一种煤矿安全监控用摄像机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿井安全技术领域，尤其是涉及一种煤矿安全监控用摄像机。
【背景技术】
[0002]在美国，煤矿已实现高度机械化，井下工作人员很少，作业规范，巷道通畅，一旦发生事故，易于撤离，伤亡不大。而在我国，采煤机械化程度仅为45 %，矿工队伍很大一部分是文化水平较低、培训有限的农民工，甚至存在井下抽烟等严重违章现象。这样的众多矿工在高度危险的作业环境中，极易发生事故，造成重大伤亡。重要煤矿事故发生的原因主要体现在:地面与井下人员的信息沟通不及时，地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况，一旦煤矿事故发生，抢险救灾、安全救护的效率低，搜救效果差。目前，煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣，与地面人员沟通不便，如果利用远程视频监控系统，地面监控人员则可以直接对井下情况进行实时监控，不仅能直观地监视和记录井下工作现场的安全生产情况，而且能及时发现事故隐患，防患于未然，也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料，同时，上级有关监管部门也能够通过网络远程查看进行状况，提出整改方法。但是，现有技术中用在煤矿井下的监控摄像机还存在以下缺陷和不足:
[0003]1、监控摄像机视角小。监控摄像机的视角大小直接决定了信息量的大小。目前煤矿井下广泛采用的枪型摄像机水平视角范围一般都小于70°，垂直视角范围一般都小于30°。而人眼睛的水平视角在160°，垂直视角为80°左右。单个监控摄像机视角小很容易造成监控死角，且需要更多的监控摄像机才能获得全景监控。
[0004]2、多个监控摄像机之间无法准确同步。目前的煤矿井下视频监控系统要采用商业以太网传输视频流，符合IEEE802.3标准。商业以太网最早出现在1972年，是以办公自动化为目标设计的，没有考虑到多个终端之间的准确同步问题，传输延时具有不确定性。多个监控摄像机进行视频拼接存在时间不同步的问题，无法实现真正的无缝拼接。
[0005]3、工作温度范围窄，高温环境无法正常工作。目前的监控摄像机等级一般为商业级，最高工作温度小于70度，在煤矿井下的一些特殊环境下设备无法正常使用。如事故救援现场，在环境温度没有降到正常范围之前，越早获得现场视频资料越好。
[0006]4、布线成本高。目前的煤矿井下视频监控系统布线采用光纤或者阻燃网线，成本较高，不利于大规模的使用。
[0007]5、监控摄像机动态范围不够。目前的监控摄像机动态一般都小于90db，监控摄像机安装位置如果没有选好，很容易出现动态范围不够的现象，影响监控画面的质量。
[0008]6、监控摄像机没有自带照明功能，在煤矿井下的低照度环境下，或是大量开启煤矿井下照明灯的情况下，经常存在局部曝光不足和局部曝光过度的问题，监控画面质量差。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿安全监控用摄像机，其结构简单，安装使用方便，能够保证多个摄像机视频流传输的准确同步，动态范围大，节能效果好，保证了网络视频监控画面的质量，实用性强，推广应用价值尚O
[0010]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种煤矿安全监控用摄像机，其特征在于:包括摄像机壳体和通过铰接轴铰接在摄像机壳体侧面且横跨在摄像机壳体顶部的摄像头吊装架，所述摄像机壳体的前端嵌入安装有镜头和均匀布设在镜头周围的多个LED灯，所述摄像机壳体内部安装有供电电源和摄像机电路板，所述摄像机电路板上集成有视频采集传输及照明电路，所述视频采集传输及照明电路包括FPGA模块以及与FPGA模块相接的RTC实时时钟电路、FLASH闪存电路、DRAM存储器电路、配置芯片和AVB以太网模块，所述FPGA模块的输入端接有ISP图像信号处理器和感光电路，所述ISP图像信号处理器的输入端接有图像传感器，所述FPGA模块的输出端接有LED驱动模块，多个LED灯串联后与LED驱动模块的输出端相接；所述ISP图像信号处理器为Apt ina公司生产的ISP图像信号处理器AP0101AT，所述图像传感器为Apt ina公司生产的图像传感器AR0132AT，所述AVB以太网模块上连接有用于连接非屏蔽双绞线的双绞线接口，所述双绞线接口外露在摄像头壳体的外表面上。
[0011]上述的一种煤矿安全监控用摄像机，其特征在于:所述镜头为鱼眼镜头。
[0012]上述的一种煤矿安全监控用摄像机，其特征在于:所述FPGA模块为FPGA芯片EP3C5E144C8N，所述配置芯片为芯片EPCS64，所述芯片EPCS64的第I引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第8引脚相接，所述芯片EPCS64的第2引脚通过电阻R35与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第13引脚相接，所述芯片EPCS64的第3、7和8引脚均与供电电源的+3.3V电压输出端相接，且通过非极性电容C27接地，所述芯片EPCS64的第4引脚接地；所述芯片EPCS64的第5引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第6引脚相接，所述芯片EPCS64的第6引脚通过电阻R36与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第12引脚相接。
[0013]上述的一种煤矿安全监控用摄像机，其特征在于:所述ISP图像信号处理器APO10IAT的DOO?D06引脚依次对应与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第73?80引脚相接，所述ISP图像信号处理器AP0101AT的D07引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第83引脚相接，所述ISP图像信号处理器AP0101AT的SCLK引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第84引脚相接，且通过电阻R3与供电电源的+3.3V电压输出端相接；所述ISP图像信号处理器AP0101AT的SDA引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第85引脚相接，且通过电阻R2与供电电源的+3.3V电压输出端相接；所述ISP图像信号处理器AP0101AT的PCLK引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第86引脚相接，所述ISP图像信号处理器AP0101AT的ECLK引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第87引脚相接，所述ISP图像信号处理器APO10IAT的VS引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第69引脚相接，所述ISP图像信号处理器AP0101AT的HS引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第70引脚相接；所述ISP图像信号处理器AP0101AT的NRST引脚通过电阻Rl与供电电源的+3.3V电压输出端相接，所述ISP图像信号处理器AP0101AT的MSCLK引脚通过电阻R6与供电电源的+1.8V电压输出端相接，所述ISP图像信号处理器AP0101AT的MSDA引脚通过电阻R5与供电电源的+1.8V电压输出端相接，所述ISP图像信号处理器AP0101AT的STANDBY引脚通过电阻R7接地，所述ISP图像信号处理器AP0101AT的FS引脚通过电阻R8接地；所述图像传感器AR0132AT的DOO?DOll引脚依次对应与所述ISP图像信号处理器AP0101AT的DI O?DIll引脚相接，所述图像传感器AR0132AT的EXTCLK引脚与所述ISP图像信号处理器AP0101AT的ECO引脚相接，所述图像传感器AR0132AT的RST引脚与所述ISP图像信号处理器AP0101AT的RSTO引脚相接，且通过电阻R31与供电电源的+1.8V电压输出端相接，所述图像传感器AR0132AT的SCLK引脚与所述ISP图像信号处理器AP0101AT的MSCLK引脚相接，所述图像传感器AR0132AT的SDA引脚与所述ISP图像信号处理器AP0101AT的MSDA引脚相接，所述图像传感器AR0132AT的PCLK引脚与所述ISP图像信号处理器AP0101AT的PCLKI引脚相接，所述图像传感器AR0132AT的FV引脚与所述ISP图像信号处理器AP0101AT的FVI引脚相接，所述图像传感器AR0132AT的LV引脚与所述ISP图像信号处理器AP0101AT的LVI引脚相接，所述图像传感器AR0132AT的TRIGGER引脚与所述ISP图像信号处理器AP0101AT的TO引脚相接，所述图像传感器AR0132AT的SADDR引脚通过电阻R32与供电电源的+1.8V电压输出端相接，所述图像传感器AR0132AT的OE引脚通过电阻R33接地。
[0014]上述的一种煤矿安全监控用摄像机，其特征在于:所述RTC实时时钟电路包括实时时钟芯片ISL1208和晶振Y1，所述实时时钟芯片ISL1208的第I引脚与晶振Yl的一端相接，所述实时时钟芯片ISL1208的第2引脚与晶振Yl的另一端相接，所述实时时钟芯片ISL1208的第3引脚与供电电源的+3.3V电压输出端相接，所述实时时钟芯片ISL1208的第4引脚接地，所述实时时钟芯片ISL1208的第5引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第110引脚相接，且通过电阻R21与供电电源的+3.3V电压输出端相接；所述实时时钟芯片ISL1208的第6引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第111引脚相接，且通过电阻R20与供电电源的+3.3V电压输出端相接，所述实时时钟芯片ISL1208的第7引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第24引脚相接，且通过电阻R19与供电电源的+3.3V电压输出端相接，所述实时时钟芯片ISL1208的第8引脚与供电电源的+3.3V电压输出端相接。
[0015]上述的一种煤矿安全监控用摄像机，其特征在于:所述FLASH闪存电路包括芯片H27U1G8F2B，所述芯片H27U1G8F2B的第7引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第127引脚相接，且通过电阻R12与供电电源的+3.3V电压输出端相接；所述芯片H27U1G8F2B的第8引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第128引脚相接，所述芯片H27U1G8F2B的第9引脚与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第129引脚相接，所述芯片H27U1G8F2B的第12引脚和第37引脚均与供电电源的+3.3V电压输出端相接，所述芯片H27U1G8F2B的第13引脚和第36引脚均接地，所述芯片H27U1G8F2B的第16?19引脚依次对应与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第132?136引脚相接，所述芯片H27U1G8F2B的第29?32引脚依次对应与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第112?115引脚相接，所述芯片H27U1G8F2B的第41?44引脚依次对应与所述FPGA芯片EP3C5E144C8N的第119?124引脚相接。
[0016]上述的一种煤矿安全监控用摄像机，其特征在于:所述DRAM存储器电路包括芯片K4S641632UC-70T，所述芯片 K4S6416