专利名称：智能控制多点定位轨道式视频监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频监控设备，特别涉及一种智能控制多点定位轨道式视频监控系 统。
背景技术：
目前，化工行业现场一般占地面较积大，需要监测的设备较多，然而，化工行业现 场大多是腐蚀性工作环境，对人体伤害比较大，所以通常采用视频监控辅以人工结合的方 式来观察反应罐的工作状况，以往的视频监控设备通常采用固定或旋转摄像机，但由于此 类摄像机固定安装，观察反应罐的角度固定，存在视觉死角，不能全面准确地反映整个反 应罐的情况和生产工艺过程，因此，有必要针对反应罐生产工艺要求和炉型特点而设计多 点定位视频监控系统，用于替代人工清晰、准确、全面地实时监测反应罐的工作状态的变化 情况。对提高生产过程的控制水平、减轻工人劳动强度、降低工人工作的危险性，节约成本 负担起到积极的重要作用。
发明内容
本发明的目的就是为克服现有技术的不足，针对化工行业现场现有技术的情况， 一种主要针对于大中型工矿企业现场工作环境恶略，对设备运行状况需要随时了解的目的 而开发的。该系统具有减低劳动强度，改善操作环境，降低工作风险，提高工作空间，提供一 种智能控制多点定位轨道式视频监控系统设计方案。本发明是通过这样的技术方案实现的智能控制多点定位轨道式视频监控系统， 其特征在于，所述系统由智能操作键盘控制电路、前端控制及视频切换电路和移动定位装 置组成；将摄像机以吊装方式安装在移动装置上，智能操作键盘连接和控制前端控制及视 频切换电路，经前端控制及视频切换电路控制移动定位装置，实现远程控制；
所述智能操作键盘设置在控制柜前面板，通过船型开关KPW来控制JPW接触器，为整个 移动定位系统供电，通过MV IOOff开关电源提供为系统直流MV电源；
所述行车单元通过带指示灯按键SP1、SP2、SP3、SP4连接直流MV电源，分别控制4个 行车单元；
通过SMI、SM2、SM3、SM4为4路带互锁按键，来切换主控/现场控制； SL、SR为带指示灯按键，用来控制行车单元车体移动方向；SL控制行车单元向左移 动，SR行车单元向右移动；
LE1、LE2、LE3、LE4为报警指示灯，用来指示当前行车单元报警状态； SV1-SV8为8路互锁按键，用来进行视频选择；
从智能操作键盘控制输出的220V电源同时接到继电器JP1、JP2、JP3和JP4，用来控制 4个行车单元电源的通断；
JM1、JM2、JM3、JM4受智能操作键盘控制，用来切换主控/现场控制方式； 动定位装置由移动轨道、行车系统构成；所述移动轨道由两条平行的工字钢构成，移动轨道水平固定在监控现场；行车系统由若干个行车单元组成，
所述行车单元包括车体，车体的上部还包括4个行车轮；在车体的前后分别安装2个行 车轮，4个行车轮滑放置入移动轨道的两条平行的工字钢内侧，以工字钢内侧下平面为行车 轨道；
车体前部设有导轮架，导轮架前后分别安装2个导轮，前后导轮的位置分别对应移动 轨道的前面一条工字钢的下部钢板的两侧，用于行车单元移动导向；
车体内安装电机和传动机构；电机和传动机构驱动行车轮行车轮和移动轨道摩擦接 触，行车轮转动时，靠摩擦力在移动轨道上移动；定位轮与轨道侧面钢板摩擦接触；
车体的下部为机架，机架上左右对称固定摄像机防护罩，摄像机防护罩内安装摄像机； 摄像机防护罩上还安装照明灯；
机架上左右对称固定安装急停按钮、超声波传感器和行程开关；由急停按钮、超声波传 感器和行程开关组成限位和保护装置；限位开关用作导轨两端限位，即端点限位； 机架上设有报警灯；
车体内固定有随缆架，随缆架上安装行车轮和定位轮，车体的控制电缆由随缆架支撑 和固定位置，由随缆架携带移动。该系统可通过对观测点的预设置，通过对终端控制设备的操作实现对前端移动定 位装置的控制，使之能快速到达相应观测点进行观测。该系统适用于工作环境恶略，危险性 较高却需要对相应工作设备进行观察的场合，该装置能实现对指定监控区域的准确定位， 将摄像机以吊装方式安装在移动装置上，控制室操作人员通过远程控制，实现移动定位装 置的移动及定位，降低大中型工矿企业现场操作人员的工作危险性及劳动强度。
图1为本发明结构框图2为智能操作键盘电路原理图； 图3为前端控制及视频切换电路原理图； 图4为移动定位装置电路原理图； 图5为移动定位装置结构图； 图6为行车单元主视图； 图7为行车单元侧视图。
具体实施例方式为了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述本发明
如图1至图4所示，系统由智能操作键盘，前端控制及视频切换电路，移动定位装置三 大部分组成。该系统可通过对观测点的预设置，通过对终端控制设备的操作实现对前端移 动定位装置的控制，使之能快速到达相应观测点进行观测。该系统适用于工作环境恶略，危 险性较高却需要对相应工作设备进行观察的场合。1.可对相应观测点进行监测。2.可远程控制也可在现场控制移动装置的定位。3.车体移动时自动闪烁警灯，提醒现场人员车体正在移动。
4.障碍物探测功能对移动装置行进方向障碍物进行探测，如发现障碍物存在实 现即时制动。(多用于保护人身安全方面)
5.伴随照明功能前端移动定位装置配有两台摄像镜头，每台摄像镜头伴随一台照明 装置，以适应观测需要。6. 一个智能操作键盘可控制多个移动装置进行定位。本系统是在特殊环境即高噪声，粉尘污染，腐蚀性环境下使用的监控系统，其技术 指标主要有以下几点
1)照明装置为12吧V35W
2)移动装置最大位移距离<15M
3)移动装置最大移动速度15M/min
4)电机为220V120W
5)超声波探测距离0.3 3M
6)障碍物探测后即时制动距离<5mm
智能操作键盘原理说明220V电源从AC220V L IN、AC220V N IN输入。通过船型开关 KPff来控制JPW接触器用来给整个移动定位系统供电。通过MV100W开关电源提供给系统 直流24V电源。SP1、SP2、SP3、SP4为带指示灯按键。用来控制1-4号行车电源。SM1、SM2、 SM3、SM4为4路带互锁按键。用于切换主控/现场控制。SL、SR为带指示灯按键。用来控 制车体移动方向。SL为向左移动，SR为向右移动。LE1、LE2、LE3、LE4为报警指示灯。用来 指示当前行车系统是否为报警状态。SV1-SV8为8路互锁按键。用来进行视频选择。至前端控制箱接线排从左至右依次为4路行车系统电源(1-4)，主控/现场切换 控制(1-4)，主控左移，主控右移，故障(1-4)，视频切换控制(A0、A1、A2)，3颗24V公共地线 (并联)，6个备用端，2个保护地线，220V输出，220V输入。监视器接至前端控制箱的视频切 换输出。前端控制及视频切换电路原理说明从控制室智能键盘输出的220V电源同 时接到JP1、JP2、JP3、JP4, 4个继电器用来控制4个行车电源的通断。JM1、JM2、JM3、JM4 受键盘控制用来切换主控/现场控制方式。现场左移(1-4)和现场右移(1-4)分别连接到 现场控制按键。视频(1-8)分别连接到4个行车系统的8个摄像机。经过A0、A1、A2来控 制切换输出的视频信号。通过BNC输出至控制室监视器。Dl-Dll分别为11个继电器的续 流二极管，防止继电器线圈两端产生反电动势。如图5至图7所示，所述移动定位装置由移动轨道、行车系统构成；所述移动 轨道由两条平行的工字钢构成，移动轨道水平固定在监控现场；行车系统由若干个行车单 元组成，所述行车单元包括车体1，车体1的上部还包括4个行车轮11 ；在车体的前后分别 安装2个行车轮11，4个行车轮11滑放置入移动轨道2的两条平行的工字钢内侧，以工字 钢内侧下平面为行车轨道；
车体1前部设有导轮架12，导轮架12前后分别安装2个导轮13，前后导轮13的位置 分别对应移动轨道2的前面一条工字钢的下部钢板的两侧，用于行车单元移动导向；
车体1内安装电机和传动机构；电机和传动机构驱动行车轮11行车轮和移动轨道2摩 擦接触，行车轮转动时，靠摩擦力在移动轨道2上移动；定位轮13与轨道2侧面钢板摩擦接 触；车体1的下部为机架14，机架14上左右对称固定摄像机防护罩3，摄像机防护罩3内 安装摄像机；摄像机防护罩3上还安装照明灯4 ；
机架14上左右对称固定安装急停按钮5、超声波传感器6和行程开关；由急停按钮5、 超声波传感器6和行程开关组成限位和保护装置；限位开关用作导轨两端限位，即端点限 位；
机架14上设有报警灯7 ；
车体1内固定有随缆架8，随缆架8上安装行车轮81和定位轮82，车体1的控制电缆 由随缆架8支撑和固定位置，由随缆架8携带移动。电机M正反转由JMl、JM2来控制，且连接为互锁状态，避免出现同时按住左移右移 按键。Cl为电机的启动电容。左行程开关和右行程开关为行车距离限制，C为常闭电，NO 为常开点。左端急停与右端急停均为2组常开触点和1组常闭触点。常闭触点为2-5端。 超声波开关4脚为公共端，5脚为常开点，6脚为常闭点，1、3脚为220V电源输入。当超声 波开关或行程开关或急停按钮其中之一发生动作，则会立即控制JMl或JM2切断电机电源， 且对应的行车故障灯点亮。摄像机电源为220V输入，输出视频信号经接线排连至前端控制 箱，照明灯为12V35W。通过变压器接至220V电源。工作过程打开总电源前应先关闭1-4号行车电源，避免启动电源过大对设备造 成损害。通电后根据使用情况按下需要控制的行车电源开关。此时对应的行车系统通电， 摄像机和照明灯处于工作状态。主控/现场按键对应于行车编号。按下为主控，抬起为现 场控制。本按键为4路互锁开关，主控同时只能有一路为按下状态。当按下向左移动或向 右移动时则可控制按下主控键并有行车电源的车体移动。当现场按下车体左右移动且对应 的主控/现场为抬起并且该路行车电源为开时可控制车体移动。摄像机画面选择1对应1 号车体第1摄像机，2对应1号车体第2摄像机，3对应2号车体第1摄像机，4对应2号车 体第2摄像机，依此类推。若按下的摄像机的车体无电源则无视频信号。此选择键为8路 互锁按键。移动装置上由急停按钮，超声波传感器和行程开关组成限位和保护装置。当有意 外或需紧急停车可按下急停按钮，移动装置在任意状态会立即停止。超声波传感器可防止 移动装置对人身的意外伤害，当车体移动时若人体在超声波探测范围内则会停止行车，对 人身起到保护作用。限位开关用作导轨两端限位用，也即端点位置。当车体移动时警灯闪烁并有报警声以提示现场工作人员注意车体正在移动。当车体移动至最左或最右端时自动停车，并点亮对应车体的报警灯。当车体在移动方向中前方有障碍物则停车并点亮报警灯。车体不能向有障碍物方 向前进。当任何时候按下车体左右端的急停按钮时则报警并停车，等待手动解除后才可控 制移动。现有大中型工矿企业对生产设备进行监测时通常是由工作人员定时对设备进行 观测以确认设备的运行状态。常规安装的监控系统的方式为对应被监测目标定点安放摄像 装置。这样的安装方式不仅占据了有限的工作空间，而且在对设备维护的时候大多时候需 要移动观测设备，这样在恢复观测设备使用的过程中会产生大量的重复性工作，增加了劳 动强度。而日常维护的工作量相当大。
反应罐被大量使用于石油化工、橡胶、农药、染料、医药等行业，用以完成磺化、硝 化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，以及有机染料和中间体的许多其它工艺过程的反应 设备。所以在设备运行的时候需要工作人员长时间的定期对观察窗进行查看。本系统集CCD摄像技术、传动技术、摄像头耐腐蚀防护技术、视频切换技术于一 体，是工业电视技术的拓展应用。本系统对进一步增加工业电视的覆盖领域，更深层次地增 强工业电视与生产工艺的紧密结合，不断提高工业电视的市场应用率必将产生重要的现实 意义和较大的长远意义。根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。
权利要求
1.智能控制多点定位轨道式视频监控系统，其特征在于，所述系统由智能操作键盘控 制电路、前端控制及视频切换电路和移动定位装置组成；将摄像机以吊装方式安装在移动 装置上，智能操作键盘连接和控制前端控制及视频切换电路，经前端控制及视频切换电路 控制移动定位装置，实现远程控制；所述智能操作键盘设置在控制柜前面板，通过船型开关 KPW来控制JPW接触器，为整个移动定位系统供电，通过MV 100W开关电源提供为系统直流 24V电源；所述行车单元通过带指示灯按键SP1、SP2、SP3、SP4连接直流MV电源，分别控制 4个行车单元；通过SMl、SM2、SM3、SM4为4路带互锁按键，来切换主控/现场控制；SL、SR 为带指示灯按键，用来控制行车单元车体移动方向；SL控制行车单元向左移动，SR行车单 元向右移动；LEI、LE2、LE3、LE4为报警指示灯，用来指示当前行车单元报警状态；SV1-SV8 为8路互锁按键，用来进行视频选择；从智能操作键盘控制输出的220V电源同时接到继电 器JP1、JP2、JP3和JP4，用来控制4个行车单元电源的通断；JM1、JM2、JM3、JM4受智能操作 键盘控制，用来切换主控/现场控制方式；现场4个左移接口端子和4个现场右移接口端子 分别连接到现场控制按键；视频接口端子分别连接到4个行车系统的8个摄像机；经过AO、 Al、A2接口端子来控制继电器通断来切换输出的视频信号；视频信号通过BNC端子输出至 控制室监视器；在继电器线圈并接的续流二极管D ；所述移动定位装置由移动轨道、行车系 统构成；所述移动轨道由两条平行的工字钢构成，移动轨道水平固定在监控现场；行车系 统由若干个行车单元组成，所述行车单元包括车体(1 )，车体(1)的上部还包括4个行车轮 (11)；在车体的前后分别安装2个行车轮(11)，4个行车轮(11)滑放置入移动轨道O)的 两条平行的工字钢内侧，以工字钢内侧下平面为行车轨道；车体(1)前部设有导轮架(12)， 导轮架(12)前后分别安装2个导轮(13)，前后导轮(13)的位置分别对应移动轨道O)的 前面一条工字钢的下部钢板的两侧，用于行车单元移动导向；车体(1)内安装电机和传动 机构；电机和传动机构驱动行车轮(11)行车轮和移动轨道( 摩擦接触，行车轮(11)转动 时，靠摩擦力在移动轨道( 上移动；定位轮(1 与轨道( 侧面钢板摩擦接触；车体(1) 的下部为机架(14)，机架(14)上左右对称固定摄像机防护罩(3)，摄像机防护罩(3)内安 装摄像机；摄像机防护罩(3)上还安装照明灯；机架(14)上左右对称固定安装急停按 钮(5)、超声波传感器(6)和行程开关；由急停按钮( 、超声波传感器(6)和行程开关组成 限位和保护装置；限位开关用作导轨两端限位，即端点限位；机架(14)上设有报警灯(7)； 车体(1)内固定有随缆架(8)，随缆架(8)上安装行车轮(81)和定位轮(82)，车体(1)的控 制电缆由随缆架(8)支撑和固定位置，由随缆架(8)携带移动。
全文摘要
本发明涉及一种智能控制多点定位轨道式视频监控系统，该系统由智能操作键盘控制电路、前端控制及视频切换电路和移动定位装置组成；将摄像机以吊装方式安装在移动装置上，经前端控制及视频切换电路控制移动定位装置，实现远程控制，通过对观测点的预设置，使之能快速到达相应观测点进行观测，该系统适用于工作环境恶略，危险性较高却需要对相应工作设备进行观察的场合，降低大中型工矿企业现场操作人员的工作危险性及劳动强度。
文档编号H04N7/18GK102123270SQ20101060721
公开日2011年7月13日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者万绍结, 任延深, 孙秀峰, 李宝斋, 王晓杰, 郭川, 韩洪, 香亚楠 申请人:天津市电视技术研究所