防爆工业电视监控系统及其二极管编码按键电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电路，尤其涉及到一种用于与油田钻机配套的防爆工业电视监控系统及其二极管编码按键电路。
【背景技术】
[0002]ST-BJS型防爆工业电视监控系统主要用来配套油田钻机，其作用是在钻井过程中对钻机设备进行监控，请同时参见图1。图1是ST-BJS工业监视系统的功能方框图，该监控系统有四部分组成:前端设备(摄像机)100、主机200、显示器300、控制键盘400，前段设备100包括若干台摄像机，负责采集图像、主机200接收存储图像、显示器300显示图像画面，控制键盘400安装在司钻房内，工作人员可通过操作键盘400的按键控制摄像机变聚焦、云台旋转(上下左右)及画面的切换来观察二层台、泥浆栗、振动筛、灌区等区域内的设备运转情况。键盘400内部的按键电路采用二极管编码的型式设计，安全可靠，不需要持续供电。而传统键盘采用单片机编码，其按键电路中的单片机需要持续直流供电，电路一旦发生故障短路，可能烧毁线路及元器件，不够安全。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种安全可靠的、可有效防止短路的防爆工业电视监控系统及其二极管编码按键电路。。
[0004]实现本实用新型目的的技术方案是:
[0005]一种二极管编码按键电路，用于防爆工业电视监控系统，所述电视监控系统包括前段设备100、主机200、显示器300、控制键盘400，所述前段设备100包括若干台摄像机，负责采集工作现场的图像、所述主机200接收并存储图像、所述显示器300显示图像画面，所述控制键盘400用于向所述摄像机发出控制指令，所述控制键盘400包括二极管编码按键电路。其中所述二极管编码按键电路包括至少一组4线2进制二极管编码按键电路，每组所述4线2进制二极管编码按键电路对应按键数的计算公式是N=2n-1，其中2为二进制的基数，η为线数，N为可编码数即按键数的最高数量。所述主机200内设置解码电路，该解码电路包括一个4-16解码器，所述编码按键电路传输到所述4-16解码器的电流小于1mA。
[0006]例如所述二极管编码按键电路包括一组4线2进制二极管编码按键电路，共对应编码15个。所述编码按键电路传输到所述4-16解码器的电流为0.6mA。
[0007]其中所述4-16解码器的型号是⑶4028，所述二极管编码按键电路的二极管为1N4148型二极管。
[0008]本实用新型还提出了一种防爆工业电视监控系统，包括前段设备100、主机200、显示器300、控制键盘400，所述前段设备100包括若干台摄像机，负责采集工作现场的图像、所述主机200接收并存储图像、所述显示器300显示图像画面，所述控制键盘400用于向所述摄像机发出控制指令，所述控制键盘400包括二极管编码按键电路。其中所述二极管编码按键电路包括至少一组4线2进制二极管编码按键电路，每组所述4线2进制二极管编码按键电路对应按键数的计算公式是N=2n-1，其中2为二进制的基数，η为线数，N为可编码数即按键数的最高数量。
[0009]其中所述主机200内设置解码电路，该解码电路包括一个4-16解码器，所述编码按键电路传输到所述4-16解码器的电流小于1mA。所述4-16解码器的型号是⑶4028，所述二极管编码按键电路的二极管为1N4148型二极管。
[0010]本实用新型的有益效果是，二极管编码按键电路以1N4148型二极管编码，不需要持续直流供电，只有在按键的过程中二极管中才有微弱电流通过(小于1mA)，为安全电流，可有效地防止电路中现打火等现象的发生，提高了键盘的安全可靠性。该按键电路可广泛应用于油田、矿区等对安全有严格要求的恶劣环境中。
【附图说明】
[0011]图1是ST-BJS工业监视系统的功能方框图。
[0012]图2是本实用新型一个实施例中的一个二极管编码按键电路的编码电路原理图。
[0013]图3是对本实用新型一个实施例中的一个二极管编码按键电路的解码电路原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的【具体实施方式】，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。
[0015]图1所示为ST-BJS工业监视器系统的功能方框图，前端设备100的摄像机采集到图像，传输给主机200，主机处理存储图像并输出到显示器300显示，用户通过键盘400的操作可实现对摄像机变聚焦，云台旋转，画面切换等功能。其中在本实用新型中，键盘400采用二极管编码按键电路，这是本实用新型的主要创新。
[0016]图2是本实用新型实施例其中一个二极管编码按键电路的编码电路原理图，即图1中的键盘400的二极管编码按键电路，包括一个4线2进制二极管编码按键电路，二极管导通为低电平即0，反之为I，每按下一个按键都会产生一个4位2进制的编码，该电路图中，按键有15个SB1~ SB15，每个按键对应一个编码，如按下SBl键四位编码是0000，按下SB2键四位编码是0001，依次类推，该4线2进制编码最多可编码15个，从0000~1110，由于1111这个二进制数，不受开关的控制，所以不能采用，固最多可设15个按键。
[0017]在本实用新型的其他实施例中，按键的数量不同则编码数量也不同，比如系统键盘400采用两组4线2进制编码，可适用于不多于30个按键的操作系统。等等，以此类推，可根据具体需要进行选择调整。
[0018]本实用新型每组4线2进制编码数量的计算公式是N=2n_l，其中2为二进制的基数，η为线数，N为可编码数，也即按键数的最高数量。
[0019]在图2所示的实施例中，N=24-l=16-l，如前所述其中由于1111这个二进制数，不受开关的控制，所以不能采用，一组四线二进制编码电路可编码数为15。双4线二进制二极管编码电路可控制按键不多于(24-1) X 2键盘，即按键不超过30个。其他实施例若采用3个、4个或者更多个4线二进制二极管编码电路的话可以此类推。
[0020]图3是对本实用新型一个实施例中的二极管编码按键电路的解码电路原理图。该部分内置在主机内部，系统键盘400发出的四位二进制编码通过YO、Yl、Y2、Y3，传输到4_16解码器解码，在一个实施例中二极管编码按键电路采用1N4148型二极管编码，该4-16解码器型号为CD4028解码器，再通过继电器等元器件将信号传输给前端设备100，从而完成对云台、摄像机的控制。编码电路传输到4-16解码器的电流控制在ImA以下，根据图3所示的实施例，图中采用的电阻R1~R4分别为20K Ω，那么YO、Yl、Y2、Y3中的电流I=U/R=12V/20K Ω=0.6mA，这个电流非常微弱，可有效地防止电路中打火、短路现象的发生，所以本实用新型拥有绝对安全的一种编码电路。
[0021]综上，本实用新型的防爆工业电视监控系统及其二极管编码按键电路，其电路结构简单，操作方便，运行可靠，不需要持续直流供电，只有在按键的过程中二极管中才有微弱电流通过(小于1mA)，可有效地防止电路中打火、短路现象的发生，提高了键盘的安全可靠性。使得采用本实用新型按键电路的ST-BJS工业监视器系统操作可靠，避免因键盘电路烧坏导致的故障，可广泛应用于油田、矿区等对安全有严格要求的恶劣环境中。
[0022]应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。
【主权项】
1.一种二极管编码按键电路，用于防爆工业电视监控系统，所述电视监控系统包括前段设备(100)、主机(200)、显示器(300)、控制键盘(400)，所述前段设备(100)包括若干台摄像机，负责采集工作现场的图像、所述主机(200)接收并存储图像、所述显示器(300)显示图像画面，所述控制键盘(400)用于向所述摄像机发出控制指令，其特征是:所述控制键盘(400)包括二极管编码按键电路。2.如权利要求1所述的二极管编码按键电路，其特征是:所述二极管编码按键电路包括至少一组4线2进制二极管编码按键电路，每组所述4线2进制二极管编码按键电路对应按键数的计算公式是N=2n-1，其中2为二进制的基数，η为线数，N为可编码数即按键数的最高数量。3.如权利要求2所述的二极管编码按键电路，其特征是:所述二极管编码按键电路包括一组4线2进制二极管编码按键电路，共对应编码15个。4.如权利要求2所述的二极管编码按键电路，其特征是:所述主机(200)内设置解码电路，该解码电路包括一个4-16解码器，所述编码按键电路传输到所述4-16解码器的电流小于 ImA05.如权利要求4所述的二极管编码按键电路，其特征是:所述编码按键电路传输到所述4-16解码器的电流为0.6mA。6.如权利要求4所述的二极管编码按键电路，其特征是:所述4-16解码器的型号是⑶4028，所述二极管编码按键电路的二极管为1N4148型二极管。7.一种防爆工业电视监控系统，包括前段设备(100 )、主机(200 )、显示器(300 )、控制键盘(400)，所述前段设备(100)包括若干台摄像机，负责采集工作现场的图像、所述主机(200)接收并存储图像、所述显示器(300)显示图像画面，所述控制键盘(400)用于向所述摄像机发出控制指令，其特征是:所述控制键盘(400)包括二极管编码按键电路。8.如权利要求7所述的防爆工业电视监控系统，其特征是:所述二极管编码按键电路包括至少一组4线2进制二极管编码按键电路，每组所述4线2进制二极管编码按键电路对应按键数的计算公式是N=2n-1，其中2为二进制的基数，η为线数，N为可编码数即按键数的最高数量。9.如权利要求8所述的防爆工业电视监控系统，其特征是:所述主机(200)内设置解码电路，该解码电路包括一个4-16解码器，所述编码按键电路传输到所述4-16解码器的电流小于ImA010.如权利要求9所述的防爆工业电视监控系统，其特征是:所述4-16解码器的型号是⑶4028，所述二极管编码按键电路的二极管为1Ν4148型二极管。
【专利摘要】一种用于与油田钻机配套的防爆工业电视监控系统及其二极管编码按键电路。该系统包括前段设备、主机、显示器、控制键盘，前段设备包括若干台摄像机，负责采集工作现场的图像、主机接收并存储图像、显示器显示图像画面，控制键盘向所述摄像机发出控制指令，其中控制键盘包括二极管编码按键电路。该按键电路包括至少一组4线2进制二极管编码按键电路，主机内设置解码电路，编码按键电路传输到解码器的电流小于1mA。本实用新型不需要持续直流供电，只有在按键的过程中二极管中才有微弱电流通过（小于1mA），可有效地防止电路中打火、短路现象的发生，提高了键盘的安全可靠性。可广泛应用于油田、矿区等对安全有严格要求的恶劣环境中。
【IPC分类】H03M11/20, H04N7/18
【公开号】CN204886930
【申请号】CN201520696778
【发明人】任立杰, 范精国, 杨大伟, 冯晓辉, 高春红
【申请人】中国石油集团渤海石油装备制造有限公司, 渤海石油装备承德石油机械有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月10日