CN105478397A - 水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统，其包括呈圆盘状的底座、视频采集模块以及透明的窗罩，窗罩的外表面为由一端在中心轴线上的母线围绕该中心轴线旋转一周形成的旋转曲面，窗罩的中心轴线与底座的中心轴线同轴，窗罩的外壁上跨设有一清洁刮，清洁刮的内缘与窗罩的外表面相匹配贴合，清洁刮铰接在窗罩上且清洁刮可围绕铰接轴转动，清洁刮与窗罩之间的铰接轴与窗罩的中心轴线同轴；清洁刮由外力驱动绕铰接轴转动。
Description
技术领域
本发明涉及水下监控设备领域，特别涉及一种水下监控设备的视频采集窗口的自动清洁系统。
背景技术
使用水下监控设备进行视频采集时，由于水下监控设备长时间浸泡在富微生物的水中，视频采集窗口极易吸附各种异物，极大的影响视频采集效果，需要及时清理。当视频采集系统被安装在几百或上千米深的时候，不可能返回水面进行清洗工作；而且，巨大的海水压力，也影响动力输出的选择。所以必须设计一种能够实现自动清洁视频采集窗口的水下监控装置。它需要实现的功能：能定时或不定时对视频采集系统的窗口进行清洁，还能抵抗高水压，经久耐用。
现有的技术中，如申请号201210529920.3公开的一种水下内压力补偿微型动密封旋转装置，其中的清洁装置的驱动都是由电机或液压马达来带动的。当在深海中，高水压的密封难题，限制了它们的使用。水下密封分为静密封和动密封两种。静密封问题不难解决，通常是采取加“O”型密封圈的方法；而动密封问题的解决却比较困难，动密封是指电机输出轴的密封，因为电机轴只要转动，轴与机壳内就会有间隙，就容易漏水。而且，水下监控下潜深度越深，压力就越高，也就越容易漏水。水下监控，尤其是深水作业的水下监控怎样可以在深海水域实现方便、快速地自动清洁视频采集系统的窗口，即为本发明所要研究解决的主要技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统，其所要解决的技术问题在于：现有的水下监控设备的视频采集窗口的清洁方式大多是通过电机或者液压驱动装置驱动清洁刷进行定期或不定期的清洁，这种结构由于电机或者液压驱动装置的驱动轴需要相对密封的伸出机壳外驱动清洁刷，这种相对密封运动的构件之间的动密封在长期作业以及水下高压的情况下非常容易产生漏水的情况。
为解决上述技术问题，本发明提供一种水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统，其包括呈圆盘状的底座、设置于底座中的视频采集模块以及密封罩设在所述底座上的透明的窗罩，所述窗罩的外表面为由一端在中心轴线上的母线围绕该中心轴线旋转一周形成的旋转曲面，所述窗罩的中心轴线与所述底座的中心轴线同轴，所述窗罩的外壁上跨设有一清洁刮，所述清洁刮的内缘与所述窗罩的外表面相匹配贴合，所述清洁刮铰接在所述窗罩上且清洁刮可围绕铰接轴转动，所述清洁刮与窗罩之间的铰接轴与所述窗罩的中心轴线同轴；所述清洁刮由外力驱动绕铰接轴转动，所述清洁刮可围绕所述铰接轴旋转并刮擦所述窗罩外壁，所述底座上位于所述窗罩的外围设置有一磁性滑块，所述清洁刮上对应所述底座的一端固定连接在所述磁性滑块上，所述底座中设置有一磁性驱动环，所述磁性驱动环可通过磁性作用力非接触式的驱动所述磁性滑块围绕所述窗罩滑动进而带动所述清洁刮旋转刮擦所述窗罩外壁。
优选于：所述底座中还设置有一控制模块，所述磁性驱动环由多组电磁线圈成环形阵列组成的环状磁悬浮轨道，所述控制模块可依次控制若干电磁线圈通电进而控制所述多组电磁线圈的磁力变化推动所述磁性滑块沿所述磁性驱动环运动。
优选于：所述底座中还设置有一控制模块，所述磁性驱动环包括环状内齿圈、固定嵌置于所述环状内齿圈上的磁性驱动件、驱动齿轮以及驱动马达，所述环状内齿圈可在所述底座中围绕圆心自转，所述驱动齿轮设置于所述环状内齿圈中并与所述环状内齿圈相啮合，所述驱动马达减速联动所述驱动齿轮，所述磁性驱动件可通过磁性吸力或斥力驱动所述磁性滑块围绕所述窗罩滑动进而带动所述清洁刮旋转刮擦所述窗罩外壁。
优选于：所述磁性驱动件为永磁铁或电磁铁，所述磁性滑块为永磁铁或可被磁性吸附的材质。
优选于：所述母线为圆弧线，所述窗罩的中心轴线与所述圆弧线的径线重合或平行不重合。
优选于：所述母线为椭圆弧线，所述窗罩的中心轴线与所述椭圆弧线的长轴或短轴重合或平行不重合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用非接触式的驱动方式实现驱动所述清洁刮运动，进而不需要破坏底座与窗罩的密封，即可实现驱动所述清洁刮自动定时或者不定时的刮擦所述窗罩，达到能够保证所述窗罩的清洁，为视频采集模快提供清洗的视野，并且能够保证长期使用，不至于因为驱动所述清洁刮而破坏所述底座与窗罩的整体密封性，保证了高抗水压性能。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的实施例一驱动结构示意图。
图3为本发明的实施例二驱动结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图1-3以及较佳实施例对本发明提出的一种水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统作更为详细说明。
实施例一：如图1-2所示，本发明提供一种水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统，其包括呈圆盘状的底座1、设置于底座1中的视频采集模块2以及密封罩设在所述底座1上的透明的窗罩3，所述窗罩3的外表面为由一端在中心轴线上的母线围绕该中心轴线旋转一周形成的旋转曲面，所述窗罩3的中心轴线与所述底座1的中心轴线同轴，所述窗罩3的外壁上跨设有一清洁刮4，所述清洁刮4的内缘与所述窗罩3的外表面相匹配贴合，所述清洁刮4的一端铰接在所述窗罩3上，且所述清洁刮4与窗罩3之间的铰接轴31与所述底座1的中心轴线同轴，所述弧形的清洁刮4可围绕所述铰接轴31旋转并刮擦所述窗罩3的外壁；所述底座1上位于所述窗罩3的外围设置有一永磁铁材质的磁性滑块5，所述清洁刮4上对应所述底座1的一端固定连接在所述磁性滑块5上，所述底座1中设置有一磁性驱动环6，所述底座1中还设置有一控制模块7，所述磁性驱动环6由多组电磁线圈61成环形阵列组成的环状磁悬浮轨道，所述控制模块7可依次控制若干电磁线圈61的通电进而控制所述多组电磁线圈61的磁力变化实现推动所述磁性滑块5沿所述磁性驱动环6运动，具体原理可参照磁悬浮原理以及电机转子与定子之间的驱动原理，所述磁性驱动环6可通过磁性作用力非接触式的驱动所述磁性滑块5围绕所述窗罩3滑动进而带动所述清洁刮4旋转刮擦所述窗罩3外壁，这种方式仅仅需要通过所述控制模块7控制对所述多组电磁线圈61的通电即可依次改变磁悬浮轨道中的磁力方向逐渐改变，从而驱动所述磁性滑块5在磁力作用下运动，这种驱动结构不会破坏所述底座1以及窗罩3的整体性，进而无需进行额外的密封，有效的确保了水下监控的整体防漏、抗压密封性能，使水下监控能够长期使用。
实施例二：如图1、3所示，一种水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统，其包括呈圆盘状的底座1、设置于底座1中的视频采集模块2以及密封罩设在所述底座1上的透明的窗罩3，所述窗罩3的外表面为由一端在中心轴线上的母线围绕该中心轴线旋转一周形成的旋转曲面，所述窗罩3的中心轴线与所述底座1的中心轴线同轴，所述窗罩3的外壁上跨设有一清洁刮4，所述清洁刮4的内缘与所述窗罩3的外表面相匹配贴合，所述清洁刮4的一端铰接在所述窗罩3上，且所述清洁刮4与窗罩3之间的铰接轴31与所述底座1的中心轴线同轴，所述弧形的清洁刮4可围绕所述铰接轴31旋转并刮擦所述窗罩3的外壁；所述底座1上位于所述窗罩3的外围设置有一永磁铁材质的磁性滑块5，所述清洁刮4上对应所述底座1的一端固定连接在所述磁性滑块5上，所述底座1中设置有一磁性驱动环6，所述底座1中还设置有一控制模块7，所述磁性驱动环6包括环状内齿圈62、固定嵌置于所述环状内齿圈62上的磁性驱动件63、驱动齿轮64以及驱动马达（图中未示出），所述环状内齿圈62可在所述底座1中围绕圆心自转，所述驱动齿轮64设置于所述环状内齿圈62中并与所述环状内齿圈62相啮合，所述驱动马达减速联动所述驱动齿轮64，所述磁性驱动件63可通过磁性吸力或斥力驱动所述磁性滑块5围绕所述窗罩3滑动进而带动所述清洁刮4旋转刮擦所述窗罩外壁，本实施例与上述实施例同样，通过底座1内部驱动所述磁性驱动件63沿环形轨道运动，进而在磁性力的作用下驱动所述磁性滑块5一起运动，无须从底座1内部向外接触式的驱动所述磁性滑块，确保了水下监控的整体密封性能。
进一步，所述磁性驱动件63为永磁铁或电磁铁，所述磁性滑块5为永磁铁或可被磁性吸附的材质。
在实施例一及实施例二中，所述母线为圆弧线，所述窗罩3的中心轴线与所述圆弧线的径线重合（如图1中所示）或平行不重合，形成的所述窗罩3的外表面为球形表面或者橄榄球形等等的外表面。
在实施例一及实施例二中，所述母线为椭圆弧线，所述窗罩3的中心轴线与所述椭圆弧线的长轴或短轴重合或平行不重合，形成的所述窗罩3的外表面可以为椭圆球形表面外表面。
综合上所述，本发明的技术方案可以充分有效的完成上述发明目的，且本发明的结构原理及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，而能达到预期的功效及目的，且本发明的实施例也可以根据这些原理进行变换，因此，本发明包括一切在申请专利范围中所提到范围内的所有替换内容。任何在本发明申请专利范围内所作的等效变化，皆属本案申请的专利范围之内。
Claims (7)
1.一种水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统，其特征在于：包括呈圆盘状的底座、设置于底座中的视频采集模块以及密封罩设在所述底座上的透明的窗罩，所述窗罩的外表面为由一端在中心轴线上的母线围绕该中心轴线旋转一周形成的旋转曲面，所述窗罩的中心轴线与所述底座的中心轴线同轴，所述窗罩的外壁上跨设有一清洁刮，所述清洁刮的内缘与所述窗罩的外表面相匹配贴合，所述清洁刮铰接在所述窗罩上且清洁刮可围绕铰接轴转动，所述清洁刮与窗罩之间的铰接轴与所述窗罩的中心轴线同轴；所述清洁刮由外力驱动绕铰接轴转动。
2.如权利要求1所述的水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统，其特征在于：所述底座上位于所述窗罩的外围设置有一磁性滑块，所述清洁刮上对应所述底座的一端固定连接在所述磁性滑块上，所述底座中设置有一磁性驱动环，所述磁性驱动环可通过磁性作用力非接触式的驱动所述磁性滑块围绕所述窗罩滑动进而带动所述清洁刮旋转刮擦所述窗罩外壁。
3.如权利要求2所述的水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统，其特征在于：所述底座中还设置有一控制模块，所述磁性驱动环由多组电磁线圈成环形阵列组成的环状磁悬浮轨道，所述控制模块可依次控制若干电磁线圈通电进而控制所述多组电磁线圈的磁力变化推动所述磁性滑块沿所述磁性驱动环运动。
4.如权利要求2所述的水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统，其特征在于：所述底座中还设置有一控制模块，所述磁性驱动环包括环状内齿圈、固定嵌置于所述环状内齿圈上的磁性驱动件、驱动齿轮以及驱动马达，所述环状内齿圈可在所述底座中围绕圆心自转，所述驱动齿轮设置于所述环状内齿圈中并与所述环状内齿圈相啮合，所述驱动马达减速联动所述驱动齿轮，所述磁性驱动件可通过磁性吸力或斥力驱动所述磁性滑块围绕所述窗罩滑动进而带动所述清洁刮旋转刮擦所述窗罩外壁。
5.如权利要求4所述的水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统，其特征在于：所述磁性驱动件为永磁铁或电磁铁，所述磁性滑块为永磁铁或可被磁性吸附的材质。
6.如权利要求1、2、3、4、5中任意一项所述的水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统，其特征在于：所述母线为圆弧线，所述窗罩的中心轴线与所述圆弧线的径线重合或平行不重合。
7.如权利要求1、2、3、4、5中任意一项所述的水下监控设备视频采集窗口的自动清洁系统，其特征在于：所述母线为椭圆弧线，所述窗罩的中心轴线与所述椭圆弧线的长轴或短轴重合或平行不重合。
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