专利名称：矿用本安型无线摄像仪的制作方法
技术领域：
本发明属于矿用监控设备技术领域，具体涉及一种矿用本安型无线摄像仪。
背景技术：
煤炭是我国重要的基础能源，既有的能源禀赋结构使得煤炭在我国一次能源消费结构中所占的绝对比重达到约70%。因煤矿生产条件所限，从历史上看，在各国工业部门中，煤矿的事故死亡率是最高的。我国煤矿95%的生产能力是井工开采，随着开采深度增加，影响安全生产的因素愈来愈多，条件愈来愈复杂。因为煤矿开采的特殊环境，煤矿行业一直是我国工矿企业中的高危行业。国家相关部门一再的要求加强煤矿安全管理意识和制度，随着科技的发展，煤矿井下安全监测监控系统的建立无疑为煤矿企业的发展提供了有力的保障，它已成为煤矿企业生产中不可或缺的一部分。视频监控系统把监控到的图像实时传送给监控人员，以便于及时发现问题，由此可以提高管理效率和自动化水平。目前在煤矿井下广泛使用的摄像仪均采用有线连接，存在远距离布线工作量大、成本高、图像采集受距离限制等问题，尤其因为煤矿井下环境特殊，有线信号传输容易受到干扰、系统故障率高、维护修理不便；另外，现有的摄像仪的图像切换时间较长，一般在Is (秒)左右，使得图像切换存在明显的停顿，严重影响了监控质量。鉴于上述已有技术，有必要对现有的矿用摄像仪加以改进，为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿用本安型无线摄像仪，采用无线桥接的方式进行图像信号传输，减少了线缆的使用，降低了成本，安装维护方便，且具有低照度下的摄像功能，图像切换时间短、输出效果好。本发明的目的是这样来达到的，一种矿用本安型无线摄像仪，包括电源转换单元、电源触控单元、红外线补光单元、摄像头模块、视频转换模块、无线发射模块以及天线，所述的电源转换单元与电源触控单元连接，电源触控单元分别与红外线补光单元、摄像头模块、视频转换模块以及无线发射模块连接，供电给各个电路，摄像头模块的输出端与视频转换模块的输入端连接，视频转换模块的输出端与无线发射模块的输入端连接，无线发射模块外接天线。在本发明的一个具体的实施例中，所述的电源转换单元包括蓄电池BTl BT3、电阻IRl 1R8、电容ICl 1C6、晶体管1Q1、1Q2以及锂电池保护芯片IUl，蓄电池BTl的正极与电阻IRl的一端、电容ICl的一端、电容1C4的一端、电容1C2的一端、电容1C3的一端以及锂电池保护芯片IUl的16脚连接，电阻IRl的另一端与电容ICl的另一端、晶体管1Q2的源极以及锂电池保护芯片IUl的15脚连接，晶体管1Q2的栅极与电阻1R6的一端连接，电阻1R6的另一端与锂电池保护芯片IUl的3脚连接，锂电池保护芯片IUl的I脚与晶体管IQl的栅极以及电阻1R5的一端连接，晶体管IQl的源极连接晶体管1Q2的漏极，晶体管IQl的漏极与电阻1R5的另一端以及电阻1R4的一端连接，共同输出+12V直流电源，电阻1R4的另一端连接锂电池保护芯片IUl的2脚，锂电池保护芯片IUl的5脚与电容1C5的一端连接，电容1C5的另一端与电容1C6的一端、电阻1R7的一端以及锂电池保护芯片IUl的
7、10、11、12脚连接，电容1C6的另一端与锂电池保护芯片IUl的6脚连接，电阻1R7的另一端与电容1C4的另一端、电阻1R8的一端以及蓄电池BT3的负极连接，蓄电池BT3的正极与蓄电池BT2的负极以及电阻1R3的一端连接，蓄电池BT2的正极与蓄电池BTl的负极以及电阻1R2的一端连接，电阻1R2的另一端与电容1C2的另一端以及锂电池芯片IUl的14脚连接，电阻1R3的另一端与电容1C3的另一端以及锂电池保护芯片IUl的13脚连接，电阻1R8的另一端与锂电池保护芯片IUl的4脚共同接地。在本发明的另一个具体的实施例中，所述的电源触控单元2包括电阻2R1 2R9、电容2C1 2C3、稳压芯片2U1、单键触摸感应芯片2IC1、晶体管2Q1、2Q2、稳压管2Z1、发光二极管2LED1、2LED2、集成电路芯片2IC2以及触摸键KEY，电容2C3的一端与稳压芯片2U1的2脚、电阻2R2的一端、晶体管2Q2的1、2、3脚、集成电路芯片2IC2的4、6、7、8脚以及电阻2R7的一端共同接直流电源+12V，稳压芯片2U1的I脚与电容2C1的一端、单键触摸感应芯片2IC1的5脚以及电阻2R1的一端连接，单键触摸感应芯片2IC1的I脚与电阻2R3的一端连接，电阻2R3的另一端与晶体管2Q1的栅极连接，晶体管2Q1的源极与电阻2R4的一端连接，晶体管2Q1的漏极与电阻2R5的一端连接，电阻2R5的另一端与电阻2R2的另一端以及晶体管2Q2的4脚连接，晶体管2Q2的5、
6、7、8脚与电阻2R6的一端连接，并成为电源输出端VOUT端，电阻2R6的另一端与发光二极管2LED1的正极连接，单键触摸感应芯片2IC1的3脚与电容2C2的一端以及触摸键KEY连接，单键触摸感应芯片2IC1的6脚与电阻2R1的另一端连接，集成电路芯片2IC2的2脚与电阻2R7的另一端以及电阻2R8的一端连接，集成电路芯片2IC2的3脚连接电阻2R9的一端，电阻2R9的另一端与发光二极管2LED2的正极连接，集成电路芯片2IC2的5脚与稳压管2Z1的负极连接，电容2C3的另一端、稳压芯片2U1的3脚、电容2C1的另一端、电容2C2的另一端、单键触摸感应芯片2IC1的2脚、电阻2R4的另一端、发光二极管2LED1的负极、发光二极管2LED2的负极、稳压管2Z1的正极、集成电路芯片2IC2的I脚以及电阻2R8的另一端共同接地。在本发明的又一个具体的实施例中，所述的红外线补光单元包括电容3C1 3C3、电阻3R1、3R2、电感3Lhl、肖特基二极管3D1、LED驱动芯片3IC1以及发光二极管3L1 3L18，电容3C1的一端、电阻3R1的一端、LED驱动芯片3IC1的2脚以及电感3Lhl的一端共同连接至电源触控单元2的VOUT端，电阻3R1的另一端与LED驱动芯片3IC1的I脚连接，LED驱动芯片3IC1的3脚与电阻3R2的一端以及电容3C3的一端连接，LED驱动芯片3IC1的5脚与电感3Lhl的另一端连接，LED驱动芯片3IC1的6脚与肖特基二极管3D1的正极连接，肖特基二极管3D1的负极与电容3C2的一端、发光二极管3L1的正极以及发光二极管3L2的正极连接，发光二极管3L1的负极连接发光二极管3L3的正极，发光二极管3L3的负极与发光二极管3L5的正极连接，发光二极管3L5的负极与发光二极管3L7的正极连接，发光二极管3L7的负极与发光二极管3L9的正极连接，发光二极管3L9的负极连接发光二极管3L11的正极，发光二极管3L11的负极连接发光二极管3L13的正极，发光二极管3L13的负极连接发光二极管3L15的正极，发光二极管3L15的负极连接发光二极管3L17的正极，发光二极管3L2的负极连接发光二极管3L4的正极，发光二极管3L4的负极与发光二极管3L6的正极连接，发光二极管3L6的负极与发光二极管3L8的正极连接，发光二极管3L8的负极与发光二极管3L10的正极连接，发光二极管3L10的负极连接发光二极管3L12的正极，发光二极管3L12的负极连接发光二极管3L14的正极，发光二极管3L14的负极连接发光二极管3L16的正极，发光二极管3L16的负极连接发光二极管3L18的正极，电容3C1的另一端、LED驱动芯片3IC1的7、8脚、电阻3R2的另一端、电容3C3的另一端、电容3C2的另一端、发光二极管3L17的负极以及发光二极管3L18的负极共同接地。在本发明的再一个具体的实施例中，所述的摄像头模块还安装有镜头。在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的电源转换单元、电源触控单元、红外线补光单元、摄像头模块、视频转换模块以及无线发射模块封装在一壳体内，所述的天线探出在壳体外。在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的壳体由不锈钢板焊接而成。本发明由于采用了上述结构，由摄像头模块采集图像信号，所述的图像信号经视频转换模块和无线发射模块后变成射频信号，由天线向外发送，再利用基站接收该射频信号并传输至地面，实现图像监控。该设计方案采用无线桥接的方式，与现有技术相比，具有的有益效果是:避免了井下通信线缆的铺设，解决了有线传输方式的安装、移动不方便的问题，节省了井下空间及布线成本；图像采集不受线路限制，大大增强了图像监控的灵活性；利用红外线补光单元的补光作用，可实现低照度下的摄像功能；另外，通过无线发射模块，能将图像之间的切换时间缩短到200ms，实现了图像显示的连贯性，保证了较高的显示质量。
图1为本发明的原理框图。图2为本发明的电连接原理图。
具体实施例方式为了使公众能充分了解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本发明的具体实施方式
详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。请参阅图1，一种矿用本安型无线摄像仪，包括电源转换单元1、电源触控单元2、红外线补光单元3、摄像头模块4、视频转换模块5、无线发射模块6以及天线7。所述的摄像头模块4具有图像采集的功能，在本实施例中，摄像头模块4还加装有镜头41，以扩大调焦范围，获得更为清晰的图像。所述的电源转换单元I与电源触控单元2连接，电源触控单元2分别与红外线补光单元3、摄像头模块4、视频转换模块5以及无线发射模块6连接，对各个电路进行供电。摄像头模块4的输出端与视频转换模块5的输入端连接，视频转换模块5的输出端与无线发射模块6的输入端连接，无线发射模块6外接天线7。请参阅图2，所述的电源转换单元I包括蓄电池BTl BT3、电阻IRl 1R8、电容ICl 1C6、晶体管1Q1、1Q2以及锂电池保护芯片1U1，在本实施例中，所述的晶体管1Q1、2Q2采用A04407，锂电池保护芯片IUl采用S-8254。所述的电源触控单元2包括电阻2R1 2R9、电容2C1 2C3、稳压芯片2U1、单键触摸感应芯片2IC1、晶体管2Q1、2Q2、稳压管2Z1、发光二极管2LED1、2LED2、集成电路芯片2IC2以及触摸键KEY，在本实施例中，所述的稳压芯片2U1采用LM78L05，单键触摸感应芯片2IC1采用stj5101，晶体管2Q1采用2N7002，晶体管2Q2采用A04407，稳压管2Z1采用IN5230，发光二极管2LED1采用红光，发光二极管2LED2采用绿光，集成电路芯片2IC2采用LM555，触摸键KEY为人体感应电容。电源转换单元I与电源触控单元2连接，为其提供+12V直流电源。电源触控单元2的VOUT端分别与红外线补光单元3、摄像头模块4、视频转换模块5以及无线发射模块6的电源输入端连接，进行供电。当用户需要启用摄像仪时，对触摸键KEY进行触摸操作，单键触摸感应芯片2IC1的输出信号使晶体管2Q1、2Q2导通，VOUT端向外供电，此时发光二极管2LED1点亮，发出红光；当需要断开电源时，只需再次对触摸键KEY进行触摸操作，集成电路芯片2IC1的3脚由低电平变成高电平，发光二极管2LED2点亮，发出绿光，同时，集成电路芯片2IC1的7脚内部截止，使晶体管2Q2断开，VOUT端无电压输出。所述的红外线补光单元3包括电容3C1 3C3、电阻3R1、3R2、电感3Lhl、肖特基二极管3D1、LED驱动芯片3IC1以及发光二极管3L1 3L18，在本实施例中，所述的肖特基二极管3D1采用SK34，LED驱动芯片3IC1采用XL6003，发光二极管3L1 3L18采用UHIR333C。由于井下光线较弱，通过红外线补光单元3的补光，可使摄像头模块4具有低照度下的摄像功能。在本实施例中，所述的摄像头模块4米用XDY3512-S，在摄像头t旲块4上还加装了镜头41，所述的镜头41为8mm镜头；视频转换模块5采用深圳市鑫鼎源科技有限公司生产的XDY3512 ;无线发射模块6采用四川空间座标信息科技有限公司生产的GNM-271，能将图像切换时间缩短到200ms，使图像输出流畅、不抖动。摄像头模块4的CONl端子排的3脚与视频转换模块5的C0N2端子排的5脚连接，视频转换模块5的C0N4端子排的8、9、10脚分别与无线发射模块6的CONl端子排的
3、2、I脚连接，无线发射模块6连接天线7，无线发射模块6的CONl端子排的4、5脚、视频转换模块5的C0N5端子排的I脚、摄像头模块4的CONl端子排的I脚共同接电源触控单元2的VOUT端，无线发射模块6的CONl端子排的6、7、8脚、视频转换模块5的C0N4端子排的7脚、C0N5端子排的2脚、C0N2端子排的6脚、摄像头模块4的CONl端子排的2脚共同接地。请再参阅图1并结合图2，所述的电源转换单元1、电源触控单元2、红外线补光单元3、摄像头模块4、视频转换模块5以及无线发射模块6封装在壳体8内，所述的壳体8由不锈钢板焊接而成的，为矿用隔爆型壳体。所述的天线7探出在壳体8外。所述的摄像仪满足井下爆炸性气体环境用电气设备安全技术要求，是矿用本安型设备。使用时，将摄像仪固定在无极绳绞车支架上，调节摄像头模块4或镜头41的焦距，启动红外线补光单元3，以保证获取最好的拍摄效果。拍摄到的图像信号输入视频转换模块5，由视频信号转换成以太网信号，所述的以太网信号再经无线发射模块6变成可以经天线7发送的无线射频信号。另一方面，需要根据矿井的具体情况，灵活设置与天线7匹配使用的基站的数量和位置，天线7发出的无线射频信号经基站传输至地面监控室，从而使得地面监控室能通过接收无线视频信号来实现对井下的实时监控。本摄像仪可适用于有瓦斯、煤尘等爆炸的危险场所，无需进行电缆和网线的铺设，大大降低了监控系统的布设难度和成本；摄像仪具有低照度下的摄像功能，具有较广的适用范围；并且监控图像切换时间短，图像输出流畅不抖动，具有很好的连贯性。
权利要求
1.一种矿用本安型无线摄像仪，其特征在于包括电源转换单元(I)、电源触控单元(2)、红外线补光单元(3)、摄像头模块(4)、视频转换模块(5)、无线发射模块(6)以及天线(7 )，所述的电源转换单元(I)与电源触控单元(2 )连接，电源触控单元(2 )分别与红外线补光单元(3)、摄像头模块(4)、视频转换模块(5)以及无线发射模块(6)连接，供电给各个电路，摄像头模块(4)的输出端与视频转换模块(5)的输入端连接，视频转换模块(5)的输出端与无线发射模块(6)的输入端连接，无线发射模块(6)外接天线(J)。
2.根据权利要求1所述的矿用本安型无线摄像仪，其特征在于所述的电源转换单元(1)包括蓄电池BTl BT3、电阻IRl 1R8、电容ICl 1C6、晶体管1Q1、1Q2以及锂电池保护芯片IUl，蓄电池BTl的正极与电阻IRl的一端、电容ICl的一端、电容1C4的一端、电容1C2的一端、电容1C3的一端以及锂电池保护芯片IUl的16脚连接，电阻IRl的另一端与电容ICl的另一端、晶体管1Q2的源极以及锂电池保护芯片IUl的15脚连接，晶体管1Q2的栅极与电阻1R6的一端连接，电阻1R6的另一端与锂电池保护芯片IUl的3脚连接，锂电池保护芯片IUl的I脚与晶体管IQl的栅极以及电阻1R5的一端连接，晶体管IQl的源极连接晶体管1Q2的漏极，晶体管IQl的漏极与电阻1R5的另一端以及电阻1R4的一端连接，共同输出+12V直流电源，电阻1R4的另一端连接锂电池保护芯片IUl的2脚，锂电池保护芯片IUl的5脚与电容1C5的一端连接，电容1C5的另一端与电容1C6的一端、电阻1R7的一端以及锂电池保护芯片IUl的7、10、11、12脚连接，电容1C6的另一端与锂电池保护芯片IUl的6脚连接，电阻1R7的另一端与电容1C4的另一端、电阻1R8的一端以及蓄电池BT3的负极连接，蓄电池BT3的正极与蓄电池BT2的负极以及电阻1R3的一端连接，蓄电池BT2的正极与蓄电池BTl的负极以及电阻1R2的一端连接，电阻1R2的另一端与电容1C2的另一端以及锂 电池芯片IUl的14脚连接，电阻1R3的另一端与电容1C3的另一端以及锂电池保护芯片IUl的13脚连接，电阻1R8的另一端与锂电池保护芯片IUl的4脚共同接地。
3.根据权利要求1所述的矿用本安型无线摄像仪，其特征在于所述的电源触控单元(2)包括电阻2R1 2R9、电容2C1 2C3、稳压芯片2U1、单键触摸感应芯片2IC1、晶体管2Q1、2Q2、稳压管2Z1、发光二极管2LED1、2LED2、集成电路芯片2IC2以及触摸键KEY，电容2C3的一端与稳压芯片2U1的2脚、电阻2R2的一端、晶体管2Q2的1、2、3脚、集成电路芯片2IC2的4、6、7、8脚以及电阻2R7的一端共同接直流电源+12V，稳压芯片2U1的I脚与电容2C1的一端、单键触摸感应芯片2IC1的5脚以及电阻2R1的一端连接，单键触摸感应芯片2IC1的I脚与电阻2R3的一端连接，电阻2R3的另一端与晶体管2Q1的栅极连接，晶体管2Q1的源极与电阻2R4的一端连接，晶体管2Q1的漏极与电阻2R5的一端连接，电阻2R5的另一端与电阻2R2的另一端以及晶体管2Q2的4脚连接，晶体管2Q2的5、6、7、8脚与电阻2R6的一端连接，并成为电源输出端VOUT端，电阻2R6的另一端与发光二极管2LED1的正极连接，单键触摸感应芯片2IC1的3脚与电容2C2的一端以及触摸键KEY连接，单键触摸感应芯片2IC1的6脚与电阻2R1的另一端连接，集成电路芯片2IC2的2脚与电阻2R7的另一端以及电阻2R8的一端连接，集成电路芯片2IC2的3脚连接电阻2R9的一端，电阻2R9的另一端与发光二极管2LED2的正极连接，集成电路芯片2IC2的5脚与稳压管2Z1的负极连接，电容2C3的另一端、稳压芯片2U1的3脚、电容2C1的另一端、电容2C2的另一端、单键触摸感应芯片2IC1的2脚、电阻2R4的另一端、发光二极管2LED1的负极、发光二极管2LED2的负极、稳压管2Z1的正极、集成电路芯片2IC2的I脚以及电阻2R8的另一端共同接地。
4.根据权利要求1所述的矿用本安型无线摄像仪，其特征在于所述的红外线补光单元(3)包括电容3C1 3C3、电阻3R1、3R2、电感3Lhl、肖特基二极管3D1、LED驱动芯片3IC1以及发光二极管3L1 3L18，电容3C1的一端、电阻3R1的一端、LED驱动芯片3IC1的2脚以及电感3Lhl的一端共同连接至电源触控单元(2)的VOUT端，电阻3R1的另一端与LED驱动芯片3IC1的I脚连接，LED驱动芯片3IC1的3脚与电阻3R2的一端以及电容3C3的一端连接，LED驱动芯片3IC1的5脚与电感3Lhl的另一端连接，LED驱动芯片3IC1的6脚与肖特基二极管3D1的正极连接，肖特基二极管3D1的负极与电容3C2的一端、发光二极管3L1的正极以及发光二极管3L2的正极连接，发光二极管3L1的负极连接发光二极管3L3的正极，发光二极管3L3的负极与发光二极管3L5的正极连接，发光二极管3L5的负极与发光二极管3L7的正极连接，发光二极管3L7的负极与发光二极管3L9的正极连接，发光二极管3L9的负极连接发光二极管3L11的正极，发光二极管3L11的负极连接发光二极管3L13的正极，发光二极管3L13的负极连接发光二极管3L15的正极，发光二极管3L15的负极连接发光二极管3L17的正极，发光二极管3L2的负极连接发光二极管3L4的正极，发光二极管3L4的负极与发光二极管3L6的正极连接，发光二极管3L6的负极与发光二极管3L8的正极连接，发光二极管3L8的负极与发光二极管3L10的正极连接，发光二极管3L10的负极连接发光二极管3L12的正极，发光二极管3L12的负极连接发光二极管3L14的正极，发光二极管3L14的负极连接发光二极管3L16的正极，发光二极管3L16的负极连接发光二极管3L18的正极，电容3C1的另一端、LED驱动芯片3IC1的7、8脚、电阻3R2的另一端、电容3C3的另一端、电容3C2的另一端、发光二极管3L17的负极以及发光二极管3L18的负极共同接地。
5.根据权利要求1所述的矿用本安型无线摄像仪，其特征在于所述的摄像头模块(4)还安装有镜头(41)。
6.根据权利要求1所 述的矿用本安型无线摄像仪，其特征在于所述的电源转换单元(I)、电源触控单元(2)、红外线补光单元(3)、摄像头模块(4)、视频转换模块(5)以及无线发射模块(6 )封装在一壳体(8 )内，所述的天线(7 )探出在壳体(8 )外。
7.根据权利要求6所述的矿用本安型无线摄像仪，其特征在于所述的壳体(8)由不锈钢板焊接而成。
全文摘要
一种矿用本安型无线摄像仪，属于矿用监控设备技术领域。包括电源转换单元、电源触控单元、红外线补光单元、摄像头模块、视频转换模块、无线发射模块以及天线，电源转换单元与电源触控单元连接，电源触控单元分别与红外线补光单元、摄像头模块、视频转换模块以及无线发射模块连接，供电给各个电路，摄像头模块的输出端与视频转换模块的输入端连接，视频转换模块的输出端与无线发射模块的输入端连接，无线发射模块外接天线。优点解决了有线传输方式的安装、移动不方便的问题，节省成本；增强了图像监控的灵活性；可实现低照度下的摄像功能；实现了图像显示的连贯性，保证了较高的显示质量。
文档编号H04N7/18GK103188483SQ20131008747
公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日
发明者宗建康 申请人:常熟市康达电器有限公司