专利名称：具有自洁功能的球形摄像机云台的制作方法
技术领域：
本发明涉及闭路电视监控系统技术领域，尤指一种具有对透明罩进行清洗功能的球形摄像机云台。
背景技术：
随着闭路电视监控系统技术的发展，球形摄像机云台设备安装方便、结构灵巧、操控性强、定位精度高、指向性不明显等特点，在城市治安、交通管理、森林防火等领域得到了广泛应用。但是外壳透明罩的防尘、除尘问题一直是广大用户在实际使用中感到头痛的难点。因为球形摄像机云台设备一般都需要安装在离地数米高的位置才能保证其观看效果，而空气中漂浮着的尘埃会随着时间的推移积聚在透明罩的表面形成一层污垢，雨天也会在透明罩上留下不少水珠。透明罩的材质一般都是光学塑料(PC或PMMA)容易带静电，容易积尘。加之在寒冷的气候条件下，透明罩的表面容易形成一层水雾或冰霜。所以必须经常对透明罩的表面进行清洁才能保证观看效果。
目前的除尘技术主要依赖于手工擦拭或用高压水枪冲洗的方法，一方面由于安装位置较高，登高操作不便还存在一定的危险性；另一方面，由于透明罩的材质是光学塑料，经常擦拭会擦伤表面降低透明度同样影响观看效果；再者，高压水枪的冲洗时压力很难控制，会导致球形摄像机云台的零件受损，或因外壳密封不良而进水影响使用。目前的除霜技术主要依赖于球形摄像机或球形云台内部的加热装置向透明罩内侧加热的方法，往往需要等待较长的时间，效果不佳。因此，现在还没有理想的既能达到除水雾、除霜、防尘、除尘效果又不损伤透明罩表面的方法和装置。
发明内容
本发明要解决现有技术存在的上述问题，提供一种采用非接触式的清洁方法，既能达到防尘、除尘、除水雾、除霜的效果又不损伤透明罩表面目的装置。
解决上述问题的技术方案是具有自洁功能的球形摄像机云台，包括外壳和半球形透明罩，其特征在于所述的外壳上设有用于清洗所述透明罩表面的清洗装置，所述的清洗装置采用加压流体作为清洗介质。
所述的流体可以是气体或者液体，如空气或者水。为了提高清洁效果，也可以使用有一定清洁效果的化学清洗液。
本发明的具有自洁功能的球形摄像机云台，所述的清洗装置包括转臂和驱动机构，所述的转臂可转动地设置在所述云台的外壳上，其上与所述的透明罩相对的一侧开设有冲洗用通孔和与所述的通孔联通的管道，并且，所述的转臂与透明罩之间保持工作间隙。
所述的管道可以直接开设在所述的转臂内，也可以为一独立部件，通过胶粘、捆绑、缠绕等方式复合在所述的转臂上。
所述的冲洗用通孔可以是单个，也可以是多个，优选为一组，且均布在所述的转臂的工作面上。所述的通孔表面可以与转臂的工作面齐平，也可以高出转臂的工作面呈凸柱状。
所述的转臂可以是任何符合强度要求的材料，优选金属材料，并且与外壳上的接地端导通，这样可以消除透明罩上的静电，起到防尘的作用。在所述的转臂上设有与外壳上的接地端导通的金属放电针或放电刷，可起到同样的效果。
所述的驱动机构为电动驱动、气动驱动或者液压驱动中的任何一种方式驱动。
所述的加压流体可以来自现有的管网系统，如自来水管网，通过机械或者电磁阀引入到清洗装置的管道。当加压流体为空气时，所述的清洗装置可设置一个增压泵，通过控制阀和传送管道与所述的转臂上的管道联通。当采用水和空气交替清洗时，在所述的传送管道上设置一个储液罐，并且储液罐上还通过一个电磁阀与自来水管网联通，清洗装置先用加压水对透明罩进行冲洗，在储液罐内的水用完后继续用加压空气对透明罩进行冲洗和吹干，在一个清洗程序结束后，打开电磁阀向储液罐注入一定量的水，为下一个清洗程序作好准备。
所述的清洗装置还设有加热装置，尤其是采用空气作为清洗介质时，可先对空气进行预热后再吹出，能有效地提高清洁效果，并可起到除霜的作用。
所述的清洗装置可以直接通过人工控制的方式进行工作，也可以带有一个控制电路对其进行自动控制，一个优选的方案是将所述的清洗装置连接到所述的摄像机云台的控制电路板，可对清洗装置的工作进行远程控制。
综上所述，本方法与现有技术相比有以下的有益效果1.不会对决定摄像机图像质量的透明罩有任何的接触性损伤。2.通过除静电的方法最大程度地减少了尘埃吸附的可能性，取得良好的防尘效果。3.可以经常方便地进行利用气体或液体冲洗，冲洗方式可以有多种组合，冲洗的液体可以任意选择，甚至做到自动、定时进行冲洗。4.即使是雨雪天气条件下，可以通过气体冲洗，将透明罩上的雨水或雪水吹掉，吹干，保持良好的观察效果。5.可以利用空气进行清洁，而空气是取之不尽、用之不竭的资源，适应设备所处的使用环境。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明采用电动驱动和采用加压水冲洗实施方式的结构示意图。
图2是图1中A处的放大图。
图3是图1中B处的放大图。
图4是图1中C处的放大图。
图5是图1实施方式的使用状态图。
图6是图1实施方式的清洗流程图。
图7是图1实施方式的清洗过程示意图。
图8是图1实施方式的加压水的出水状态示意图。
图9是图1实施方式的消除静电状态示意图。
图10是本发明采用带加热装置及采用加压空气冲洗实施方式的结构示意图。
图11是本发明采用空气驱动和加压空气冲洗实施方式的结构示意图。
图12是图11中D处的放大图。
图13是本发明采用加压空气和加压水组合冲洗实施方式的结构示意图。
具体实施例方式
图中所示1-云台，2-外壳，3-传送管道，4-转臂的驱动机构，5-转臂，6-摄像机，7-透明罩，8-转臂上的管道，9-金属导线，10-压力驱动器，11-电机，12-增压泵，13-管道连接头，15-通孔，16-放电针，17-空压机，18-储水罐，19-加热装置，20-电磁阀，21-弹性件，22-控制电缆，23-市政水网，24-监视器，25-机房，26-控制设备，27-电路板，28-液体，29-电磁阀。
参照图1-5，本发明的具有自洁功能的球形摄像机云台采用水冲洗的一个实施例，包括外壳2和半球形透明罩7和清洗装置，所述的清洗装置包括转臂5和驱动机构4，所述的转臂5可转动地设置在所述云台的外壳2上，其上与所述的透明罩7相对的一侧开设有一组冲洗用通孔15和与所述的通孔15联通的管道8，并且，所述的转臂5与透明罩7之间保持工作间隙。所述的转臂5为铜质材料制成，其上还设有一组金属放电针16，并通过金属导线9与外壳2上的接地端导通，所述的金属放电针16与通孔交替排列。所述的驱动机构4为电动驱动，所述的管道8通过接头13与传送管道3联通，所述的传送管道3上通过一个电磁阀20联接到市政的自来水网23，所述的电磁阀20与电动驱动机构4通过电缆联接到摄像机云台的控制电路板27，通过机房内的工作员进行远程操作，并可以通过软件对清洗装置的工作流程进行设定和修改。
参照图6-9，本发明球形摄像机云台按以下步骤对透明罩进行除尘和除静电处理1.起动步骤通过机房内设备对球形摄像机云台电路板27发送除尘指令，球形摄像机云台电路板27接通电磁阀，将市政水网23的水通过传送管道3输送到转臂5内的管道8，并通过通孔15按图8的箭头方向出水。
2.转臂移动步骤球形摄像机云台电路板27通过检测限位点判断转臂5的当前位置并决定其运动方向，输出电流控制转臂5驱动机构4中的电机11运转，从而带动转臂5向另一个方向以非接触方式作圆弧运动，直到碰到设置在球形摄像机云台外壳2上的另一个限位点。这个步骤可以重复多次。
3.清洁尘埃步骤在转臂5的移动过程中，由于市政水网23的水本身具有一定的压力在通过转臂5上设置的定向微型通孔15后高速喷到透明罩7表面，将透明罩7表面的尘埃冲掉。这个步骤可以随着转臂5移动步骤重复多次。
4.静电清除步骤在转臂5的移动过程中，透明罩7表面积累的静电会对铜质转臂5上设置的放电针16进行放电(如图9箭头方向所示)，然后通过转臂5连接的金属导线9传送到球形摄像机云台外壳2所连接的接地桩上，将静电引入大地，达到防尘效果。这个步骤可以随着转臂5移动步骤重复多次。
5.转臂归位步骤在转臂5清洁过程中，球形摄像机云台电路板27收到机房内发出的取消除尘指令，球形摄像机云台电路板27关断传送管道3上的电磁阀20，并控制驱动电机11使转臂驱动机构4带动转臂5继续运动，同时不断检测是否已经到达限位点。当到达限位点时关闭电机11使转臂5停留在不影响摄像机全方位观看的位置。
在上述实施方式的基础上，在传送管道3上加装一个增压水泵，可使冲水效果更好。
参照图10，本发明的另一种实施方式，是在图1实施方式的基础上进行的改进，与图1实施方式不同之处在于在所述的传送管道3上设置一个空气增压泵，并在外壳2的侧壁上设置一个加热装置，清洗介质为空气，其余结构与图1实施方式相同。该技术方案除了具有除尘、除水雾、防尘以外，还具有除霜功能。
参照图11-13，本发明的再一种实施方式，采用高压空气和高压水组合方式对透明罩进行冲洗。与图1实施方式不同之处在于所述的驱动机构4为气动驱动，通过弹性件完成自动回复。所述的清洗装置所述的传送管道3的引出端依次连接储液罐18、电磁阀29和空压机17，所述的电磁阀29和空压机17的电源与机房25控制设备26相连。储液罐18还设有一个接口，通过管道和电磁阀20与市政水网23联通，在完成一个清洗程序后程控打开电磁阀20，向储液罐18注入设定的水量为下一个清洗程序作好准备。
本实施方式的工作过程如下1.启动步骤将球形摄像机云台1引出到地面管道连接到储液罐18，再将储液罐18与电磁阀29和空压机17的出气口连接起来。启动空压机17使其产生压力气流，打开电磁阀29使压力气流输送到储液罐18，储液罐18中的液体28受压后通过传送管道3流入转臂5内的管道8。
2.转臂移动步骤当压力达到并超过转臂5驱动机构中压力驱动器10的启动值时，压力驱动器10带动转臂5沿着透明罩7表面以非接触方式定向移动。在压力的驱动下，转臂会持续移动直到碰到设置在球形摄像机云台1外壳2上的限位点。在此过程中，转臂驱动机构4中弹性件21产生弹性形变。关小电磁阀29可以降低气压从而导致转臂驱动机构4内部压力减弱。当压力小于压力驱动器10启动值时，转臂驱动机构4中弹性件21的在自身张力的作用下开始带动转臂反向运动，并使其回到起始点。如此往复，本步骤可重复多次，使转臂移动范围覆盖全部透明罩7。
3.清洁尘埃步骤在转臂的移动过程中，空压机17产生的气体压力使得储液罐18中的液体28增压，不断地通过管道和驱动机构送到转臂5中，并通过转臂5上设置的定向通孔15高速喷到透明罩7表面，将透明罩7表面的尘埃和污垢冲刷掉。当储液罐18中的液体28用完后，空压机17输出的压力气体通过管道送到了转臂5上，并通过定向通孔15喷到透明罩7表面，高压气体在吹掉透明罩7上流挂的水珠后可以进一步除尘。这个步骤可以随着转臂5移动步骤重复多次。
4.静电清除步骤在转臂5的移动过程中，透明罩7表面积累的静电会对铜质转臂5上设置的放电针16进行放电，然后通过转臂5连接的金属导线9传送到球形摄像机云台外壳2所连接的接地桩上，将静电引入大地，达到防尘效果。这个步骤可以随着转臂5移动步骤重复多次。
5.转臂归位步骤在转臂5清洁过程中，当电磁阀29关闭管道内压力消失后，转臂驱动机构4中弹性件21在张力的作用下带动转臂5自动回到起始点，使转臂5停留在不影响摄像机全方位观看的位置。
该实施例可以体现这种液体和气体组合方式的优点如使用有清洁功能的液体会对透明罩上的污垢产生更好的清洁效果。用气体吹掉、吹干水珠既保证摄像机图像不受透明罩上残留水迹的影响，又不会因为潮湿而再次吸附尘埃。在冬天，先水流再气流的方式可以除去积水防止管道、驱动机构和转臂被结冰冻住，失去除尘作用。
应该理解到的是上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.具有自洁功能的球形摄像机云台，包括外壳(2)和半球形透明罩，其特征在于所述的外壳上设有用于清洗所述透明罩(7)表面的清洗装置，所述的清洗装置采用加压流体作为清洗介质。
2.如权利要求1所述的具有自洁功能的球形摄像机云台，其特征在于所述的清洗装置包括转臂(5)和驱动机构(4)，所述的转臂(5)可转动地设置在所述云台的外壳(2)上，其上与所述的透明罩(7)相对的一侧开设有冲洗用通孔(15)和与所述的通孔(15)联通的管道(8)，并且，所述的转臂(5)与透明罩(7)之间保持工作间隙。
3.如权利要求2所述的具有自洁功能的球形摄像机云台，其特征在于所述的管道(8)直接开设在所述的转臂(5)内。
4.如权利要求2所述的具有自洁功能的球形摄像机云台，其特征在于所述的管道(8)为一独立部件，复合在所述的转臂(5)上。
5.如权利要求2所述的具有自洁功能的球形摄像机云台，其特征在于所述的冲洗用通孔(15)为一组，且均布在所述的转臂(5)的工作面上。
6.如权利要求2所述的具有自洁功能的球形摄像机云台，其特征在于所述的冲洗用通孔(15)为柱状，凸出于转臂(5)的工作面上。
7.如权利要求2所述的具有自洁功能的球形摄像机云台，其特征在于所述的转臂(5)为金属材料，且与外壳(2)上的接地端导通。
8.如权利要求2所述的具有自洁功能的球形摄像机云台，其特征在于所述的转臂(5)上设有与外壳(2)上的接地端导通的金属放电针(16)或放电刷。
9.如权利要求2所述的具有自洁功能的球形摄像机云台，其特征在于所述的驱动机构(4)为电动驱动、气动驱动或者液压驱动中的任何一种方式驱动。
10.如权利要求2所述的具有自洁功能的球形摄像机云台，其特征在于所述的清洗装置还设有增压泵(12)和传送管道(3)与所述的转臂(5)上的管道(8)联通。
11.如权利要求10所述的具有自洁功能的球形摄像机云台，其特征在于所述的传送管道(3)上还设有储液罐(18)。
12.如权利要求2所述的具有自洁功能的球形摄像机云台，其特征在于所述的清洗装置还设有加热装置(19)。
13.如权利要求1-12任何一项所述的具有自洁功能的球形摄像机云台，其特征在于所述的清洗装置连接到所述的摄像机云台的控制电路板(27)。
全文摘要
本发明公开了一种具有自洁功能的球形摄像机云台，它包括外壳和半球形透明罩，在所述的外壳上设置一个用于清洗所述透明罩表面的采用加压流体作为清洗介质的清洗装置，该清洗装置由转臂和驱动机构组成，所述的转臂可转动地设置在所述云台的外壳上，其上与所述的透明罩相对的一侧开设有冲洗用通孔和与所述的通孔联通的管道，并且，所述的转臂与透明罩之间保持工作间隙。采用这种结构，既能达到防尘、除尘、除水雾、除霜的效果，又不损伤透明罩表面，非常便于应用。
文档编号H04N7/18GK1845000SQ20061005018
公开日2006年10月11日 申请日期2006年4月4日 优先权日2006年4月4日
发明者潘国平 申请人:潘国平