专利名称：：模块式监视摄像系统的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种监视摄像系统，特别涉及可以被临时维修或升级的监视摄像系统。
背景技术：
：监视摄像系统通常被应用于零售店、银行、娱乐场和其它机构，用以监视指定区域内的活动。典型的监视摄像系统被构造为单一组件。当摄像系统的任一部分出现故障时，整个组件必须被从安装的设备上拆除并返回给制造商。制造商检测故障系统以确定问题的根源，但此程序有时产生不了有关故障根源的信息。另外，制造商被提供很少或者没有被提供有关系统安装时的工作信息，因为系统不能产生和储存(也就是“记录”)那些信息。这种构造阻碍了现有组件的现场维修能力并导致了很多质保维修问题，因为制造商没有系统工作工程中出现问题时的有关信息。典型的监视摄像系统的单式构造为现有组件提供了很容易地重新配置，升级和维修。当系统中的个别部件需要被升级或替换时，整个组件必须被拆除并用新组件替换。这种当系统中个别部件需要被替换或升级时则必须替换整个系统的要求增加了摄像系统的维修，升级和/或重新配置的成本和复杂性。本领域需要的是一种当系统中个别部件需要被重新配置、替换或升级时，不需要替换整个组件的监视摄像系统。
发明内容本发明提供了一种当个别部件需要被替换、升级或重新配置时，可以快捷和容易地进行现场维修的模块式监视摄像系统。模块式摄像系统一般包括摄像机外壳，通信模块，系统控制模块，和摄像头模块。系统视情况需要可以包括热管理模块。摄像机外壳被连接到将摄像系统连接到建筑物的墙壁或天花板上的外部支撑结构上。通信模块、系统控制模块、摄像头模块和热管理模块中的每一个都可以快捷容易地用类似的模块或模块的升级型号有选择性地替换，而不干扰摄像系统的其余部件。本发明能够使模块在电源仍在为系统供电的情况下被替换。这样，系统在整个替换过程中都可以被供电。各样的模块可以包括冲击电流限制装置(in-rushcurrentlimitingdevice)以保护模块不产生瞬变电流尖峰。本发明在一个形式中包括模块式监视摄像机套组(modularsurveillancecamerakit)，其包括一组摄像头，其中每一个摄像头具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器。一组系统控制器，其中每一个系统控制器具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器。一组通信模块，其中每一个通信模块具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器。通信模块中的每一个可以被连接到系统接口(界面)上。监视摄像系统可以如下组装而成，即选择一组摄像头中的一个、一组系统控制器中的一个和一组通信模块中的一个，从多种可行组合方式中选择一种进行组装，以使所选择的系统控制器与所选择的摄像头和所选择的通信模块相互电连接和机械连接。本发明在另一形式中包括监视摄像系统，所述系统包括摄像头，与摄像头连接的控制器，与头端单元连接的接口，和与接口和控制器相互电连接的通信模块。通信模块包括第一快速连接器，用于使通信模块能够手工连接到接口上和手工从接口上断开连接。第二快速连接器使通信模块能够手工连接到控制器上和手工从连接器上断开连接。本发明在另一形式中包括监视摄像系统，其包括摄像头，与摄像头连接的控制器，与头端单元连接的接口，和与接口和控制器相互电连接的电学模块(electricalmodule)。电学模块包括快速连接器，用于使模块能够通过单一方向的运动被连接到接口上。本发明可以与PTZ摄像机、固定摄像机(fixedcamera)或仿真摄像机(imitationcamera)中的任一种联合使用。如果使用PTZ摄像机，整体式电机驱动器印制线路板可以提供动力给PTZ摄像头内的摇动电机，俯仰电机和镜头电机。如果使用固定摄像头支撑架，当PTZ连接/断开连接机械和电连接器时，顶板组件可以被用来仿真同一结构。热切换电路(hotswapcircuitry)可以被提供以保护接口两侧面的电学器件。如果使用仿真摄像机，当被临时观察员观察时，完全的机械模块显示出带电摄像头的外观。本发明的优势在于，不需要从使用现场拆除摄像系统，就可以将摄像系统中包括的个别模块迅速并容易地拆除并用完全具有功能的或升级的模块替换。本发明的另一优势在于不需要使用工具就可以拆除和安装摄像系统中的个别模块。本发明的另一优势在于拆除或安装模块时不需要从摄像系统拆除电源。参考下面结合附图对本发明实施例的描述，本发明的上面提到的和其它没有提到的特征和目的，以及获得它们的方式，将会更清楚，而且本发明自身将得到更好的理解。图1为适于在本发明的监视摄像系统中使用的监视摄像机组件的一个实施例的局部分解透视图；图2为图1中的监视摄像机组件的安装框架，摄像头基座和盘形板的分解图；图3为图2中的摄像头基座不带顶板时的顶侧透视图；图4为图2中的摄像头基座带有顶板时的顶侧透视图；图5为图2中的摄像头基座的锁紧装置的底侧透视图；图6为安装监视摄像机组件的方法的一个实施例的流程图；图7为完成第一步安装后图1中的监视摄像机组件的透视图；图8为完成第二步安装后图1中的监视摄像机组件的透视图；图9为包括图1中所示出的监视摄像机组件的本发明的模块式监视摄像系统的一个实施例的分解透视图；图10为图9中的模块式监视摄像系统的模块之间相互连接的示意图；图11为图9中的模块式监视摄像系统的结构图；图12为图9中的模块式监视摄像系统的另一结构图，进一步说明了系统控制器模块和摄像头模块；图13为图1中的模块式监视摄像系统的另一结构图，进一步说明了通信模块、热学模块、电源子模块和接口板；图14为本发明的模块式监视摄像系统的另一实施例的结构图；图15为图9中的模块式摄像系统的外壳模块的仰视图；图16为图15中的外壳模块的印制电路板支撑组件的仰视图；图17为图15中的外壳模块的印制电路板支撑组件的透视图；图18为图9中的模块式摄像系统的通信模块的底侧透视图，其被设置为用以被插入图17中的印制电路板支撑组件中；图19为图9中的模块式摄像系统的热学模块的底侧透视图，其被设置为用以被插入图17中的印制电路板支撑组件中；图20为图9中的模块式摄像系统的通信模块和热学模块的底侧透视图，它们被设置为用以被插入图17中的印制电路板支撑组件中；图21为被插入图17中的印制电路板支撑组件中的图9中所示的模块式摄像系统的通信模块和热学模块的底侧透视图；图22为图9中所示的模块式摄像系统的系统控制模块的顶侧透视图和通信模块和热学模块的碎片图；以及图23为被插入图9中所示的模块式摄像系统的外壳模块中的通信模块、热学模块和系统控制模块的仰视图。对应的附图标记在几个视图中表示对应部件。虽然此处阐述的范例以一种形式说明了本发明，但下面公开的实施例不能被认为是穷举性的，也不能认为本发明的范围局限于所公开的确切形式。具体实施例方式现在参考附图，特别参考图1，示出了可以被包括在本发明的模块式监视摄像系统中的监视摄像机组件10的一个实施例，其包括摄像头组件模块12和安装框架14形式的安装装置。摄像头组件模块12包括与摄像头基座18连接的摄像头16。更特别地，摄像头16可以通过圆周滚珠轴承(未示出)被旋转连接到摄像头基座18上。连接到摄像头16上的轴承内圈可以被钩在连接到基座18上的外圈上。摄像头组件模块12可以固定连接到安装框架14上，以使摄像头16相对于摄像头基座18绕平移轴线或纵向轴线22沿双箭头20所指示的方向旋转，同时摄像头基座18保持固定在安装框架14上。安装框架14可以包括直通通道24，用以在其中传送电缆(未示出)。这些电缆可以将摄像机监视系统或“头端单元(headendunit)”的电能和控制信号提供给位于摄像头16的遮蔽盖28内的监视摄像机26。电缆还可以传送信号，包括视频信号，从摄像机26到可以包括视频显示装置的摄像机监视系统。安装框架14还包括从水平定向的底面31上延伸的周向壁30。壁30具有暴露出脊34的凹槽32。狭槽36被限定于壁30的端部38和脊34的远端40之间。安装框架14还包括两个配合锁扣部42，图1中仅能看到其中一个。摄像头基座18包括两个卡入锁扣部44(图2中所示)用以和锁扣部42配合闭锁，以紧固摄像头组件模块12到安装框架14上，下面将详细介绍。基座18还包括滑环连接器，图中仅示出了罩帽46。罩帽46为锥形，这样方便罩帽46被安装框架14的直通通道24接收。滑环连接器使摄像头16在摄像机26与直通通道24中传送的电缆仍保持电学接触的情况下能够自由转动。更特别地，滑环的底端可以连同摄像头16一起转动，固定上端被连接到罩帽46和图3中很清楚地示出的十二针连接器48上。连接器48与可能被安装框架14盖住的并被连接到直通通道24所传送的电缆上的另一盲插连接器可匹配连接。安装框架14可以在连接器套中定位这种连接器。被焊接有该盲插连接器的印制电路板上的安装孔可以具有为加大尺寸，以保证安装框架和连接器的初始对准。卡入锁扣部44在轴向方向上可以伸出连接器48，以在摄像头16被安装之前进行操作时保护连接器。连接器48包括轴向突片50，其可以被安装框架14内通道24的凹槽52接收。凹槽52可以相对于连接器套精确地定位，而且这样就可以保证被连接器套接收的盲插连接器的正确旋转位置。连接器48还包括径向突片54。突片54通过弹簧58被连接到摄像头基座18的本体56上。而且，突片54的端部60被本体56的上表面62支撑。本体56包括沟槽64以接收顶板68的突出66(图4中所示)，以紧固顶板68到本体56上。当顶板68被紧固到本体56上时，径向突片54被夹在本体56和顶板68之间。这样，当连接器48与被连接到直通通道24所传送的电缆上的连接器，连接或断开连接时，径向突片54被阻止了在平行于平移轴线22的轴向方向70(图2中所示)上的移动。也就是说，径向突片54被夹在本体56和顶板68之间的事实可以，在连接器48与另一对应的连接器连接和断开连接时，潜在地阻止破坏转矩被施加在连接器48上。在一个实施例中，大体上被沟槽64限定的上表面62的径向向内部分，在上表面62的径向外部分下面，沿轴向方向70凹入。上表面62的这个凹入部分可以接收顶板68。这样，装配完成后，顶板68的上表面可以与上表面62的径向外部分大体共面。如图3和图4所示，本体56和顶板68分别具有弧形切口72、74以接收连接器48和允许本体56和顶板68相对于连接器48和罩帽46旋转，下面将作详细介绍。本体56还包括作为切口72的延伸的径向沟槽76。在装配过程中，径向突片54在其与弹簧58连接之前，可以穿过沟槽76。有利地，连接器48被布置成与滑环罩帽46径向相邻，也就是，被布置于在平移轴线22方向上与罩帽46大约在同一位置处。相反，已有的连接器沿滑环的轴向方向移动，因此增加了轴向方向上摄像机组件的整体长度。本体56包括具有内表面80(如图5所示)和外表面82的周向壁78。摄像头基座18包括锁紧装置84，其可以依靠大致U形的通槽86被弹性偏压，U形通槽86具有在本体56的径向定向部分90内的第一腿88，和在周向壁78内的第二腿92。锁紧装置84包括内表面80上的齿或肋94形式的回转锁紧元件。肋94可以被定向在平行于轴向方向70的方向。从周向壁78上伸出的是可以由金属制成的具有较高强度和耐用性的手动制动器96。致动器96可以被镶嵌模制到可由塑料制成的壁78内，手动制动器96可以具有在径向向内方向上从壁78上伸出的锁紧元件98a、98b。锁紧元件98a、98b可以分别具有可以在径向向内方向上比元件98a、98b的其它元件延伸更远的肋100a、100b。肋100a、100b可以在径向向内方向上延伸大约与肋94一样远。手动制动器96包括被布置于壁78的径向向外方向的手柄102。通槽86包括位于通槽86的整个U形内部的较小的U形部分104。锁紧装置84包括被通槽86的部分104限定的限位突片106。锁紧装置84在径向向内和径向向外方向上的运动自由度可以被U形部分104内的通槽86的宽度限定。更特别地，锁紧装置84在径向向内方向上的运动可以被与部分104的径向向内侧面108连接的限位突片106限定。类似地，锁紧装置84在径向向外方向上的运动可以被与部分104的径向向外侧面110连接的限位突片106限定。从手柄102轴向偏移的是具有与脊34连接的锥形表面114的径向向外突出的凸轮112。除了监视摄像机26和遮蔽盖28之外，摄像头16可以包括摄像机26和遮蔽盖28可以与其固定连接的盘形板116。盘形板116包括沟槽118，通过沟槽118盘形板116可以被连接到移动轴线滚珠轴承(未示出)的一个圈上。这样，盘形板116可以相对于摄像头基座18旋转。盘形板116包括具有平行于轴向方向70伸出的肋120的周向壁118。肋120可以绕壁118被分布在360°上。大体上，通过将摄像头组件模块12沿平移轴线22的轴向方向70移向安装装置14，和绕轴线22旋转摄像头组件模块12，摄像头组件模块12可以被紧固在安装装置14上。图6举例说明了本发明用于安装监视摄像机组件的方法600的一个特定实施例，在第一步骤S602中，安装装置例如安装框架14被提供。在第二步骤S604中，通过将摄像头和摄像头基座连接而形成摄像头组件，摄像头基座包括第一锁紧元件，摄像头包括第二锁紧元件。例如，摄像头组件模块12可以通过将摄像头16插入摄像头基座18中被装配。基座18的周向壁78可以具有稍稍大于盘形板116的周向壁118外径的内径，以使基座18的第一锁紧元件肋94、100a、100b朝向盘形板116的第二锁紧元件肋120，但不接合。因为肋120绕盘形板116延伸了360°，摄像头16当被置于摄像头基座18中并与之连接时，可以相对方向20(图1中所示)处于任一旋转位置。在第三步骤S606中，将摄像头组件和安装装置推压在一起，以使第一和第二锁紧元件被安装装置偏压在一起，从而将摄像头和摄像头基座以不可彼此相对旋转的方式锁紧。例如，摄像头组件模块12可以沿轴向方向70被移向安装装置14，以使手柄102与凹槽的左手端部对准，也就是，使手柄102靠近或接触周向壁30的侧面122。也就是说，摄像头基座18可以连接安装框架14。手柄102被插入凹槽32的左手侧，脊34接合凸轮112的锥形表面114，锥形罩帽46被导引进入通道24，而卡入锁扣部44接合安装框架14。在轴向插入过程中，卡入锁扣部44可以引导连接器48以为其提供精确的旋转定向。而且，轴向突片50被与安装框架14的凹槽52对齐，以使突片50被接收入凹槽52，并使排针式连接器48和被连接到直通通道24内所传送的电缆上的插槽式连接器匹配。连接器48和本体56的相对位置可以如图3中所示。随着组件模块12继续沿轴向方向运动，凸轮112被脊34沿径向向内方向进一步推动，直到摄像头组件模块12到达第一位置，如图7所示。除凸轮112外，锁紧装置84的其余部件，包括肋94、100a、100b，都被脊34沿径向向内方向偏压。这样，脊34起到偏压依靠着肋120的肋94、100a、100b的作用，以将摄像头16和摄像头基座18以不可彼此相对旋转的方式锁紧。肋94、100a、100b与肋120的连接可以防止摄像头16和摄像头基座18中的其中一个绕轴线22转动而其它一个不动。在第四步骤S608中，摄像头可以被抓持和转动，以使摄像头和摄像头基座都相对于安装装置转动。例如，遮蔽盖28可以被安装工人抓持，并相对于固定安装框架14旋转，以使摄像头组件模块12从图7中所示的第一位置转动到图8中所示的第二位置。虽然摄像头16和摄像头基座18被锁紧装置84锁紧在一起，摄像头基座18连同遮蔽盖28和摄像头16的其余部件一起旋转。这样，遮蔽盖28可以被用来传递转矩给摄像头基座18。当摄像头组件模块12相对于安装框架14旋转时，摄像头基座18上的卡入锁扣部44和安装框架14上的配合锁扣部42衔接并接合。这样，摄像头组件模块12开始关于轴向方向70和转动方向20被紧固在安装框架14上。而且当摄像头组件模块12相对于安装框架14旋转时，摄像头基座18绕图3中箭头124指示的方向转动，而罩帽46、连接器48、轴向突片50和径向突片54仍保持固定。这样，沟槽76移动靠近径向突片54，而且具有一端与本体56相连而另一端与径向突片54相连的弹簧58开始伸长。顶板68的沟槽74的大小可以限制滑环罩帽46相对于基座18的转动到有角度的卡扣接合范围。在第五步骤S610中，当摄像头组件到达摄像头组件被紧固于安装装置上的预定旋转位置时，允许第一和第二锁紧元件相互脱离接合。例如，当摄像头组件模块12处于图8所示的第二位置时，凸轮112已经整体超过了脊34并进入沟槽36中，这样脊34不再在径向向内方向上偏压凸轮。也就是，锁紧装置84不再被沿径向向内偏压。这样，当摄像头组件模块12处于第二位置时，肋94、100a、100b可以从肋120上脱离接合，并且摄像头16可以相对于摄像头基座18和安装框架14自由转动。在拆除或拆卸过程中，工作人员可以沿径向向内推动手柄102，以手工地将肋94、100a、100b和肋120偏压到一起。当继续向内推动手柄102时，工作人员可以抓持遮蔽盖28并沿方向124的相反方向126旋转摄像头16。这样，摄像头16和摄像头基座18都被相对于安装框架14沿方向126旋转。当摄像头组件模块12沿方向126转动时，卡入锁扣部44被从配合锁扣部42上断开连接，这样，也使摄像头组件模块12从安装框架14上断开接合。摄像头组件模块12就可以从安装框架14上被拆除了，而且如果需要，可以将另一摄像头组件安装到安装框架14上。被拆除后，拉伸弹簧58将连接器48返回到同一稳定位置，以保证可重复的盲插连接。在图9中，本发明的模块式监视摄像系统220被示出，其包括，除上面介绍的摄像头组件模块12外，安装模块222、摄像机外壳模块224、通信模块226、热学模块(thermalmodule)228、系统控制模块230和球形监视窗口234。通过安装模块222，系统220可以与头端单元218形式的摄像机监视装置进行电学通讯。更特别地，安装模块222包括暴露的电连接器236和通过电缆(未示出)与头端单元218连接的印制电路板238。在使用仿真摄像头时，卡入锁扣部支撑外表类似摄像头16的空摄像头，并固定连接到摄像头基座18上以在外壳内机械支撑。摄像机外壳模块224可以被机械闭锁在安装模块222的装配铰销240上。安装模块222被设置为用以被固定在房间的天花板上。然而，系统220可以被包括在本发明的模块式监视摄像机套组里，包括安装模块322，其被设置为用以被固定到垂直表面例如墙壁上。虽然模块322的本体被设置为用以被固定在墙壁上，模块222、322具有相同(通用)的电连接器和机械连接器。更特别地，模块222和322都包括电连接器236和装配铰销240。这样，固定模块322的墙壁与摄像机外壳模块224和模块式监视摄像系统220中的其余模块完全兼容。被连接到墙壁上的悬垂式外壳，和外壳与监视窗口之间的连接，在2004年10月18日提交的名称为“COMPOUNDDOMEWINDOWFORASURVEILLANCECAMERA”的美国专利申请No.10/967,856中公开了，该申请在此被引作参考。根据本发明，模块式监视摄像机套组还可以包括一个或多个通信模块、热学模块、系统控制模块和摄像头组件模块的另外的型号。这样包可以包括一组安装模块、一组通信模块、一组热学模块、一组系统控制模块和一组摄像头组件模块。用户或装配人员可以从每组模块中选择一个模块，以从多种可行组合方式中选择一种组合装配监视摄像系统。指定组内的每个模块可以具有各自的一组性能特征和相同的电连接器和机械连接器。这样，每个模块可以根据机械和电学的连通性和同一组的相似模块互换。但是，在本发明的范围内可能，由于组内模块的不同的性能特征，并不是指定组内的所有模块与其它组的所有模块在操作上都兼容。当由于故障需要升级或替换模块中的某一个时，模块可以相对很容易的用相似模块替换而不需要特殊的工具。这样，在工作现场，不必须将整个摄像系统送到修理处，摄像系统就可以被升级或维修。另外很有利地，本发明的摄像系统包允许制造商根据模块设置更容易地制造替换部件和新的，更先进的部件。这样，摄像系统用户可以很容易地升级或重新设置系统以满足用户的动态要求。摄像系统220，包括从每个组中所选择的一个模块，将在此处作详细说明。但是，应了解，这些模块中的每一个，在电学和机械连通性，以及还可能在大小和形状方面，都是它们各自所在组的模块的代表。摄像机外壳模块224可以包括电源子模块225和图10和图11中所示的系统接口板223。接口板223的上表面248可以包括针式或另一类型的电连接器，以通过壳体或外壳252内的上开口250与安装模块222的连接器236匹配。开口250可以被密封以防止水和灰尘进入。接口板223和电源子模块225可以被机械紧固在外壳252上并且两者相互电连接和机械连接。接口板223可以与通信模块226和热管理模块228选择性地电连接，如下面所介绍。通信模块226可以包括，例如，BoschBilinx、Biphase、RS232和RS485电路或以太网，和RS232或接口电路。摄像系统内是否包括热管理模块228可视情况而定，因为摄像系统的多种可能实施例可以不要求控制摄像系统的内部温度。因为热学模块228与接口板223直接连接，热学模块228可以根据应用环境很容易地拆除。系统控制模块230可以包括嵌套在安装框架14的上表面内的系统控制器254，可以通过螺钉256机械紧固在外壳252上。系统控制器254的上表面258可以与通信模块226和电源子模块225电连接。摄像头模块12被机械紧固在上面介绍的安装框架14上，而且可以与系统控制器254的底表面262电连接。外壳252和监视窗口234之间的接口可以是卡配连接，卡扣连接，螺纹啮合，或任意其它合适的连接，还可以包括密封剂以防止灰尘、尘土、水和其它污染物进入摄像系统220。当系统220被装配完成时，通信模块226和热管理模块228，除轮廓通道263a-b外，可以全部被布置于外壳252内。也就是，通信模块226和热管理模块228，除轮廓通道263a-b外，可以全部被布置于外壳252的上开口250和底开口264之间。系统控制模块230和摄像头模块12可以被至少部分地布置于外壳252内。外壳252可以被形成于导电材料，以对其内部的电学模块提供热屏蔽和热沉作用。轮廓通道263a-b可以将热空气向下散布到摄像头的相反侧面以使封闭窗口234的内表面不结雾或结霜。摄像头可以包括空气返回沟槽267a-f(如图9所示)和通过系统控制模块230与热学模块228的底部带有沟槽的进口区域相通的内部空气回流路径。系统控制器254的上表面258包括空气循环孔268(如图22所示)。类似地，安装框架14的底表面31包括空气循环孔269(如图23所示)。用这种方式，通过热学模块轮廓通道263进入摄像头周围的空气，可以通过整个组件流通到冷的内部部件上并保持更均匀的外壳温度。现在请看图12，系统控制器254和摄像头模块12的部件被示出。系统控制器254可以包括电路，举例来说，在与通信模块226和电源子模块225的接口上，和/或在与摄像头模块12的接口上，包括热切换电路266和/或三态信号线(tristatablesignalline)。当摄像系统被供电的情况下安装新模块时，热切换电路可以包括部件以预防冲击电流。可替换地，电连接可以包括任意其它的冲击电流限制电连接器。这种热切换电路可以包括电阻-电容电路或其它缓冲电路，以减小瞬时电压或瞬时电流的强度和/或持续时间，这可能会使正在与被供电模块连接的模块暴露。在摄像系统仍被供电时，热切换电路显著减小了从非预定电流路径到被增加到摄像系统上的部件和模块上的破坏机会。例如，热切换电路266可以使系统控制器254能够被移动与被供电的通信模块226和/被供电的电源子模块225电连接，而减少了其带来破坏的危险。热切换电路266可以，作为附加或替代，使摄像头模块12能够被移动与被供电的系统控制器254电连接，而减少了从其带来破坏的危险。热切换电路在题为“″IntroductiontoHotSwap”的文章中被介绍了，其作者为TexasInstruments公司的JonathanM.Bearfield，可以在www.techonline.com找到，发表于2001年9月24日，其公开的内容在此处被引用以做参考。三态信号线可以提供高、低和禁用电学状态。禁用电学状态，其中信号线被提供电阻的高准位，可以在摄像头发来的视频信号丢失或关掉时起作用。这样，在禁用状态中，摄像头可以被维修或替换，同时减小了摄像头有高电流进入和可能发生破坏的危险。系统控制器254可以包括与现场可编程序门阵列电路249有通讯联系的视频内容分析电路246。系统控制器254，除了图12中被标注的其它部件之外，还可以包括微型控制器247。系统控制器254的底表面262可以包括选择开关270和可以被系统用户出于诊断目的而分别启动和观察的诊断发光二极管272，例如。系统控制器254可以通过滑环连接器274、276被连接到摄像头模块12上。摄像头模块12可以包括摄像机26，俯仰电机241，摇动电机242，摄像机接口适配器245，和滑环/电机驱动器印制电路板(PCB)244。摄像机接口适配器245可以能够与包括Sony、Bosch、Sanyo、Hitachi、Hercules或LG在内几种牌子的摄像机26的任一个进行接口连接。PCB244可以包括9伏特和12伏特的热切换控制器278形式的热切换电路，热切换控制器278可以，在摄像头模块12被连接到被供电的系统控制器254上时，保护PCB244不会产生电学尖峰和瞬时现象。另外，热切换电路278和266通过电源子模块255限制观测到的电流冲击。摄像头模块12和系统控制模块230的安装框架14之间的特殊的机械连接在上面关于图1-8介绍过了。但是，应了解，摄像头模块12可以通过其它适合的电连接器和机械连接器与安装框架14接合。例如，摄像头模块12可以通过卡扣连接，卡配连接，螺纹连接，一个或多个接合件，或在提供安全的机械连接的同时允许很容易地拆除的任意其它类型的适合连接方式，机械连接到安装框架14上。系统控制器254可以通过之间的串行端口连接被连接到电源子模块225上，如图13所示。电源子模块225可以包括具有热切换控制器280，I2C数字I/O电路282，和电源284的印制电路板。电源284可以，根据特殊应用环境，将从头端单元218接收来的交流或直流电压转换为适合系统控制器254使用的直流电压。通信模块226可以包括收发器286，以太网子模块288，和局部模拟调节电路290。电阻292、294形成在节点296上产生电压电平的分压器，系统控制器254利用节点296上产生的电压电平识别通信模块226的形式。也就是，电阻292、294的数值可以唯一地识别通信模块226的形式。通信模块226还可以包括热切换电路298，以当通信模块226被移动与接口223连接时或当系统控制器254被移动与通信模块226连接时，保护通信模块226和/或系统控制器254。热管理模块228可以包括与第一加热块302、联带的风扇30、第二加热块306和联带的风扇308电学通讯的加热器控制器300。加热器控制器300可以测定外壳252内的内部温度，确定需要提供加热还是冷却，以及相应地控制加热块302、306和风扇304、308。热学模块228可以提供加热或冷却以可能地维持通过窗口234的可见性和/或维持摄像系统的模块部件在内部工作温度范围内。在另一实施例中，风扇直接被电源子模块225供电以保证封闭外壳内的很好的空气流通，而不依靠加热器控制器。接口223可以包括零欧姆跳线型电阻器311、313、315、317，它们相互结合来识别外壳模块224的型号。例如，系统控制器254可以读出通信模块226上的通过I2C通讯提供给I/O设备的电压的电平，以确定外壳模块224的型号。图14举例说明了另一模块组合形式的监视摄像系统220′。也就是，摄像系统220′包括，与图9-13中示出的对应相似模块相比，不同型号的模块。更特别地，摄像系统220′包括手工可调的固定摄像头模块12′。当使用固定摄像头模块12′时，摄像系统可以包括通过馈通系统控制器(feedthroughsystemcontroller)254′和馈通通信模块(feedthroughcommunicationsmodule)226′。系统控制器254′可以与热切换控制模块260电连接，相反，热切换控制模块260通过固定摄像机线束261和固定摄像头模块12′连接。馈通系统控制器254′本质上传递功率从电源子模块225到固定摄像头模块12′。馈通系统控制器254′和馈通通信模块226′本质上还传递固定摄像头模块12′产生的视频信号到头端单元218上，并且可以不提供控制或其它计算机化的功能。对于监视摄像系统还可能包括与固定摄像头模块12′连接的通信模块226和系统控制器254。在图15-23中所示出的一个特定实施例中，接口板223和电源子模块225被包括在固定在摄像机外壳模块224的外壳252内的PCB承载子组件310内。PCB承载子组件310包括功能类似内部“底盘”的本体312，以支撑接口板223和电源子模块225，以使接口板223和子模块225被相互固定装配并与外壳252固定装配。本体312可以在点314a-d被连接到外壳252上。接口板223可以在点316a-b被连接到外壳252上，以提供电接地。当模块226、228被插进接口板223中时，PCB承载子组件310可以对通信模块226和热学模块228提供机械导引和支撑。本体312可以包括导引槽318a-b(如图16所示)以接收通信模块226的电路板的各自相对的边缘。本体312还可以包括机械卡扣固定器320以通过卡配连接接收通信模块226。接口板223可以包括电连接器323以与通信模块226上的电连接器匹配。连接器323可以是所谓“排针”式连接器类型。连接器323包括与导引槽318a-b对准的槽324，以使槽324也接收通信模块226的电路板。连接器323还包括两列326a-b针328以被通信模块226上的插槽式电连接器的凹槽接收。接口板223可以包括另一排针式电连接器330以与热学模块228上的插槽式电连接器匹配。连接器330包括沟槽332以接收热学模块228的电路板。连接器330还包括两列334a-b针336以被热学模块228上的插槽式电连接器的凹槽接收。PCB承载子组件310决定通信模块226和热学模块226相对于外壳252的位置，以使当系统控制模块230与外壳252机械连接时，系统控制器254可以被电学插入模块226、228中，因此将通信模块226和热学模块228的电学部分保留在外壳252内。如图15所示，外壳252包括内螺纹螺钉座338a-c以接收螺钉256。如图17所示，本体312可以包括对置的、平行的、水平定向的凹槽340a-b以接收其内部接口板223的相反边缘。本体312还可以包括相反的机械卡扣固定器342a-b以保持接口板223处于卡配连接状态。本体312可以包括对置的、平行的、竖直定向的凹槽344a-b以接收其内部电源子模块225的印制电路板346的相反边缘。本体312还可以包括机械卡扣固定器348a-b以保持电源印制电路板346处于卡配连接状态。电连接器350可以被用于将接口板223和电源印制电路板346相互成90°连接到一起。另一电连接器351可以连接接口板223到安装模块222的连接器236(图9中所示)上。通信模块226可以包括具有被本体312的各个槽318a-b接收的相反突出边缘354a-b的印制电路板352(图18中所示)。通信模块226还可以包括机械卡锁扣部356以被本体312的固定器320闭锁在通信模块上。通信模块226还可以包括具有凹槽361的两列360a-b的插槽式电连接器358，以接收系统控制器254的上表面258上的排针式连接器的针。图18还示出了被连接到电源子模块225上的另一插槽式电连接器362。连接器362具有凹槽365的两排364a-b，以接收系统控制器254上表面上的另一排针式连接器的针。如图19所示，本体312可以包括导引壁366、368、370，用以机械导引热学模块228插入到PCB承载子组件310中，以使热学模块228的插槽式连接器与排针式连接器330匹配连接。壁370可以包括通槽或凹槽372以接收热学模块228的卡扣固定器374，以使热学模块228通过卡配连接被连接到本体312上。热学模块228可以包括可以被通信模块226的凹槽378(图20中所示)接收的另一卡扣固定器376，以使热学模块228也通过卡配连接被连接到通信模块226上。图21举例说明了在完全安装状态下的通信模块226，热学模块228和PCB承载子组件310。通信模块226和电源子模块225的插槽式电连接器358和362，在完成装配的状态下可分别得到，以使其能够与系统控制器254的排针式连接器连接。系统控制器254以被嵌套在安装框架14上表面内的形式在图22的俯视图中被示出。控制器254的上表面258包括排针式连接器382、384以分别与通信模块226和电源子模块225的插槽式连接器358和362匹配连接。连接器382包括槽386以接收通信模块226的电路板352。连接器282也包括两列388a-b针390以被通信模块226的插槽式电连接器358的凹槽361接收。类似地，连接器384包括槽392以接收电源子模块225的电路板346。连接器384也包括两列394a-b针396以被电源子模块225的插槽式电连接器362的凹槽365接收。有利地，暴露针，也就是针390、396，位于未被供电的模块即系统控制器模块230上，而不是被供电的模块即通信模块226和电源子模块225上。这种配置避免了意外接地或暴露的被供电的针的其它电连接。图22还分别举例说明了通信模块226和热学模块228的插槽式连接器398、400。连接器398包括凹槽404的两列402a-b以接收接口板223的排针式连接器323的针328。类似地，连接器400包括凹槽408的两列406a-b以接收接口板223的排针式连接器330的针336。热学模块228的电路板409可以被接收入槽332。适于被用作连接器323、330、382、384的排针式连接器，和适于被用作连接器358、362、398、400的插槽式连接器，可以从美国宾夕法尼亚州首府哈里斯堡的AMP公司买到。通信模块226的连接器398、电路板352和卡锁扣部356一起提供有快速连接器，用于使通信模块226能够通过在单一方向上的运动手工连接到接口223上。从图中可以很明显的看到，运动可以是向上的竖直方向的，例如从地表面朝向天花板。用另一种方式说，摄像头、系统控制器、通信模块和接口板都沿轴向方向70(图2中所示)向上大致对准，并且运动可以是向上的轴向方向。通过手工偏转卡扣固定器320与锁扣部356侧面断开连接，然后向下拉动通信模块226远离接口223，快速连接器还使通信模块226能够与接口223断开连接。类似地，连接器358和电路板352提供另一快速连接器，用于使通信模块226和系统控制器254通过在单一方向上的运动手工连接。连接可以通过向上垂直移动系统控制器254以使排针式连接器382与连接器358和电路板352匹配来实现。快速连接器还使通信模块226和系统控制器254，通过手工向下拉动系统控制器254使之远离通信模块226，断开连接。热学模块228还包括快速连接器以连接到接口223上。连接器400，电路板409，和卡扣固定器374、376可连接地提供快速连接器，用于使热学模块228能够通过在单一方向上的运动手工连接到接口223和通信模块226上。而且，运动可以是向上的竖直方向的，例如从底表面朝向天花板。用另一方式来说，摄像头，系统控制器，热学模块和接口板被朝向轴向方向70的一个向上方向大致对准，而且运动可以是朝向那个向上的轴向方向。快速连接器还使热学模块228能够，通过手工偏转卡扣固定器374、476与各自的凹槽372、378侧面断开连接并向下推动热学模块228使其远离接口223，与接口223和通信模块226断开连接。可替换地，通信模块226和热学模块228可以一起装配，如图20所示，并作为一个整体被插入PCB承载子组件310中。在这种情况下，通信模块226和热学模块228各自的快速连接器可以作为一个快速连接器共同协作，以使包括通信模块226和热学模块228的子组件能够被手工在单一方向上运动连接到接口223上。图22中进一步举例说明的是每个螺钉256的螺纹部分410和没有螺纹的部分412。螺纹部分410可以宽于安装框架14的没有螺纹部分412和螺钉孔414(图1所示)，以使没有螺纹的部分412能够从中延伸出来。为了紧固系统控制模块230到外壳252上，每个螺钉256被旋到外壳252的各自的内螺纹螺钉座338a-c中。有利地，如果装配过程中螺纹部分410没有被旋进其各自的螺纹座338，螺钉256将会下沉直到螺纹部分410与安装框架14接合，如图22中箭头416所指示的。这样，伸长的没有螺纹的部分412将悬挂在安装框架14下面，使安装人员很清楚的看到螺钉256还没有被旋入相应的螺纹座338中。本发明的模块式监视摄像机套组可以不同型号的一组系统控制器，例如基本形式的，标准式的，高端式的，或穿透式的。穿透式系统控制器与固定摄像头的连接情况在图14中被示出。系统控制模块的护罩或外面壳体可以导电。当系统控制器被连接到导电外壳上时，螺钉256可以起到地脚螺钉的作用。这样，系统控制模块可以对通信模块，热学模块，电源子模块，和接口板提供有效的电磁干扰屏蔽。系统控制模块相对于非传导封闭窗口的位置可以使系统的电学磁干扰屏蔽达到最大。系统控制模块可以包括存储器以储存所有的摄像机预位置和其它特殊定位设置。这样，如果摄像头被替换，用户不需要大量的再设置。安装框架14包括切口或凹槽418，以使维修人员能够看到系统控制器254的底表面262的切口上的发光二极管272(图23中所示)和开关270。发光二极管272和开关270可以被维修人员用于诊断目的，例如。系统控制器254可以包括插槽式连接器424以和十二针连接器48(图4所示)匹配。在维修或装配过程中，摄像系统220的用户或维修人员可以方便地拆除摄像系统220的每个模块并用每个模块的升级型号或维修过的型号替换，或者通过互换系统中多个摄像机之间的模块以重新设置由多个摄像机组成的系统。例如，当零售商重新设置显示器以通过储存产生不同的通信模式时，他可以交换两个摄像机之间的系统控制器，以在不同的地点设置自动跟踪性能。类似地，可能需要用固定或仿真摄像头互换PTZ摄像头。摄像系统220具有模块性能，也就是，每个部件可以被替换或维修而不需要拆除或重新安装整个摄像系统220。例如，如果通信模块226出现故障了，模块226可以被拆除并用升级的模块或维修过的模块替换，而不需要替换或重新设置摄像系统220的其余部件。如上面的介绍，用户可以有选择性地从与系统控制模块230和接口板223的电连接和机械连接中拆除模块226。类似地，热管理模块228，摄像头12和系统控制模块230可以被有选择性地拆除或用升级的但相似的模块或维修过的相似模块替换，而不需要替换或重新设置摄像系统220的其余部件。由于摄像系统的模块化，本发明可以以包括各式模块的多组不同型号的包的形式被提供。在各自的性能特征方面模块的型号可以不尽相同，但可以具有相同的形状，大小和机械和电连接器。安装人员可以通过从每个模块组中选择一个型号从而选择多种可行组合方式中的一种装配监视摄像系统。由于某一组内模块的大小和形状相同，通信模块和热学模块的任意组合可以安装在外壳内。而且，任意摄像头模块可以被与外壳连接，以使摄像头被至少部分地布置于外壳外面。在本发明方法的实施例中，现场例如娱乐场或零售店的操作人员可以从具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器的一组摄像头组中选择一个摄像头。系统控制器也可以从具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器的一组系统控制器组中选择一个。系统控制器中的每一个可以与两个或多个摄像头工作兼容。通信模块也可以从具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器的一组通信模块组中选择一个。通信模块中的每一个可以与两个或多个摄像头和两个或多个系统控制器工作兼容。监视摄像系统可以被装配，以使所选择的通信模块与系统接口连接，并使所选择的系统控制器与所选择的摄像头和所选择的通信模块电连接和机械连接。如果热学模块被包括在系统中，热学模块可以从具有各自的一组性能特征和相同的电连接器和机械连接器的一组热学模块组中选择一个。热学模块中的每一个可以与两个或多摄像头，两个或多个系统控制器，和两个或多个通信模块工作兼容。摄像系统可以被装配以使所选择的热学模块与系统接口连接。可以作为模块化的特征，一组相似模块的各种模块中的每一个可以具有大体类似的外观。这样，一组模块内的一个模块的外观可以代表类似模块组中的每一个其它模块的外观。虽然本发明以具有示例性的设计被介绍，但本发明可以在公开的精神和范围内作进一步修改。本申请因此旨在覆盖应用它的基本原理的本发明的任一变化、应用或修改。权利要求1.一种模块式监视摄像机套组，包括一组摄像头，其中每一个摄像头具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器；一组系统控制器，其中每一个系统控制器具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器；以及一组通信模块，其中每一个通信模块具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器，所述通信模块中的每一个被构造成适于与系统接口接合；其中，通过选择所述一组摄像头中的一个、所述一组系统控制器的一个和所述一组通信模块中的一个，从而由多种可行组合方式中选择出一种进行组装，以使所选择的系统控制器与所选择的摄像头和所选择的通信模块相互电连接和机械连接，由此组装成监视摄像系统。2.根据权利要求1所述的模块式监视摄像机套组，其中所述摄像头、所述系统控制器和所述通信模块中的至少一个包括冲击电流限制装置。3.根据权利要求2所述的模块式监视摄像机套组，其中所述冲击电流限制装置包括热切换电路。4.根据权利要求2所述的模块式监视摄像机套组，其中所述冲击电流限制装置包括三态信号线。5.根据权利要求1所述的模块式监视摄像机套组，还包括一组热学模块，其中每一个热学模块具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器，所述热学模块中的每一个被构造成适于与系统接口接合，其中，所组装的监视摄像系统包括由所述一组热学模块中选择的一个热学模块。6.根据权利要求1所述的模块式监视摄像机套组，其中所述一组摄像头包括PTZ摄像头、固定摄像头和仿真摄像头，所述一组通信模块和所述一组系统控制器中的至少一个包括与所述固定摄像头兼容的馈通装置。7.根据权利要求1所述的模块式监视摄像机套组，还包括外壳，其中，在监视摄像系统组件的所述可行组合方式的每一组合方式中，所述系统控制器和所述通信模块被布置于所述外壳内，而所述摄像头被至少部分地布置于所述外壳外。8.一种监视摄像系统，包括摄像头；与所述摄像头连接的控制器；被构造成适于与头端单元连接的接口；以及与所述接口和所述控制器相互电连接的通信模块，所述通信模块包括第一快速连接器，用于使所述通信模块可手工连接到所述接口上，并可手工从所述接口上断开连接；以及第二快速连接器，用于使所述通信模块可手工连接到所述控制器上，并可手工从所述控制器上断开连接。9.根据权利要求8所述的监视摄像系统，其中所述第一快速连接器包括第一电连接器和第二弹性机械连接器，所述第二快速连接器包括第二电连接器。10.根据权利要求8所述的监视摄像系统，还包括热学模块，所述热学模块包括第三快速连接器，用于使所述热学模块可手工连接到所述接口上，并可手工从所述接口上断开连接。11.根据权利要求10所述的监视摄像系统，其中所述第三快速连接器包括第三电连接器和第三弹性机械连接器。12.根据权利要求8所述的监视摄像系统，其中所述通信模块包括冲击电流限制装置。13.根据权利要求12所述的监视摄像系统，其中所述冲击电流限制装置包括热切换电路。14.根据权利要求12所述的监视摄像系统，其中所述冲击电流限制装置包括三态信号线。15.根据权利要求8所述的监视摄像系统，还包括外壳，其中所述控制器和所述通信模块被布置于所述外壳内，而所述摄像头被至少部分地布置于所述外壳外。16.一种监视摄像系统，包括摄像头；与所述摄像头连接的控制器；被构造成适于与头端单元连接的接口；以及与所述接口和所述控制器相互电连接的电学模块，所述电学模块包括快速连接器，用于使所述电学模块通过单一方向的运动被连接到所述接口上。17.根据权利要求16所述的监视摄像系统，其中所述摄像头、所述控制器、所述电学模块和所述接口被沿轴向方向对置，所述单一方向的运动在所述轴向方向上。18.根据权利要求16所述的监视摄像系统，其中所述电学模块包括通信模块和热学模块中的一个。19.根据权利要求16所述的监视摄像系统，其中所述快速连接器包括电连接器和弹性机械连接器。20.根据权利要求16所述的监视摄像系统，其中所述电学模块包括冲击电流限制装置。21.根据权利要求20所述的监视摄像系统，其中所述冲击电流限制装置包括热切换电路。22.根据权利要求20所述的监视摄像系统，其中所述冲击电流限制装置包括三态信号线。23.根据权利要求16所述的监视摄像系统，还包括外壳，其中所述控制器和所述电学模块被布置于所述外壳内，而所述摄像头被至少部分地布置于所述外壳外。24.一种提供监视摄像系统的万法，包括从具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器的一组摄像头中选择出摄像头；从具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器的一组系统控制器中选择出系统控制器，所述系统控制器中的每一个与所述摄像头中的至少两个工作兼容；从具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器的一组通信模块中选择出通信模块，所述通信模块中的每一个与所述摄像头的至少两个和所述系统控制器的至少两个工作兼容；以及组装监视摄像系统，以使所选择的通信模块与系统接口接合，并使所选择的系统控制器与所选择的摄像头和所选择的通信模块相互电连接和机械连接。25.根据权利要求24所述的方法，还包括下述步骤从具有各自的一组性能特征以及相同的电连接器和机械连接器的一组热学模块中选择出热学模块，所述热学模块中的每一个与所述摄像头中的至少两个、所述系统控制器的至少两个以及所述通信模块中的至少两个工作兼容，所述摄像系统被组装成使得所选择的热学模块与系统接口接合。26.权利要求24所述的方法，其中所述一组摄像头包括PTZ摄像头、固定摄像头和仿真摄像头，所述一组通信模块和所述一组系统控制器中的至少一个包括与所述固定摄像头兼容的馈通装置。全文摘要一种模块式监视摄像机套组，包括一组摄像头，其中每一个摄像头具有各自的一组性能特征和相同的电连接器和机械连接器；一组系统控制器，其中每一个系统控制器具有各自的一组性能特征和相同的电连接器和机械连接器；一组通信模块，其中每一个通信模块具有各自的一组性能特征和相同的电连接器和机械连接器。通信模块中的每一个与系统接口接合。其中，通过选择所述一组摄像头中的一个、所述一组系统控制器的一个和所述一组通信模块中的一个，从而由多种可行组合方式中选择出一种进行组装，以使所选择的系统控制器与所选择的摄像头和所选择的通信模块相互电连接和机械连接，由此组装成监视摄像系统。文档编号H04N7/18GK1984256SQ200610164069公开日2007年6月20日申请日期2006年12月6日优先权日2005年12月6日发明者迈克尔·博洛蒂纳,保罗·E.·亨宁格三世,西奥多·L.·琼斯申请人:罗伯特·博世有限公司