实施例悬臂云台摄像机和第二较佳实施例侧壁云台摄像机中线缆600的走向示意图，用虚线表示。

传统水下摄像机内的线缆通常未作任何密封处理，随意穿行于整个摄像机内，电缆在穿行过程中会经过电机转轴和摄像机转轴，这些中空的转轴使摄像机中传动舱2、传动舱3(若有)和摄像机舱5之间贯通起来，形成了一个整体。除了电缆可以在几个舱室间自由穿行，空气和液体也可以自由流动，一旦发生泄漏，液体将侵入并扩散至摄像机的各个位置。

本实用新型采用环氧树脂对线缆600以及穿设线缆的中空转轴的馈线孔进行填充密封，使得泄露液体不会通过转轴中的线缆间空隙由一侧舱体侵入另一侧舱体，实现各舱室间的隔离。

综上所述，本实用新型通过改进摄像机内的“舱室”结构，同时对各舱室间的馈线孔进行密封，使各舱室之间完全分隔开来。确保各舱室间线缆沟通正常的同时将原先相互连通的不同舱室分隔开，舱室间的线缆孔采用环氧树脂填充及密封垫密封，保障在舱室间线缆沟通的同时实现独立的密封，避免泄露发生及因泄露导致内部电子部件损坏的可能性。

本实用新型的密封件和密封树脂须采用耐辐照性能优良的材料，耐辐照性能至少须达到10⁵Gy,以保障摄像机的密封件不会因辐照老化导致密封性能和密封结构的破坏。

综上所述，本实用新型的优点在于：

1)通过充压保压与密封圈或轴封形式的动、静态密封结合的方式，减少摄像机在水下的内外压差，降低泄漏率，延长摄像机在水下的工作时间。

2)模仿潜艇分段隔离舱体的设计，将驱动电机舱、传动舱、摄像机舱、照明灯舱隔离开，减少单点泄露导致整体故障发生的可能性。

3)在摄像机内部设置压敏传感器、水浸传感器，监测泄露情况，为操作人员了解摄像机内部状态、进行维护工作提供指导和依据。

前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本实用新型。对这些实施例的各种修改对本领域内的技术人员是显而易见的，可把这里所述的总的原理应用到其他实施例而不使用创造性。因而，本实用新型将不限于这里所示的实施例，而应依据符合这里所揭示的原理和新特征的最宽范围。

Claims (7)

1.一种水下云台摄像机，包括云台及其相连的摄像机，其特征在于，所述摄像机包括：

驱动舱和摄像机舱，所述驱动舱和所述摄像机舱隔离独立设置，所述驱动舱包括动态密封的传动轴，所述摄像机舱是独立静态密封的舱室；

传动舱，与所述驱动舱和所述摄像机舱相连，所述传动舱包括动态密封的传动轴，并填充具有疏水性的脂类；

第一动密封，设置在所述摄像机舱与所述传动舱之间；

第二动密封，设置在所述驱动舱与连接器单元之间；

第三动密封，设置在所述驱动舱与所述传动舱之间。

2.根据权利要求1之中任一项所述的水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

照明灯舱，所述照明灯舱是独立静态密封的舱室。

3.根据权利要求1所述的水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

第一充压阀，与所述驱动舱连接；

第二充压阀，与所述摄像机舱连接；

其中，所述第一、第二充压阀向所述驱动舱和所述摄像机舱内注入压缩空气，使所述舱室内气压升高。

4.根据权利要求1或2所述的水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

压力传感器，分别设置在所述驱动舱和所述摄像机舱内。

5.根据权利要求1或2所述的水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

水浸传感器，分别贴置于所述驱动舱和所述摄像机舱的底部。

6.根据权利要求1所述的水下云台摄像机，其特征在于，所述摄像机进一步包括：

馈线管道和线缆，所述线缆穿设在所述馈线管道内，并用环氧树脂填充密封所述馈线管道和所述线缆之间区域。

7.根据权利要求6所述的水下云台摄像机，其特征在于，

所述摄像机包括变焦耐辐照摄像机；所述环氧树脂耐辐照性能至少达到10⁵Gy。

Images