Как да изберем плъзгащ се пръстен за камерни системи|PTZ, дрон и видео ръководство

A плъзгащ се пръстен за камера системае въртящият се интерфейс, който поддържа потока на захранване, контрол, видео и данни, докато камера, кардан, пан-накланяща се глава или инспекционен модул се въртят непрекъснато на 360 градуса. Без него кабелите се усукват, уморяват и в крайна сметка се провалят или дизайнът трябва да приеме ограничение на изкуствено въртене.

Не всеки фотоапарат има нужда от такъв. Но за PTZ камери за наблюдение, кардани за дронове, въртящи се камери за инспекция, роботизирани зрителни глави и панорамни платформи, контактният пръстен се превръща в една от частите, които най-вероятно ще решат дали цялата система работи надеждно или с прекъсвания. Това ръководство разглежда кога всъщност имате нужда от контактен пръстен, кой тип отговаря на коя камера, какво да потвърдите, преди да поръчате, и как да напишете спецификация, срещу която доставчикът може да цитира.

Наистина ли имате нужда от плъзгащ се пръстен за вашата камера?

Започнете с честен въпрос, защото плъзгащият пръстен добавя цена, въртящ момент и компонент на износване. Вероятно го правишнеима нужда от такъв, когато камерата се движи само в рамките на ограничена дъга (да речем 180 или 270 градуса) и никога не пресича една и съща точка два пъти в една посока. В тези случаи сервизен контур от гъвкав кабел, кабелна верига или просто софтуерно ограничение за ротация обикновено е по-евтино и по-надеждно.

Имате нужда от контактен пръстен, когато въртенето е непрекъснато и се повтаря в една и съща посока, когато продуктът трябва да работи години наред, без някой да пре-превърже кабел, или когато усукан кабел би прекъснал видео на живо или мрежова връзка в най-лошия възможен момент. Ако вашият механизъм се завърти над 360 градуса повече от няколко пъти на цикъл, приемете, че имате нужда от такъв и го проектирайте по-рано, вместо да преоборудвате по-късно.

Често срещани приложения на камерата и структурата, която пасва

Приложението прави повече от задаване на размера. Обикновено сочи към специфична структура на плъзгащия се пръстен, така че помага да се сдвои всеки случай на употреба с типа, към който инженерите посягат първо.

PTZ камери за наблюдение

PTZ камерите се движат непрекъснато и често пренасят захранване, управление на мотора, видео, Ethernet и RS485 на едно и също въртящо се съединение. За IP-базирани PTZ модули мрежовата връзка е крехката част: канал, който пропуска добре RS485, все още може да изпуска пакети на Gigabit Ethernet, ако импедансът и кръстосаното смущаване не се контролират. Външните модули добавят към списъка уплътнение, температурни промени и корозия.

Компактенплъзгащ пръстен на капсулатауправлява ниско{0}}контрола на скоростта и мощността; когато камерата е мрежова-базирана, по-безопасният избор е специален Ethernet-дизайн. Нашите изчерпателни бележки относноплъзгащи се пръстени за видеонаблюдение и видеонаблюдениенавлезете по-дълбоко в уплътняването и стабилността на сигнала за този клас камери.

Кардани за дронове и платформи за мобилни камери

При дрон всеки грам и всеки мили-нютон-метър въртящ момент са от значение. Излишният стартов въртящ момент не само губи батерията; той се бори със стабилизиращата верига, така че карданният мотор работи по-усилено, за да задържи позицията и стабилността на изображението страда. За тези платформи приоритетът е лек, нисък-въртящ моментминиатюрен пръстен на капсулатакоето добавя възможно най-малко съпротивление при въртене, като същевременно пренася видео и контролира надеждно при вибрации.

Системи за роботизирано зрение и машинно зрение

Главите на роботизирани камери комбинират данни за изображения с обратна връзка на двигателя, сигнали от енкодера, сензори и контролна комуникация, като всички се въртят през едно и също съединение много пъти на смяна. Тялото с -проходен отвор често е подходящо за шарнири на роботи и въртящи се маси, тъй като кабели или вал могат да преминат надолу по центъра. За тези смесени сигнали-и-натоварвания с обратна връзка, aпръстен за приплъзване на сигнала, създаден за използване от роботи, ROV и UAVобикновено е началната точка.

CCTV инспекция на тръби и въртящи се камери за инспекция

Тръбопроводи, инструменти за сондажи и ротационни ендоскопи работят в затворени, мокри и мръсни пространства. Плъзгащият пръстен трябва да е с малък външен диаметър, запечатан и изработен така, че да издържа на износване и проникване на влага. Запечатването не е задължително тук; аводоустойчив дизайн на хлъзгащ пръстени добре{0}}планираният изход на кабела обикновено има повече значение от изстискването на последния милиметър дължина.

Системи за излъчване, студио и панорамни камери

Системите за излъчване и панорамни предавания осигуряват високо{0}}честотно видео с много ниска толерантност към шума. В зависимост от формата, отговорът може да бъде коаксиален видео пръстен, анHD-SDI плъзгащ пръстен за видео, или, когато честотната лента и разстоянието надхвърлят това, което контактите могат да носят чисто, въртяща се връзка с оптични влакна.

Какви сигнали трябва да предава Плъзгащият пръстен на камерата?

Преди да изберете нещо, избройте всеки канал, който трябва да премине през въртящия се интерфейс. Повечето грешки при избора се връщат към преброяването само на захранващите проводници и забравянето на видео, обратна връзка, екраниране или данни.

Мощност

Потвърдете работното напрежение, непрекъснатия ток на канал, пиковия ток при стартиране и броя на захранващите вериги. Модулът на камерата сам по себе си черпи малко, но добавете двигатели за панорамно-накланяне, инфрачервени осветители, нагреватели или вентилатор и токът се покачва бързо. Като практичен навик, оразмерете непрекъснатия ток с височина, а не с точното номинално потребление, така че кратките пикове при стартиране да не се намират на границата на контакта.

Контролни сигнали

Панорама, накланяне, мащабиране, фокусиране, моторно задвижване и обратна връзка за позиция обикновено се изпълняват по RS485, RS232, CAN, TTL, енкодер или аналогови линии. Те са чувствителни-на смущения; отделянето им от захранващите канали вътре в пръстена и правилното заземяване на екраните върши по-голямата част от работата по поддържането им чисти.

Видео сигнали

Не третирайте видео линията като обикновен проводник. Аналогово видео, HD-SDI, 3G/6G/12G-SDI, LVDS и Camera Link всеки налага свои собствени изисквания за честотна лента, импеданс и екраниране, а съвременните високо{6}}скоростни SDI интерфейси се определят отПакет документи SMPTE ST 2082. Канал, който е проектиран за контролни сигнали, ще го покаже на видео като трептене, шум в изображението или пропуснати кадри. Посочете формата, разделителната способност и кадровата честота, типа кабел, импеданса, конектора и дали сигналът е коаксиален или диференциален.

Инженерна бележка: ако изображението е чисто, докато камерата е неподвижна, но трепти или се разкъсва по време на въртене, причината почти винаги е във въртящия се интерфейс, контактен шум, несъответствие на импеданса или лошо екраниране, а не самата камера. Този симптом е най-бързият начин да различите канал за видео-канал от преназначен сигнален канал.

Ethernet и високо{0}}скоростни данни

IP камерите, NVR и платформите за вградено виждане се нуждаят от 100M или Gigabit Ethernet, понякога с PoE. Те се управляват отIEEE 802.3 Ethernet стандарти, които определят очакванията за усуканата-двойка, импеданса и кръстосаните смущения, които ротационното съединение трябва да спазва. Потвърдете скоростта на данни, дали се изисква PoE, категорията на кабела, конектора и електромагнитната среда. Създаден с цел-Gigabit Ethernet контактен пръстенконтролира оформлението на двойката и пресичането по начин, по който един общ сигнален пръстен не го прави.

Оптични или RF канали

Когато честотната лента, разстоянието или устойчивостта на смущения надхвърлят това, което електрическите контакти могат да осигурят, преминете към оптика или RF. Авъртяща се връзка с оптични влакнаноси висока честотна лента при дълги разстояния със силна устойчивост на шум и aвисоко{0}}честотен RF въртящ се шарниробработва антени и микровълнови пътища. Посягайте към тях само когато контактите наистина не могат да отговорят на изискването; за повечето камери те не са необходими.

Сравнение на видовете плъзгащи се пръстени на камерата

Познаването на структурата ви помага да говорите с доставчик на правилния език и да избегнете прекалено-уточняване.

• Плъзгащ пръстен на капсулата- малък диаметър, без централен отвор, идеален за компактни PTZ глави и кардани, където окабеляването е леко. Започнете тук за повечето малки камери: вижтегама плъзгащи пръстени за капсули.
• Плъзгащ пръстен чрез-отвор (през-отвор).- централен отвор позволява на вал, кабел или оптичен път да минават през средата, което е подходящо за стави на роботи, въртящи се маси и по-големи PTZ механизми. Прегледайтечрез-плъзгащи пръстени с отворза типични размери на отвора.
• Пръстен за палачинки- плосък диск с нисък-профил за тясно аксиално пространство, където диаметърът е по-малко ограничен от дължината.
• Видео/коаксиални и Ethernet контактни пръстени- капсула или през-отворни тела, снабдени с импедансно-контролирани канали за SDI видео или мрежови данни.
• Фиброоптични и хибридни ротационни съединения- за видео с висока-честотна лента, дълги разстояния или комбинирано електрическо-плюс-оптично предаване по една ос.

Как да изберем плъзгащ се пръстен за системи с камери: ключови фактори за избор?

Добрият избор идва от цялата система, а не от едно число в листа с данни. Прегледайте ги заедно.

Вериги и ток

Създайте списък с канали, който разделя захранването, контрола, видеото, данните, енкодера и запазените линии и дефинирайте напрежение, ток, тип сигнал, размер на проводника и екраниране за всеки. Няколко запазени канала правят по-късните надстройки безболезнени; твърде много диаметър на надуване, въртящ момент и цена. Не вземайте размер само от текущия прототип, помислете за продукта за доставка.

Честотна лента за видео и данни

Пръстен, който е подходящ за ниско{0}}управление на скоростта, може да се повреди при HD видео или Gigabit Ethernet. Ако системата използва HD-SDI, 4K, Gigabit, USB или друг диференциален път, кажете го изрично, защото дизайнът на вътрешния канал трябва да съответства на сигнала, а не само на броя на щифтовете.

Размер, тегло и монтаж

Механичната интеграция е мястото, където проектите за камери най-често спират. Потвърдете външния диаметър, дължината, размера на проходния-отвор, ако е необходимо, дизайна на фланеца, посоката на изход на кабела, позицията на конектора и ограничението на теглото. Една проста рисунка или 3D модел предотвратява повечето от напред-и-назад. За дронове и компактни PTZ глави доминират малките и леки; за промишлени платформи издръжливостта и стабилността на монтажа често превъзхождат минималния размер.

Въртящ момент и скорост на въртене

Проверете началния въртящ момент, работния въртящ момент, максималната скорост и работния цикъл. При малък кардан първото нещо, което трябва да наблюдавате, не е текущият капацитет, а въртящият момент: твърде голямото съпротивление дестабилизира стабилизиращата верига, влошава проследяването и повишава консумираната мощност на двигателя. Конструкции с нисък-въртящ момент, като тозикапсула с много-вериги с нисък{0}}въртящ момент, съществуват специално за кардани и прецизни сканиращи глави.

Електрически шум и екраниране

Видеото и данните страдат първо, когато екранирането или оформлението на канала е лошо, показвайки се като нестабилни изображения, комуникационни грешки или периодична загуба на връзка. Отделете захранването от сигнала, използвайте екранирани и усукани-двойки за чувствителни линии, поддържайте видео коаксиално, където е необходимо, и заземете правилно. Нашата бележка зарешения за екраниране за надеждно предаване на сигналобхваща практическите възможности за избор на оформление.

IP рейтинг и защита на открито

Външните камери са изправени пред дъжд, прах, температурни промени, солена мъгла, UV и кондензация. IP рейтинг, определен от стандартаIEC 60529, описва защита срещу проникване на твърди частици и течности, но окончателното сглобяване на камерата също зависи от корпуса, кабелните изходи, конекторите и качеството на монтажа. Като грубо ръководство: IP54 е подходящ за защитено закрито-до-светло-използване на открито, IP65/IP66 се справя с дъжд и измиване на открити PTZ модули, а IP67 е за потапяне или тежки влажни среди, като проверка на тръби. Нашата разбивка наплъзгащ пръстен IP рейтингобяснява как да съпоставите кода със средата. За външните PTZ камери кабелните изходи и контролът на конденза често имат толкова голямо значение, колкото собствения IP номер на пръстена.

Срок на експлоатация и поддръжка

Свържете очаквания живот със скоростта на въртене, работния цикъл, контактния материал и колко достъпен е модулът. Пръстен на кула или запечатан вътре в машина трябва да бъде избран за ниска поддръжка, тъй като подмяната му е скъпа, дори когато частта е евтина.

Таблица за избор на пръстен за камера по приложение

Стандартен срещу персонализиран: Кое да изберете?

Стандартен контактен пръстен е подходящ, когато камерата използва често захранване и сигнали с ниска-скорост, има свободно място и живее в контролирана вътрешна среда. Преминете към потребителски, когато реалните условия надхвърлят това. Таблицата по-долу показва къде обикновено попада линията; нашето по-пълно обсъждане настандартни срещу потребителски хлъзгащи пръстенидобавя повече подробности.

При фотоапаратите персонализирането рядко е свързано с добавяне на сложност; това е да направите пръстена да отговаря на реалните механични, електрически и условия на околната среда. Ако вашият случай е в дясната-колона, aперсонализиран пръстен за видео или даннище ви служи по-добре, отколкото да налагате стокова част.

Контролен списък със спецификации за RFQ

Когато се свържете с доставчик, изпращането на тези подробности предварително превръща неясното запитване в точна оферта. Копирайте този списък и го попълнете.

• Приложение: PTZ, кардан на дрон, роботизирана глава, проверка на тръби, излъчване или тестова платформа.
• Списък с канали: всяко захранване, заземяване, управление, видео, Ethernet/USB, енкодер, сензор и запазена линия.
• Мощност: напрежение, непрекъснат ток на канал, пикова стойност при стартиране, брой вериги.
• видео: точен формат (напр. . 3G-SDI, 12G-SDI), разделителна способност и кадрова честота, тип кабел, конектор.
• данни: 100M или Gigabit Ethernet, PoE да/не, категория кабел, конектор.
• Механични: външен диаметър, дължина, размер на-отвора, фланец, посока на изход на кабела, ограничение на теглото, чертеж или 3D модел, ако е възможно.
• Движение: скорост на въртене, непрекъсната или периодична, очакван работен цикъл и експлоатационен живот.
• Околна среда: на закрито/на открито, температурен диапазон, влажност, излагане на прах или вода, вибрации и удари, необходим IP рейтинг.

Тестване и валидиране

За системите с камери само механичното изпитване на въртене не е достатъчно; сигналът трябва да бъде валидиран при същото движение. Реалистичният тест за приемане обхваща непрекъснатост и съпротивление на изолацията, измерване на въртящия момент, въртене-жизнен цикъл при проектната скорост и работен цикъл, повишаване на температурата при натоварване и проверка на уплътнението за околната среда за целевия IP рейтинг. На всичкото отгоре добавете тестовете за сигнали, които съответстват на полезния товар: проверка на качеството на видеото за трептене и изпуснати кадри при завъртане и тест за -загуба на Ethernet пакети и-за стабилност за мрежови камери. Ако искате базов метод, нашето ръководство закак да тествате плъзгащ пръстенопределя последователността.

Често срещани грешки, които трябва да избягвате

• Третиране на видео като нормален сигнал

• Видеото се нуждае от контролиран импеданс, честотна лента, екраниране и правилния конектор; общ канал няма да поддържа качество на изображението.

•  

• Пренебрегване на въртящия момент на малки кардани

• Дори при правилна електрическа част, излишният въртящ момент дестабилизира лекия кардан и повишава натоварването на двигателя.

•  

• Избор само по текущия рейтинг

• Ширина на честотната лента, размер, екраниране, скорост и среда тежат също толкова тежко.

•  

• Забравяйки опазването на околната среда

• Външните модули се нуждаят от уплътнение, контрол на кондензацията и устойчивост на корозия, а не само електрическа непрекъснатост.

•  

• Не оставя място за прокарване на кабели

• Посоката на изхода, радиусът на огъване и позицията на съединителя причиняват повече грешки при интегрирането, отколкото електричеството на пръстена.

Как да оценим производител на плъзгащи се пръстени?

Не всеки доставчик може да достави чист видео или Ethernet канал. Преди да се ангажирате, потвърдете, че могат да покажат тестови данни за точния тип сигнал, от който се нуждаете (SDI видео или Gigabit Ethernet, не само захранване), че ще прегледат чертеж и ще потвърдят механичния интерфейс и че могат да посочат реалистично време за изпълнение, примерни опции и експлоатационен живот за вашия работен цикъл. Доставчик, който пита за вашия видео формат, размер на отвора и среда, преди да цитира, обикновено е този, който разбира проблема.

Често задавани въпроси

Заключение

Изборът на плъзгащ се пръстен за система от камери започва с реалните работни условия на камерата: какво се върти, кои сигнали трябва да преминат през интерфейса, колко място имате и къде ще работи камерата. Една проста вътрешна въртяща се камера може да се нуждае само от компактна стандартна част, докато PTZ, дронове, роботизирани, инспекционни и излъчващи системи възнаграждават голямото внимание към целостта на сигнала, въртящия момент, екранирането, IP защитата и механичното прилягане.

Подгответе вашия списък с канали, интерфейс за видео и данни, текуща оценка, скорост на въртене, място за инсталиране и среда, след което ги споделете. С тези подробности доставчикът може да препоръча надеждно решение или aперсонализиран пръстен за приплъзване на камератасъответства на вашата система. Ако вече имате готова спецификация,изпратете го на нашия инженерен екипза преглед на избора и оферта.