一种闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统的制作方法

本发明涉及一种闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，属于核电耐辐射云台控制。

背景技术：

1、云台是用于安装固定摄像机的支撑设备，可以进行上下左右任意方向和角度的旋转。

2、核电站的闭路电视系统通常包含定焦和变焦两种摄像机，定焦摄像机固定位置和视场角，而变焦摄像机通常需要配备云台用于旋转视场角。现有核电站每座核岛对摄像机的总体需求约在25到30台，其中变焦摄像机的需求在8到16台。

3、现有核电闭路电视系统中云台和摄像机的控制电子系统相互独立，则每个云台和摄像机需配备一个控制电子系统，成本较高。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，对核电站视频监控系统的云台和摄像机实现统一集成控制。

2、本发明的技术解决方案是：

3、一种闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，包括位于同一主板上的核心fpga控制电路、通信接口电路、云台选择切换驱动电路、摄像机控制和视频信号选择电路、二次电源电路；

4、所述核心fpga控制电路接收并解析通信接口电路传输的控制指令，对控制指令进行解析，若为云台控制指令，则发送至云台选择切换驱动电路；若为摄像机控制指令，则发送至摄像机控制和视频信号选择电路；

5、所述云台选择切换驱动电路包括电流驱动器与若干个继电器，电流驱动器接收云台控制指令，控制相应继电器动作，所述继电器驱动所连接的云台旋转；

6、所述摄像机控制和视频信号选择电路用于输出控制指令到待控摄像机，并对摄像机视频输入进行选择，将待控摄像机视频信号输出到dtl中控系统进行显示；

7、所述二次电源电路为核心fpga控制电路、通信接口电路、云台选择切换驱动电路、摄像机控制和视频信号选择电路供电。

8、优选的，所述继电器包括两组常开继电器；

9、第一组常开继电器的数量与云台数量相同，每一个常开继电器的输入端连接至电流驱动器输出端，每一个常开继电器的输出端分别连接一个云台的供电公共端；

10、第二组常开继电器为4个，分别控制云台向上、下、左、右方向运动；每一个常开继电器的输入端连接至电流驱动器输出端；每个云台的方向控制端按照方向分类分别并联至各个常开继电器输出端。

11、优选的，云台选择切换驱动电路采用电流驱动器控制继电器动作，选择并打开与待控云台对应的常开继电器，使交流电源n端输出至待控云台的公共端，同时控制电流驱动器打开与待控方向对应的常开继电器，使交流电源l端输出至待控云台相应的旋转方向端，以控制云台旋转。

12、优选的，所述通信接口电路包括输入端与输出端；

13、所述输入端连接核心fpga电路，将dtl中控系统发送的rs485电平信号转化为核心fpga电路可识别的ttl电平信号；

14、所述输出端连接摄像机控制和视频信号选择电路，将核心fpga电路输出的ttl电平信号转化为rs485电平信号，并发送至摄像机控制和视频信号选择电路。

15、优选的，所述摄像机控制和视频信号选择电路采用16选1模拟开关，用于对16路摄像机视频输入进行选择，将待控摄像机视频信号输出到dtl中控系统进行显示。

16、优选的，二次电源电路为ldo稳压电源级联dcdc电源的结构；所述ldo稳压电源将dc12v转换为dc5v，所述dcdc电源将dc5v转换为3.3v、2.5v、1.0v，为整个控制电子系统提供所需电源。

17、优选的，所述控制指令为pelco-d或pelco-p协议，包含云台或摄像机地址及控制信息，通过拨码开关选择相应协议。

18、优选的，所述摄像机控制和视频信号选择电路的输出端连接多个摄像机，通过接收核心fpga电路的镜头控制指令，连通对应的摄像机。

19、优选的，所述核心fpga控制电路采用一次性反熔丝prom存储fpga启动程序。

20、本发明与现有技术相比的优点在于：

21、本发明设计了针对核工业闭路电视系统的云台和摄像机集成控制电子系统，通过采用fpga控制及切换电路设计，在一个主板上集成了多路云台和多路摄像机的控制，解决了每个云台和摄像机需配备一个控制板的问题，降低了系统复杂度，节约了硬件成本。

技术特征：

1.一种闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，其特征在于，包括位于同一主板上的核心fpga控制电路、通信接口电路、云台选择切换驱动电路、摄像机控制和视频信号选择电路、二次电源电路；

2.根据权利要求1所述的闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，其特征在于，所述继电器包括两组常开继电器：

3.根据权利要求2所述的闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，其特征在于，云台选择切换驱动电路采用电流驱动器控制继电器动作，选择并打开与待控云台对应的常开继电器，使交流电源n端输出至待控云台的公共端，同时控制电流驱动器打开与待控方向对应的常开继电器，使交流电源l端输出至待控云台相应的旋转方向端，以控制云台旋转。

4.根据权利要求1所述的闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，其特征在于，所述通信接口电路包括输入端与输出端；

5.根据权利要求1所述的闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，其特征在于，所述摄像机控制和视频信号选择电路采用16选1模拟开关，用于对16路摄像机视频输入进行选择，将待控摄像机视频信号输出到dtl中控系统进行显示。

6.根据权利要求1所述的闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，其特征在于，二次电源电路为ldo稳压电源级联dcdc电源的结构；所述ldo稳压电源将dc12v转换为dc5v，所述dcdc电源将dc5v转换为3.3v、2.5v、1.0v，为整个控制电子系统提供所需电源。

7.根据权利要求1所述的闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，其特征在于，所述控制指令为pelco-d或pelco-p协议，包含云台或摄像机地址及控制信息，通过拨码开关选择相应协议。

8.根据权利要求1所述的闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，其特征在于，所述摄像机控制和视频信号选择电路的输出端连接多个摄像机，通过接收核心fpga电路的镜头控制指令，连通对应的摄像机。

9.根据权利要求1所述的闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，其特征在于，所述核心fpga控制电路采用一次性反熔丝prom存储fpga启动程序。

技术总结
本发明公开了一种闭路电视云台和摄像机集成控制电子系统，包括核心FPGA控制电路、通信接口电路、云台选择切换驱动电路、摄像机控制和视频信号选择电路、二次电源电路。核心FPGA控制电路接收并解析DTL中控系统的控制指令，作出相应的控制动作。云台选择切换驱动电路通过电流驱动器控制继电器，选择并驱动待控云台旋转。摄像机控制和视频信号选择电路通过控制模拟开关选择RS485输出通路到待控摄像机，并选择待控摄像机视频信号输出到DTL显示系统。该系统可集成多路云台和多路摄像机的控制，解决了每个云台和摄像机需配备一个控制板的问题，降低了系统复杂度，节约了硬件成本。

技术研发人员：陆振林,刘轶凡,任永正,李集照,蔡怀建,杨若凌,徐阳,王大伟,高筱玥
受保护的技术使用者：北京微电子技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9