專(zhuān)利名稱(chēng)：一種防雷攝像機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及視頻監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種安裝于室外時(shí)能抑制雷電脈沖對(duì)自身進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)之?dāng)z像機(jī)。
背景技術(shù)：
雷電是一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，世界上每天約形成44000個(gè)雷暴中心，發(fā)生800萬(wàn)次雷閃放電，平均每秒放電100次左右，可見(jiàn)雷電活動(dòng)是相當(dāng)頻繁的。
雷電的侵害方式主要分為直擊雷危害、線路雷危害(線路中雷電波的侵入)、雷電感應(yīng)危害以及日常操作中的電力系統(tǒng)操作過(guò)電壓危害等，給人類(lèi)的生活和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了巨大的影響和損失。隨著交通道路的發(fā)展，各類(lèi)檢測(cè)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)尤其是攝像設(shè)備使用非常普遍，交通控制中心將充分利用檢測(cè)的交通信息進(jìn)行控制和管理，另外，上述系統(tǒng)還涉及小區(qū)及其他需要的場(chǎng)地的安全防護(hù)，但一般來(lái)說(shuō)，這些檢測(cè)及監(jiān)測(cè)設(shè)備皆安裝于室外，除人為損害外，其主要危害就是線路雷及雷電感應(yīng)的危害。上世紀(jì)90年代末期，國(guó)外(主要是德國(guó))開(kāi)始研制了幾種信號(hào)及電源防雷器來(lái)對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行保護(hù)，然而對(duì)于感應(yīng)雷的防護(hù)主要還停留在外部的防護(hù)，也就是在線路進(jìn)入攝像機(jī)之前在外部加裝防雷器。這種裝置具有下述缺陷1)在外部加裝防雷器時(shí)必將增加生產(chǎn)成本和安裝成本；2)由于攝像機(jī)為敏感器件，采用外接方式時(shí)，各連接部位必須進(jìn)行防水處理或在整體上加裝一個(gè)防水箱；3)在攝像機(jī)外部加裝防雷器時(shí)必須要有足夠的空間和固定位置，否則會(huì)造成安裝的不方便；4)在外部加裝電源和信號(hào)防雷器增加了攝像機(jī)插入損耗；5)由于攝像機(jī)和外加防雷裝置之間還有一個(gè)匹配性和兼容問(wèn)題，因此，在外部加裝電源和信號(hào)防雷器時(shí)，增加了攝像機(jī)的故障系數(shù)。
中國(guó)專(zhuān)利局公開(kāi)了一種防雷攝像機(jī)裝置(申請(qǐng)?zhí)?00420102721.5，授權(quán)公告日2005.12.7，授權(quán)公告號(hào)CN2745297Y)，其公開(kāi)的技術(shù)方案僅是將現(xiàn)有的攝像機(jī)和外部加裝的防雷器組合后移至另外設(shè)置的盒體內(nèi)，這種裝置雖然解決了外部加裝防雷器造成的體積大、安裝不方便的問(wèn)題，但實(shí)際使用中需通過(guò)室外裝置所設(shè)防雷板和室內(nèi)防雷板聯(lián)合控制才能實(shí)現(xiàn)防雷效果。由于攝像機(jī)的布置地點(diǎn)和數(shù)量隨著城市的發(fā)展越來(lái)越多，并非是單個(gè)設(shè)置，因此控制起來(lái)非常麻煩，檢修也很不方便。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)中攝像機(jī)防雷裝置需外部另外加裝防雷器、或通過(guò)外部控制裝置實(shí)現(xiàn)防雷功能之缺陷，提供了一種集攝像和防雷功能于一體，可保護(hù)攝像機(jī)免受雷電侵害之防雷攝像機(jī)。本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、產(chǎn)品體積小、便于安裝檢測(cè)之特點(diǎn)，可獨(dú)立完成防雷功能，防雷效果好。
本實(shí)用新型為解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，所提出的技術(shù)方案是一種防雷攝像機(jī)，包括攝像機(jī)外殼、用于固定及連接各部件且與攝像機(jī)外殼相連之支架、攝像機(jī)鏡頭，所述攝像鏡頭固定在支架上，其特征在于所述支架上設(shè)置有用于視頻信號(hào)采集的CCD模板視頻模塊、防雷模塊、用于攝像機(jī)電源及控制信號(hào)輸入之電源模塊及接地部件，其中視頻模塊輸入端連接攝像機(jī)鏡頭，輸出端連接防雷模塊，與電源連接之電源模塊與視頻模塊相連，亦與外接控制及處理設(shè)備相接；所述防雷模塊為由電源器件、視頻信號(hào)器件和隔離器件組成的控制電路，其中電源器件接電源模塊，視頻信號(hào)器件連接視頻模塊及外接控制及處理設(shè)備，所述電源器件由電感和與之相連的氣體放電管、抑制二極管構(gòu)成，視頻信號(hào)部件由整流橋和與之相連的固體放電管構(gòu)成，隔離部件由壓敏電阻和氣體放電管構(gòu)成，且引入接地端；其中氣體放電管包括二極氣體放電管和三極氣體放電管，三極氣體放電管分別與所述二極氣體放電管和電感連接；所述視頻模塊采用SONY、SHARP或其它超級(jí)HAD CCD圖像傳感器，內(nèi)置有數(shù)字圖像處理芯片；所述支架上之接地部件為聯(lián)接攝像機(jī)外殼和支架之間的緊固螺釘。
在所述氣體放電管連接之線路上，還并聯(lián)有LED燈。
本實(shí)用新型通過(guò)將用于視頻信號(hào)采集的CCD模板視頻模塊、防雷模塊和用于攝像機(jī)電源及控制信號(hào)輸入之電源模塊用支架固于一體，克服了現(xiàn)有攝像機(jī)通過(guò)外部加裝防雷器保護(hù)攝像機(jī)免受雷電侵害時(shí)所出現(xiàn)的諸多問(wèn)題，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，體積?。辉谝曨l模塊和電源模塊之間設(shè)防雷模塊，可在當(dāng)視頻線和電源線進(jìn)入防雷攝像機(jī)后，首先與之相連，經(jīng)過(guò)其上控制線路進(jìn)行濾波和隔離后再連接到攝像模板，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)攝像機(jī)的純?cè)诰€式保護(hù)，可完全避免攝像機(jī)受雷電沖擊而損壞，且不需要外來(lái)控制系統(tǒng)或控制線進(jìn)行信號(hào)控制，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的自動(dòng)控制。同時(shí)，本發(fā)明對(duì)防雷模塊上元器件各參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選，也解決了視頻模塊和防雷裝置之間的匹配性和兼容問(wèn)題，降低了故障發(fā)生率。
另外，通過(guò)采用支架和殼體之間連接的緊固件為接地部件，既簡(jiǎn)單方便，又非?？煽浚环览啄K上所設(shè)LED燈還便于檢測(cè)控制線路故障和元器件損壞情況。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)裝配圖；圖2為本實(shí)用新型視頻及電源線路的內(nèi)部接線圖；圖3為本實(shí)用新型防雷模塊元器件連接線路圖。
其中1-攝像機(jī)鏡頭；2-視頻模塊； 3-支架；4-防雷模塊； 5-電源模塊； 6-電源；7-外接控制及處理設(shè)備；8-接地部件； 9-攝像機(jī)外殼；10-二極氣體放電管； 11-整流橋； 12-固定放電管；13-三極氣體放電管； 14-二極氣體放電管； 15-壓敏電阻；16-抑制二極管。
具體實(shí)施方式
目前，現(xiàn)有的安防監(jiān)控系統(tǒng)，一般由以下三部分組成前端部分主要由黑白(彩色)攝像機(jī)、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架等組成。
傳輸部分使用同軸電纜、電線、多芯線，采取架空、地埋或沿墻敷設(shè)等方式傳輸音頻、視頻、控制信號(hào)和饋送交、直流電源等。
終端部分主要由控制設(shè)備、畫(huà)面分割器、監(jiān)視器、錄像存儲(chǔ)設(shè)備等組成。
本實(shí)用新型是針對(duì)前端部分的室外黑白(彩色)攝像機(jī)進(jìn)行保護(hù)，這是因?yàn)槭彝獾脑O(shè)備是最容易遭受雷擊損壞。
如圖1所示，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)包括攝像機(jī)外殼9、支架3、攝像機(jī)鏡頭1，所述的支架3為支持部件，用于固定及連接各部件，與攝像機(jī)外殼9相連，為整個(gè)裝置的包覆件；所述攝像機(jī)鏡頭1固定在支架3前端上，為圖像的攝取部件。本實(shí)用新型在所述支架3上設(shè)置有用于視頻信號(hào)采集的CCD模板視頻模塊2、防雷模塊4、用于攝像機(jī)電源及控制信號(hào)輸入之電源模塊5及接地部件8，其中視頻模塊2輸入端與攝像機(jī)鏡頭1連接，輸出端連接防雷模塊4，與電源6連接之電源模塊5與視頻模塊2相連，亦與外接控制及處理設(shè)備7相接。
所述視頻模塊2采用SONY、SHARP或其它超級(jí)HAD CCD圖像傳感器，內(nèi)置有數(shù)字圖像處理芯片(DSP)，圖像可達(dá)NTSC＝270K/PAL＝320K，具有高靈敏度，低拖尾，高信噪比，抗暈光之特點(diǎn)，可提供自動(dòng)電子快門(mén)(AES)，自動(dòng)光圈(AL)，自動(dòng)增益(AGC)，自動(dòng)白平衡(AWB)，背光補(bǔ)償(BLC)功能；自動(dòng)光圈提供DC和VIDEO驅(qū)動(dòng)方式；提供C型接圈可方便C和CS鏡頭；DC 12V供電(可選功能AC24V/220V帶線路鎖定)，可完成對(duì)監(jiān)控對(duì)象圖像的攝取。
如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型防雷模塊4為由電源器件、視頻信號(hào)器件和隔離器件組成的控制電路，其中電源器件接電源模塊5，視頻信號(hào)器件連接視頻模塊2及外接控制及處理設(shè)備7，外接控制及處理設(shè)備7可為硬盤(pán)錄像機(jī)或其它圖像處理器件；所述電源器件由兩電感L、氣體放電管及抑制二極管構(gòu)成，其中氣體放電管包括二極氣體放電管10和三極氣體放電管13，三極氣體放電管13分別與所述二極氣體放電管10和電感L連接并與接地部件8相連，兩抑制二極管16之一與三極氣體放電管13串接，另一接于兩電感L之間，由于抑制二極管16能量最小、響應(yīng)最快，可對(duì)進(jìn)入防雷模塊4之雷電流或浪涌抑制后產(chǎn)生瞬間放電，并迅速引入地下；所述視頻信號(hào)部件由整流橋11和與之相連的固體放電管12構(gòu)成，可對(duì)進(jìn)入防雷模塊4之視頻信號(hào)和電源信號(hào)進(jìn)行濾波處理；隔離部件由金屬氧化物壓敏電阻15和二極氣體放電管14構(gòu)成，且引入接地端。
本實(shí)用新型各元器件型號(hào)為電源器件中二極氣體放電管10為15KE39CA，抑制二極管16為16KE68CA，電阻R為12K OHM 1/4W，電感L為100±10UH，三極氣體放電管13為BTR90V，視頻信號(hào)部件中電阻為12K OHM 1/4W，整流橋11為DB106，固體放電管12為P008DEA；隔離部件中壓敏電阻為MOV 201KD14，二極氣體放電管14為BBS75V。
當(dāng)視頻線和電源線進(jìn)入本實(shí)用新型后，首先進(jìn)入防雷模塊4，防雷模塊4對(duì)這二組線路進(jìn)行濾波和隔離后再連接到視頻模塊2，從而對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行純?cè)诰€式保護(hù)。在有雷電流或浪涌沿線路入侵時(shí)，由于雷電流或浪涌的電壓大大高于攝像機(jī)的工作電平，防雷模塊4中的壓敏電阻15能在納秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)，同時(shí)配合氣體放電管將雷電流或浪涌通過(guò)地線絕大部份泄放到大地，即在感應(yīng)電流到達(dá)監(jiān)控單元的剎那間已經(jīng)將感應(yīng)雷電安全地釋放，從而保護(hù)攝像機(jī)免受雷電的危害。
本實(shí)用新型接地方式采用攝像機(jī)機(jī)殼9直接接地，如圖1所示，所述支架3上之接地部件8為聯(lián)接攝像機(jī)外殼9和支架3之間的緊固螺釘，這樣，緊固螺釘既可作為外殼9與支架3之間的連接件，又可作為接地部件，這種接地結(jié)構(gòu)有效保證了接地面積，避免了傳統(tǒng)外接型信號(hào)防雷器需通過(guò)另外的接地導(dǎo)線重復(fù)接地的麻煩，也減少了由于接地不良而引發(fā)故障的可能性。
由于本實(shí)用新型安裝于室外，相對(duì)來(lái)說(shuō)較之其它器件容易損壞。為便于觀察和檢測(cè)，在所述氣體放電管連接之線路上并聯(lián)有LED燈，本實(shí)用新型實(shí)施例之LED燈與三極氣體放電管13并聯(lián)，當(dāng)有強(qiáng)直擊雷發(fā)生時(shí)，侵入的雷電流超過(guò)防雷模塊4承受范圍將防雷模塊4損壞，或因其它原因?qū)е路览啄K4損壞，LED燈將會(huì)啟動(dòng)提示防雷模塊4需要更換，此時(shí)攝像機(jī)的攝像功能仍能正常運(yùn)行。
本實(shí)用新型可以同時(shí)對(duì)監(jiān)控?cái)z像機(jī)電源線路、視頻線路、云臺(tái)控制線路進(jìn)行電涌保護(hù)，在攝像機(jī)前不需再裝防雷器。
本實(shí)用新型安全、可靠，經(jīng)上海防雷測(cè)試中心高壓實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，其防高電壓、高電流沖擊在3KA以上。在同等測(cè)試條件下，與傳統(tǒng)防雷攝像機(jī)相比，其高壓放電時(shí)間可控制在幾十納秒，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50343-2004的要求。
本實(shí)用新型可應(yīng)用于所有室外有防雷需求的公共安全領(lǐng)域，江、河、湖、海港口以及水文水利監(jiān)測(cè)等容易遭受雷擊的室外安防系統(tǒng)，小區(qū)、別墅的室外監(jiān)控系統(tǒng)，機(jī)場(chǎng)、公路等交通系統(tǒng)，包括高速公路收費(fèi)系統(tǒng)以及金融等系統(tǒng)室外攝像設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種防雷攝像機(jī)，包括攝像機(jī)外殼、用于固定及連接各部件且與攝像機(jī)外殼相連之支架、攝像機(jī)鏡頭，所述攝像鏡頭固定在支架上，其特征在于所述支架上設(shè)置有用于視頻信號(hào)采集的CCD模板視頻模塊、防雷模塊、用于攝像機(jī)電源及控制信號(hào)輸入之電源模塊及接地部件，其中視頻模塊輸入端連接攝像機(jī)鏡頭，輸出端連接防雷模塊，與電源連接之電源模塊與視頻模塊相連，亦與外接控制及處理設(shè)備相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防雷攝像機(jī)，其特征在于所述防雷模塊為由電源器件、視頻信號(hào)器件和隔離器件組成的控制電路，其中電源器件接電源模塊，視頻信號(hào)器件連接視頻模塊及外接控制及處理設(shè)備，所述電源器件由電感和與之相連的氣體放電管、抑制二極管構(gòu)成，視頻信號(hào)部件由整流橋和與之相連的固體放電管構(gòu)成，隔離部件由壓敏電阻和氣體放電管構(gòu)成，且引入接地端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防雷攝像機(jī)，其特征在于所述視頻模塊采用SONY、SHARP或其它超級(jí)HAD CCD圖像傳感器，內(nèi)置有數(shù)字圖像處理芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防雷攝像機(jī)，其特征在于所述支架上之接地部件為聯(lián)接攝像機(jī)外殼和支架之間的緊固螺釘。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防雷攝像機(jī)，其特征在于所述氣體放電管包括二極氣體放電管和三極氣體放電管，三極氣體放電管分別與所述二極氣體放電管和電感連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、5所述的防雷攝像機(jī)，其特征在于所述氣體放電管連接之線路上并聯(lián)有LED燈。
專(zhuān)利摘要一種防雷攝像機(jī)，包括攝像機(jī)外殼、用于固定及連接各部件且與攝像機(jī)外殼相連之支架、攝像機(jī)鏡頭，所述攝像鏡頭固于支架上，其特征在于所述支架上分設(shè)有用于視頻信號(hào)采集的CCD模板視頻模塊、含有氣體放電管、抑制二極管之防雷模塊、用于攝像機(jī)電源及控制信號(hào)輸入之電源模塊及接地部件，其中視頻模塊輸入端接攝像機(jī)鏡頭，輸出端接防雷模塊，與電源連接之電源模塊與視頻模塊相連，亦與外接控制及處理設(shè)備相接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、體積小，實(shí)現(xiàn)了對(duì)攝像機(jī)的純?cè)诰€式保護(hù)，可完全避免攝像機(jī)受雷電沖擊而損壞，且不需外來(lái)控制系統(tǒng)控制。另外，所設(shè)接地部件簡(jiǎn)單方便、可靠，防雷模塊上之LED燈還便于檢測(cè)控制線路故障和元器件損壞情況。
文檔編號(hào)H04N5/225GK2891530SQ20062001366
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者董飚 申請(qǐng)人:董飚