Монтаж видеокамеры на вибрирующую поверхность

18 January

Название статьи я взял из заголовка беседы на сайте Яплакал, где эта тема обсуждалась.

Как-то обратились к нам осенью 2018 сразу два коллеги со своими проблемами: IP-камеры, говорят, ломаются от вибрации (оптика летит, в основном), менять не успеваем – в одном месте оператор наблюдает за производством щебня, второй аналогичный случай на горнообогатительном комбинате. Тогда этим вопросом решили заняться, но не сложилось как-то, сейчас уже второй подход, в результате вес взяли – есть готовый продукт

Приборная монтажная платформа виброзащитная вертикальной установки ПМП-ВЗ В

Подробнее можно прочитать в ТЕХНИЧЕСКОМ ОПИСАНИИ, здесь даю только изображения с кратким комментарием. ПМП-ВЗ устанавливается на вертикальных поверхностях – стенах, строительных конструкциях, столбах, различном оборудовании. Выполняет задачу защиты от вибрационных воздействий и ударных нагрузок. В качестве полезной нагрузки может выступать любое оборудование, содержащее чувствительные к вибрации элементы.

Пример установки купольной видеокамеры на вертикальной поверхности.  ПМП-ВЗ монтируется на стене ангара, рубке корабля, конструкции машины (слева) или на столбе, трубостойке (справа).
Пример установки купольной видеокамеры на вертикальной поверхности. ПМП-ВЗ монтируется на стене ангара, рубке корабля, конструкции машины (слева) или на столбе, трубостойке (справа).

Разработана линейка платформ с несколькими типоразмерами, рассчитанных на различный вес закрепляемого оборудования.

Платформа состоит из двух основных частей – монтажного основания (жестко закрепляемая часть) и монтажной площадки (амортизируемая часть). Они выполнены из прочного, негорючего, стойкого к различным воздействиям композитного материала, в котором легко отсверлить отверстия для крепления. Монтажная площадка подвешена на двух тросовых виброизоляторах. На монтажных площадках могут быть закреплены утяжелители для повышения инерционности и расширения весового диапазона полезной нагрузки.

Проблема №1 «Скачет» или дрожит изображение.

Есть программные продукты, которые в той или иной мере эту проблему дрожания изображения устраняют – их нужно упомянуть, но к теме обсуждения это не относится.

Существуют электромеханические системы, которые стабилизируют положение видеокамеры в пространстве по трем координатам – например, как в ЭТОМ ВИДЕО. В идеальном случае такая система может обеспечить как стабилизацию передаваемого камерой изображения, так и защиту от вибрации и ударных нагрузок. Основных недостатка у такого решения всего два – цена и сложность (много компонентов – отсюда автоматически снижение надежности).

Мы будем говорить о простых, надежных и недорогих решениях, которые предназначены для предотвращения механических повреждений. Так как снижение амплитуды и ускорения при изменении положения объектива виброамортизаторы тоже дают – будем считать это просто небольшим бонусом, но многого для улучшения качества картинки ожидать не следует.

Проблема №2 - повреждение видеокамер. Именно с ней мы и боремся.

Информация от наших заказчиков и из нескольких форумов.

Места установки камер: производства с источниками вибрации (камеры закреплены на козловых кранах, конструкциях ангаров, транспортерах, непосредственно на оборудовании); транспортные объекты (мосты, опоры контактной сети, тросы, натянутые над дорогой и т.п.).

Источники вибрации: производственное оборудование, проезжающий авто- и жд транспорт, колебания конструкция из-за ветра.

Наблюдались следующие проблемы: расфокусировка объективов, повреждение электромеханики управляемых объективов, повреждение поворотных механизмов, небольшие механические повреждения. Вполне вероятно, что на большой выборке могут наблюдаться повреждения контактов, паек и т.п.

Чтобы понять, почему вибрация так опасна, посмотрите на картинку ниже: слева – поворотная камера со снятым колпаком, справа – моторизованный объектив IP-камеры с изменяемым фокусным расстоянием. Двигатели и приводы хорошо видны. А ведь есть еще камеры, где есть и поворотный механизм, и сервопривод объектива для изменения фокусного расстояния и угла обзора. Даже для обычной камеры с неподвижными деталями вибрация и ударные воздействия ничего хорошего не обещают, тем более такие – с электродвигателями, приводами и другой механикой.

Слева: камера с поворотным механизмом. Справа: варифокальный объектив с двумя электромоторами и сервоприводом.
Слева: камера с поворотным механизмом. Справа: варифокальный объектив с двумя электромоторами и сервоприводом.

Виброустойчивые камеры. Их на рынке достаточно, и не только импортных, но и от отечественных производителей – с разной ценой и функционалом.

Не будем рассматривать вариант сложных электромеханических систем, (уже сказано выше, но все-таки повторюсь) которые позволяют камере сохранять свое положение в пространстве несмотря на вибрацию конструкции, на которой система установлено. Это дорого и не очень надежно (так как внутри датчики, приводы, управляющая электроника), есть дополнительные ограничения и требования по монтажу, климатике, обслуживанию. Добавьте сюда сроки поставки и логистику.

Виброустойчивая камера или обычная камера на виброзащитной платформе – какой вариант выбрать.

Чтобы выбрать, нужно взвесить все «за» и «против» для каждого конкретного случая.

Удобство монтажа и эксплуатации. С одной стороны, установить одно устройство (виброустойчивую камеру) легче чес два (камеру и платформу). В каких-то случаях может иметь значение занимаемый объем. С другой стороны, ПМП-ВЗ дает больше вариантов установки. Закрепить камеру на монтажной площадке ПМП-ВЗ можно в удобном месте, заранее и потом установить на монтажное основание ПМП-ВЗ.

Цена самой дешевой виброустойчивой камеры будет примерно равна или даже меньше, чем цена камеры и монтажной платформы. Виброустойчивая камера средней ценовой категории будет однозначно дороже, чем такая же камера без виброзащиты и ПМП-ВЗ.

Защита от вибрации – собственно это и является задачей. Чтобы понять, какой вариант лучше обеспечивает защиту надо учитывать на вероятные характеристики вибрационного и ударного воздействия, стойкость камеры к нему, а также способность платформы от него защищать. Нужно лишь добавить, что из-за небольшого объема и веса деталей камеры возможности виброамортизаторов, установленных в ней, ограничены (это может быть просто заливка силиконовым компаундом).. В ПМП-ВЗ таких проблем нет, конструкция позволяет установить тросовые виброизоляторы и увеличить вес (а таким образом и инерционность) амортизируемой части за счет дополнительных утяжелителей.

Последнее по порядку, но не по важности. Применение виброзащитной платформы дает возможность устанавливать одинаковые камеры как на вибрирующих конструкциях, так и на тех, где такая проблема не возникает. В результате получаем – удобство при закупке и эксплуатации однотипного оборудования.

У нас есть виброзащитные платформы и других типов ПЕРЕЙТИ В РАЗДЕЛ САЙТА