充氮保护文物箱的摄像单元及充氮保护文物箱的制作方法

1.本实用新型涉及充氮保护文物箱的摄像单元及充氮保护文物箱。


背景技术：

2.氮气作为保护性气体，能有效保护有机质文物中的书籍字画、纺织品、粮食、漆木器、皮革、尸体、骨质文物、象牙制品等，以及无机质类文物中的彩绘陶器、铁器等以及其他带有彩绘的文物。近年来，越来越多的考古单位、文博单位在对有机质文物、无机质类文物中彩绘陶器等文物进行预防性保护时，会使用充氮保护文物箱。
3.现使用的充氮保护文物箱如公开号为cn204688734u的专利文献中公开的一种文物保存装置，能够使箱内的文物处于氮气保护环境中，可有效减少箱内的氧气、污染性气体的含量，抑制其对文物的氧化与腐蚀。
4.然而，现使用的充氮保护文物箱因保温、运输周转缓冲功能的要求，箱体的四个侧面以及箱顶、箱底会增加保温材料、缓冲材料，来实现保温性能、缓冲性能，因保温材料、缓冲材料不透明，因此无法观察到箱体内的文物。如需观察箱内文物，必须打开箱盖，这样箱内的微环境因素如充满的氮气环境、温度、湿度将被破坏。观察后须重新扣合上箱盖，并且重新充入洁净的氮气置换箱内空气、重新调控箱内的温度、湿度。这不仅浪费能源、人力、时间，而且破坏了文物的保存环境，因其环境因素发生改变，文物可能受到严重损坏。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种充氮保护文物箱，能够解决现有的充氮保护文物箱观察文物时需要开启上箱盖而破坏了文物的保存环境的问题；同时，本实用新型的另一个目的是提供一种充氮保护文物箱的摄像单元，能够实现在不开启上箱盖的情况下对文物进行观察。
6.本实用新型中充氮保护文物箱的摄像单元采用如下技术方案：
7.充氮保护文物箱的摄像单元，包括：
8.摄像头，用于对充氮保护文物箱内的文物进行摄像；
9.导轨，用于设置在充氮保护文物箱的容纳腔中，其上导向设置有摄像底座，摄像头安装在摄像底座上；
10.所述导轨具有折弯，用于与箱体的至少两个侧面对应，供摄像头对文物的至少两个不同侧面进行摄像。
11.有益效果：采用上述技术方案，导轨设置在充氮保护文物箱的容纳腔中以后，摄像底座能够沿导轨实现导向移动，从而使得摄像头能够沿具有折弯的导轨运动到文物的不同侧面，实现对文物的摄像，而摄像头采集的摄像信息能够在箱体外部进行观看，与现有技术相比，能够在不开启上箱盖的情况下对文物进行观察，解决了现有的充氮保护文物箱观察文物时需要开启上箱盖而破坏了文物的保存环境的问题，使用方便，有利于更好地保护文物。
12.作为一种优选的技术方案：所述导轨为单轨，摄像底座上设有驱动齿轮和导向轮，导轨夹设在驱动齿轮与导向轮之间。
13.有益效果：导轨采用单轨结构简洁，空间占用小，导轨夹设在驱动齿轮与导向轮之间能够方便地实现摄像底座的定位和驱动。
14.作为一种优选的技术方案：导轨的外侧用于朝向充氮保护文物箱的箱体四周外部，其上设有啮合齿，所述驱动齿轮与啮合齿啮合；
15.导轨的内侧用于朝向充氮保护文物箱的中心，导轨的内侧和所述导向轮的其中一个上设有导向槽，另一个上设有导向凸起，用于使摄像底座沿上下方向定位在导轨上。
16.有益效果：采用上述技术方案便于对啮合齿和驱动齿轮进行加工。
17.作为一种优选的技术方案：所述导向槽为矩形槽。
18.有益效果：矩形槽结构简单，支撑可靠。
19.作为一种优选的技术方案：所述导轨为u形，u形的各段部分分别用于与充氮保护文物箱的三个侧面对应。
20.有益效果：采用上述技术方案能够对文物进行更大范围的观察。
21.作为一种优选的技术方案：所述摄像头可俯仰调节和/或可水平摆动调节。
22.有益效果：采用上述技术方案有利于进一步提高观察范围。
23.作为一种优选的技术方案：所述摄像头包括充电电池和无线充电模块，所述摄像单元还包括无线充电适配器，用于对摄像头进行无线充电。
24.有益效果：采用上述技术方案能够减少箱体内的布线，结构更为简洁。
25.本实用新型中一种充氮保护文物箱采用如下技术方案：
26.一种充氮保护文物箱，包括：箱体，箱体内设有容纳腔，供文物放置；
27.还包括：摄像单元，摄像单元包括：
28.摄像头，用于对充氮保护文物箱内的文物进行摄像；
29.导轨，用于设置在充氮保护文物箱的容纳腔中，其上导向设置有摄像底座，摄像头安装在摄像底座上；
30.所述导轨具有折弯，用于与箱体的至少两个侧面对应，供摄像头对文物的至少两个不同侧面进行摄像；
31.箱体上设有透光窗口，并且/或者，箱体内设有照明光源。
32.有益效果：采用上述技术方案，导轨设置在充氮保护文物箱的容纳腔中以后，摄像底座能够沿导轨实现导向移动，从而使得摄像头能够沿具有折弯的导轨运动到文物的不同侧面，实现对文物的摄像，透明窗口透过的光线和/或照明光源提供的光线能够为文物提供照明，而摄像头采集的摄像信息能够在箱体外部进行观看，与现有技术相比，能够在不开启上箱盖的情况下对文物进行观察，解决了现有的充氮保护文物箱观察文物时需要开启上箱盖而破坏了文物的保存环境的问题，使用方便，有利于更好地保护文物。
33.作为一种优选的技术方案：所述导轨为单轨，摄像底座上设有驱动齿轮和导向轮，导轨夹设在驱动齿轮与导向轮之间。
34.有益效果：导轨采用单轨结构简洁，空间占用小，导轨夹设在驱动齿轮与导向轮之间能够方便地实现摄像底座的定位和驱动。
35.作为一种优选的技术方案：导轨的外侧用于朝向充氮保护文物箱的箱体四周外
部，其上设有啮合齿，所述驱动齿轮与啮合齿啮合；
36.导轨的内侧用于朝向充氮保护文物箱的中心，导轨的内侧和所述导向轮的其中一个上设有导向槽，另一个上设有导向凸起，用于使摄像底座沿上下方向定位在导轨上。
37.有益效果：采用上述技术方案便于对啮合齿和驱动齿轮进行加工。
38.作为一种优选的技术方案：所述导向槽为矩形槽。
39.有益效果：矩形槽结构简单，支撑可靠。
40.作为一种优选的技术方案：所述导轨为u形，u形的各段部分分别用于与充氮保护文物箱的三个侧面对应。
41.有益效果：采用上述技术方案能够对文物进行更大范围的观察。
42.作为一种优选的技术方案：所述摄像头可俯仰调节和/或水平摆动调节。
43.有益效果：采用上述技术方案有利于进一步提高观察范围。
44.作为一种优选的技术方案：所述摄像头包括充电电池和无线充电模块，所述摄像单元还包括无线充电适配器，用于对摄像头进行无线充电。
45.有益效果：采用上述技术方案能够减少箱体内的布线，结构更为简洁。
46.作为一种优选的技术方案：所述箱体的侧壁上设有透明显示屏，透明显示屏形成了一处所述透光窗口。
47.有益效果：采用上述技术方案，透明显示屏既能够满足显示需求，又能够形成透光窗口，并且可以作为观察窗口，从而实现满足更多的使用需求。
48.作为一种优选的技术方案：所述箱体包括箱主体和上箱盖，所述照明光源设置在上箱盖的内壁上。
附图说明
49.图1是本实用新型中一种充氮保护文物箱的实施例1的立体图；
50.图2是图1另一视角的立体图；
51.图3是从图1的后侧观察时的正投影视图；
52.图4是图1中电路模块安装腔的示意图；
53.图5是充氮保护文物箱去掉上箱盖时的立体图；
54.图6是充氮保护文物箱的摄像单元中的导轨的结构示意图；
55.图7是导轨的横截面结构示意图；
56.图8是图7中导轨与摄像底座的装配关系示意图一；
57.图9是图7中导轨与摄像底座的装配关系示意图二；
58.图10是摄像头无线充电时的示意图；
59.图11是充氮保护文物箱的工作流程框图。
60.图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：11、箱体；12、箱主体；13、上箱盖；14、锁扣；15、凹槽提手；16、拉环提手；17、堆码凸起；21、安装槽；22、可拆盖板；23、散热口；31、透明显示屏；32、排线；41、摄像头；42、导轨；43、轨道支座；44、摄像底座；45、电源线；46、无线充电适配器；47、驱动齿轮；48、导向轮；49、啮合齿；410、导向槽；411、导向凸起；51、led灯；61、充气口；62、排气口。
具体实施方式
61.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
62.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
63.需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
64.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
65.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
66.以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
67.本实用新型中一种充氮保护文物箱的实施例1：
68.如图1、图2和图3所示，充氮保护文物箱为长方体结构，包括箱体11、内衬、保温材料等。箱体11包括箱主体12和上箱盖13，上箱盖13的各侧面上均设有锁扣14，用于在封盖到箱主体12上时与箱主体12固定连接，保证箱体11内的容纳腔的密封。上箱盖13上与矩形的长边对应的侧面上设有凹槽提手15，便于对上箱盖13进行操作；箱主体12上与矩形的短边对应的侧面上设有拉环提手16，便于对箱主体12进行操作。上箱盖13顶面的四角还设有堆码凸起17，供充氮保护文物箱堆叠存放。
69.充氮保护文物箱还包括控制单元、可视显示屏观察窗单元、摄像单元、灯光单元和充氮置换单元。
70.控制单元用于对灯光单元、可视显示屏观察窗单元和摄像单元等进行控制，能够实现充氮保护文物箱的智能化控制。控制单元包括电路主板、锂电池、散热器、充电接口等。
如图4，上箱盖13的顶部设有安装槽21，控制单元安装在安装槽21内，通过可拆盖板22封盖。可拆盖板22上和上箱盖13的侧壁上均设有散热口23，形成进风口和出风口，供散热器中的散热风扇形成循环气流。充电接口设置在箱主体12的前侧面上，用于通过电缆连接市电。
71.可视显示屏观察窗单元设置在箱体11的前侧面上，如图1、图5，包括透明显示屏31，透明显示屏31形成一处透光窗口，能够用于观察箱体11内的文物。透明显示屏31为现有技术，此处不再详细说明，本实施例中，透明显示屏31的透明度可达90%，显示面板厚度只有8mm左右，除了具备显示功能还能够进行触控操作。透明显示屏31通过排线32连接到上箱盖13上的连接器上。透明显示屏31既可观察箱内文物，又能显示箱内氧浓度、温度、湿度、压力等数据。另外，透明显示屏31安装在箱体11的侧面，不影响箱体11的堆码要求，节约空间，同时又能提高装卸效率。
72.如图8、图9，摄像单元包括摄像头41和导轨42。摄像头41用于对容纳腔中的文物进行摄像，并能够上下俯仰和水平摆动；导轨42通过轨道支座43设置在充氮保护文物箱的内壁上，其上导向设置有摄像底座44，摄像底座44供摄像头41安装。如图6，所述导轨42具有折弯，为u形，u形的各段部分分别用于与充氮保护文物箱的三个侧面对应，由于文物一般放置在容纳腔的中间位置，因此配合摄像头41的上下俯仰、水平摆动和沿导轨42的移动，能够实现对文物360
°
无死角摄像。
73.摄像头41包括充电电池、无线充电模块和无线传输模块。无线传输模块能够与无线路由器通讯，将摄像头41获取的图像信息传递到箱体11外部。如图10，导轨42末端设有无线充电适配器46，用于对摄像头41进行无线充电，对应地，如图8和图9，摄像底座44的侧面上凸设有u形的接收部件。采用无线充电和无线传输能够避免在箱体11内设置较多的线束，结构整洁，便于摄像头41沿导轨42进行移动。
74.导轨42为单轨，摄像底座44上设有驱动齿轮47和导向轮48，导轨42夹设在驱动齿轮47与导向轮48之间。导轨42的外侧用于朝向充氮保护文物箱的箱体11四周外部，其上设有啮合齿49，驱动齿轮47与啮合齿49啮合，依靠电机驱动，满足摄像头41在导轨42上停留及行走；如图7，导轨42的内侧用于朝向充氮保护文物箱的中心，其上设有导向凸起411，导向轮48上设有导向槽410，用于使摄像底座44沿上下方向定位在导轨42上。无线充电适配器46通过电源线45和连接器连接至上箱盖13，不影响上箱盖13的开启。为了避免导轨42对透明显示屏31造成遮挡，导轨42的u形开口侧与透明显示屏31对应。
75.灯光单元采用led灯，led灯设置在上箱盖13内侧的四角部位，四处led灯串联连接，可根据文物环境的需求来进行调试，通过透明显示屏31设置来设定与储存文物相适应灯光环境（0—300lux）。例如，对于高活络书画、文献书本、丝棉麻毛纺织品等文物，其照度标准为≤50lux，对光活络的漆器、油画、皮革等文物其照度标准为≤150lux，对铁器、玉石、陶瓷等其照度标准为≤300lux等等。灯光单元采用满足文物保护的安全光源，既可照亮充氮保护文物箱内腔体，又能在保护文物的基础上，注重观察体验。
76.充氮置换单元包括充气口61和排气口62，箱体11的前侧面上设有充气口61，箱体11的后侧面上设有排气口62，充气口61和排气口62可以采用现有技术中的设计，用于置换箱体11内的空气。
77.充氮保护文物箱还包括远程监控系统，通过无线路由进行互联，实现透明显示屏31、手机等监控视频同步数据共享，既能保障文物的安全又能远程查看文物的状态变化，并
可实现文物的远程观察。相应电子设备之间通过无线网络通信是现有技术，此处不再详细说明。
78.充氮保护文物箱的工作原理图如图11所示。使用时，可实现三种文物观察方式。方式一，通过透明显示屏31直接在箱体11外观察文物；此种方式的观察范围、角度会受到一定限制；方式二，利用导轨42和摄像头41通过透明显示屏31无死角地观察文物，摄像头41的位置可以通过在透明显示屏31上进行触控操作来控制；方式三，利用导轨42和摄像头41通过手机、电脑等远程方式无死角地观察文物，摄像头41的位置可以通过在透明显示屏31上进行触控操作来控制。
79.本实用新型中充氮保护文物箱的实施例2：
80.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，导轨42为u形，与充氮保护文物箱的三个侧面对应，而本实施例中，导轨42为l形，与充氮保护文物箱的两个侧面对应。当然，该结构会导致观察角度受到一定的限制，不能适用于所有形状的文物。
81.本实用新型中充氮保护文物箱的实施例3：
82.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，导轨42为单轨，结构简单，空间占用小，而本实施例中，导轨42为双轨，摄像底座44通过四只滚轮支撑在双轨上，双轨的两个平行轨道上分别对应于前后两只滚轮，通过驱动滚轮转动实现摄像头41的移动。
83.本实用新型中充氮保护文物箱的实施例4：
84.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，摄像头41带有充电电池，采用无线充电，而本实施例中，摄像头41采用线缆供电，线缆通过拖链跟随摄像头41移动。采用拖链实现线缆的跟随移动为现有技术，此处不再具体说明。
85.本实用新型中充氮保护文物箱的实施例5：
86.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，摄像头41采用无线信号传输模式，而本实施例中，摄像头41采用有线信号传输模式，信号传输线通过拖链跟随摄像头41移动。
87.本实用新型中充氮保护文物箱的实施例6：
88.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，导轨42上的导向凸起的横截面为矩形，而本实施例中，导向凸起的横截面为v形，摄像底座44上的导向轮48上的导向槽为v形槽，用于卡装到导向凸起上。
89.本实用新型中充氮保护文物箱的实施例7：
90.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，箱体上设有透明显示屏，形成了一处所述透光窗口，而本实施例中，透光窗口为玻璃窗。在其他实施例中，也可以不设置透光窗口，依靠照明光源照亮文物，以通过摄像头对文物进行拍摄。
91.本实用新型中充氮保护文物箱的摄像单元的实施例：充氮保护文物箱的摄像单元的实施例包括摄像头41、导轨42和无线充电模块，具体结构与上述充氮保护文物箱的任一实施例中的摄像单元相同，此处不再具体说明。
92.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。