| 词条 | 云台 |
| 释义 | § 简介 云台 云台是为解决普通摄像机的监控位置固定不变而产生的。云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。云台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。 云台根据其回转的特点可分为只能左右旋转的水平旋转云台和既能左右旋转又能上下旋转的全方位云台。云台根据其回转的特点可分为只能左右旋转的水平旋转云台和既能左右旋转又能上下旋转的全方位云台。一般来说，水平旋转角度为0°～350°，垂直旋转角度为+90°。恒速云台的水平旋转速度一般在3°～10°/s，垂直速度为4°/s左右。变速云台的水平旋转速度一般在0°～32°/s，垂直旋转速度在0°～16°/s左右。在一些高速摄像系统中，云台的水平旋转速度高达480°/s以上，垂直旋转速度在120°/s以上。 云台（Pan&Tilt）云台就是两个交流电组成的安装平台，可以水平和垂直的运动，将摄象机安装于其上，实现摄象机多个自由度运动的装置，满足对固定监 控目标的快速定位，或对大范围监控环境的全景观察。对云台的选择可以按下列分类来加以区分。 § 内部结构 新一代云台全方位云台内部有两个电机，分别负责云台的上下和左右各方向的转动。其工作电压的不同也决定了该云台的整体工作电压，一般有交流 24V、交流220V及直流24V。当接到上、下动作电压时，垂直电机转动，经减速箱带动垂直传动轮盘转动；当接到左、右动作电压时，水平电机转动并经减速箱带动云台底部的水平齿轮盘转动。 云台都有水平、垂直的限位栓，云台分别由两个微动开关实现限位功能。当转动角度达到预先设定的限位栓时，微动开关动作切断电源，云台停止转动。限位装置可以位于云台外部，调整过程简单，也可以位于云台内部，通过外设的调整机构进行调整，调整过程相对复杂。但外置限位装置的云台密封性不如内置限位装置的云台。 室外云台与室内云台大体一致，只是由于室外防护罩重量较大，使云台的载重能力必须加大。同时，室外环境的冷热变化大， 易遭到雨水或潮湿的侵蚀。因此室外云台一般都设计成密封防雨型。另外室外云台还具有高转矩和扼流保护电路以防止云台冻结时强行起动而烧毁电机。在低温的恶劣条件下还可以在云台内部加装温控型加热器。 § 分类 从能够承受负载能力划分 轻载云台——最大负重20磅（9.08公斤） 中载云台——最大负重50磅（22.7公斤） 重载云台——最大负重100磅（45公斤） 按使用环境分 室内型和室外型和防暴云台，主要区别是室外型密封性能好，防水、防尘，负载大防爆云台——用于危险环境下、能够防爆和防粉尘点燃的云台，带高转矩交流电机和可调螺杆驱动，可负重100磅 根据外观分 普通型云台、半球型云台和全球型云台； 从运动方向划分 水平旋转云台——仅能实现水平旋转运动，故亦称为转台。全方位云台——既能够作水平旋转运动，也能够作垂直俯仰运动，有的还能够做结合两者的复合运动 从回转范围划分 水平旋转有0～355度云台，两端设有限位开关，还有360度自由旋转云台，可以作任意个360度旋转。 垂直俯仰均为９0度，现在已出现垂直可做360度、并可在垂直回转至后方时自动将影响调整为正向（auto image Invert for tilt）的新产品。 根据安装方式 吸顶云台、侧装云台和吊装云台； 根据功能划分 智能型云台和普通云台； 根据云台转速 低速云台、中速云台和高速云台（多为高速球型摄像机）； 从旋转速度划分 恒速云台——只有一档速度，一般水平旋转速度最小值为6～12度/秒，垂直俯仰速度为3～3.5度/秒。但快速云台水平旋转和垂直俯仰速度更高。可变速云台——水平旋转速度范围为0～>400度/秒，垂直倾斜速度范围多为0～120度/秒，但已有最高达400度/秒的产品。 按外形分为 普通型和球型，球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰图像外，还隐蔽、美观、快速。 从驱动部件划分 以24VAC或220VAC二相感应型马达带动齿轮和链条机构。以二相感应马达带动可调螺杆传动装置。以115ＶＤＣ并激式直流马达作驱动源，带动可调螺杆传动。交流24Ｖ单相瞬间反转感应型电机，带动Delrin螺杆驱动。对于变速旋转型云台，有的用步进马达。 § 主要指标 旋转转速 5度/秒-120度/秒不等，高速球型摄像机的内置云台达240度/秒。 旋转角度 上下：0-90度；左右：0-350度/秒；智能云台无旋转角度限制。 工作电压 AC24V和AC22O两种，使用时特别注意，否则解码器会烧毁。 载重 云台的载重是云台工作电机功率的直接反映，不能超过云台的载重规定，否则，解码器无法正常工作。 承重 为适应安装不同的摄像机及防护罩，云台的承重应是不同的。应根据选用的摄像机及防护罩的总重量来选用合适承重的云台。室内云台的承重量较小，云台的体积和自重也较小。室外用云台因为肯定要在它的上面安装带有防护罩（往往还是全天候防护罩）的摄像机，所以承重量都较大。它的体积和自重也较大。 目前的室内云台承重量大约1. 5kg~7kg左右，室外用云台承重量大约为7kg~50kg左右。还有些云台是微型云台，比如与摄像机一起安装在半球型防护罩内或全天候防护罩内的云台。 控制方式 一般的云台均属于有线控制的电动云台。控制线的输入端有五个，其中一个为电源的公共端，另外四个分为上、下、左、右控制端。如果将电源的一端接在公共端上，电源的另一端接在“上”时，则云台带动摄像机头向上转，其余类推。有的云台内装继电器等控制电路，这样的云台往往有六个控制输入端。 一个是电源的公共端，另四个是上、下、左、右端，还有一个则是自动转动端。当电源的一端接在公共端，电源另一端接在“自动”端， 云台将带摄像机头按一定的转动速度进行上、下、左、右的自动转动。 在电源供电电压方面，目前常见的有交流24V和220V两种。云台的耗电功率，一般是承重量小的功耗小，承重量大的功耗大。还有直流6V供电的室内用小型云台，可在其内部安装电池，并用红外遥控器进行遥控。目前大多数云台仍采用有线摇控方式。云台的安装位置距控制中心较近，且数量不多时，一般从控制台直接输出控制信号进行控制。而当云台的安装位置距离控制中心较远且数量较多时，往往采用总线方式传送编码的控制信号并通过终端解码器解出控制信号再去控制云台的转动。 用云台时，最好选用在云台固定不动的位置上安装有控制输入端及视频输入输出端接口的云台，并且在固定部位与转动部位之间（即与摄像机之间）有用软螺旋线形成的摄像机及镜头的控制输入线和视频输出线的连线。这样的云台安装使用后不会因长期使用导致转动部分的连线损坏。特别是室外用的云台更应如此。 § 球型云台 随着电视监控行业的迅速发展，球形云台技术也有了许多改进。近年来发展起来的球形云台摄像机(简称球机)就是其突出代表之一。球机以其外形美观、隐蔽、个性化、安装方便等特点正在逐步取代传统云台防护罩，但针对球机自身的特点在工程中注意选择、合理配置、科学使用。 球机分类及构造 一般来讲，球机在功能上主要分为普通球机和高速预置球机。普通球机主要指球机内置的云台为普通云台或无内置云台。 § 影响球型云台性能的主要因素及对策 就当今球机技术来讲，影响球机性能及质量的因素是多方面的，但主要来自如下各方面: 1.透光球罩(简称球面) 图像清晰度下降主要原因: 球面材质 球面表面光洁度 球面制造工艺解决方案: 选用光学亚加力材料，其透光率好 球面光洁度高，不能有任何缺陷，包括:不平、凹凸起、划伤、气泡等。 球面制造工艺精良，严格控制出模时间、温度等，此外，作业现场干净、整洁、无尘也是重要的控制因素。 图像重影一这是最经常出现的故障，也是用户及工程商不容易发现的故障 球面曲率的大小，比如:9"比14"重影机会多 球面积过大 球面各部分厚薄不均匀 l选用镜头倍数与球罩尺寸不匹配 原因分析: 因为摄像机成像一般都是由像素构成，上述原因均可导致成像重影 解决方案: 大倍数镜头尽量选用大尺寸球机 尽量选用小的球面 选用尽量相近的球面，球面厚薄尽可能一致且均匀 根据镜头倍数，合理购置球机尺寸。 透光率下降 主要原因:球面颜色 因为球机的一大优点是隐蔽性，因此隐蔽性越强就要求球罩颜色越深。由此深色球面的负作用是透光率下降。 解决方案: 根据现场光照度，选择球面颜色 尽量选择低照度摄像机 合理选择球面颜色，一般选用浅烟、浅蓝等，可折中解决此矛盾。 反光的主要原因: 球机内部有反光物。 摄像机与球面距离过远。 旋转角度与外部光源形成光多角度反射。 解决方案: 球机内尽量减少反光物 安装中尽量将摄像机与球面接近 尽量避免球机与外部光源构成不合理反射位置 2、球机结构 一般来讲，在户外使用的摄像机故障大大多于室内使用，究其原因主要是因为户外摄像机防护设备问题，而恰恰是防护问题大大降低摄像机和镜头使用寿命及工作的可靠性。因此科学的结构设计同样是球机性能的重要指标。 户外型--高温、防雨、加热除霜是三大重要难点 a.高温 户外高温主要是阳光直射。一般球机在室外阳光直射下，内部可达55℃-60℃。一般防护罩可采用内部风冷方式降温，但风冷条件是对流，而球机没有对流渠道，因此球机最佳降温手段是遮阳。先进球机的设计均采用双层结构设计，如图A所示。双层对流通风设计更是有效降温的最佳手段。一般来说，选用双层遮阳罩的球机可降低球机内部温度3℃-5℃，而单就单层顶罩来讲，其材料也十分重要，一般铝材顶罩保温效果最差，工程ABS次之，而DMC、玻璃钢等材料保温效果要明显优于上述材料。 b. 防雨与密封 优秀球机对防雨和密封要求很高。防雨不仅要考虑雨量，而且要考虑雨水方向。我国沿海等地区经常有台风，其雨水方向是全方位的，因此对球机密封要求很高。一般来讲，漏雨进水主要来自几个方面: 球机本身设计装配不良 球面与顶罩接触部分不密封或密封不好 通过球机支架进水 安装过程没有按照说明书指导在关键部分做防水处理(如支架与球机联结部、支架与墙体联结部等) 安装中球机出线处理不好，水顺导线进入球机 注意上述要点可大大减少漏水可能。 c. 加热与除霜 由于球机中摄像机和镜头均在球机内下部，因此球机内的加热功能设计要十分合理。一般来讲，加热器安装在球机上部，并应配有同步小型风扇，将热量吹向球机下部及球面，以起到加热摄像机和镜头并除霜的作用。 目前，最新设计是将加热器安装在球机的内侧壁，同时配同步风扇。其优点如图C所示。科学地使加热风在球机内循环，不会形成热风阻流及产生死气流区，最大限度使其加热均匀，起到加热、除霜、除水气的目的。 d. 电机及内部结构设计 电机是云台和球机关键部件。一般来讲，针对目前国内外电机技术衡量电机优良的主要指标是其可靠性。因此，电机在一定温度、湿度条件下连续运行的小时数是硬指标。此外，电机乱向、卡死、停机、发热、噪声、干扰等也都是云台电机的重要指标，选用优良电机可大大提高球机寿命和可靠性。 内部结构设计的科学性、实用性。如:摄像机托板可上下调节，如前述，可最大限度地使摄像机接近球罩；内部走线合理；安装接线方便；云台回差小；连续转动抖动小；转速设计合理等也是重要指标。 3.球机发展趋势及展望 目前国外球机发展主要发展趋势有如下凡方面: 外形:球机外观与安装现场环境的和谐、美观 小型化:适应目前摄像机、镜头小型化及一体化趋势，球机也向小型化发展 隐蔽性:根本上解决隐蔽与透光率低的矛盾，将是球机发展的根本性革命 向高速、变速预置球发展 总之，目前球机发展正处在取代传统云台防护罩的时候，而部分条件下也正处在被高速预置球机取代的地位，但无论如何，普通球机仍以其价格低、适用性强(无需通信协议等)、安装调试方便被大多数用户欣赏。 |
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