СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СТЕКЛА ПЕРЕДНЕГО ОКНА КОЖУХА ВИДЕОКАМЕРЫ НАРУЖНОГО НАБЛЮДЕНИЯ И КОЖУХ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЭТОГО СПОСОБА Российский патент 2012 года по МПК H04N5/64 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области наружного видеонаблюдения и, более точно, к способам предотвращения загрязнения и очистки от загрязнения стекла переднего окна кожуха видеокамеры наружного наблюдения и к кожухам, в которых реализованы эти способы.

Кожух видеокамеры наружного наблюдения называют также футляром, оболочкой или контейнером этой камеры. В этот кожух помещается видеокамера и другое необходимое оборудование. Под загрязнением стекла переднего окна этого кожуха понимаются накапливание пыли, запотевание, накапливание капель воды, снега, обледенение этого стекла.

Изобретение может найти применение в различных охранных системах, в которых ведется наружное видеонаблюдение в различных погодных и иных условиях окружающей среды.

Уровень техники

Известен способ предотвращения загрязнения стекла переднего окна кожуха видеокамеры наружного наблюдения, состоящий в том, что над названным передним окном устанавливают крышку (колпачок), и кожух (футляр) видеокамеры наружного наблюдения, в котором этот способ реализован (см. патент России № RU 2280059, опубл. в 2006 г., по классу МПК H04N 5/225, «Футляр для телевизионной камеры»). Однако этот способ не полностью предохраняет от загрязнения переднее окно кожуха видеокамеры, так как не защищает это окно от попадания грязи по направлениям, не закрытым указанной защитной крышкой, например по направлению, перпендикулярному плоскости окна и проходящему через его центр. Кроме того, этот способ не позволяет очищать от загрязнения стекло этого окна.

Известен способ устранения запотевания, снега и обледенения защитного стекла объектива видеокамеры наружного наблюдения на основе автоматического регулирования температуры в корпусе, в котором находится это стекло, и устройство для реализации этого способа (см. патент США № US 7,440,025, опубл. в 2008 г., по классу США 348/373, «Defogging device for a surveillance camera»). Это устройство содержит датчик температуры окружающей среды, нагревательный элемент, систему автоматического регулирования, поддерживающую постоянную температуру, равную заранее выбранной, моющее средство. В указанном устройстве защитное стекло можно рассматривать как стекло переднего окна кожуха видеокамеры наружного наблюдения. Недостаток способа и устройства по патенту США №US 7,440,025 заключается в том, что они не помогут при потоках дождевой воды, при сильном загрязнении снегом и сильном обледенении, и не предохраняют от загрязнения пылью.

Известны способы защиты стекла переднего окна кожуха видеокамеры наружного наблюдения от грязи с помощью стеклоочистителя, с помощью очищающей жидкости, с помощью электронагревателя и кожух для реализации этих способов (см. патент США № US 6,674,476, опубл. в 1999 г., по классу США 348/375, «Outdoor housing for TV camera»). Однако эти способы являются способами очистки от грязи, а не способами предотвращения загрязнения стекла переднего окна кожуха видеокамеры наружного наблюдения. Кожух по указанному патенту США и реализованные в нем способы очистки являются прототипом предлагаемого изобретения.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение направлено на разработку способа предотвращения загрязнения стекла переднего окна кожуха видеокамеры наружного наблюдения и устройства (кожуха) для реализации этого способа, которые по сравнению с прототипом обеспечили бы технический результат в виде одновременного достижения следующих целей:

- предотвращение накапливания пыли, запотевания, накапливания капель воды, снега и обледенения стекла переднего окна кожуха видеокамеры наружного наблюдения;

- обеспечение охлаждения видеокамеры, находящейся внутри кожуха;

- создание оптимальных условий работы видеокамеры по температуре и влажности воздуха внутри кожуха;

- предотвращение засветки объектива видеокамеры прямыми солнечными лучами, что позволяет улучшить качество изображения в видеокамере.

При этом достижение первой из указанных целей является основным техническим результатом, а достижение остальных трех целей является дополнительным техническим результатом.

Этот технический результат достигается, во-первых, благодаря предлагаемому способу предотвращения загрязнения стекла переднего окна кожуха видеокамеры наружного наблюдения, установленной в закрытом корпусе этого кожуха, состоящему в том, что с наружной стороны этого стекла, расположенного в переднем торце этого корпуса, устанавливают трубу, первый (внешний) торец которой открыт окружающей среде, а второй (внутренний) торец которой прилегает к переднему торцу корпуса кожуха так, что наружная сторона этого стекла оказывается закрытой этим торцом трубы, и в этой трубе создают давление, превышающее давление снаружи нее, при помощи воздуходувной машины, устанавливаемой в закрытом корпусе кожуха и подающей сжатый воздух в трубу через одну или несколько щелей в закрытом этой трубой переднем торце корпуса кожуха, при этом сжатый воздух, подаваемый через воздуходувную машину в трубу, подогревают в закрытом корпусе кожуха при помощи нагревателя, которым управляют при помощи микропроцессорного блока управления, а воздух, поступающий на вход воздуходувной машины, очищают при помощи фильтра.

Это позволяет предотвратить накапливание пыли, запотевание, накапливание капель воды, снега и обледенение стекла переднего окна кожуха видеокамеры наружного наблюдения за счет подачи нагретого воздуха под давлением в трубу.

Одновременно это обеспечивает следующие преимущества:

- охлаждение видеокамеры, находящейся внутри кожуха, за счет циркуляции воздуха в закрытом корпусе кожуха;

- создание оптимальных условий работы видеокамеры по температуре и влажности воздуха внутри закрытого корпуса кожуха за счет нагрева воздуха в нем и управления этим нагревом;

- предотвращение засветки объектива видеокамеры прямыми солнечными лучами, благодаря тому, что труба защищает этот объектив от попадания на него этих лучей; это позволяет улучшить качество изображения в видеокамере.

Во-вторых, получению этого технического результата способствует то, что в предлагаемом способе при помощи микропроцессорного блока управления включают нагреватель, если в закрытом корпусе кожуха температура воздуха ниже заданного значения или если влажность воздуха в этом корпусе выше заданного значения, выключают нагреватель, когда температура воздуха в этом корпусе достигнет заданного значения, оптимального для работы видеокамеры, и при этом влажность воздуха будет находиться в допустимом диапазоне, и включают видеокамеру, когда в закрытом корпусе кожуха температура воздуха будет выше минимально допустимой для ее работы и влажность воздуха будет ниже максимально допустимой для ее работы.

Это позволяет создание оптимальных условий работы видеокамеры по температуре и влажности воздуха внутри закрытого корпуса кожуха за счет управления нагревом воздуха с использованием микропроцессора и датчиков температуры и влажности воздуха.

Получению этого технического результата также способствует то, что в предлагаемом способе внутренний диаметр внешнего торца трубы вычисляют по формуле:

D=(L+K+f)×M/f,

где D - внутренний диаметр внешнего торца трубы,

L - длина трубы, заданная в зависимости от условий применения, определяющих предотвращаемые случаи загрязнения прозрачного стекла переднего окна кожуха, и из конструктивных соображений,

К - расстояние от наружной стороны стекла до светочувствительного элемента видеокамеры, заданное из конструктивных соображений,

f - фокусное расстояние объектива видеокамеры,

М - длина диагонали светочувствительного элемента видеокамеры.

Это обеспечивает предотвращение загрязнения стекла переднего окна кожуха, не уменьшая угол зрения видеокамеры.

Этот же технический результат достигается тем, что в предлагаемом кожухе видеокамеры наружного наблюдения, содержащем закрытый корпус, в котором установлена эта видеокамера и в котором имеется переднее окно кожуха, состоящее из рамы и прикрепленного к ней прозрачного стекла, расположенного в переднем торце этого корпуса, с наружной стороны этого стекла установлена труба, первый (внешний) торец которой открыт для окружающей среды, а второй (внутренний) торец прилегает к переднему торцу корпуса кожуха так, что наружная сторона указанного стекла оказывается закрытой этим торцом трубы, а в раме окна в переднем торце закрытого корпуса сделаны одна или несколько щелей для прохождения воздуха из этого корпуса в трубу, причем внутри закрытого корпуса кожуха установлены воздуходувная машина для подачи сжатого воздуха в эту трубу через указанные щели, нагреватель потока сжатого воздуха, поступающего от этой машины, и микропроцессорный блок управления, соединенный с этим нагревателем, воздуходувной машиной и видеокамерой, а на входе компрессора установлен фильтр для очистки воздуха, поступающего в воздуходувную машину из внешней среды.

При этом из соображений конструктивного удобства в предлагаемом кожухе фильтр для очистки воздуха расположен со стороны заднего торца закрытого корпуса кожуха.

Получению этого технического результата способствует то, что в предлагаемом кожухе внутренний диаметр внешнего торца трубы выбран в соответствии с формулой:

D=(L+K+f)×M/f,

где D - внутренний диаметр внешнего торца трубы,

L - длина трубы, заданная в зависимости от условий применения, определяющих предотвращаемые случаи загрязнения прозрачного стекла переднего окна кожуха, и из конструктивных соображений,

К - расстояние от наружной стороны стекла до светочувствительного элемента видеокамеры, заданное из конструктивных соображений,

f - фокусное расстояние объектива видеокамеры,

М - длина диагонали светочувствительного элемента видеокамеры.

Это обеспечивает предотвращение загрязнения стекла переднего окна кожуха, не уменьшая угол зрения видеокамеры.

Получению технического результата также способствует то, что в предлагаемом кожухе его закрытый корпус состоит из двух частей - крышки и основания, на котором установлены названные видеокамера, воздуходувная машина, нагреватель потока сжатого воздуха, микропроцессорный блок управления и фильтр, причем передний торец этого корпуса, содержащий переднее окно кожуха с рамой и прикрепленным к нему прозрачным стеклом переднего окна кожуха, и задний его торец входят в состав указанного основания.

Это обеспечивает конструктивные удобства и удобства эксплуатации кожуха.

Получению технического результата способствует то, что в предлагаемом кожухе рама окна в переднем торце закрытого корпуса кожуха выполнена в виде имеющих плоские торцевые поверхности трех колец, расположенных одно за другим по проходящей через их центры продольной оси названной трубы и соединенных между собой по своим торцам, из которых первое (внутреннее) кольцо является внутренней частью указанной рамы, внутри второго кольца, расположенного между первым и третьим кольцом, закреплено прозрачное стекло переднего окна кожуха, на третьем (внешнем) кольце закреплена названная труба, а во втором и третьем кольцах сделаны пазы, при помощи которых образованы щели для подачи воздуха из закрытого корпуса кожуха в эту трубу.

Это обеспечивает удобную и надежную конструкцию рамы, позволяющую пропускать воздух из закрытого корпуса кожуха в трубу.

Получению технического результата способствует то, что в предлагаемом кожухе микропроцессорный блок управления содержит микропроцессор и соединенные с ним блок питания, датчик температуры воздуха внутри закрытого корпуса кожуха и датчик влажности воздуха внутри этого корпуса.

Это обеспечивает необходимые функциональные возможности блока управления.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан пример общего вида предлагаемого кожуха видеокамеры наружного наблюдения.

На фиг.2 приведен пример структуры предлагаемого кожуха (вид сверху при его снятой крышке).

На фиг.3 приведен пример кольцевой рамы переднего окна кожуха со щелями по краям торца кольца рамы (вид сверху).

На фиг.4 приведен пример кольцевой рамы переднего окна кожуха со щелями посередине торца кольца рамы, в той ее плоскости, в которой расположено стекло (вид сверху).

На фиг.5 приведен пример закрытого корпуса предлагаемого кожуха с поднятой крышкой и разобранной передней части кожуха - трубой и кольцевой рамой переднего окна кожуха.

На фиг.6 приведен пример структуры микропроцессорного блока управления предлагаемого кожуха.

На фиг.7 приведена геометрическая схема для вычисления внутреннего диаметра внешнего торца трубы предлагаемого кожуха.

На фиг.8 приведен пример блок-схемы алгоритма включения видеокамеры в микропроцессоре блока управления предлагаемого кожуха.

На фиг.9 приведен пример блок-схемы алгоритма включения и выключения нагревателя в микропроцессоре блока управления предлагаемого кожуха.

Осуществление изобретения

Описание предлагаемого кожуха

Предлагаемый кожух состоит из закрытого корпуса 1, предназначенного для установки в нем видеокамеры 2 наружного наблюдения, и трубы 3, установленной на переднем торце корпуса 1 (фиг.1, фиг.2). В переднем торце закрытого корпуса 1 сделано переднее окно кожуха, состоящее из рамы 4 и прикрепленного к ней прозрачного стекла 5 (фиг.2). Закрытый корпус 1 состоит из основания 6 и крышки 7, причем передний торец этого корпуса 1, содержащий раму 4 со стеклом 5, и задний торец корпуса 1 входят в состав основания 6 (фиг.1, фиг.2, фиг.5).

Первый (внешний) конец 8 трубы 3 открыт для окружающей среды, а второй (внутренний) торец трубы 3 закреплен на переднем торце закрытого корпуса 1 так, что наружная сторона прозрачного стекла 5 оказывается закрытой этим торцом трубы 3. В раме 4 сделаны одна или несколько щелей 9 (или, иначе говоря, каналов) для прохождения воздуха из закрытого корпуса 1 в трубу 3.

Внутренние поверхности основания 6 и крышки 7 могут быть покрыты теплоизоляционным материалом.

Внутри закрытого корпуса 1 установлены миниатюрная воздуходувная машина 10 для создания в трубе 3 давления, превышающего давление снаружи нее, нагреватель 11 потока сжатого воздуха, поступающего от воздуходувной машины 10 в трубу 3 через щели 9, микропроцессорный блок 12 управления, соединенный с нагревателем 11 и видеокамерой 2, а на входе воздуходувной машины 10 установлен фильтр 13 для очистки воздуха, поступающего в воздуходувную машину 10 из внешней среды (фиг.2).

В зависимости от условий применения в качестве миниатюрной воздуходувной машины 10 могут использоваться различные ее виды, например, вентилятор или компрессор. В частности, может быть использован миниатюрный вентилятор с расходом воздуха 0,5 м³/мин.

Из соображений конструктивного удобства фильтр 13 расположен со стороны заднего торца закрытого корпуса 1. Но возможны и другие варианты расположения фильтра 13. Фильтр 13 может быть выполнен как «внутренний» фильтр, расположенный целиком внутри закрытого корпуса 1, либо как «наружный» сменный фильтр 13, состоящий из двух частей: приемной части, расположенной внутри закрытого корпуса 1, и сменной части, расположенной снаружи корпуса и представляющей собственно сменный фильтр. На фиг.2 и фиг.5 показан «наружный» сменный фильтр 13. При этом на фиг.2 и фиг.5 части «наружного» фильтра 13 не показаны (не выделены отдельными позициями). При использовании «внутреннего» фильтра 13 для его замены необходимо предварительно открыть крышку 5. При использовании «наружного» сменного фильтра 13 открывать крышку для замены фильтра не требуется, достаточно заменить собственно сменный фильтр.

Рама 4 может быть выполнена в виде кольца, в торцах которого сделаны сквозные пазы 14 (фиг.3, фиг.4). Пазы 14 могут располагаться по краям торца кольца рамы 4, и в этом случае щели 9 образованы между их стенками и прозрачным стеклом 5 (фиг.3, фиг.5). Пазы 14 могут располагаться также не с краю торца кольца рамы 4 (фиг.4), и в этом случае щели 9 образованы стенками пазов 14.

Рама 4 может быть выполнена в виде имеющих плоские торцевые поверхности трех колец 15, 16, 17 (фиг.5), торцы которых соединены между собой. Кольца 15, 16, 17 расположены одно за другим по проходящей через их центры продольной оси трубы 3, установленной на переднем торце закрытого корпуса 1 кожуха. Первое (внутреннее) кольцо 15 является внутренней частью рамы 4. Внутри второго кольца 16, расположенного между первым кольцом 15 и третьим кольцом 17, закреплено прозрачное стекло 5 переднего окна кожуха. На третьем (внешнем) кольце 17 закреплена труба 3. Во втором кольце 16 сделаны пазы 18, а в третьем кольце 17 сделаны пазы 19. Каждому пазу 18 может соответствовать один паз 19. При помощи пар соответствующих друг другу пазов 18 и 19 в раме 4, собранной из колец 15, 16, 17, образованы щели 9 для подачи воздуха из закрытого корпуса 1 кожуха в трубу 3.

При сборке колец 15, 16, 17 в раму 4 внешняя торцевая поверхность первого (внутреннего) кольца 15 прилегает к внутренней торцевой поверхности второго кольца 16, а внешняя торцевая поверхность кольца 16 - к внутренней торцовой поверхности третьего (внешнего) кольца 17. Причем второе кольцо 16 прикреплено по своему внутреннему торцу к первому кольцу 15, а по своему внешнему торцу - к внутреннему торцу третьего кольца 17.

В первом кольце 15 пазы, аналогичные пазам 18 и 19, отсутствуют, если внутренний диаметр кольца 15 достаточно большой (больше, чем внутренний диаметр колец 16 и 17). Однако при необходимости в кольце 15 также могут быть сделаны пазы (на чертеже не показаны), аналогичные пазам 18 и 19 в кольцах 16 и 17 соответственно.

При сборке колец 15, 16, 17 в раму 4 каждая пара пазов 18, 19 вместе образует пространство, соответствующее одному из пазов 14, показанных на фиг.3, и тем самым образует щель (или, иначе говоря, канал) 9 для подачи воздуха из закрытого корпуса 1 в трубу 3.

Для крепления крышки 7 при ее закрытии к основанию 6 могут быть использованы, например, следующие фрагменты конструкций основания 6 и крышки 7, показанные на фиг.5 и фиг.1. В основании 6 сделаны отверстия 20 (фиг.5, фиг.1), через которые крышка 7 крепится к основанию 6 при помощи болтов (на чертежах не показаны). В основании 6 сделаны выступы 21 с отверстиями для этих болтов. А на крышке 7 сделаны выступы 22 с отверстием для этих болтов. При закрытой крышке 7 указанные болты проходят через отверстия 20 и отверстия, расположенные в выступах 22. В основании 6 по всему его верхнему контуру сделан паз 23, в который помещено уплотнение.

В состав микропроцессорного блока 12 управления входят микропроцессор 24 и соединенные с ним блок 25 питания, датчик 26 температуры воздуха внутри закрытого корпуса 1 и датчик 27 влажности воздуха внутри корпуса 1 (фиг.6). Датчики 26 и 27 могут выполнены на одной плате 28 датчиков температуры и влажности. Датчик 27 может быть выполнен как датчик относительной влажности, в связи с чем на плате 28 с ним может быть соединен выход датчика 26 температуры. Относительная влажность φ на выходе датчика 27 соответствует формуле:

φ=(ψ×100%)/ψ_max,

где ψ - текущая абсолютная влажность,

ψ_max - максимальная абсолютная влажность при заданной температуре.

Микропроцессорный блок 12 управления способен работать в широком диапазоне температур, например в интервале (-55°С, +125°С).

В микропроцессорном блоке 12 управления реализованы алгоритм управления включением видеокамеры 2 и алгоритм управления включением и отключением нагревателя 11. Эти алгоритмы, состоящие в обработке значений t температуры, поступающих от датчика 26 температуры, и значений φ влажности, поступающих от датчика 27 влажности, будут описаны в следующем разделе.

Средства ручного управления аппаратурой, установленной в закрытом корпусе 3 (видеокамерой 2, воздуходувной машиной 10, нагревателем 11, микропроцессорным блоком 12 управления), на чертежах не показаны.

Видеокамера 5, нагреватель 11 и воздуходувная машина 10 могут иметь собственные блоки питания, но могут быть и подсоединены к блоку 25 питания. Соединения шин питания этих узлов между собой на чертежах не показаны.

Труба 3 может быть выполнена в виде цилиндра или усеченного конуса, расширяющегося по направлению к ее внешнему торцу. Толщина стенок 29 трубы 3 выбирается из конструктивных соображений.

В предлагаемом кожухе внутренний диаметр внешнего торца трубы 3 выбран в соответствии с формулой:

где D - внутренний диаметр внешнего торца трубы 3,

L - длина трубы 3, заданная в зависимости от условий применения, определяющих предотвращаемые случаи загрязнения прозрачного стекла переднего окна кожуха, и из конструктивных соображений,

К - расстояние от наружной стороны стекла 5 до светочувствительного элемента видеокамеры 2, заданное из конструктивных соображений,

f - фокусное расстояние объектива видеокамеры 2,

М - длина диагонали светочувствительного элемента видеокамеры 2.

Например, при f=25 мм, М=6 мм, К=70 мм, L=300 мм

выбран диаметр D=95 мм.

Выбранный в соответствии с формулой (1) диаметр D трубы 3 обеспечивает, что труба 3 не сужает область зрения (видимости) видеокамеры 2 по сравнению с прототипом.

Вывод формулы (1) поясняется геометрической схемой на фиг.7, на которой показаны наблюдаемый объект, труба 3 и видеокамера 2 и их геометрические параметры, необходимые для вывода формулы (1). На этой геометрической схеме (фиг.7), кроме обозначений, указанных выше в формуле (1), использованы следующие обозначения:

F - задний фокус объектива видеокамеры 2,

α - угол зрения объектива видеокамеры 2.

В соответствии с геометрической схемой на фиг.7 справедливо выражение:

где все обозначения величин указаны выше.

Из выражения (2) получаем формулу (1).

В соответствии с геометрической схемой на фиг.7 минимально возможный диаметр d внутреннего торца трубы 3 должен быть:

где все величины определены выше.

Однако из конструктивных соображений удобно принять, что труба 3 имеет форму цилиндра и диаметр ее внутреннего торца равен D.

Степень защиты прозрачного стекла 5 от грязи будет тем выше, чем длиннее труба 3 (т.е., чем больше ее длина L) и чем больше отношение ее длины L к ее диаметру D. Это обусловлено тем, что удаляемым частицам инея, снега и других видов грязи нужно преодолеть большее расстояние в условиях противотока, создаваемого потоком воздуха, поступающего в трубу 3 под давлением из закрытого корпуса 1, и потоком грязи, поступающим во внешний торец 8 трубы 3 из окружающей среды, а также тем, что, чем меньше диаметр D трубы, тем больше скорость потока воздуха, поступающего в трубу 3 из закрытого корпуса 1 при заданной производительности воздуходувной машины 10.

Описание работы предлагаемого кожуха

В начале работы системы, состоящей из предлагаемого кожуха и видеокамеры 2, включают воздуходувную машину 10, микропроцессорный блок 12 управления и видеокамеру 2. При этом видеокамеру 2 включают автоматически в соответствии со следующим алгоритмом (фиг.8). В элементе 30 блок-схемы алгоритма проверяют текущее значение t температуры воздуха, поступившее от датчика 26, в элементе 31 проверяют значение φ влажности, поступившее от датчика 27. Включение видеокамеры 2 в элементе 32 производят, когда температура t воздуха в закрытом корпусе 1 будет выше минимально допустимой температуры t_{доп, min} для работы видеокамеры 2 и когда при этом текущее значение влажности φ воздуха в закрытом корпусе 1 будет меньше максимально допустимой влажности φ_{доп, max} для работы видеокамеры 2. Константы t_{доп, min} и φ_{доп, max} заданы в микропроцессоре 24 и могут быть изменены.

Например, t_{доп, min}=+10°С, φ_{доп, max}=90%.

Выключение видеокамеры 2 производит оператор, обслуживающий систему видеонаблюдения.

Включение и выключение нагревателя 11 производится автоматически в течение работы системы видеонаблюдения в соответствии со следующим алгоритмом (фиг.9). В элементах 33, 36 блок-схемы алгоритма проверяют текущие значения t, поступившие от датчика 26, а в элементах 34, 37 проверяют значения φ влажности, поступившие от датчика 27. Включение нагревателя 11 в элементе 35 производят, если в закрытом корпусе 1 температура t воздуха ниже заданного значения t_вкл (см. элемент 33) или если влажность φ воздуха в корпусе 1 выше заданного значения φ_вкл (см. элемент 34). Выключение нагревателя 11 в элементе 38 производят, когда температура t воздуха в корпусе 1 достигнет заданного значения t_выкл, принятого за оптимальное для работы видеокамеры 2, (см. элемент 36) и при этом влажность φ воздуха в закрытом корпусе 1 будет меньше заданного допустимого значения φ_выкл (см. элемент 37), т.е. когда эта влажность φ воздуха будет находиться в допустимом диапазоне:

0<φ<φ_выкл.

Константы t_вкл, t_выкл, φ_вкл, φ_выкл заданы в микропроцессоре 24 и могут быть изменены. Например:

t_вкл=+10°С, t_выкл=40°C,

φ_вкл=90%, φ_выкл=70%.

После выключения нагревателя 11 проверяют некоторое условие окончания работы системы видеонаблюдения (см. элемент 39), которое задано в микропроцессоре 24, и если оно не выполняется, то алгоритм вновь переходит к проверке условий включения нагревателя 11 (см. элементы 33 и 34). Если это условие выполняется, то алгоритм прекращает свою работу. Это условие может содержать проверку поступления сигнала прекращения работы, поданного оператором, обслуживающим систему видеонаблюдения.

Воздух из окружающей среды через фильтр 13 поступает в воздуходувную машину 10, при помощи которой создают в трубе 3 давление, превышающее давление снаружи нее. Из воздуходувной машины 10 поток сжатого воздуха поступает в нагреватель 11, проходя через который сжатый воздух нагревается. От нагревателя 11 поток нагретого сжатого воздуха через щели 9 в раме 4 подается в трубу 3. Нагретый поток сжатого воздуха, подаваемого под повышенным давлением, созданным воздуходувной машиной 10, предотвращает заполнение трубы 3 грязью, снегом, инеем, влагой, пылью и попадание их на прозрачное стекло 5.

Изобретение относится к способам предотвращения загрязнения стекла переднего окна кожуха видеокамеры (2) наружного наблюдения и к кожухам, в которых они реализованы. С наружной стороны этого стекла (5) устанавливают трубу (3), первый торец (8) которой открыт для окружающей среды, а второй торец закрывает указанное стекло. При помощи воздуходувной машины (10), установленной в кожухе, создают давление в этой трубе, превышающее давление снаружи нее, при помощи нагревателя (11) подогревают поток воздуха в закрытом корпусе (1) кожуха, а воздух, поступающий на вход воздуходувной машины, очищают при помощи фильтра (13). При помощи микропроцессорного блока (12) управляют нагревателем, воздуходувной машиной и видеокамерой. Технический результат: предотвращение накапливания пыли, запотевания, накапливания капель воды, снега, и обледенения стекла переднего окна кожуха видеокамеры наружного наблюдения. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ предотвращения загрязнения стекла переднего окна кожуха видеокамеры наружного наблюдения, установленной в закрытом корпусе этого кожуха, отличающийся тем, что с наружной стороны этого стекла, расположенного в переднем торце этого корпуса, устанавливают трубу, первый (внешний) торец которой открыт окружающей среде, а второй (внутренний) торец которой прилегает к переднему торцу корпуса кожуха так, что наружная сторона этого стекла оказывается закрытой этим торцом трубы, и в этой трубе создают давление, превышающее давление снаружи нее, при помощи воздуходувной машины, устанавливаемой в закрытом корпусе кожуха и подающей поток сжатого воздуха в трубу через одну или несколько щелей в закрытом этой трубой переднем торце корпуса кожуха, при этом поток сжатого воздуха, подаваемый через воздуходувную машину в трубу, подогревают в закрытом корпусе кожуха при помощи нагревателя, которым управляют при помощи микропроцессорного блока управления, а воздух, поступающий на вход воздуходувной машины, очищают при помощи фильтра.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при помощи микропроцессорного блока управления включают нагреватель, если в закрытом корпусе кожуха температура воздуха ниже заданного значения или если влажность воздуха в этом корпусе выше заданного значения, выключают нагреватель, когда температура воздуха в этом корпусе достигнет заданного значения, принятого за оптимальное для работы видеокамеры, и при этом влажность воздуха будет находиться в допустимом диапазоне, и включают видеокамеру, когда в закрытом корпусе кожуха температура воздуха будет выше минимально допустимой для ее работы и влажность воздуха будет ниже максимально допустимой для ее работы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что внутренний диаметр внешнего торца трубы вычисляют по формуле
D=(K+L+f)·M/f,
где
D - внутренний диаметр внешнего торца трубы;
L - длина трубы, заданная в зависимости от условий применения, определяющих предотвращаемые случаи загрязнения прозрачного стекла переднего окна кожуха, и из конструктивных соображений;
К - расстояние от наружной стороны стекла до светочувствительного элемента видеокамеры;
f - фокусное расстояние объектива видеокамеры;
М - длина диагонали светочувствительного элемента видеокамеры.

4. Кожух видеокамеры наружного наблюдения, содержащий закрытый корпус, в котором установлена эта видеокамера и в котором имеется переднее окно кожуха, состоящее из рамы и прикрепленного к ней прозрачного стекла, расположенного в переднем торце этого корпуса, отличающийся тем, что с наружной стороны этого стекла установлена труба, первый (внешний) торец которой открыт для окружающей среды, а второй (внутренний) торец прилегает к переднему торцу закрытого корпуса кожуха так, что наружная сторона указанного стекла оказывается закрытой этим торцом трубы, а в раме окна в переднем торце закрытого корпуса сделаны одна или несколько щелей для прохождения воздуха из этого корпуса в трубу, причем внутри закрытого корпуса кожуха установлены воздуходувная машина для создания в трубе давления, превышающего давление снаружи нее, нагреватель потока сжатого воздуха, поступающего от этой машины в эту трубу через указанные щели, и микропроцессорный блок управления, соединенный с этим нагревателем, воздуходувной машиной и видеокамерой, а на входе воздуходувной машины установлен фильтр для очистки воздуха, поступающего в воздуходувную машину из внешней среды.

5. Кожух по п.4, отличающийся тем, что фильтр для очистки воздуха расположен со стороны заднего торца закрытого корпуса кожуха.

6. Кожух по п.4, отличающийся тем, что внутренний диаметр внешнего торца трубы выбран в соответствии с формулой
D=(K+L+f)·M/f,
где
D - внутренний диаметр внешнего торца трубы;
L - длина трубы, заданная в зависимости от условий применения, определяющих предотвращаемые случаи загрязнения прозрачного стекла переднего окна кожуха, и из конструктивных соображений;
К - расстояние от наружной стороны стекла до светочувствительного элемента видеокамеры;
f - фокусное расстояние объектива видеокамеры;
М - длина диагонали светочувствительного элемента видеокамеры.

7. Кожух по п.4, отличающийся тем, что его закрытый корпус состоит из двух частей - крышки и основания, на котором установлены названные видеокамера, воздуходувная машина, нагреватель потока сжатого воздуха, микропроцессорный блок управления и фильтр, причем передний торец этого корпуса, содержащий переднее окно кожуха с рамой и прикрепленным к нему прозрачным стеклом переднего окна кожуха, и задний его торец входят в состав указанного основания.

8. Кожух по п.4, отличающийся тем, что рама окна в переднем торце закрытого корпуса кожуха выполнена в виде имеющих плоские торцевые поверхности трех колец, расположенных одно за другим по проходящей через их центры продольной оси названной трубы и соединенных между собой по своим торцам, из которых первое (внутреннее) кольцо является внутренней частью указанной рамы, внутри второго кольца, расположенного между первым и третьим кольцом, закреплено прозрачное стекло переднего окна кожуха, на третьем (внешнем) кольце закреплена названная труба, а во втором и третьем кольцах сделаны пазы, при помощи которых образованы щели для подачи воздуха из закрытого корпуса кожуха в эту трубу.

9. Кожух по п.4, отличающийся тем, что микропроцессорный блок управления содержит микропроцессор и соединенные с ним блок питания, датчик температуры воздуха внутри закрытого корпуса кожуха и датчик влажности воздуха внутри этого корпуса.