一種圖像監控攝像頭升降平臺

王均健+毛江東+許江穎

摘 要：現今監控系統中，攝像頭的安裝方式一般為直接將攝像頭釘入墻體固定，安裝完成后，無法在不拆卸攝像頭的情況下進行維修。這種安裝方式的缺點十分明顯：每次進行攝像頭維護都必須登高作業，危險系數較高；由于需要使用到梯子、登高梯等登高器具，必然不能單人進行操作，人力成本較高；一些監控攝像頭所處的位置與某些帶電設備距離較近，維護時存在觸電風險；維護時要做安全保障工作，如防墜落，防觸電，時間成本較高。有鑒于此，我們對此進行研究，專門開發出一種監控攝像頭升降平臺。

關鍵詞：監控系統；攝像頭；升降；安裝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.117

1 背景

隨著智能化變電站的建設應用，監控系統的作用也越來越大。監控攝像頭是監控系統的核心組成部分，攝像頭的損壞直接影響圖像的采集，因此必須第一時間進行檢修，現有的圖像監控攝像頭安裝方式采用固定安裝，這種安裝方式的缺點十分明顯，一般可歸納如下幾點：

每次進行攝像頭維護都必須登高作業，危險系數較高；由于需要使用到梯子、登高梯等登高器具，必然不能單人進行操作，人力成本較高；

一些監控攝像頭所處的位置與某些帶電設備距離較近，維護時存在觸電風險；維護時要做安全保障工作，如防墜落，防觸電，時間成本較高。

為了解決傳統監控攝像頭維修必須登高作業的弊端，降低安全風險；簡化拆裝環節的裝置；大大縮短攝像頭維護時間；提高施工效率；降低監控系統中斷間隔；提高安全施工率；保證電力系統的穩定、可靠運行。經過多次甄選，我們最終采取解決方案是：設計一種監控攝像頭升降平臺。

2 提出方案并選擇最佳方案

2.1 方案提出

當出現監控攝像頭故障時，目前常用的維修方式是人工登高至攝像頭平臺，斷開線路，取下攝像頭，在地面進行維修。基于這種特點，我們想要縮短維護時間，需在登高環節進行優化，故設計一種免登高的攝像頭平臺勢在必行。

鑒于維護攝像頭登梯操作的高度與位置，我小組經討論研究，決定設計一種可升降的攝像頭承載裝置，利用機械原理搭載攝像頭上升、下降，既降低了安全風險也提高了施工效率。

在具體實現方式上，小組成員經討論分析，歸納出兩種可行性較高的方式：

兩種方式的具體實現方法如下：

以下我們主要就兩種方案的安全性和經濟性兩個方面進行比較、討論：

（1）安全性。

從表中可看出兩種方案安全性均較好，安全風險低。

（2）經濟性。

從表中可以看出，在經濟性方面，方案一優于方案二。

方案確定：

通過兩張表格的比較，結合實際應用中攝像頭個數較多，維護頻率高的特點，確定設計方案為：

2.2 組件材料選擇

裝置組件主要由金屬構成，決定使用何種金屬是選擇的關鍵

3 裝置設計

根據上述要求，本著簡化、簡潔、高效的原則，設計了圖像監控攝像頭升降平臺，設計圖如圖5：

本設計包括上固定座、下固定座，以及連接在上固定座和下固定座之間的連接桿，

上固定座、下固定座分別通過連接件固定安裝在墻體上端和下端，上固定座上設有第一滑輪，下固定座上設有第二滑輪，第二滑輪與一齒輪相嚙合，連接桿上活動安裝有一個滑塊，攝像頭安裝在滑塊上，連接繩索一端與滑塊相連，另一端穿過第一滑輪導槽后與第二滑輪相連，轉動齒輪，通過連接繩索、第一滑輪、第二滑輪的配合，使滑塊帶著監控攝像頭沿連接桿平穩上升。齒輪與一手柄相連，通過手柄轉動齒輪，可快速實現監控攝像頭的上升和下降。

連接桿上設有縱向滑槽，滑塊兩側設有滑輪，滑輪活動安裝在滑槽內。

下固定座下方設有一擋板，第二滑輪和齒輪安裝在擋板上。擋板的設置，方便第二滑輪和齒輪的配合，以及連接繩索的收納。

上固定座、下固定座分別通過螺栓固定安裝在墻體上端和下端。

監控攝像頭升降平臺使用時，先將上固定座安裝在設定的監控高度，然后安裝好連接桿和下固定座，將監控攝像頭安裝在滑塊上，轉動手柄，使第二滑輪轉動，從而使滑塊沿著連接桿滑槽移動，直至將監控攝像頭拉伸到上固定座或者連接桿的其他位置。

4 裝置制作及安裝測試

小組成員按照圖紙要求，將加工好的上下固定座與連接桿組裝，并將滑輪掛上滑輪支架板，最后將齒輪置入滑塊槽中，連接線纜，裝置組裝完成。

經測試，各組件連接完好，結構穩定，對外力沖擊抵抗力達到標準。

裝置測試。

裝置測試項目如下：

裝置測試結果：

（1）上下固定座與連接桿組合后，組員分別給固定座施加500牛的力，觀察連接是否松動，連接處是否變形。

結論：上下固定座與連接桿組合穩定，連接可靠。

（2）滑輪與固定座連接完成后，在滑輪下方加掛50千克物體，對應力性進行測試。

結論：滑輪與固定座連接可靠，通過應力性測試。

（3）將齒輪置入圖紙要求位置后，轉動齒輪，按60次/分鐘的速度測試10分鐘，觀察嚙合程度。

結論：齒輪與齒輪嚙合完好，與滑輪結合可靠。

（4）將手柄按15次/分鐘測試手柄轉動流暢程度，記錄。

結論：手柄轉動流暢，機械結構穩定。

（5）將滑塊置于指定位置，測試上升下降10次，觀察上升下降情況。

結論：滑塊與滑槽接觸摩擦達到標準，活動流暢，無滯澀現象發生。

安全檢查：

小組在測試完各項性能后，將完成的圖像監控攝像頭升降平臺實物送往質檢中心進行安全檢驗，經檢驗，圖像監控攝像頭升降平臺安全性能符合要求，在實際應用中可以達到安全操作的各項指標。

結論：本裝置安全性能達到要求，實際應用中無重大安全隱患，達到設計目標要求。

5 總結

監控攝像頭升降平臺，解決了傳統監控攝像頭維修必須登高作業的弊端，降低了安全風險；由于無需近距離接觸攝像頭的監控位置，所以在一些距離帶電設備近的地點，人員的觸電風險被大大地降低了。上述結構的監控攝像頭升降平臺降低了人工成本（可擔任操作），優化了工作方法，令攝像頭維護成本大大降低，有一定的經濟效益。

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