自帶照明功能的煤礦井下網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控攝像頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及礦井安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種自帶照明功能的煤礦井下網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控攝像頭。
【背景技術(shù)】
[0002]在美國，煤礦已實(shí)現(xiàn)高度機(jī)械化，井下工作人員很少，作業(yè)規(guī)范，巷道通暢，一旦發(fā)生事故，易于撤離，傷亡不大。而在我國，采煤機(jī)械化程度僅為45 %，礦工隊(duì)伍很大一部分是文化水平較低、培訓(xùn)有限的農(nóng)民工，甚至存在井下抽煙等嚴(yán)重違章現(xiàn)象。這樣的眾多礦工在高度危險的作業(yè)環(huán)境中，極易發(fā)生事故，造成重大傷亡。重要煤礦事故發(fā)生的原因主要體現(xiàn)在:地面與井下人員的信息溝通不及時，地面人員難以及時動態(tài)掌握井下人員的分布及作業(yè)情況，一旦煤礦事故發(fā)生，搶險救災(zāi)、安全救護(hù)的效率低，搜救效果差。目前，煤礦井下作業(yè)因?yàn)檫h(yuǎn)離地面，地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，與地面人員溝通不便，如果利用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，地面監(jiān)控人員則可以直接對井下情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，不僅能直觀地監(jiān)視和記錄井下工作現(xiàn)場的安全生產(chǎn)情況，而且能及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，防患于未然，也能為事后分析事故提供有關(guān)的第一手圖像資料，同時，上級有關(guān)監(jiān)管部門也能夠通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程查看進(jìn)行狀況，提出整改方法。但是，現(xiàn)有技術(shù)中用在煤礦井下的視頻監(jiān)控攝像頭還存在以下缺陷和不足:
[0003]1、監(jiān)控攝像頭視角小。監(jiān)控攝像頭的視角大小直接決定了信息量的大小。目前煤礦井下廣泛采用的槍型攝像機(jī)水平視角范圍一般都小于70°，垂直視角范圍一般都小于30°。而人眼睛的水平視角在160°，垂直視角為80°左右。單個監(jiān)控攝像頭視角小很容易造成監(jiān)控死角，且需要更多的監(jiān)控攝像頭才能獲得全景監(jiān)控。
[0004]2、多個監(jiān)控攝像頭之間無法準(zhǔn)確同步。目前的煤礦井下視頻監(jiān)控系統(tǒng)要采用商業(yè)以太網(wǎng)傳輸視頻流，符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。商業(yè)以太網(wǎng)最早出現(xiàn)在1972年，是以辦公自動化為目標(biāo)設(shè)計的，沒有考慮到多個終端之間的準(zhǔn)確同步問題，傳輸延時具有不確定性。多個監(jiān)控攝像頭進(jìn)行視頻拼接存在時間不同步的問題，無法實(shí)現(xiàn)真正的無縫拼接。
[0005]3、工作溫度范圍窄，高溫環(huán)境無法正常工作。目前的監(jiān)控攝像頭等級一般為商業(yè)級，最高工作溫度小于70度，在煤礦井下的一些特殊環(huán)境下設(shè)備無法正常使用。如事故救援現(xiàn)場，在環(huán)境溫度沒有降到正常范圍之前，越早獲得現(xiàn)場視頻資料越好。
[0006]4、布線成本高。目前的煤礦井下視頻監(jiān)控系統(tǒng)布線采用光纖或者阻燃網(wǎng)線，成本較高，不利于大規(guī)模的使用。
[0007]5、監(jiān)控攝像頭動態(tài)范圍不夠。目前的監(jiān)控攝像頭動態(tài)一般都小于90db，監(jiān)控攝像頭安裝位置如果沒有選好，很容易出現(xiàn)動態(tài)范圍不夠的現(xiàn)象，影響監(jiān)控畫面的質(zhì)量。
[0008]6、監(jiān)控攝像頭沒有自帶照明功能，在煤礦井下的低照度環(huán)境下，或是大量開啟煤礦井下照明燈的情況下，經(jīng)常存在局部曝光不足和局部曝光過度的問題，監(jiān)控畫面質(zhì)量差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種自帶照明功能的煤礦井下網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控攝像頭，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便，能夠保證多個網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控攝像頭視頻流傳輸?shù)臏?zhǔn)確同步，動態(tài)范圍大，節(jié)能效果好，保證了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控畫面的質(zhì)量，實(shí)用性強(qiáng)，推廣應(yīng)用價值高。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種自帶照明功能的煤礦井下網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控攝像頭，其特征在于:包括攝像頭吊裝板和攝像頭殼體，以及嵌入安裝在攝像頭殼體上且相鄰設(shè)置的鏡頭和LED燈，所述攝像頭殼體內(nèi)部安裝有供電電源、視頻采集傳輸電路板和感光照明電路板，所述攝像頭殼體的頂部設(shè)置有殼體連接塊，所述殼體連接塊的幾何中心位置處設(shè)置有殼體連接塊中心孔，所述攝像頭吊裝板的底部設(shè)置有兩塊分別位于殼體連接塊兩側(cè)的吊裝板連接塊，兩塊所述吊裝板連接塊的幾何中心位置處均設(shè)置有吊裝板連接塊中心孔，所述攝像頭殼體和攝像頭吊裝板通過穿過所述殼體連接塊中心孔和兩個所述吊裝板連接塊中心孔的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接；所述視頻采集傳輸電路板上集成有視頻采集傳輸電路，所述視頻采集傳輸電路包括FPGA模塊以及與FPGA模塊相接的RTC實(shí)時時鐘電路、FLASH閃存電路、DRAM存儲器電路、配置芯片和AVB以太網(wǎng)模塊，所述FPGA模塊的輸入端接有ISP圖像信號處理器，所述ISP圖像信號處理器的輸入端接有圖像傳感器；所述ISP圖像信號處理器為Aptina公司生產(chǎn)的ISP圖像信號處理器AP0101AT，所述圖像傳感器為Aptina公司生產(chǎn)的圖像傳感器AR0132AT，所述AVB以太網(wǎng)模塊上連接有用于連接非屏蔽雙絞線的雙絞線接口，所述雙絞線接口外露在攝像頭殼體的外表面上；所述感光照明電路板上集成有感光照明電路，所述感光照明電路包括單片機(jī)以及與單片機(jī)相接的晶振電路和復(fù)位電路，所述單片機(jī)的輸入端接有感光電路，所述單片機(jī)的輸出端接有LED驅(qū)動模塊，所述LED燈與LED驅(qū)動模塊的輸出端相接。
[0011]上述的自帶照明功能的煤礦井下網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控攝像頭，其特征在于:所述鏡頭為魚眼鏡頭。
[0012]上述的自帶照明功能的煤礦井下網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控攝像頭，其特征在于:所述FPGA模塊為FPGA芯片EP3C5E144C8N，所述配置芯片為芯片EPCS64，所述芯片EPCS64的第I引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第8引腳相接，所述芯片EPCS64的第2引腳通過電阻R35與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第13引腳相接，所述芯片EPCS64的第3、7和8引腳均與供電電源的+3.3V電壓輸出端相接，且通過非極性電容C27接地，所述芯片EPCS64的第4引腳接地；所述芯片EPCS64的第5引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第6引腳相接，所述芯片EPCS64的第6引腳通過電阻R36與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第12引腳相接。
[0013]上述的自帶照明功能的煤礦井下網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控攝像頭，其特征在于:所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的DOO?D06引腳依次對應(yīng)與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第73?80引腳相接，所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的D07引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第83引腳相接，所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的SCLK引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第84引腳相接，且通過電阻R3與供電電源的+3.3V電壓輸出端相接；所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的SDA引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第85引腳相接，且通過電阻R2與供電電源的+3.3V電壓輸出端相接；所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的PCLK引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第86引腳相接，所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的ECLK引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第87引腳相接，所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的VS引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第69引腳相接，所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的HS引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第70引腳相接；所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的NRST引腳通過電阻Rl與供電電源的+3.3V電壓輸出端相接，所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的MSCLK引腳通過電阻R6與供電電源的+1.8V電壓輸出端相接，所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的MSDA引腳通過電阻R5與供電電源的+1.8V電壓輸出端相接，所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的STANDBY引腳通過電阻R7接地，所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的FS引腳通過電阻R8接地；所述圖像傳感器AR0132AT的DOO?DOll引腳依次對應(yīng)與所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的D1?DIll引腳相接，所述圖像傳感器AR0132AT的EXTCLK引腳與所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的ECO引腳相接，所述圖像傳感器AR0132AT的RST引腳與所述ISP圖像信號處理器APO10IAT的RSTO引腳相接，且通過電阻R31與供電電源的+1.8V電壓輸出端相接，所述圖像傳感器AR0132AT的SCLK引腳與所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的MSCLK引腳相接，所述圖像傳感器AR0132AT的SDA引腳與所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的MSDA引腳相接，所述圖像傳感器AR0132AT的PCLK引腳與所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的PCLKI引腳相接，所述圖像傳感器AR0132AT的FV引腳與所述ISP圖像信號處理器AP0101AT的FVI引腳相接，所述圖像傳感器ARO13 2AT的LV引腳與所述ISP圖像信號處理器APO1I AT的LVI引腳相接，所述圖像傳感器AR0132AT的TRIGGER引腳與所述ISP圖像信號處理器APO10IAT的TO引腳相接，所述圖像傳感器AR0132AT的SADDR引腳通過電阻R32與供電電源的+1.8V電壓輸出端相接，所述圖像傳感器AR0132AT的OE引腳通過電阻R33接地。
[0014]上述的自帶照明功能的煤礦井下網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控攝像頭，其特征在于:所述RTC實(shí)時時鐘電路包括實(shí)時時鐘芯片ISL1208和晶振Y1，所述實(shí)時時鐘芯片ISL1208的第I引腳與晶振Yl的一端相接，所述實(shí)時時鐘芯片ISL1208的第2引腳與晶振Yl的另一端相接，所述實(shí)時時鐘芯片ISL1208的第3引腳與供電電源的+3.3V電壓輸出端相接，所述實(shí)時時鐘芯片ISL1208的第4引腳接地，所述實(shí)時時鐘芯片ISL1208的第5引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第110引腳相接，且通過電阻R21與供電電源的+3.3V電壓輸出端相接；所述實(shí)時時鐘芯片ISL1208的第6引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第111引腳相接，且通過電阻R20與供電電源的+3.3V電壓輸出端相接，所述實(shí)時時鐘芯片ISL1208的第7引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第24引腳相接，且通過電阻R19與供電電源的+3.3V電壓輸出端相接，所述實(shí)時時鐘芯片ISL1208的第8引腳與供電電源的+3.3V電壓輸出端相接。
[0015]上述的自帶照明功能的煤礦井下網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控攝像頭，其特征在于:所述FLASH閃存電路包括芯片H27U1G8F2B，所述芯片H27U1G8F2B的第7引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第127引腳相接，且通過電阻R12與供電電源的+3.3V電壓輸出端相接；所述芯片H27U1G8F2B的第8引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第128引腳相接，所述芯片H27U1G8F2B的第9引腳與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第129引腳相接，所述芯片H27U1G8F2B的第12引腳和第37引腳均與供電電源的+3.3V電壓輸出端相接，所述芯片H27U1G8F2B的第13引腳和第36引腳均接地，所述芯片H27U1G8F2B的第16?19引腳依次對應(yīng)與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第132?136引腳相接，所述芯片H27U1G8F2B的第29?32引腳依次對應(yīng)與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第112?115引腳相接，所述芯片H27U1G8F2B的第41?44引腳依次對應(yīng)與所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第119?124引腳相接。
[0016]上述的自帶照明功能的煤礦井下網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控攝像頭，其特征在于:所述DRAM存儲器電路包括芯片 K4S641632UC-70T，所述芯片 K4S641632UC-70T 的第 2、4、5、7、8、10、11、13、42、44、45、47、48、50、51 和 53 引腳依次對應(yīng)與所述 FPGA 芯片 EP3C5E144C8N 的第 28、30、31、32、33、34、38、39、54、53、52、51、50、49、46 和 44 引腳相接，所述芯片 K4S641632UC-70T的第19引腳與