防爆摄像机应用原理与技术应用分析

2013-08-15 19:41:58来源: 中国安防展览网
    防爆摄像机,也许很多人的第一意识是可以保护周围环境不发生爆炸的摄像机,然而真正意义上的防爆摄像机是防止内部摄像机爆炸引发外部环境的爆炸,这两个意思也许有点不好理解,或者说比较模糊,容易混淆,但却是完全不同的概念。
    
  一、防爆原理
  
  防爆设备的应用原理一般有间隙型、防止接触型、采用安全措施型及其它如利用爆炸的滞后特性支撑超前断电等其他防爆原理。其中适用于电视系统的有间隙防爆原理和采用安全措施防爆原理。
  
  1、间隙防爆原理
  
  电火花及电弧可以引燃爆炸性混合物。由德国建立起来的间隙隔爆结构,是防止电弧等引燃周围爆炸性混合物较可靠的方法。深圳世国的防爆摄像机护罩就采用的这种方法,起到隔爆的作用。它具有一个足够牢固的外壳,能经受内部爆炸气体混合物产生的最大爆炸压力,确保不变形或损坏,并具有一定结构间隙以使喷射出来的燃烧生成物通过一定的法兰长度冷却到低于外部爆炸性混合物的自燃温度。结构间隙可以是平面结合面或圆筒结合面组成,还可以是曲路、螺纹或屏障式等结构组成。除此之外,如微孔、网罩、叠片、充砂等结构也属于这种原理的防爆形式。
  
  2、采用安全措施的防爆原理
  
  在设备上采用一系列的安全措施使其在最大限度内不致产生火花、电弧或危险温度,或采用有效的保护元件使其产生的火花、电弧或温度不能引燃爆炸性混合物,以达到防爆目的,防爆增安型、本质安全型等电气设备都是采用这一原理制造的。
  
  二、防爆设备的材料
  
  对于隔爆型防爆设备外壳应能承受1.5倍内部实际最大爆炸压力,但不得小于3.5×105Pa。用于I类采掘工作面的设备,外壳须采用钢板或铸钢制成;I类非采掘工作面的设备,其外壳可用牌号不低于HT25-47灰铸铁制成;I类携带式设备和II类设备,外壳可用抗拉强度不低于117.6N/mm2(12kg/mm2)、含镁量不大于0.5%(重量比)的轻合金制成。本质型设备的外壳材质可用含镁量不大于0.5%(重量比)的轻合金或表面电阻不大于1×109的塑料制成。
  
  三、防爆设备的标志
  
  防爆设备上必须印有产品的防爆标志,设备外壳的明显处应设置清晰永久性凸纹标志“Ex”,同时还应设置铭牌,并可靠地固定。设备上还应该有防爆型式标志,一般常见的防爆型式有隔爆型“d”,本质安全型“ia”和“ib”,增安型“e”、正压型“p”、充油型“o”、充砂型“q”、无火花型“n”、浇封型“m”、气密型“h”、特殊型“s”、粉尘防爆型“DIP”等,并顺次标明设备类别、气体级别(I类为矿井中甲烷较密的环境,IIA类为乙烷、丙烷、一氧化碳、甲醇、汽油等爆炸性气体混合物环境,IIB为煤气、乙烯等爆炸性气体混合物环境,IIC为氢气、乙炔等爆炸性气体混合物环境)、温度组别(一般有T1,T2,T3,T4,T5,T6等6种组别,温度由高到低,表示设备的最高表面温度不允许超过的值)等;防爆合格证编号;出产日期、产品编号、产品标准中指出必须注明的内容等。例如某款世国防爆摄像机上的防爆标志为“ExdIICT6”,它表示该款防爆摄像机采用隔爆型防爆型式,可用于含有爆炸性气体混合物为氢气和乙炔的环境中,设备的最高表面温度不能超过80℃。
  
  目前防爆摄像机的市场竞争非常激烈,虽然我们可以通过防爆等级和国家认证等级来认定某种防爆摄像机是否满足自己的要求,但是有很多厂家经常打着名牌的幌子,以次充好,拿着价格来误导客户,使很多工程商上当受骗。因此在这里,小编提醒各位有意购买防爆摄像机的客户们要擦亮眼睛,验证产品的等级合格证,多查看关于产品的评论,看自身比较适合哪个等级的产品,一般来说,肯定是等级越高,防爆性能越好,价格也就越高。
    
  防爆摄像机解析度技术分析
  
  说到防爆摄像机,衡量解析度的像素、线数和清晰度这几个参数就不可避免的要涉及到。然而很多工程商们在购买防爆摄像机的时候对这三个参数根本就无法搞清楚,有的人甚至连它们的概念都不知道。这也无可厚非,因为很多供应商在提供产品给工程商时,大家由于时间的问题,再加上参数之间关系与产品交易并没有多大影响,因此供应商和工程商一般只大概交涉像素的多少而已,而不会涉及到像素、线数和清晰度的关系问题。
  
  从某种程度上来说,防爆摄像机的像素、线数和清晰度这几个参数与大家经常使用的电脑显示器、电视机、手机显示屏的相关参数是一样的,三者都是对防爆摄像机画面质感的描述,这样有利于从多种角度了解把握防爆摄像机的画面质感,这也是很多人无法弄清它们之间关系的一个原因。那么在这里,世国科技以一家专业的防爆摄像机厂家的身份来为大家详细解答这三者之间的关系,为工程商们和有兴趣学习的人们提供一个参考。
  
  首先是防爆摄像机的像素,它是组成图像的基本元素,防爆摄像机的监控画面是由连续快速出现的图像组成的,而这些图像都是由一个一个像素点组成。就相当于把一副图像放大很多倍之后,再将它从左到右从上到下有规则的分成很多个格子,在每一个格子内填充一个颜色,再把图像缩小为原来的大小,这样就组成了一副我们平时看到的图像。而这些格子就相当于像素点,像素点数量的多少一般由厂家视情况而定。像素点越多,图像就越细腻越清晰,也就是分辨率越高。
  
  知道了防爆摄像机的像素后,再说一说清晰度和线数。我们通常所说的清晰度包括水平清晰度和垂直清晰度,图像像素点的数目可以从这两个指标得到。我们还是拿格子来说明,一幅图像被分为很多行和很多列格子,同一行格子从左到右有多少像素点,称为水平清晰度,同一列格子从上到下有多少像素点组成就称为垂直清晰度。由于每一行格子形成垂直方向的一个像素,因此我们也可以讲,“垂直清晰度”就是一幅图像由多少条“水平扫描线”组成。世国科技庄新表示:一幅图像有多少条水平扫描线是由信号格式决定的,因此只要信号格式确定了,垂直清晰度就确定了。对于PAL制来说,你最后看到的垂直分辨率是625。进一步讲,我们看到的一幅画面并不是由所有的625行组成。实际上,还有49行用于传输其它信息,比如闭合字幕、图文、测试信号等,同时当电子束从最底部回到最上部来开始扫描下一幅图像还需要一些时间。去掉这些我们“看不到”的行数,我们看到的一幅画面实际上最多由576行组成。这也是PAL制的最高垂直分辨率。更进一步,由于显像的原因和人的视觉特性,这576行只是理论上的分辨率而已。实际你“看到”的图像的垂直分辨率还必须乘以一个小于1的修正系数,这个系数称为Kell系数。对于隔行扫描,Kell系数0.7,因此对于PAL制来说,最后显示出来的图像的垂直清晰度是400线左右。实际观看测试图的时候,由于不考虑Kell系数,观察得到的垂直清晰度通常可以达到450线左右。
  
  垂直清晰度完全由信号格式决定,这非常易懂。而水平清晰度却是最容易令人混淆的概念,其中最大的问题就是因为水平清晰度有多种表达方式。在防爆摄像机这样的视频监控领域,我们更习惯使用“每图像高度”的像素多少来表示水平清晰度,或者称之为“电视线”。这种习惯的由来要追溯到电视机诞生的60年前。当时,由于信号的格式已经决定了图像的垂直清晰度,因此专家们的想法是用和垂直清晰相关的方式来表示水平清晰度。也就是说,到底是水平方向更清晰还是垂直方向更清晰,通过这个相对的清晰度表示就可以一目了然。由于这个原因,水平清晰度被定义为:在和屏幕高度相等的水平方向上可以显示的像素数。在这种定义下得到的清晰度就叫做“电视线”,也就是所谓的线数。所以,当仍然听到别人讲视频信号有多少清晰度的时候,它并不是指从图像最左边到最右边有多少像素组成,而是指在和图像高度相同的水平宽度上有多少像素。
  
  由防爆摄像机传出的图像并不是四四方方的,一般显示比例是4:3或者是16:9。也就是说,要得到与垂直清晰度相同的水平清晰度,水平方向的像素要达到垂直清晰度的4/3倍或者16/9倍。图像清晰度=信号源的图像质量×处理电路的处理水平×显示方式的显像质量。这三个因素都同等重要地决定最终的图像质量,一个都不能少。任何一个环节差都将导致最后图像的水平清晰度下降,即使有的产品提高了处理电路性能或显像性能,但是如果没有相应的信号源配合,也不能显著提高图像质量。世国科技黄工解释说,高清防爆监控系统需要的不仅仅是百万高清的防爆监控摄像机,还需要后端的处理和显示的高清,这样性能才能发挥的更好。
  
  同样作为评定防爆摄像机监控画面清晰程度的指标,像素、线数和清晰度三个指标对于工程商和用户们来说似乎有点多余,但对于每一个专业的厂家们来说,这三个指标是缺一不可的,是防爆摄像机厂家们为市场量身定做产品的衡量标准。然而值得肯定的是,在同一个产品中,这三个指标中的任何一个指标发生变化,另外两个指标也会变化,这也是三者的关系很少被人们关注的原因。

关键字:摄像机

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2013/0815/article_6090.html
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