專利名稱：智能控制多點定位軌道式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控設(shè)備，特別涉及一種智能控制多點定位軌道式視頻監(jiān)控系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，化工行業(yè)現(xiàn)場一般占地面較積大，需要監(jiān)測的設(shè)備較多，然而，化工行業(yè)現(xiàn) 場大多是腐蝕性工作環(huán)境，對人體傷害比較大，所以通常采用視頻監(jiān)控輔以人工結(jié)合的方 式來觀察反應(yīng)罐的工作狀況，以往的視頻監(jiān)控設(shè)備通常采用固定或旋轉(zhuǎn)攝像機，但由于此 類攝像機固定安裝，觀察反應(yīng)罐的角度固定，存在視覺死角，不能全面準(zhǔn)確地反映整個反 應(yīng)罐的情況和生產(chǎn)工藝過程，因此，有必要針對反應(yīng)罐生產(chǎn)工藝要求和爐型特點而設(shè)計多 點定位視頻監(jiān)控系統(tǒng)，用于替代人工清晰、準(zhǔn)確、全面地實時監(jiān)測反應(yīng)罐的工作狀態(tài)的變化 情況。對提高生產(chǎn)過程的控制水平、減輕工人勞動強度、降低工人工作的危險性，節(jié)約成本 負(fù)擔(dān)起到積極的重要作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對化工行業(yè)現(xiàn)場現(xiàn)有技術(shù)的情況， 一種主要針對于大中型工礦企業(yè)現(xiàn)場工作環(huán)境惡略，對設(shè)備運行狀況需要隨時了解的目的 而開發(fā)的。該系統(tǒng)具有減低勞動強度，改善操作環(huán)境，降低工作風(fēng)險，提高工作空間，提供一 種智能控制多點定位軌道式視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案。本發(fā)明是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的智能控制多點定位軌道式視頻監(jiān)控系統(tǒng)， 其特征在于，所述系統(tǒng)由智能操作鍵盤控制電路、前端控制及視頻切換電路和移動定位裝 置組成；將攝像機以吊裝方式安裝在移動裝置上，智能操作鍵盤連接和控制前端控制及視 頻切換電路，經(jīng)前端控制及視頻切換電路控制移動定位裝置，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；
所述智能操作鍵盤設(shè)置在控制柜前面板，通過船型開關(guān)KPW來控制JPW接觸器，為整個 移動定位系統(tǒng)供電，通過MV IOOff開關(guān)電源提供為系統(tǒng)直流MV電源；
所述行車單元通過帶指示燈按鍵SP1、SP2、SP3、SP4連接直流MV電源，分別控制4個 行車單元；
通過SMI、SM2、SM3、SM4為4路帶互鎖按鍵，來切換主控/現(xiàn)場控制； SL、SR為帶指示燈按鍵，用來控制行車單元車體移動方向；SL控制行車單元向左移 動，SR行車單元向右移動；
LE1、LE2、LE3、LE4為報警指示燈，用來指示當(dāng)前行車單元報警狀態(tài)； SV1-SV8為8路互鎖按鍵，用來進(jìn)行視頻選擇；
從智能操作鍵盤控制輸出的220V電源同時接到繼電器JP1、JP2、JP3和JP4，用來控制 4個行車單元電源的通斷；
JM1、JM2、JM3、JM4受智能操作鍵盤控制，用來切換主控/現(xiàn)場控制方式； 動定位裝置由移動軌道、行車系統(tǒng)構(gòu)成；所述移動軌道由兩條平行的工字鋼構(gòu)成，移動軌道水平固定在監(jiān)控現(xiàn)場；行車系統(tǒng)由若干個行車單元組成，
所述行車單元包括車體，車體的上部還包括4個行車輪；在車體的前后分別安裝2個行 車輪，4個行車輪滑放置入移動軌道的兩條平行的工字鋼內(nèi)側(cè)，以工字鋼內(nèi)側(cè)下平面為行車 軌道；
車體前部設(shè)有導(dǎo)輪架，導(dǎo)輪架前后分別安裝2個導(dǎo)輪，前后導(dǎo)輪的位置分別對應(yīng)移動 軌道的前面一條工字鋼的下部鋼板的兩側(cè)，用于行車單元移動導(dǎo)向；
車體內(nèi)安裝電機和傳動機構(gòu)；電機和傳動機構(gòu)驅(qū)動行車輪行車輪和移動軌道摩擦接 觸，行車輪轉(zhuǎn)動時，靠摩擦力在移動軌道上移動；定位輪與軌道側(cè)面鋼板摩擦接觸；
車體的下部為機架，機架上左右對稱固定攝像機防護(hù)罩，攝像機防護(hù)罩內(nèi)安裝攝像機； 攝像機防護(hù)罩上還安裝照明燈；
機架上左右對稱固定安裝急停按鈕、超聲波傳感器和行程開關(guān)；由急停按鈕、超聲波傳 感器和行程開關(guān)組成限位和保護(hù)裝置；限位開關(guān)用作導(dǎo)軌兩端限位，即端點限位； 機架上設(shè)有報警燈；
車體內(nèi)固定有隨纜架，隨纜架上安裝行車輪和定位輪，車體的控制電纜由隨纜架支撐 和固定位置，由隨纜架攜帶移動。該系統(tǒng)可通過對觀測點的預(yù)設(shè)置，通過對終端控制設(shè)備的操作實現(xiàn)對前端移動定 位裝置的控制，使之能快速到達(dá)相應(yīng)觀測點進(jìn)行觀測。該系統(tǒng)適用于工作環(huán)境惡略，危險性 較高卻需要對相應(yīng)工作設(shè)備進(jìn)行觀察的場合，該裝置能實現(xiàn)對指定監(jiān)控區(qū)域的準(zhǔn)確定位， 將攝像機以吊裝方式安裝在移動裝置上，控制室操作人員通過遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)移動定位裝 置的移動及定位，降低大中型工礦企業(yè)現(xiàn)場操作人員的工作危險性及勞動強度。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖2為智能操作鍵盤電路原理圖； 圖3為前端控制及視頻切換電路原理圖； 圖4為移動定位裝置電路原理圖； 圖5為移動定位裝置結(jié)構(gòu)圖； 圖6為行車單元主視圖； 圖7為行車單元側(cè)視圖。
具體實施例方式為了更清楚的理解本發(fā)明，結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)描述本發(fā)明
如圖1至圖4所示，系統(tǒng)由智能操作鍵盤，前端控制及視頻切換電路，移動定位裝置三 大部分組成。該系統(tǒng)可通過對觀測點的預(yù)設(shè)置，通過對終端控制設(shè)備的操作實現(xiàn)對前端移 動定位裝置的控制，使之能快速到達(dá)相應(yīng)觀測點進(jìn)行觀測。該系統(tǒng)適用于工作環(huán)境惡略，危 險性較高卻需要對相應(yīng)工作設(shè)備進(jìn)行觀察的場合。1.可對相應(yīng)觀測點進(jìn)行監(jiān)測。2.可遠(yuǎn)程控制也可在現(xiàn)場控制移動裝置的定位。3.車體移動時自動閃爍警燈，提醒現(xiàn)場人員車體正在移動。
4.障礙物探測功能對移動裝置行進(jìn)方向障礙物進(jìn)行探測，如發(fā)現(xiàn)障礙物存在實 現(xiàn)即時制動。(多用于保護(hù)人身安全方面)
5.伴隨照明功能前端移動定位裝置配有兩臺攝像鏡頭，每臺攝像鏡頭伴隨一臺照明 裝置，以適應(yīng)觀測需要。6. 一個智能操作鍵盤可控制多個移動裝置進(jìn)行定位。本系統(tǒng)是在特殊環(huán)境即高噪聲，粉塵污染，腐蝕性環(huán)境下使用的監(jiān)控系統(tǒng)，其技術(shù) 指標(biāo)主要有以下幾點
1)照明裝置為12吧V35W
2)移動裝置最大位移距離<15M
3)移動裝置最大移動速度15M/min
4)電機為220V120W
5)超聲波探測距離0.3 3M
6)障礙物探測后即時制動距離<5mm
智能操作鍵盤原理說明220V電源從AC220V L IN、AC220V N IN輸入。通過船型開關(guān) KPff來控制JPW接觸器用來給整個移動定位系統(tǒng)供電。通過MV100W開關(guān)電源提供給系統(tǒng) 直流24V電源。SP1、SP2、SP3、SP4為帶指示燈按鍵。用來控制1-4號行車電源。SM1、SM2、 SM3、SM4為4路帶互鎖按鍵。用于切換主控/現(xiàn)場控制。SL、SR為帶指示燈按鍵。用來控 制車體移動方向。SL為向左移動，SR為向右移動。LE1、LE2、LE3、LE4為報警指示燈。用來 指示當(dāng)前行車系統(tǒng)是否為報警狀態(tài)。SV1-SV8為8路互鎖按鍵。用來進(jìn)行視頻選擇。至前端控制箱接線排從左至右依次為4路行車系統(tǒng)電源(1-4)，主控/現(xiàn)場切換 控制(1-4)，主控左移，主控右移，故障(1-4)，視頻切換控制(A0、A1、A2)，3顆24V公共地線 (并聯(lián))，6個備用端，2個保護(hù)地線，220V輸出，220V輸入。監(jiān)視器接至前端控制箱的視頻切 換輸出。前端控制及視頻切換電路原理說明從控制室智能鍵盤輸出的220V電源同 時接到JP1、JP2、JP3、JP4, 4個繼電器用來控制4個行車電源的通斷。JM1、JM2、JM3、JM4 受鍵盤控制用來切換主控/現(xiàn)場控制方式?，F(xiàn)場左移(1-4)和現(xiàn)場右移(1-4)分別連接到 現(xiàn)場控制按鍵。視頻(1-8)分別連接到4個行車系統(tǒng)的8個攝像機。經(jīng)過A0、A1、A2來控 制切換輸出的視頻信號。通過BNC輸出至控制室監(jiān)視器。Dl-Dll分別為11個繼電器的續(xù) 流二極管，防止繼電器線圈兩端產(chǎn)生反電動勢。如圖5至圖7所示，所述移動定位裝置由移動軌道、行車系統(tǒng)構(gòu)成；所述移動 軌道由兩條平行的工字鋼構(gòu)成，移動軌道水平固定在監(jiān)控現(xiàn)場；行車系統(tǒng)由若干個行車單 元組成，所述行車單元包括車體1，車體1的上部還包括4個行車輪11 ；在車體的前后分別 安裝2個行車輪11，4個行車輪11滑放置入移動軌道2的兩條平行的工字鋼內(nèi)側(cè)，以工字 鋼內(nèi)側(cè)下平面為行車軌道；
車體1前部設(shè)有導(dǎo)輪架12，導(dǎo)輪架12前后分別安裝2個導(dǎo)輪13，前后導(dǎo)輪13的位置 分別對應(yīng)移動軌道2的前面一條工字鋼的下部鋼板的兩側(cè)，用于行車單元移動導(dǎo)向；
車體1內(nèi)安裝電機和傳動機構(gòu)；電機和傳動機構(gòu)驅(qū)動行車輪11行車輪和移動軌道2摩 擦接觸，行車輪轉(zhuǎn)動時，靠摩擦力在移動軌道2上移動；定位輪13與軌道2側(cè)面鋼板摩擦接 觸；車體1的下部為機架14，機架14上左右對稱固定攝像機防護(hù)罩3，攝像機防護(hù)罩3內(nèi) 安裝攝像機；攝像機防護(hù)罩3上還安裝照明燈4 ；
機架14上左右對稱固定安裝急停按鈕5、超聲波傳感器6和行程開關(guān)；由急停按鈕5、 超聲波傳感器6和行程開關(guān)組成限位和保護(hù)裝置；限位開關(guān)用作導(dǎo)軌兩端限位，即端點限 位；
機架14上設(shè)有報警燈7 ；
車體1內(nèi)固定有隨纜架8，隨纜架8上安裝行車輪81和定位輪82，車體1的控制電纜 由隨纜架8支撐和固定位置，由隨纜架8攜帶移動。電機M正反轉(zhuǎn)由JMl、JM2來控制，且連接為互鎖狀態(tài)，避免出現(xiàn)同時按住左移右移 按鍵。Cl為電機的啟動電容。左行程開關(guān)和右行程開關(guān)為行車距離限制，C為常閉電，NO 為常開點。左端急停與右端急停均為2組常開觸點和1組常閉觸點。常閉觸點為2-5端。 超聲波開關(guān)4腳為公共端，5腳為常開點，6腳為常閉點，1、3腳為220V電源輸入。當(dāng)超聲 波開關(guān)或行程開關(guān)或急停按鈕其中之一發(fā)生動作，則會立即控制JMl或JM2切斷電機電源， 且對應(yīng)的行車故障燈點亮。攝像機電源為220V輸入，輸出視頻信號經(jīng)接線排連至前端控制 箱，照明燈為12V35W。通過變壓器接至220V電源。工作過程打開總電源前應(yīng)先關(guān)閉1-4號行車電源，避免啟動電源過大對設(shè)備造 成損害。通電后根據(jù)使用情況按下需要控制的行車電源開關(guān)。此時對應(yīng)的行車系統(tǒng)通電， 攝像機和照明燈處于工作狀態(tài)。主控/現(xiàn)場按鍵對應(yīng)于行車編號。按下為主控，抬起為現(xiàn) 場控制。本按鍵為4路互鎖開關(guān)，主控同時只能有一路為按下狀態(tài)。當(dāng)按下向左移動或向 右移動時則可控制按下主控鍵并有行車電源的車體移動。當(dāng)現(xiàn)場按下車體左右移動且對應(yīng) 的主控/現(xiàn)場為抬起并且該路行車電源為開時可控制車體移動。攝像機畫面選擇1對應(yīng)1 號車體第1攝像機，2對應(yīng)1號車體第2攝像機，3對應(yīng)2號車體第1攝像機，4對應(yīng)2號車 體第2攝像機，依此類推。若按下的攝像機的車體無電源則無視頻信號。此選擇鍵為8路 互鎖按鍵。移動裝置上由急停按鈕，超聲波傳感器和行程開關(guān)組成限位和保護(hù)裝置。當(dāng)有意 外或需緊急停車可按下急停按鈕，移動裝置在任意狀態(tài)會立即停止。超聲波傳感器可防止 移動裝置對人身的意外傷害，當(dāng)車體移動時若人體在超聲波探測范圍內(nèi)則會停止行車，對 人身起到保護(hù)作用。限位開關(guān)用作導(dǎo)軌兩端限位用，也即端點位置。當(dāng)車體移動時警燈閃爍并有報警聲以提示現(xiàn)場工作人員注意車體正在移動。當(dāng)車體移動至最左或最右端時自動停車，并點亮對應(yīng)車體的報警燈。當(dāng)車體在移動方向中前方有障礙物則停車并點亮報警燈。車體不能向有障礙物方 向前進(jìn)。當(dāng)任何時候按下車體左右端的急停按鈕時則報警并停車，等待手動解除后才可控 制移動?，F(xiàn)有大中型工礦企業(yè)對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測時通常是由工作人員定時對設(shè)備進(jìn)行 觀測以確認(rèn)設(shè)備的運行狀態(tài)。常規(guī)安裝的監(jiān)控系統(tǒng)的方式為對應(yīng)被監(jiān)測目標(biāo)定點安放攝像 裝置。這樣的安裝方式不僅占據(jù)了有限的工作空間，而且在對設(shè)備維護(hù)的時候大多時候需 要移動觀測設(shè)備，這樣在恢復(fù)觀測設(shè)備使用的過程中會產(chǎn)生大量的重復(fù)性工作，增加了勞 動強度。而日常維護(hù)的工作量相當(dāng)大。
反應(yīng)罐被大量使用于石油化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥等行業(yè)，用以完成磺化、硝 化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程，以及有機染料和中間體的許多其它工藝過程的反應(yīng) 設(shè)備。所以在設(shè)備運行的時候需要工作人員長時間的定期對觀察窗進(jìn)行查看。本系統(tǒng)集CCD攝像技術(shù)、傳動技術(shù)、攝像頭耐腐蝕防護(hù)技術(shù)、視頻切換技術(shù)于一 體，是工業(yè)電視技術(shù)的拓展應(yīng)用。本系統(tǒng)對進(jìn)一步增加工業(yè)電視的覆蓋領(lǐng)域，更深層次地增 強工業(yè)電視與生產(chǎn)工藝的緊密結(jié)合，不斷提高工業(yè)電視的市場應(yīng)用率必將產(chǎn)生重要的現(xiàn)實 意義和較大的長遠(yuǎn)意義。根據(jù)上述說明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實現(xiàn)本發(fā)明的方案。
權(quán)利要求
1.智能控制多點定位軌道式視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)由智能操作鍵盤控 制電路、前端控制及視頻切換電路和移動定位裝置組成；將攝像機以吊裝方式安裝在移動 裝置上，智能操作鍵盤連接和控制前端控制及視頻切換電路，經(jīng)前端控制及視頻切換電路 控制移動定位裝置，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；所述智能操作鍵盤設(shè)置在控制柜前面板，通過船型開關(guān) KPW來控制JPW接觸器，為整個移動定位系統(tǒng)供電，通過MV 100W開關(guān)電源提供為系統(tǒng)直流 24V電源；所述行車單元通過帶指示燈按鍵SP1、SP2、SP3、SP4連接直流MV電源，分別控制 4個行車單元；通過SMl、SM2、SM3、SM4為4路帶互鎖按鍵，來切換主控/現(xiàn)場控制；SL、SR 為帶指示燈按鍵，用來控制行車單元車體移動方向；SL控制行車單元向左移動，SR行車單 元向右移動；LEI、LE2、LE3、LE4為報警指示燈，用來指示當(dāng)前行車單元報警狀態(tài)；SV1-SV8 為8路互鎖按鍵，用來進(jìn)行視頻選擇；從智能操作鍵盤控制輸出的220V電源同時接到繼電 器JP1、JP2、JP3和JP4，用來控制4個行車單元電源的通斷；JM1、JM2、JM3、JM4受智能操作 鍵盤控制，用來切換主控/現(xiàn)場控制方式；現(xiàn)場4個左移接口端子和4個現(xiàn)場右移接口端子 分別連接到現(xiàn)場控制按鍵；視頻接口端子分別連接到4個行車系統(tǒng)的8個攝像機；經(jīng)過AO、 Al、A2接口端子來控制繼電器通斷來切換輸出的視頻信號；視頻信號通過BNC端子輸出至 控制室監(jiān)視器；在繼電器線圈并接的續(xù)流二極管D ；所述移動定位裝置由移動軌道、行車系 統(tǒng)構(gòu)成；所述移動軌道由兩條平行的工字鋼構(gòu)成，移動軌道水平固定在監(jiān)控現(xiàn)場；行車系 統(tǒng)由若干個行車單元組成，所述行車單元包括車體(1 )，車體(1)的上部還包括4個行車輪 (11)；在車體的前后分別安裝2個行車輪(11)，4個行車輪(11)滑放置入移動軌道O)的 兩條平行的工字鋼內(nèi)側(cè)，以工字鋼內(nèi)側(cè)下平面為行車軌道；車體(1)前部設(shè)有導(dǎo)輪架(12)， 導(dǎo)輪架(12)前后分別安裝2個導(dǎo)輪(13)，前后導(dǎo)輪(13)的位置分別對應(yīng)移動軌道O)的 前面一條工字鋼的下部鋼板的兩側(cè)，用于行車單元移動導(dǎo)向；車體(1)內(nèi)安裝電機和傳動 機構(gòu)；電機和傳動機構(gòu)驅(qū)動行車輪(11)行車輪和移動軌道( 摩擦接觸，行車輪(11)轉(zhuǎn)動 時，靠摩擦力在移動軌道( 上移動；定位輪(1 與軌道( 側(cè)面鋼板摩擦接觸；車體(1) 的下部為機架(14)，機架(14)上左右對稱固定攝像機防護(hù)罩(3)，攝像機防護(hù)罩(3)內(nèi)安 裝攝像機；攝像機防護(hù)罩(3)上還安裝照明燈；機架(14)上左右對稱固定安裝急停按 鈕(5)、超聲波傳感器(6)和行程開關(guān)；由急停按鈕( 、超聲波傳感器(6)和行程開關(guān)組成 限位和保護(hù)裝置；限位開關(guān)用作導(dǎo)軌兩端限位，即端點限位；機架(14)上設(shè)有報警燈(7)； 車體(1)內(nèi)固定有隨纜架(8)，隨纜架(8)上安裝行車輪(81)和定位輪(82)，車體(1)的控 制電纜由隨纜架(8)支撐和固定位置，由隨纜架(8)攜帶移動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能控制多點定位軌道式視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)由智能操作鍵盤控制電路、前端控制及視頻切換電路和移動定位裝置組成；將攝像機以吊裝方式安裝在移動裝置上，經(jīng)前端控制及視頻切換電路控制移動定位裝置，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，通過對觀測點的預(yù)設(shè)置，使之能快速到達(dá)相應(yīng)觀測點進(jìn)行觀測，該系統(tǒng)適用于工作環(huán)境惡略，危險性較高卻需要對相應(yīng)工作設(shè)備進(jìn)行觀察的場合，降低大中型工礦企業(yè)現(xiàn)場操作人員的工作危險性及勞動強度。
文檔編號H04N7/18GK102123270SQ20101060721
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者萬紹結(jié), 任延深, 孫秀峰, 李寶齋, 王曉杰, 郭川, 韓洪, 香亞楠 申請人:天津市電視技術(shù)研究所