CN2415562Y

CN2415562Y - 矿用红外夜视摄录装置

Info

Publication number: CN2415562Y
Application number: CN 00202681
Authority: CN
Inventors: 周国起; 吴浩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-01-17
Anticipated expiration: 2010-02-25

Abstract

本实用新型的矿用红外夜视摄录装置,属矿用光电子技术领域,具体涉及的是一种在夜视情况下适用于防爆的矿山或井下用红外光摄像、录放像的电子装置,它由红外夜视摄像部分、录放像部分、音响部分、摄像光源部分及其电源部分并包括各部分的矿用防爆设置组装结构而成,是集摄像、录像、放像、音响、摄像光源为一体化和微小型化的装置,利用红外技术在全黑或微光下工作,体积小重量轻,是目前较先进又最适合于矿山或井下使用的摄录装置。

Description

矿用红外夜视摄录装置

本实用新型的矿用红外夜视摄录装置，属矿用光电子技术领域，具体涉及的是一种在全黑或微光情况下适用于防爆的矿山或井下采用红外光摄像、录放像的微小型化电子装置。

长期以来，矿山或井下的生产现场或事故现场的摄录像技术一直是采矿或煤炭行业关注解决的课题，其难点在于：井下的环境是黑暗的，如井下事故现场将没有供电与照明，必须采用夜视摄录技术；再有井下的安全问题十分重要，井下使用的设备与仪器必须是防爆安全的；还有井下或巷道很深很长，所以井下使用的设备最好是体积小重量轻的，因此矿用仪器的微小型化有多方面的实际和重要意义!随着电子元器件集成化与微小型化的不断发展，本实用新型所述的具有矿用防爆、红外夜视、微小型化、摄录一体化等特点的比较先进装置得以研制和生产出来，这是对矿井下摄录技术的发展和供献，使矿井下摄录生产现场和事故现场的工作更现代化、更方便。

本实用新型的发明目的是向社会推出具有矿用防爆、红外夜视、微小型化、摄录一体化等特点的比较先进矿用红外夜视摄录装置。

本实用新型的技术方案如下：一套矿用红外夜视摄录装置，由红外摄像部分、录放像部分、音响部分、摄像光源部分及其电源部分并包括各部分的矿用防爆设置组装结构而成，其中摄像部分包括摄像的光学部分和光电子成像部分，摄像的光学部分包括全套摄像的光学镜头组和它们的自动调节光圈、自动调焦距、手动变焦距的机械和电子控制电路等，摄像的光电子成像部分包括CCD、光电转换电路、图像处理电路、寻像或摄像监视器和控制电路等，录放像部分包括与摄像部分配套的录放像的全套设置，它们包括视频信号输入与输出、图像处理与存储、数模转换、各控制电路、录放像的机械部件与零件等部分，音响部分包括配套的全套音响设置，如音频信号输入与输出、音响与处理、拾音器与音响器等，它们的电源电路包括与各部分配套的供电与电源电路，对各部分的供电路，诸如交连电路等，电源电路如是直流或交流的电源电路，所述该装置各部分的矿用防爆设置包括该装置的本质安全外壳、电源电路的双保安电子电路、各部分电子电路的本质安全设置、各部分的防爆交连缆线，诸如防爆安全的电源部分与摄录放像部分的外壳，各部分的交连缆线都采用防爆缆线，并且各部分与缆线的连接结构也加用正向正串接防爆二极管等，上述所列的技术内容均可用已有或公知技术实现之，本技术方案的特点在于：a．所述的矿用红外夜视摄录装置是集摄像、录像、放像、音响、摄像光源为一体化和微小型化的装置，即上述的摄像、录放像、音响、摄像光源各部分都是微小型化的，又是把上述各部分集成为一个整体化的，如用的是微小型的光学摄像系统(如微小型的光学镜头组及其带的机械与控制部分)，电路则用的是微小型的电子元器件与集成块；b．所述的摄像光源是微小型面阵红外光源，这些红外光源组成的面阵如是行列式或点阵式排列与组成的；摄像的光电子成像部分是以微小型的红外CCD为主构成的光电子成像部分，红外CCD的光敏阵列是接收红外光的，以它为主构成的光电子成像部分包括光电转换电路、时钟电路、图像信号处理电路等；

如上所述的矿用红外夜视摄录装置，详细的技术特点还有：a．摄像光源的面阵发光元素是微小型红外发光管，如是微小型高亮度发光二极管等；摄像光源的面阵中留有摄像口，摄像的光学镜头组将对准该摄像口以便成像用；b．电源电路的双保安电路由电流和电压自动安全保护电路构成，其自动安全保护电路可以是电源电压超压、欠压和电流过流情况下的自动安全保护电路等；c．该装置各部分电子电路的本质安全设置包括有各电路之电路板上的绝缘涂层及各电子电路加有的硅胶灌封固化，电路板上用绝缘涂层处理，避免了联线及元器件间的不安全，而加上硅胶灌封固化处理使整个装置的电路部分完全与外部环境密封隔绝，保证了矿用的安全。

本实用新型的矿用红外夜视摄录装置，有很多优点：其微小型化和一体化，体积小重量轻，又采用红外夜视与加有防爆安全设置，这些优点使它最适合于矿山或井下使用，可以说它是目前较先进的微小型化矿用与井下的摄录装置。

本说明书附图有六幅，各图中使用了统一标号。

图1是矿用红外夜视摄录装置总体结构框图；

图2是摄像与成像部分的结构示意图；

图3是面阵型摄像光源结构示意图；

图4是摄像录放像与音响部分结构示意图；

图5与图6是该装置的双保安电源电路原理图；

在图1中：1．装置的电源部分；2．装置的摄像部分；3．装置的录放像与音响部分；在图2中：4．景物；5．摄像光线；6．摄像光源；7．摄像的光学镜头组；8．微小型红外CCD；9．光电转换电路；10．图像处理电路；11．寻像器或摄像监视器；在图3之a与b图中：12．摄像光源6的具体面阵结构；13．摄像光源12面阵元素--微小型红外发光管；14．摄像或成像口区域(方或圆口)；在图4中：15．视频信号；16．D／A转换；17．数字图像编码；18．亮度／色彩变化处理；19．PAL制式转换；20．录／放选择；21．模式控制；22．系统控制；23．D／A转换；24．寻像或摄像监视部分；25．音频信号；26．信号调制；27．机械系统；28、29．记录／脉冲信号放大；30．存储；31．缓冲区；32．视频输出；33．音频输出；在图5与图6中：E₁-E₃．电源电池组；D₁-D₄．二极管；K₁-K₃．电源开关；R₁-R₁₃．电阻；C₁--C₃．电容；T₁-T₃．三极管；Z₁-Z₃．可控硅；IC₁．集成电路块：34、35．电源的充电端；36、37．电源的供电端；38．加设的电源防爆安全封装外壳；39．E₃的另一组双保安电源电路，全同于本图6中已示出的电路结构。下面将结合实施例对各附图作进一步说明。

本实用新型的非限定实施例如下：

例一，矿用红外夜视摄录装置．

该例的摄录装置其结构由图1-图4与图6联合示出。该例的摄录装置之电源电路(如图1之1示出的)是双保安电源电路，其原理结构出自公有技术并在图6中示出。图6所示的是当电流和电压出现异常时的双保安电源电路，其中：由电阻R₇、晶体管T₁、可控硅Z₁、三极管T₂与T₃、集成块IC₁等构成过流保护电路；由电阻R₁₃、可控硅Z₂、三极管T₂与T₃、集成块IC₁等构成超压保护电路；由电阻R₁₃、可控硅Z₃、三极管T₂与T₃、集成块IC₁等构成欠压保护电路；当电源供电出现过流、超压、欠压等情况时上述三功能的电路将相应地发挥作用动作，起到保安作用，图6中下部39示意该电源E₃的另一组双保安电源电路，全同于本图6中示出的也即以上所述的电路结构，这两路双保安电源电路一路供给摄像光源使用，另一路供给摄录放部分使用。图6中之38虚线所围示意为加设的电源防爆安全封装外壳；该装置摄录放等各部分电子电路也加有防爆安全封装外壳，且各部分电子电路另加设的本质安全设置包括有各电路之电路板上的绝缘涂层及各电子电路加有的硅胶灌封固化，电路板上用绝缘涂层处理，避免了联线及元器件间的不安全，而加上硅胶灌封固化处理使整个装置的电路部分完全与外部环境密封隔绝，保证了矿用的安全。该例装置的摄像部分(如图1之2所示的)其大部分在图2中示出，如图2之6是摄像光源，这部分示在图3之a与b图中，其中13为摄像光源6的面阵元素--微小型红外发光管，如是高亮度发光二极管；14为光源面阵中留出的摄像或成像口区域，有的呈方形(如图3之b)或矩形，也可为圆形(如图3之a)或椭圆形等等；图2之7是摄像的光学镜头组，这部分包括全套摄像的光学镜头组和它们的自动调节光圈、自动调焦距、手动变焦距的机械和电子控制电路等；摄像的光电子成像部分包括图2之8微小型红外CCD；光电转换电路9；图像处理电路10(图4之16-19与30等)，自然也包括视频图像信号的输出入-图4之15与32，图像处理17-19和存储30以及图2之11寻像或摄像监视器(图4之24)等，有关的控制电路如图4之22系统控制、27机械系统等；该例的录放像部分包括与摄像部分配套的录放像的全套设置，这部分也在图4中示出，它们包括图4中的视频信号输入15与输出32、图像处理17-19与存储30、数模转换16(D／A转换)，录放像的各控制电路有：录／放选择20、模式控制21、系统控制22、D／A转换23、记录／脉冲信号放大29以及机械部件与零件等--机械系统27，音响部分包括配套的全套音响设置，如图4之音频信号输入25与输出33、音响与处理26-28、拾音器麦克风与音响器喇叭等，该例上述之摄录装置的各部分所有的电子及机械的元器件、零部件都是微小型化的如用的是微小型的光学摄像系统，包括全套摄像的光学镜头组和它们的自动调节光圈、自动调焦距、手动变焦距的机械都是微小型化的零部件，而电子控制电路用的是微小型的电子元器件与集成块，即上述的摄像、录放像、音响、摄像光源各部分都是微小型化的，又是把上述各部分集成为一个整体化的，是集摄像、录像、放像、音响、摄像光源为一体化和微小型化的矿用红外夜视摄录装置，如我们已试制的非限定样机之一-整个装置总重量仅6．5公斤。用在井下数千米深远巷道里，使用的仪器体积小又重量轻的意义是很不寻常的!此外，整个装置也可由电源部分和摄录放像部分两体组成，两者间可由防爆电缆线交连。

例二．矿用红外夜视摄录装置。

该例的摄录装置其结构由图1-图5联合示出。该例的摄录装置的各部分所有的电子及机械的元器件、零部件都是微型化的，如用的是微型的光学摄像系统，包括全套摄像的光学镜头组和它们的自动调节光圈、自动调焦距、手动变焦距的机械都是微型化的零部件，红外CCD也是微型化的，而电子控制电路用的是微型的电子元器件与集成块，即上述的摄像、录放像、音响、摄像光源各部分都是微型化的。图5所示的电源电路也是双保安电路，它由限流电路(图5之a图)和电压安全保护电路(图5之b图)构成，其限流电路以限流电阻R₁为主构成，它是摄像光源的电源电路，其电压安全保护电路是电源电压分压安全保护电路，它由R₂-R₄共同构成，是摄录放等各电路的电源电路，在出现超压与欠压和电流过流情况下能起自动安全保护作用，整个装置可由电源部分和摄录放像部分两体组成，两者间可由防爆电缆交连，其余未述的全同于例一中所述的，不多重述。

例三，矿用红外夜视摄录装置。

该例的摄录装置结构由图1-图6联合示出，其电源电路可采用图5或图6所示结构，整个装置可以是整体或分两体组合成的。其余未述的全同于例一与例二中所述的，不再多述。

Claims

1．一套矿用红外夜视摄录装置，由红外摄像部分、录放像部分、音响部分、摄像光源部分及其电源部分并包括各部分的矿用防爆设置组装结构而成，其中摄像部分包括摄像的光学部分和光电子成像部分，录放像部分包括与摄像部分配套的录放像的全套设置，音响部分包括配套的全套音响设置，它们的电源电路包括与各部分配套的供电与电源电路，该装置各部分的矿用防爆设置包括该装置的本质安全外壳、电源电路的双保安电子电路、各部分电子电路的本质安全设置、各部分的防爆交连缆线特征在于：a．所述的矿用红外夜视摄录装置是集摄像、录像、放像、音响、摄像光源为一体化和微小型化的装置；b．所述的摄像光源是微小型面阵红外光源；摄像的光电子成像部分是以微小型的红外CCD为主构成的光电子成像部分。

2．如权利要求1所述的矿用红外夜视摄录装置，特征在于：a．摄像光源的面阵发光元素是微小型红外发光管；摄像光源的面阵中留有摄像口；b．电源电路的双保安电路由电流和电压的自动安全保护电路构成；c．该装置各部分电子电路的本质安全设置包括有各电路之电路板上的绝缘涂层及各电子电路加有的硅胶灌封固化。