一种图像监控摄像头升降平台

王均健+毛江东+许江颖

摘 要：现今监控系统中，摄像头的安装方式一般为直接将摄像头钉入墙体固定，安装完成后，无法在不拆卸摄像头的情况下进行维修。这种安装方式的缺点十分明显：每次进行摄像头维护都必须登高作业，危险系数较高；由于需要使用到梯子、登高梯等登高器具，必然不能单人进行操作，人力成本较高；一些监控摄像头所处的位置与某些带电设备距离较近，维护时存在触电风险；维护时要做安全保障工作，如防坠落，防触电，时间成本较高。有鉴于此，我们对此进行研究，专门开发出一种监控摄像头升降平台。

关键词：监控系统；摄像头；升降；安装

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

1 背景

随着智能化变电站的建设应用，监控系统的作用也越来越大。监控摄像头是监控系统的核心组成部分，摄像头的损坏直接影响图像的采集，因此必须第一时间进行检修，现有的图像监控摄像头安装方式采用固定安装，这种安装方式的缺点十分明显，一般可归纳如下几点：

每次进行摄像头维护都必须登高作业，危险系数较高；由于需要使用到梯子、登高梯等登高器具，必然不能单人进行操作，人力成本较高；

一些监控摄像头所处的位置与某些带电设备距离较近，维护时存在触电风险；维护时要做安全保障工作，如防坠落，防触电，时间成本较高。

为了解决传统监控摄像头维修必须登高作业的弊端，降低安全风险；简化拆装环节的装置；大大缩短摄像头维护时间；提高施工效率；降低监控系统中断间隔；提高安全施工率；保证电力系统的稳定、可靠运行。经过多次甄选，我们最终采取解决方案是：設计一种监控摄像头升降平台。

2 提出方案并选择最佳方案

2.1 方案提出

当出现监控摄像头故障时，目前常用的维修方式是人工登高至摄像头平台，断开线路，取下摄像头，在地面进行维修。基于这种特点，我们想要缩短维护时间，需在登高环节进行优化，故设计一种免登高的摄像头平台势在必行。

鉴于维护摄像头登梯操作的高度与位置，我小组经讨论研究，决定设计一种可升降的摄像头承载装置，利用机械原理搭载摄像头上升、下降，既降低了安全风险也提高了施工效率。

在具体实现方式上，小组成员经讨论分析，归纳出两种可行性较高的方式：

两种方式的具体实现方法如下：

以下我们主要就两种方案的安全性和经济性两个方面进行比较、讨论：

（1）安全性。

从表中可看出两种方案安全性均较好，安全风险低。

（2）经济性。

从表中可以看出，在经济性方面，方案一优于方案二。

方案确定：

通过两张表格的比较，结合实际应用中摄像头个数较多，维护频率高的特点，确定设计方案为：

2.2 组件材料选择

装置组件主要由金属构成，决定使用何种金属是选择的关键

3 装置设计

根据上述要求，本着简化、简洁、高效的原则，设计了图像监控摄像头升降平台，设计图如图5：

本设计包括上固定座、下固定座，以及连接在上固定座和下固定座之间的连接杆，

上固定座、下固定座分别通过连接件固定安装在墙体上端和下端，上固定座上设有第一滑轮，下固定座上设有第二滑轮，第二滑轮与一齿轮相啮合，连接杆上活动安装有一个滑块，摄像头安装在滑块上，连接绳索一端与滑块相连，另一端穿过第一滑轮导槽后与第二滑轮相连，转动齿轮，通过连接绳索、第一滑轮、第二滑轮的配合，使滑块带着监控摄像头沿连接杆平稳上升。齿轮与一手柄相连，通过手柄转动齿轮，可快速实现监控摄像头的上升和下降。

连接杆上设有纵向滑槽，滑块两侧设有滑轮，滑轮活动安装在滑槽内。

下固定座下方设有一挡板，第二滑轮和齿轮安装在挡板上。挡板的设置，方便第二滑轮和齿轮的配合，以及连接绳索的收纳。

上固定座、下固定座分别通过螺栓固定安装在墙体上端和下端。

监控摄像头升降平台使用时，先将上固定座安装在设定的监控高度，然后安装好连接杆和下固定座，将监控摄像头安装在滑块上，转动手柄，使第二滑轮转动，从而使滑块沿着连接杆滑槽移动，直至将监控摄像头拉伸到上固定座或者连接杆的其他位置。

4 装置制作及安装测试

小组成员按照图纸要求，将加工好的上下固定座与连接杆组装，并将滑轮挂上滑轮支架板，最后将齿轮置入滑块槽中，连接线缆，装置组装完成。

经测试，各组件连接完好，结构稳定，对外力冲击抵抗力达到标准。

装置测试。

装置测试项目如下：

装置测试结果：

（1）上下固定座与连接杆组合后，组员分别给固定座施加500牛的力，观察连接是否松动，连接处是否变形。

结论：上下固定座与连接杆组合稳定，连接可靠。

（2）滑轮与固定座连接完成后，在滑轮下方加挂50千克物体，对应力性进行测试。

结论：滑轮与固定座连接可靠，通过应力性测试。

（3）将齿轮置入图纸要求位置后，转动齿轮，按60次/分钟的速度测试10分钟，观察啮合程度。

结论：齿轮与齿轮啮合完好，与滑轮结合可靠。

（4）将手柄按15次/分钟测试手柄转动流畅程度，记录。

结论：手柄转动流畅，机械结构稳定。

（5）将滑块置于指定位置，测试上升下降10次，观察上升下降情况。

结论：滑块与滑槽接触摩擦达到标准，活动流畅，无滞涩现象发生。

安全检查：

小组在测试完各项性能后，将完成的图像监控摄像头升降平台实物送往质检中心进行安全检验，经检验，图像监控摄像头升降平台安全性能符合要求，在实际应用中可以达到安全操作的各项指标。

结论：本装置安全性能达到要求，实际应用中无重大安全隐患，达到设计目标要求。

5 总结

监控摄像头升降平台，解决了传统监控摄像头维修必须登高作业的弊端，降低了安全风险；由于无需近距离接触摄像头的监控位置，所以在一些距离带电设备近的地点，人员的触电风险被大大地降低了。上述结构的监控摄像头升降平台降低了人工成本（可担任操作），优化了工作方法，令摄像头维护成本大大降低，有一定的经济效益。

参考文献：

[1]唐竞新.数字电子电路[M].第1版.北京：清华大学出版社，2003.

[2]滕晓斌，梁惠萍.“论公共安全视频系统建设的实践与探索”[J].上海公安高等专科学校学报，2008（02）.