專利名稱：帶平衡輸出端的攝像機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種攝像機(jī)，特別涉及一種帶平衡輸出端的攝像機(jī)。
背景技術(shù)：
視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要用在工業(yè)、交通、商業(yè)、金融、樓宇等領(lǐng)域，是現(xiàn)代化管理、監(jiān)測(cè)控制的重要方法之一。它能實(shí)時(shí)、形象、真實(shí)地反映監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)，人們可以及時(shí)的獲得大量豐富的信息，極大地提高了管理效率。
攝像機(jī)是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的重要組成之一。目前，市場(chǎng)上通用的攝像
機(jī)只有一種輸出接口端，即非平衡輸出端，通常接口端子為標(biāo)準(zhǔn)的BNC視頻座，要求使用阻抗為75Q的同軸電纜與之連接進(jìn)行非平衡信號(hào)的傳輸。
從工程應(yīng)用上說(shuō)，按照現(xiàn)在的傳輸模式每一個(gè)攝像機(jī)都將引出一條同軸電纜線到控制室。因此造成以下兩方面的問(wèn)題1、使用的線材數(shù)量增加，而且隨著原材料的上漲導(dǎo)致同軸電纜成本越來(lái)越高，大大增加了工程成本；2、同軸電纜線徑較粗、線體較硬這就增加了使用線槽的數(shù)量和線管的直徑，增加了施工成本和難度。
從視頻信號(hào)傳輸上來(lái)說(shuō)，同軸電纜與之連接進(jìn)行非平衡信號(hào)的傳輸存在以下的問(wèn)題1、傳輸距離短。同軸電纜作為傳輸媒質(zhì)，其傳輸距按照"3db帶寬"這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求，并結(jié)合的電纜衰減特性，75-5電纜不超過(guò)3db失真度的傳輸距離150米；75-7電纜為236米。2、其抗干擾性差。 使用同軸電纜傳輸非平衡信號(hào)抗干擾常用的方式是:減小電纜外導(dǎo)體電阻 很小，或當(dāng)外界電磁干擾不是很強(qiáng)，感應(yīng)電流很小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也就很小， 而且需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于視頻信號(hào)，這就是同軸電纜屏蔽干擾的方法，但是在施 工過(guò)程中當(dāng)BNC視頻座沒(méi)有焊接好、接觸不良、編織層在穿管時(shí)被拉斷、 或在電梯隨行電纜中，長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)彎曲加上垂直重力作用編織層被逐步拉 斷時(shí)，都會(huì)造成外導(dǎo)體電阻增加，導(dǎo)致"干擾感應(yīng)電壓"升高"干擾" 出現(xiàn)；工程中的"地電位"干擾也是通過(guò)同軸電纜外導(dǎo)體電阻起作用，如 接地不好，干擾非常強(qiáng)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種帶平衡輸出 端的攝像機(jī)。 、
本實(shí)用新型的內(nèi)容是 一種帶平衡輸出端的攝像機(jī)，包括鏡頭(1)、 攝像頭(2)、圖像采集電路(3)、中央處理器(4)、云臺(tái)(5)、總線通信 接口 (6)和非平衡輸出接口 (7)，所述中央處理器(4)的非平衡輸出端 還與一非平衡轉(zhuǎn)平衡電路(8)的輸入端對(duì)應(yīng)相連，所述非平衡轉(zhuǎn)平衡電 路(8)的輸出端與平衡輸出接口 (9)相連。
本實(shí)用新型的內(nèi)容中所述非平衡轉(zhuǎn)平衡電路(8)可以為無(wú)源電路， 所述無(wú)源電路由三個(gè)電感L1、 L2、 L3，電容C1和電阻R1構(gòu)成，所述電 感L1的(a)腳與中央處理器(4)的非平衡輸出端Video+腳連接， 電感L1的(b)腳與平衡輸出接口 (9)的UTP+腳以及電感L2的(c) 腳連接，所述電感L2的(d)腳與電容Cl的(e)腳和電阻Rl的(g)腳連接，所述電容C1的(f)腳、電阻R1的(h)腳和電感L3的(m) 腳與中央處理器(4)的非平衡輸出端Video-腳連接，所述電感L3的 (n)、腳與平衡輸出接口 (9)的UTP-腳連接。
本實(shí)用新型的內(nèi)容中所述非平衡轉(zhuǎn)平衡電路(8)可以為有源電路， 所述有源電路由電源電路(8-1)，輸入輸出浪涌保護(hù)電路(8-4)，非平 衡-平衡轉(zhuǎn)換器(8-2) ， RC增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路(8-3)構(gòu)成，所述電源電 路(8-1)的輸入端與電源連接，所述電源電路(8-1)輸出端與輸入輸出 浪涌保護(hù)器(8-4)相連，所述輸入輸出浪涌保護(hù)器(8-4)的輸入端與中 央處理器(4)的非平銜信號(hào)輸出端的Video腳對(duì)應(yīng)相連，所述輸入輸出 浪涌保護(hù)器(8-4)對(duì)所接收的非平衡信號(hào)和輸入的電源信號(hào)進(jìn)行保護(hù)后 與非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器(8-2)連接，所述的非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器(8-2)還 與一個(gè)RC增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路(8-3 )相連，通過(guò)RC增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路(8-3)
對(duì)所輸入信號(hào)根據(jù)傳輸距離的遠(yuǎn)近調(diào)節(jié)增益后反饋到非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器 (8-2)，由平衡輸出接口 (9)輸出平衡信號(hào)。
本實(shí)用新型的內(nèi)容中所述電源電路(8-1)由整流器D3-D6，濾波電容 C2、 C5和限流電阻R2，集成電路IC1 IC2 (BM34063)，電阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，電容C3、 C4、 C6、 C7、 C14、 C15、 C16、 C17，電感L1、 L2 及二極管D8、 D9連接而成。
本實(shí)用新型的內(nèi)容中所述非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器(8-2)由集成塊 IC3-EL5171IS，電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26連接而成。
本實(shí)用新型的內(nèi)容中是所述RC增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路(8-3)由電阻R19、 R20、 R21，電容Cll、 C12、 C13及2位開(kāi)關(guān)S1連接而成。本實(shí)用新型的內(nèi)容中所述輸入輸出浪涌保護(hù)器(8-4)由氣體放電管
D2、 D14、 D33、 D34、 D35， TVS放電管D1、 D15、 D25、 D28、 D30、 D31,開(kāi) 關(guān)二極管D21、 D22、 D23、 D24，限流電阻R27、 R28，連接而成。
本實(shí)用新型的內(nèi)容中所述平衡輸出接口 (9)是壓線端子或插線端 子或RJ45或RJ43或插針或直接引線。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是在保留現(xiàn)有的非平衡輸 出端的情況下，通過(guò)在攝像機(jī)內(nèi)部增加一個(gè)非平衡轉(zhuǎn)平衡電路將傳統(tǒng)的非 平衡信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換成平衡信號(hào)，并通過(guò)壓線端子或插線端子或RJ45或 RJ43或插針或直接連接雙絞線將視頻信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸，這樣在傳 輸距離、抗干擾效果、使用傳輸媒質(zhì)方面都有非常大的改善。極大的減少 工程施工成本和難度，提高了工程質(zhì)量，增加了工程設(shè)計(jì)的靈活性。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例電路框圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例無(wú)源的非平衡轉(zhuǎn)平衡電路圖； 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例有源的非平衡轉(zhuǎn)平衡電路框圖； 圖4、圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例有源的非平衡轉(zhuǎn)平衡電路的電路圖。 圖中1—鏡頭，2—攝像頭，3—圖像采集電路，4一中央處理器，5 一云臺(tái)，6—總線通信接口， 7—非平衡輸出接口， 8—非平衡轉(zhuǎn)平衡電路， 9—平衡輸出接口， 8-1—電源電路，8-2—非平衡-平衡轉(zhuǎn)化器，8-3— RC增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路，8-4—輸入輸出浪涌保護(hù)電路，a、 b—電感Ll的 腳，c、 d—電感L2的腳，m、 n—電感L3的腳，e、 f一電容Cl的腳， g、 h—電阻R1的腳。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
圖1中，帶平衡輸出端的攝像機(jī)，包括鏡頭l、攝像頭2、圖像采集 電路3、中央處理器4、云臺(tái)5、總線通信接口 6和非平衡輸出接口 7，中 央處理器的非平衡輸出端還與一非平衡轉(zhuǎn)平衡電路8的輸入端對(duì)應(yīng)相連， 非平衡轉(zhuǎn)平衡電路8的輸出端與平衡輸出接口 9相連。
圖2中，非平衡轉(zhuǎn)平衡電路8為無(wú)源電路，無(wú)源電路由三個(gè)電感L1、 L2、 L3，電容C1和電阻R1構(gòu)成，電感L1的a腳與中央處理器4的非 平衡輸出端Video+腳連接，電感Ll的b腳與平衡輸出接口 9的UTP+ 腳以及電感L2的c腳連接，電感L2的d腳與電容Cl的e腳和電阻 Rl的g腳連接，電容Cl的f腳、電阻R1的h腳和電感L3的m腳 與中央處理器4的非平衡輸出端Video-腳連接，電感L3的n腳與平 衡輸出接口 9的UTP-腳連接。
其中非平衡信號(hào)輸入非平衡轉(zhuǎn)平衡電路8后，由電感Ll、 L2、 L3進(jìn)行信號(hào)阻抗匹配的轉(zhuǎn)換，將輸入的非平衡信號(hào)的阻抗轉(zhuǎn)換成為 適合雙絞線傳輸?shù)淖杩箙?shù)，以滿足外接雙絞線進(jìn)行傳輸?shù)囊蟆?Rl、 Cl將已經(jīng)進(jìn)行了轉(zhuǎn)抗轉(zhuǎn)換的電信號(hào)進(jìn)行波形修整濾除部分干擾 信號(hào)，保證輸出一高質(zhì)量的平衡信號(hào)。
圖3中，非平衡轉(zhuǎn)平衡電路8為有源電路，有源電路由電源電路8-l， 輸入輸出浪涌保護(hù)電路8-4，非平衡-平衡轉(zhuǎn)化器8-2， RC增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電 路8-3構(gòu)成，電源電路8-1的輸入端與電源連接后，電源電路8-1將電壓 轉(zhuǎn)換成為適合非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器8-2及RC增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路8-3的工作電壓后輸出到輸入輸出浪涌保護(hù)器8-4，輸入輸出浪涌保護(hù)器8-4的輸入 端與中央處理器4的非平衡信號(hào)輸出端的Video正負(fù)接口對(duì)應(yīng)相連，輸入 輸出浪涌保護(hù)器8-4對(duì)所接收的非平衡信號(hào)和輸入的電源信號(hào)進(jìn)行保護(hù)后 與非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器8-2連接，非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器8-2還與一個(gè)RC增 益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路8-3相連，通過(guò)RC增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路8-3對(duì)所輸入信號(hào) 根據(jù)傳輸距離的遠(yuǎn)近調(diào)節(jié)增益后反饋到非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器8-2，由平衡輸 出接口9輸出平衡信號(hào)。
圖4、圖5所示非平衡轉(zhuǎn)平衡電路8的有源電路電路圖為現(xiàn)有技術(shù)， 其中電源電路8-1部分由整流器D3-D6，濾波電容C2、 C5和限流電阻 R2，集成電路IC1IC2 (BM34063)，電阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，電容 C3、 C4、 C6、 C7、 C14、 C15、 C16、 C17，電感Ll、 L2及二極管D8、 D9 連接而成；電源輸入經(jīng)D3-D6整流C2濾波后得到不大于34V的直流電壓， 經(jīng)IC1恒流開(kāi)關(guān)電源集成塊、電阻R3-R5、濾波電容C4,電感Ll調(diào)制輸出 標(biāo)準(zhǔn)+5V電壓；進(jìn)IC2恒流開(kāi)關(guān)電源集成塊電阻R6-R8、濾波電容C7，電 感L2調(diào)制輸出標(biāo)準(zhǔn)的-5V電壓。非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器8-2由集成塊 IC3-EL5171IS，電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26連接而成。
非平衡的視頻信號(hào)經(jīng)R18阻抗匹配輸入到IC3集成塊的2腳后，經(jīng)過(guò) 非平衡-平衡轉(zhuǎn)換、預(yù)提升放大轉(zhuǎn)化成平衡的視頻信號(hào)從IC3的6腳和7 腳平衡輸出，經(jīng)R25、 R26阻抗匹配驅(qū)動(dòng)雙絞線。
RC增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路8-3由電阻R19、 R20、 R21，電容Cll、 C12、 C13及2位開(kāi)關(guān)S1連接而成，調(diào)節(jié)R19-R21、 C11-C13與IC3的1腳和4 腳之間組成的RC增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路可調(diào)節(jié)傳輸器的本級(jí)增益，2位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)可作為三級(jí)增益調(diào)節(jié)，適合不同距離的驅(qū)動(dòng)輸出增益調(diào)節(jié)。
輸入輸出浪涌保護(hù)器8-4由氣體放電管D2、 D14、 D33、 D34、 D35， TVS放電管Dl、 D15、 D25、 D28、 D30、 D31，開(kāi)關(guān)二極管D21、 D22、 D23、 D24，限流電阻R27、 R28，連接而成。電源輸入第一級(jí)為玻璃氣體放電管， 進(jìn)行高壓泄放，第二級(jí)為T(mén)VS瞬變管，進(jìn)行殘壓保護(hù)，中間串聯(lián)一個(gè)溫度 系數(shù)限流電阻，防止后級(jí)TVS管工作過(guò)程中續(xù)六流造成的短路現(xiàn)象，TVS 管的最小工作電壓要大于電源的最大工作電壓。視頻輸入非平衡端第一級(jí) 對(duì)地并聯(lián)一個(gè)低電容，速度極快的氣體放電管進(jìn)行高壓保護(hù)，第二級(jí)采用 2個(gè)反向并聯(lián)的低電容TVS瞬變管進(jìn)行殘壓保護(hù)，以減少節(jié)電容對(duì)視頻信 號(hào)高頻部分的影響。視頻輸出平衡端第一級(jí)地-地、線-線之間各并聯(lián)一個(gè) 低電容，速度極快的氣體放電管進(jìn)行高壓防護(hù)，第二級(jí)線-地之間釆用2 個(gè)反向并聯(lián)的低電容TVS瞬變管進(jìn)行高壓防護(hù)，以減少節(jié)電容對(duì)視頻信號(hào) 高頻部分的影響。TVS管的最小保護(hù)電壓要大于IC3的最大工作電壓。
平衡輸出接口 9是壓線端子或插線端子或RJ45或RJ43或插針或直接 引線。
帶平衡輸出端的攝像機(jī)通過(guò)機(jī)殼內(nèi)部的非平衡轉(zhuǎn)平衡電路8將標(biāo)準(zhǔn) 視頻信號(hào)接口75Q、非平衡方式，轉(zhuǎn)換為100Q、平衡方式，通過(guò)外部 的平衡輸出接口 9，利用雙絞線代替視頻線將視頻信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸， 將監(jiān)控?cái)z像機(jī)和雙絞線視頻傳輸器有機(jī)的結(jié)合為 一體以降低成本同時(shí)提 高可靠性和視頻畫(huà)面的質(zhì)量，后端一般采用加入平衡/非平衡轉(zhuǎn)換器的有 源接收器將平衡信號(hào)還原成后端監(jiān)視器等傳統(tǒng)視頻設(shè)備能夠直接使用的 非平衡信號(hào)，以適用不同的傳輸距離，提高抗干擾能力。
權(quán)利要求1、一種帶平衡輸出端的攝像機(jī)，包括鏡頭、攝像頭、圖像采集電路、中央處理器、云臺(tái)、總線通信接口和非平衡輸出接口，其特征是所述中央處理器(4)的非平衡輸出端還與一非平衡轉(zhuǎn)平衡電路(8)的輸入端對(duì)應(yīng)相連，所述非平衡轉(zhuǎn)平衡電路(8)的輸出端與平衡輸出接口(9)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶平衡輸出端的攝像機(jī)，其特征是所述 非平衡轉(zhuǎn)平衡電路(8)為無(wú)源電路，所述無(wú)源電路由三個(gè)電感Ll、 L2、 L3，電容Cl和電阻Rl構(gòu)成，所述電感Ll的(a)腳與中央處理器(4) 的非平衡輸出端Video+腳連接，電感L1的(b)腳與平衡輸出接口 (9)的 UTP+腳以及電感L2的(c)腳連接，所述電感L2的(d)腳與電容Cl的(e)腳和電阻R1的(g)腳連接，所述電容C1的(f)腳、電阻R1的(h) 腳和電感L3的(m)腳與中央處理器(4)的非平衡輸出端Video-腳連接， 所述電感L3的.(n)腳與平衡輸出接口 (9)的UTP-腳連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶平衡輸出端的攝像機(jī)，其特征是所述 非平衡轉(zhuǎn)平衡電路(8)為有源電路，所述有源電路由電源電路(8-1), 輸入輸出浪涌保護(hù)電路(8-4)，非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器(8-2) ， RC增益調(diào)節(jié) 補(bǔ)償電路(8-3)構(gòu)成，所述電源電路(8-1)的輸入端與電源連接，所述 電源電路(8-1)輸出端與輸入輸出 良涌保護(hù)器(8-4)相連，所述輸入輸 出浪涌保護(hù)器(8-4)的輸入端與中央處理器(4)的非平衡信號(hào)輸出端的 Video腳對(duì)應(yīng)相連，所述輸入輸出浪涌保護(hù)器(8-4)對(duì)所接收的非平衡信 號(hào)和輸入的電源信號(hào)進(jìn)行保護(hù)后與非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器(8-2)連接，所述的非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器(8-2)還與一個(gè)RC增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路(8-3)相連， 通過(guò)RC增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路(8-3)對(duì)所輸入信號(hào)根據(jù)傳輸距離的遠(yuǎn)近調(diào)節(jié) 增益后反饋到非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器(8-2)，由平衡輸出接口 (9)輸出平衡 信號(hào)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶平衡輸出端的攝像機(jī)，其特征是所述電 源電路(8-l)由整流器D3-D6，濾波電容C2、 C5和限流電阻R2，集成電路IC1 IC2 (BM34063)，電阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，電容C3、 C4、 C6、 C7、 C14、 C15、 C16、 C17，電感L1、 L2及二極管D8、 D9連接而成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述"帶平衡輸出端的攝像機(jī)，其特征是所述 非平衡-平衡轉(zhuǎn)換器(8-2)由集成塊IC3-EL5171IS，電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26連接而成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶平衡輸出端的攝像機(jī)，其特征是所述RC 增益調(diào)節(jié)補(bǔ)償電路(8-3)由電阻R19、 R20、 R21，電容Cll、 C12、 C13及2位 開(kāi)關(guān)S1連接而成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶平衡輸出端的攝像機(jī)，其特征是所述輸 入輸出浪涌保護(hù)器(8-4)由氣體放電管D2、 D14、 D33、 D34、 D35， TVS放電 管D1、 D15、 D25、 D28、 D30、 D31，開(kāi)關(guān)二極管D21、 D22、 D23、 D24，限 流電阻R27、 R28，連接而成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶平衡輸出端的攝像機(jī)，其特征是所述平 衡輸出接口 (9)是壓線端子或插線端子或RJ45或RJ43或插針或直接引線。
專利摘要一種帶平衡輸出端的攝像機(jī)包括鏡頭、攝像頭、圖像采集電路、中央處理器、云臺(tái)、總線通信接口和非平衡輸出接口，所述中央處理器的非平衡輸出端還與一非平衡轉(zhuǎn)平衡電路的輸入端對(duì)應(yīng)相連，所述非平衡轉(zhuǎn)平衡電路的輸出端與平衡輸出接口相連。采用本實(shí)用新型可以在保留現(xiàn)有的非平衡輸出端的情況下，通過(guò)在攝像機(jī)內(nèi)部增加一個(gè)非平衡轉(zhuǎn)平衡電路將非平衡信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換成平衡信號(hào)，并通過(guò)壓線端子或插線端子或RJ45或RJ43或插針或直接連接雙絞線將視頻信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸，這樣在傳輸距離、抗干擾效果、使用傳輸媒質(zhì)方面都有非常大的改善。極大的減少工程施工成本和難度，提高了工程質(zhì)量，增加了工程設(shè)計(jì)的靈活性。
文檔編號(hào)H04N5/225GK201409172SQ200920080229
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者劉建康, 寧 楊 申請(qǐng)人:四川九洲應(yīng)用電子系統(tǒng)有限責(zé)任公司