專利名稱：礦用隔爆兼本安型畫面分割器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦用隔爆兼本安型畫面分割器，是一種礦用隔爆兼本安型監(jiān)測(cè)的控制裝置，尤其適用于煤礦井下危險(xiǎn)、易燃易爆環(huán)境的監(jiān)測(cè)。
二背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦自動(dòng)化程度越來越高。隨著煤礦井下自動(dòng)化程度的提高，井下需要監(jiān)測(cè)的地方也越來越多。在過去，由于整個(gè)煤礦需要監(jiān)測(cè)的地方少，一般的做法是一個(gè)攝像頭直接拉出一根電纜或光纜到調(diào)度室或領(lǐng)導(dǎo)辦公室的一個(gè)監(jiān)視器上。那么有多少臺(tái)攝像頭就有多少臺(tái)監(jiān)視器。隨著攝像頭的增加，調(diào)度室或領(lǐng)導(dǎo)辦公室的監(jiān)視器越來越多。為了節(jié)省資源和成本，將多個(gè)攝像頭的圖像合成到一個(gè)監(jiān)視器上就成為了必要。而傳統(tǒng)的畫面分割器只能在普通的場(chǎng)所使用，它不能達(dá)到國(guó)標(biāo)所規(guī)定的防爆本安的要求，因此不能使用在煤礦等特殊場(chǎng)所。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種礦用隔爆兼本安型畫面分割器，它不但可以用在普通的一般場(chǎng)所，而且可以用在諸如煤礦井下等特殊要求的場(chǎng)所。
本實(shí)用新型礦用隔爆兼本安型畫面分割器，它主要由2～4路視頻圖象輸入電路的輸出與核心芯片采用CXD1175AM型的A/D轉(zhuǎn)換電路輸入連接，A/D轉(zhuǎn)換電路輸出分為兩路，一路與核心芯片采用uPD42280型的幀存儲(chǔ)器電路相連，另一路與圖象處理整合電路的輸入相連，圖象處理整合電路的輸出與D/A轉(zhuǎn)換電路的輸入相連，D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出與視頻圖象輸出電路的輸入端相連，而D/A轉(zhuǎn)換電路核心芯片采用CXD1171M型，電源均采用本質(zhì)安全型，整個(gè)電路裝置在一個(gè)密閉隔爆的金屬或非金屬容器中。從攝像機(jī)采集過來的多路圖像信號(hào)經(jīng)過多路視頻采集轉(zhuǎn)換單元的濾波放大、A/D轉(zhuǎn)換，送到多路圖像處理整合單元，再經(jīng)過內(nèi)部處理器處理后通過圖象緩存和行場(chǎng)控制將多路視頻圖像合成一路視頻圖像，然后再經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換及輸出驅(qū)動(dòng)單元，最后從視頻圖象輸出電路輸出，可實(shí)現(xiàn)一路視頻通道傳輸多路視頻圖像，達(dá)到使用一臺(tái)監(jiān)視器監(jiān)控多路圖像的目的。
本實(shí)用新型礦用隔爆兼本安型畫面分割器，是一種新型的監(jiān)測(cè)控制設(shè)備，它可通過原來單一圖像通道對(duì)井下現(xiàn)場(chǎng)的多路圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，以便及時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，加強(qiáng)處理突發(fā)事件反映速度，為煤礦安全生產(chǎn)、調(diào)度和決策指揮提供直觀、可靠的觀察手段，對(duì)調(diào)度指揮、生產(chǎn)決策具有重要意義。其安裝簡(jiǎn)單，連接攝像機(jī)方便，可以快速高質(zhì)量地傳輸工業(yè)電視視頻圖像，傳輸圖像品質(zhì)好，穩(wěn)定性高，具有廣泛的實(shí)用性。
四

以下結(jié)合附圖和實(shí)驗(yàn)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明
圖1隔爆兼本安型畫面分割器電路原理框圖圖2一路視頻采集放大電路原理圖圖3 A/D轉(zhuǎn)換部分電路原理圖圖4幀存儲(chǔ)電路原理圖圖5圖象處理整合電路原理圖圖6視頻信號(hào)D/A轉(zhuǎn)換電路原理圖圖7視頻信號(hào)輸出電路原理圖五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步說明本實(shí)用新型礦用隔爆兼本安型畫面分割器，是一種把多路視頻信號(hào)合成一路視頻信號(hào)的裝置，從攝像頭傳輸過來的模擬視頻信號(hào)，經(jīng)過圖2中的一路視頻采集放大電路，CN2為模擬視頻信號(hào)輸入端，經(jīng)過電感L2，電阻R24，R14，電位器VR1和電容C5構(gòu)成增益調(diào)節(jié)器，用來調(diào)節(jié)輸入模擬視頻信號(hào)的增益，，并起到筘位和濾波的作用；晶體管Q2、Q4、Q6與電阻R10、R16、R22、R19構(gòu)成兩級(jí)放大電路；電阻R10與電容C3構(gòu)成RC濾波器；視頻信號(hào)經(jīng)過放大濾波后送入J5反相器，然后輸入至A/D轉(zhuǎn)換電路；其他幾路模擬視頻信號(hào)輸入與之相同。A/D轉(zhuǎn)換電路中，U10、U13為型號(hào)CXD1175AM的8位并串比較型A/D轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)模擬視頻信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換；10腳VIN端為模擬量輸入端；C14、C25濾波電容，需實(shí)現(xiàn)可靠接地；信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量由CXD1175AM的8位數(shù)據(jù)并行端口輸出至幀存儲(chǔ)器電路。在圖4所示幀存儲(chǔ)電路中，U12，U7為型號(hào)uPD42280，262224W×8位幀存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻信號(hào)的緩存；A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸入至幀存儲(chǔ)器的D1的8位數(shù)據(jù)并行端口，幀存儲(chǔ)器由D0的8位數(shù)據(jù)并行端口輸出至D/A轉(zhuǎn)換單元；幀存儲(chǔ)器由圖像處理整合單元控制寫選通、讀選通。圖5圖像處理整合電路中，整合單元采用ALTERA公司生產(chǎn)的CPLD器件EPM7064、EPM7032，由A/D轉(zhuǎn)換電路傳入的8位數(shù)據(jù)信號(hào)同時(shí)接到EPM7064和EPM7032的8個(gè)I/O端口上，再由另外的8個(gè)I/O端口傳到D/A轉(zhuǎn)換電路上，利用該器件編程實(shí)現(xiàn)了圖像的處理整合，還可以把整個(gè)設(shè)備電路中的一些譯碼、邏輯轉(zhuǎn)換等模塊一并設(shè)計(jì)進(jìn)去，在很大程序上減小了設(shè)備的體積，同時(shí)也為設(shè)備的改進(jìn)和升級(jí)提供了方便。圖6中D/A轉(zhuǎn)換電路中的U8為型號(hào)CXD1171M的8位視頻D-A轉(zhuǎn)換器；由圖像處理整合電路傳來的8位數(shù)據(jù)并行信號(hào)輸入至8位數(shù)字量輸入端DB0-7，DVdd、Avdd端均通過電阻R40接到VCC高電平，Avss、DVss端接地；IREF當(dāng)前參考電位，通過R42接地；VREF輸入?yún)⒖茧妷海ㄟ^R93、R40接VCC；VG端為電壓地，通過0.1uF電容C13接Avdd端；D/A輸出至視頻輸出模塊。在圖7視頻圖像輸出電路中，CN7為視頻信號(hào)輸出端，Q27、Q26、R79、R81、R86構(gòu)成兩級(jí)放大電路，L7、R84筘位和濾波。該電源為本質(zhì)安全型，外殼為隔爆型，因此具備了井下特殊場(chǎng)所電控設(shè)備的使用要求。
權(quán)利要求1.一種礦用隔爆兼本安型畫面分割器，其特征在于它由2～4路視頻圖象輸入電路的輸出與A/D轉(zhuǎn)換電路輸入連接，A/D轉(zhuǎn)換電路輸出分為兩路，一路與幀存儲(chǔ)器電路相連，另一路與圖象處理整合電路的輸入相連，圖象處理整合電路的輸出與D/A轉(zhuǎn)換電路的輸入相連，D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出與視頻圖象輸出電路的輸入端相連，電源均采用本質(zhì)安全型，整個(gè)電路裝置在一個(gè)密閉隔爆的金屬或非金屬容器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用隔爆兼本安型畫面分割器，其特征在于所述A/D轉(zhuǎn)換電路的核心芯片采用CXD1175AM型，幀存儲(chǔ)電路核心芯片采用uPD42280型。
專利摘要本實(shí)用新型礦用隔爆兼本安型畫面分割器，主要由2～4路視頻圖象輸入電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、幀存儲(chǔ)器、圖象處理整合電路、D/A轉(zhuǎn)換電路和視頻圖象輸出電路電連接組成，可以實(shí)時(shí)將多路視頻圖像在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)顯示，傳輸圖像品質(zhì)好，穩(wěn)定性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接攝像機(jī)方便，可以快速高質(zhì)量地傳輸工業(yè)電視視頻圖像，該礦用本安型畫面分割器為本質(zhì)安全型，可以用在煤礦井下，為煤礦井下和地面的監(jiān)控調(diào)度，提供有效的視頻信息傳遞平臺(tái)，具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號(hào)H04N5/262GK2737102SQ20042002750
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2004年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月30日
發(fā)明者陳治國(guó), 錢建生, 孔明坤, 劉年勝, 高守樂 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)