防爆一體化云臺

 　　起初對電氣設備有防護要求的需求是來自于煤礦，因為煤礦下有瓦斯，非常容易引起燃燒。隨著工業化進程發展，人們對電氣設備的防爆要求的需求擴大至各個領域--石油、化工、航海、航天、冶金、科研和工業等等。
 

　　防爆一體化云臺技術是從普通防爆云臺技術發展出來，摒棄了普通產品的便攜裝置、顯示界面和存儲設備等附加功能，只保留其適合CCTV監控的攝像功能，一般的民用一體機電機壽命短，攝像時間過長時會自行停止，而防爆一體化云臺一般要求24小時不停拍攝，對電機、攝像時間要求均比較高，單從攝像部分來看，當然其價格也比普通民用一體機要高，如果只講求成本低廉，會影響到安防系統的有效監控。
 

　　其核心算法在于利用FOC電機方案，實現云臺三個維度的精細調節。對于三路BLDC，MCU通過位置環，速度環，電流環實時監控電機的位置狀態信息，以及電機的安全運作。以保證在身體走動，外界抖動過程中，在低誤差范圍內，設備保持水平。

 

　　防爆一體化云臺根據其回轉的特點可分為只能左右旋轉的水平旋轉云臺和既能左右旋轉又能上下旋轉的云臺。一般來說，水平旋轉角度為0°～350°，垂直旋轉角度為+90°。恒速云臺的水平旋轉速度一般在3°～10°/s，垂直速度為4°/s左右。變速云臺的水平旋轉速度一般在0°～32°/s，垂直旋轉速度在0°～16°/s左右。在一些高速攝像系統中，云臺的水平旋轉速度高達480°/s以上，垂直旋轉速度在120°/s以上。
 

　　其實云臺就是兩個交流電機或直流電機組成的安裝平臺，可以水平和垂直的運動。但是要注意我們所說的云臺區別于照相器材中的云臺，照相器材的云臺一般來說只是一個三腳架，只能通過手來調節方位，而監控系統所說的云臺是通過控制系統在遠程可以控制其轉動以及移動的方向的。
 

　　需要說明的是云臺都有水平、垂直的限位栓，云臺分別由兩個微動開關實現限位功能。當轉動角度達到預先設定的限位栓時，微動開關動作切斷電源，云臺停止轉動。限位裝置可以位于云臺外部，調整過程簡單，也可以位于云臺內部，通過外設的調整機構進行調整，調整過程相對復雜。但外置限位裝置的云臺密封性不如內置限位裝置的云臺。

　　帶夜視功能的防爆一體化云臺視頻信號干擾原因及解決方法。按照干擾的來源不同，可分為三個來源：
 

　　1、終端設備干擾：主要是監控室的供電、設備本身產生的干擾、接地引起的干擾、設備與設備連接引起的干擾等，簡單判斷方法是在監控室直接連接云臺觀察。
 

　　2、前端設備引起的干擾：前端的供電電源的干擾，本身質量問題引起的干擾，判斷方法是直接在前端接機器觀察，如果是電源引起的干擾可以通過更換電源、采用開關電源供電、在220V交流回路中加交流濾波器等辦法解決。
 

　　3、傳輸過程的干擾：主要是傳輸電纜損壞引起的干擾、電磁輻射干擾和地線干擾(地電位差)等三種，對于傳輸電纜可以通過更換電纜或增加抗干擾。
 

　　如果云臺到監控主機的距離超過40米，其電源線徑該怎么選？也需要進一步分析：
 

　　1、如果該產品到監控主機的距離超過40米，就要考慮用220V集中供電，到攝像機端進行變壓變成12V給防爆攝像機供電。
 

　　2、一般情況下，220V供電，只要系統不是太大，8路以下，200米以內的距離，都可以選擇RVV2*0.75的線材，如果8路以上，都是大功率的防爆紅外攝像機，就要考慮用RVV2*1.0的電源線供電了，另外如果距離更遠，為了保證安全，盡量用RVV2*1.5的線材。

　　防爆一體化云臺的控制框架有以下特點：
 

　　1、運動控制：1-3顆帶有FPU，浮點運算單元的MCU，用于處理FOC算法，X，Y，Z三個維度每路各一顆步進電機，每路步進電機需要1片三相半橋驅動芯片，或者6片 MOSFET構成的H橋，控制電機轉速以及換向。
 

　　2、人機交互控制：目前市面上大致用三類，線控，BLE，WIFI，由于終端標配BLE，所以云臺人機交互控制采用BLE方案居多，但是BLE數據帶寬較低，不適合高清數據高速傳輸。因此也有部分廠家采用WIFI，實現視頻流的高速傳輸。
 

　　3、反饋機制：在電機位置檢測時，一般需要霍爾元件或者磁編碼器實現電機位置檢測，從而實時調整電機狀態。為確保每路步進電機運行過程中的正常工作，還需要利用運放采集電機驅動芯片的電流，以確保電機正常運作，或是停滯，防止故障后損壞機器。
 

　　4、供電系統：云臺的供電系統：一般為鋰電池供電，一路升壓的24V左右，為電機驅動芯片或者MOSFET提供電壓，確保電機運作，一路升降壓到3.3V或者5V給MCU供電。