專利名稱：球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及監(jiān)控?cái)z像機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種設(shè)置有電源接口防雷結(jié)構(gòu)、控制接口防雷結(jié)構(gòu)和視頻接口防雷結(jié)構(gòu)，從而防止雷擊造成損壞的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
球型攝像機(jī)是一種智能化攝像機(jī)前端，全名叫高速智能化球型攝像機(jī)，或者一體化高速球智能球，或者簡(jiǎn)稱球機(jī)、高速球。高速球是監(jiān)控系統(tǒng)最復(fù)雜和綜合表現(xiàn)效果最好的攝像機(jī)前端，能夠適應(yīng)高密度、最復(fù)雜的監(jiān)控場(chǎng)合。 球型攝像機(jī)是高集成度的產(chǎn)品，集成了云臺(tái)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和攝像機(jī)系統(tǒng)，云臺(tái)系統(tǒng)是指電機(jī)帶動(dòng)的旋轉(zhuǎn)部分，通訊系統(tǒng)是指對(duì)電機(jī)的控制以及對(duì)圖象和信號(hào)的處理部分以及與后端設(shè)備進(jìn)行通信的部分，攝像機(jī)系統(tǒng)是指采用的一體機(jī)機(jī)芯。而幾大系統(tǒng)之間，起著橫向的連接的是一塊微控制器MCU (簡(jiǎn)稱 MCU)和電源部分。電源部分通過(guò)與各大系統(tǒng)之間連接供電，其中多處采用二極管、三極管等微電流供電，而MCU實(shí)現(xiàn)所有功能正常運(yùn)行。
具體來(lái)說(shuō)，球型攝像機(jī)采用“精密微分步進(jìn)電機(jī)”實(shí)現(xiàn)高速球的快速、準(zhǔn)確的定位、 旋轉(zhuǎn)，這些都是通過(guò)MCU發(fā)出的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。將攝像機(jī)的圖象、功能寫(xiě)進(jìn)高速球的MCU，可以實(shí)現(xiàn)在控制云臺(tái)的時(shí)候?qū)D象傳輸出來(lái)，并且能同時(shí)實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的多種功能控制，例如白平衡、快門(mén)、光圈、變焦、對(duì)焦等功能。 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的球型攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示，一般球型攝像機(jī)中，球殼1形成球型攝像機(jī)上部的外觀，并將球型攝像機(jī)固定在安裝位置，球殼材料一般采用鋁合金，鋁合金球殼一般又分為鑄造和沖壓的兩種。上部連接座(未圖示)設(shè)置在球殼內(nèi)側(cè)用于安裝固定高速球型攝像機(jī)的機(jī)芯，在上部連接座上設(shè)置有傳輸信號(hào)及供電用的上部插件。透明罩3形成高速球型攝像機(jī)下部的外觀， 透明罩由PC透明材料壓注而成，能保證圖象效果和透光率，同時(shí)還能起到防暴、防塵的作用。機(jī)芯4包含云臺(tái)及連接在云臺(tái)上的攝像機(jī)2，機(jī)芯與上部連接座相固定，設(shè)置在球殼與透明罩形成的空間內(nèi)，機(jī)芯上的下部插件與上部連接座的上部插件相配合，機(jī)芯與上部連接座之間通過(guò)螺釘或者卡扣相互固定。
現(xiàn)有技術(shù)中的球型攝像機(jī)為防止雷擊，通常在安裝上具有相應(yīng)的要求，例如信號(hào)傳輸線必須與高壓設(shè)備或高壓電纜之間保持至少50米的距離；室外布線盡量選擇沿屋檐下走線；對(duì)于空曠地帶必須采用密封鋼管埋地方式布線，并對(duì)鋼管采用一點(diǎn)接地，絕對(duì)禁止采用架空方式布線；在強(qiáng)雷暴地區(qū)或高感應(yīng)電壓地帶(如高壓變電站)，必須采取額外加裝大功率防雷設(shè)備以及安裝避雷針等措施；室外裝置和線路的防雷和接地設(shè)計(jì)必須結(jié)合建筑物防雷要求統(tǒng)一考慮，并符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求；系統(tǒng)必須等電位接地。接地裝置必須滿足系統(tǒng)抗干擾和電氣安全的雙重要求，并不得與強(qiáng)電網(wǎng)零線短接或混接。系統(tǒng)單獨(dú)接地時(shí)，接地阻抗不大于4 Ω，接地導(dǎo)線截面積必須不大于25mm2線短接。
但是由于雷擊對(duì)攝像機(jī)所造成的損害是多方面的，雷擊產(chǎn)生的高電壓能夠通過(guò)外部與球型攝像機(jī)之間的多個(gè)接口對(duì)攝像機(jī)內(nèi)部的多個(gè)元件造成影響，導(dǎo)致元件損壞。而現(xiàn)有的球型攝像機(jī)中并未對(duì)攝像機(jī)的外部接口設(shè)置全面的防雷結(jié)構(gòu)，致使球型攝像機(jī)本身的防雷能力較差，在雷擊發(fā)生時(shí)容易發(fā)生故障損壞，影響該監(jiān)控區(qū)域的視頻采集。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種設(shè)置有電源接口防雷結(jié)構(gòu)、控制接口防雷結(jié)構(gòu)和視頻接口防雷結(jié)構(gòu)，從而防止雷擊造成損壞的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)，包括電源接口防雷結(jié)構(gòu)、控制接口防雷結(jié)構(gòu)和視頻接口防雷結(jié)構(gòu)；其中電源接口防雷結(jié)構(gòu)設(shè)置在球型攝像機(jī)的電源接口位置，在交流電源的兩個(gè)輸入端之間接入的由壓敏電阻和陶瓷放電管串聯(lián)而成的放電電路；控制接口防雷結(jié)構(gòu)設(shè)置在球型攝像機(jī)的外部控制數(shù)據(jù)接口位置，外部控制數(shù)據(jù)通過(guò)第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線輸入到球型攝像機(jī)中，控制接口防雷結(jié)構(gòu)包括第一級(jí)控制防雷電路和第二級(jí)控制防雷電路，在第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線之間、第一數(shù)據(jù)線和接地端之間、第二數(shù)據(jù)線和接地端之間分別連接設(shè)置陶瓷放電管，構(gòu)成第一級(jí)控制防雷電路，在第一級(jí)控制防雷電路后側(cè)輸出的第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線之間、第一數(shù)據(jù)線和接地端之間、第二數(shù)據(jù)線和接地端之間分別連接設(shè)置TVS管，構(gòu)成第二級(jí)控制防雷電路；視頻接口防雷結(jié)構(gòu)設(shè)置在球型攝像機(jī)的視頻接口位置，球型攝像機(jī)的視頻信號(hào)通過(guò)視頻線和視頻接地與外部設(shè)備進(jìn)行交換傳輸，視頻接口防雷結(jié)構(gòu)包括第一級(jí)視頻防雷電路和第二級(jí)視頻防雷電路，在視頻線和視頻接地之間、視頻線和接地端之間、視頻接地和接地端之間分別連接設(shè)置陶瓷放電管，構(gòu)成第一級(jí)視頻防雷電路，同時(shí)在第一級(jí)視頻防雷電路后側(cè)輸出的視頻線和視頻接地之間設(shè)置由反向并聯(lián)的兩個(gè)二極管與TVS管串聯(lián)而成的電路，構(gòu)成第二級(jí)視頻防雷電路。
本發(fā)明還可以采用以下技術(shù)方案上述控制接口防雷結(jié)構(gòu)中的第一級(jí)控制防雷電路中各陶瓷放電管的參數(shù)相同。
所述的第二級(jí)控制防雷電路中各TVS管的參數(shù)相同。
在第一級(jí)控制防雷電路和第二級(jí)控制防雷電路之間的第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線上分別設(shè)置可恢復(fù)保險(xiǎn)。
所述的視頻接口防雷結(jié)構(gòu)中的第一級(jí)視頻防雷電路中的各陶瓷放電管的參數(shù)相同。
所述的第二級(jí)視頻防雷電路中的反向并聯(lián)的兩個(gè)二極管為參數(shù)相同的肖特基二極管。
在第一級(jí)視頻防雷電路和第二級(jí)視頻防雷電路之間的視頻線和視頻接地上分別設(shè)置可恢復(fù)保險(xiǎn)。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)中，針對(duì)球型攝像機(jī)與外部供電和通信之間的電源接口、控制接口和視頻接口分別設(shè)置了不同的防雷電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)各個(gè)接口的不同結(jié)構(gòu)和電壓特征采取不同的電壓過(guò)載方案，從而能夠有效的防止雷擊從外部接口對(duì)攝像機(jī)內(nèi)部的元件造成影響，保證了球型攝像機(jī)能夠在雷區(qū)正常持續(xù)地工作。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的球型攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)中電源接口防雷結(jié)構(gòu)的電路示意圖； 圖3是本發(fā)明的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)中控制接口防雷結(jié)構(gòu)的電路示意圖； 圖4是本發(fā)明的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)中視頻接口防雷結(jié)構(gòu)的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
圖2是本發(fā)明的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)中電源接口防雷結(jié)構(gòu)的電路示意圖；圖3 是本發(fā)明的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)中控制接口防雷結(jié)構(gòu)的電路示意圖；圖4是本發(fā)明的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)中視頻接口防雷結(jié)構(gòu)的電路示意圖。
本發(fā)明的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)，包括電源接口防雷結(jié)構(gòu)、控制接口防雷結(jié)構(gòu)和視頻接口防雷結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，電源接口防雷結(jié)構(gòu)設(shè)置在球型攝像機(jī)的電源接口位置，在24V交流電源的兩個(gè)輸入端L、R之間接入的由壓敏電阻Rl (壓敏電阻簡(jiǎn)稱VDR)和陶瓷放電管Gl (導(dǎo)通參數(shù)為5KA/90V)串聯(lián)而成的放電電路。交流電源中的1、3端分別對(duì)應(yīng)L、R端，而2端接地。在交流電源和放電電路之間設(shè)置保險(xiǎn)FUl (熔斷參數(shù)為2.5A/250V)，當(dāng)電流過(guò)大時(shí)保險(xiǎn)FUl熔斷使電路發(fā)生斷路，從而保護(hù)各器件的安全。
電源是球機(jī)工作的必須條件，由于電源接口與其他外部接口不同，在電源接口遭受雷擊時(shí)不能簡(jiǎn)單地通過(guò)將兩個(gè)輸入端直接短路泄放能量，而必須考慮在釋放能量的同時(shí)對(duì)前端供電設(shè)備的保護(hù)。
在電源的輸入端上感應(yīng)到雷擊后，串聯(lián)連接的陶瓷放電管Gl和壓敏電阻Rl共同作用，將雷擊產(chǎn)生的高能量泄放掉。由于陶瓷放電管工作時(shí)導(dǎo)通，如果沒(méi)有壓敏電阻，則會(huì)在電源的兩個(gè)輸入端之間產(chǎn)生短路連接，從而會(huì)影響前端供電設(shè)備的工作，甚至燒壞電源， 因此串聯(lián)增加壓敏電阻，能夠防止釋放雷擊時(shí)損壞前端供電設(shè)備。
如圖3所示，控制接口防雷結(jié)構(gòu)設(shè)置在球型攝像機(jī)的外部控制數(shù)據(jù)接口 485A和 485B位置，外部控制數(shù)據(jù)通過(guò)第一數(shù)據(jù)線485A_0UT和第二數(shù)據(jù)線485B_0UT輸入到球型攝像機(jī)中，控制接口防雷結(jié)構(gòu)包括第一級(jí)控制防雷電路和第二級(jí)控制防雷電路，在第一數(shù)據(jù)線485A_0UT和第二數(shù)據(jù)線485B_0UT之間連接設(shè)置陶瓷放電管G3，第一數(shù)據(jù)線485A_0UT和接地端之間連接設(shè)置陶瓷放電管G4，第二數(shù)據(jù)線485B_0UT和接地端之間連接設(shè)置陶瓷放電管G5，上述三個(gè)陶瓷放電管的連接結(jié)構(gòu)構(gòu)成第一級(jí)控制防雷電路，在第一級(jí)控制防雷電路后側(cè)輸出的第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線之間連接設(shè)置TVS管D6、第一數(shù)據(jù)線和接地端之間連接設(shè)置TVS管D7，在第二數(shù)據(jù)線和接地端之間連接設(shè)置TVS管D8，上述三個(gè)TVS管的連接結(jié)構(gòu)構(gòu)成第二級(jí)控制防雷電路。
上述控制接口防雷結(jié)構(gòu)中的第一級(jí)控制防雷電路中各陶瓷放電管G3、G4、G5的參數(shù)相同，各陶瓷放電管的放電參數(shù)都為2KA/90V。所述的第二級(jí)控制防雷電路中各TVS管 D6、D7、D8的參數(shù)相同。在第一級(jí)控制防雷電路和第二級(jí)控制防雷電路之間的第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線上分別設(shè)置可恢復(fù)保險(xiǎn)F2、F3 (斷路參數(shù)都為0. 1A/60V)。當(dāng)雷擊能量很強(qiáng)時(shí)，可恢復(fù)保險(xiǎn)F2和F3產(chǎn)生斷路保護(hù)，防止雷擊能量影響到后端電路，待雷擊能量被陶瓷放電管大部分泄放掉后，可恢復(fù)保險(xiǎn)回復(fù)正常連通狀態(tài)，其余能量通過(guò)后端TVS管吸收掉。
如圖4所示，視頻接口防雷結(jié)構(gòu)設(shè)置在球型攝像機(jī)的視頻接口位置，球型攝像機(jī)的視頻信號(hào)通過(guò)視頻線VIDE0_0UT和視頻接地VGND與外部設(shè)備進(jìn)行交換傳輸，視頻接口防雷結(jié)構(gòu)包括第一級(jí)視頻防雷電路和第二級(jí)視頻防雷電路，在視頻線VIDE0_0UT和視頻接地 VGND之間、VIDE0_0UT視頻線和接地端之間、視頻接地VGND和接地端之間分別連接設(shè)置陶瓷放電管G2，構(gòu)成第一級(jí)視頻防雷電路，同時(shí)在第一級(jí)視頻防雷電路后側(cè)輸出的視頻線T 和視頻接地之間設(shè)置由反向并聯(lián)的兩個(gè)二極管D3、D4與TVS管D5串聯(lián)而成的電路，構(gòu)成第二級(jí)視頻防雷電路。
視頻接口防雷結(jié)構(gòu)中的第一級(jí)視頻防雷電路中的各陶瓷放電管都采用相同標(biāo)準(zhǔn)的G2，G2的放電參數(shù)為2KA/90V。第二級(jí)視頻防雷電路中的反向并聯(lián)的兩個(gè)二極管D3、 D4為參數(shù)相同的肖特基二極管，兩個(gè)二極管采用高速開(kāi)關(guān)。在第一級(jí)視頻防雷電路和第二級(jí)視頻防雷電路之間的視頻線和視頻接地上分別設(shè)置可恢復(fù)保險(xiǎn)Fl、F4 (斷路參數(shù)都為 0. 1A/60V)。當(dāng)雷擊能量很強(qiáng)時(shí)，可恢復(fù)保險(xiǎn)Fl和F4產(chǎn)生斷路保護(hù)，防止雷擊能量影響到后端電路，待雷擊能量被陶瓷放電管大部分泄放掉后，可恢復(fù)保險(xiǎn)回復(fù)正常連通狀態(tài)，其余能量通過(guò)后端TVS管吸收掉。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制， 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，然而，并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)然會(huì)利用揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾，成為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)，其特征在于包括電源接口防雷結(jié)構(gòu)、控制接口防雷結(jié)構(gòu)和視頻接口防雷結(jié)構(gòu)；其中電源接口防雷結(jié)構(gòu)設(shè)置在球型攝像機(jī)的電源接口位置，在交流電源的兩個(gè)輸入端之間接入的由壓敏電阻和陶瓷放電管串聯(lián)而成的放電電路；控制接口防雷結(jié)構(gòu)設(shè)置在球型攝像機(jī)的外部控制數(shù)據(jù)接口位置，外部控制數(shù)據(jù)通過(guò)第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線輸入到球型攝像機(jī)中，控制接口防雷結(jié)構(gòu)包括第一級(jí)控制防雷電路和第二級(jí)控制防雷電路，在第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線之間、第一數(shù)據(jù)線和接地端之間、第二數(shù)據(jù)線和接地端之間分別連接設(shè)置陶瓷放電管，構(gòu)成第一級(jí)控制防雷電路，在第一級(jí)控制防雷電路后側(cè)輸出的第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線之間、第一數(shù)據(jù)線和接地端之間、第二數(shù)據(jù)線和接地端之間分別連接設(shè)置TVS管，構(gòu)成第二級(jí)控制防雷電路；視頻接口防雷結(jié)構(gòu)設(shè)置在球型攝像機(jī)的視頻接口位置，球型攝像機(jī)的視頻信號(hào)通過(guò)視頻線和視頻接地與外部設(shè)備進(jìn)行交換傳輸，視頻接口防雷結(jié)構(gòu)包括第一級(jí)視頻防雷電路和第二級(jí)視頻防雷電路，在視頻線和視頻接地之間、視頻線和接地端之間、視頻接地和接地端之間分別連接設(shè)置陶瓷放電管，構(gòu)成第一級(jí)視頻防雷電路，同時(shí)在第一級(jí)視頻防雷電路后側(cè)輸出的視頻線和視頻接地之間設(shè)置由反向并聯(lián)的兩個(gè)二極管與TVS管串聯(lián)而成的電路，構(gòu)成第二級(jí)視頻防雷電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)，其特征在于控制接口防雷結(jié)構(gòu)中的第一級(jí)控制防雷電路中各陶瓷放電管的參數(shù)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)，其特征在于第二級(jí)控制防雷電路中各TVS管的參數(shù)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)，其特征在于在第一級(jí)控制防雷電路和第二級(jí)控制防雷電路之間的第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線上分別設(shè)置可恢復(fù)保險(xiǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)，其特征在于視頻接口防雷結(jié)構(gòu)中的第一級(jí)視頻防雷電路中的各陶瓷放電管的參數(shù)相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)，其特征在于第二級(jí)視頻防雷電路中的反向并聯(lián)的兩個(gè)二極管為參數(shù)相同的肖特基二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)，其特征在于在第一級(jí)視頻防雷電路和第二級(jí)視頻防雷電路之間的視頻線和視頻接地上分別設(shè)置可恢復(fù)保險(xiǎn)。
全文摘要
一種球型攝像機(jī)的防雷結(jié)構(gòu)，包括電源接口防雷結(jié)構(gòu)、控制接口防雷結(jié)構(gòu)和視頻接口防雷結(jié)構(gòu)；其中電源接口防雷結(jié)構(gòu)在交流電源的兩個(gè)輸入端之間接入的由壓敏電阻和陶瓷放電管串聯(lián)而成的放電電路；控制接口防雷結(jié)構(gòu)設(shè)置在球型攝像機(jī)的外部控制數(shù)據(jù)接口位置，包括第一級(jí)控制防雷電路和第二級(jí)控制防雷電路，視頻接口防雷結(jié)構(gòu)設(shè)置在球型攝像機(jī)的視頻接口位置，包括第一級(jí)視頻防雷電路和第二級(jí)視頻防雷電路。根據(jù)各個(gè)接口的不同結(jié)構(gòu)和電壓特征采取不同的電壓過(guò)載方案，從而能夠有效的防止雷擊從外部接口對(duì)攝像機(jī)內(nèi)部的元件造成影響，保證了球型攝像機(jī)能夠在雷區(qū)正常持續(xù)地工作。
文檔編號(hào)H02H9/06GK102522740SQ20111044078
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者徐瑞偉, 戴林 申請(qǐng)人:天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司