防爆攝像機(jī)應(yīng)用原理與技術(shù)應(yīng)用分析

防爆攝像機(jī)，也許很多人的第一意識(shí)是可以保護(hù)周圍環(huán)境不發(fā)生爆炸的攝像機(jī)，然而真正意義上的防爆攝像機(jī)是防止內(nèi)部攝像機(jī)爆炸引發(fā)外部環(huán)境的爆炸，這兩個(gè)意思也許有點(diǎn)不好理解，或者說比較模糊，容易混淆，但卻是完全不同的概念。
　　　　
　　一、防爆原理
　　
　　防爆設(shè)備的應(yīng)用原理一般有間隙型、防止接觸型、采用安全措施型及其它如利用爆炸的滯后特性支撐超前斷電等其他防爆原理。其中適用于電視系統(tǒng)的有間隙防爆原理和采用安全措施防爆原理。
　　
　　1、間隙防爆原理
　　
　　電火花及電弧可以引燃爆炸性混合物。由德國(guó)建立起來的間隙隔爆結(jié)構(gòu)，是防止電弧等引燃周圍爆炸性混合物較可靠的方法。深圳世國(guó)的防爆攝像機(jī)護(hù)罩就采用的這種方法，起到隔爆的作用。它具有一個(gè)足夠牢固的外殼，能經(jīng)受內(nèi)部爆炸氣體混合物產(chǎn)生的最大爆炸壓力，確保不變形或損壞，并具有一定結(jié)構(gòu)間隙以使噴射出來的燃燒生成物通過一定的法蘭長(zhǎng)度冷卻到低于外部爆炸性混合物的自燃溫度。結(jié)構(gòu)間隙可以是平面結(jié)合面或圓筒結(jié)合面組成，還可以是曲路、螺紋或屏障式等結(jié)構(gòu)組成。除此之外，如微孔、網(wǎng)罩、疊片、充砂等結(jié)構(gòu)也屬于這種原理的防爆形式。
　　
　　2、采用安全措施的防爆原理
　　
　　在設(shè)備上采用一系列的安全措施使其在最大限度內(nèi)不致產(chǎn)生火花、電弧或危險(xiǎn)溫度，或采用有效的保護(hù)元件使其產(chǎn)生的火花、電弧或溫度不能引燃爆炸性混合物，以達(dá)到防爆目的，防爆增安型、本質(zhì)安全型等電氣設(shè)備都是采用這一原理制造的。
　　
　　二、防爆設(shè)備的材料
　　
　　對(duì)于隔爆型防爆設(shè)備外殼應(yīng)能承受1.5倍內(nèi)部實(shí)際最大爆炸壓力，但不得小于3.5×105Pa。用于I類采掘工作面的設(shè)備，外殼須采用鋼板或鑄鋼制成；I類非采掘工作面的設(shè)備，其外殼可用牌號(hào)不低于HT25-47灰鑄鐵制成；I類攜帶式設(shè)備和II類設(shè)備，外殼可用抗拉強(qiáng)度不低于117.6N/mm2（12kg/mm2）、含鎂量不大于0.5%（重量比）的輕合金制成。本質(zhì)型設(shè)備的外殼材質(zhì)可用含鎂量不大于0.5%（重量比）的輕合金或表面電阻不大于1×109的塑料制成。
　　
　　三、防爆設(shè)備的標(biāo)志
　　
　　防爆設(shè)備上必須印有產(chǎn)品的防爆標(biāo)志，設(shè)備外殼的明顯處應(yīng)設(shè)置清晰永久性凸紋標(biāo)志“Ex”，同時(shí)還應(yīng)設(shè)置銘牌，并可靠地固定。設(shè)備上還應(yīng)該有防爆型式標(biāo)志，一般常見的防爆型式有隔爆型“d”，本質(zhì)安全型“ia”和“ib”，增安型“e”、正壓型“p”、充油型“o”、充砂型“q”、無火花型“n”、澆封型“m”、氣密型“h”、特殊型“s”、粉塵防爆型“DIP”等，并順次標(biāo)明設(shè)備類別、氣體級(jí)別（I類為礦井中甲烷較密的環(huán)境，IIA類為乙烷、丙烷、一氧化碳、甲醇、汽油等爆炸性氣體混合物環(huán)境，IIB為煤氣、乙烯等爆炸性氣體混合物環(huán)境，IIC為氫氣、乙炔等爆炸性氣體混合物環(huán)境）、溫度組別（一般有T1，T2，T3，T4，T5，T6等6種組別，溫度由高到低，表示設(shè)備的最高表面溫度不允許超過的值）等；防爆合格證編號(hào)；出產(chǎn)日期、產(chǎn)品編號(hào)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中指出必須注明的內(nèi)容等。例如某款世國(guó)防爆攝像機(jī)上的防爆標(biāo)志為“ExdIICT6”，它表示該款防爆攝像機(jī)采用隔爆型防爆型式，可用于含有爆炸性氣體混合物為氫氣和乙炔的環(huán)境中，設(shè)備的最高表面溫度不能超過80℃。
　　
　　目前防爆攝像機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，雖然我們可以通過防爆等級(jí)和國(guó)家認(rèn)證等級(jí)來認(rèn)定某種防爆攝像機(jī)是否滿足自己的要求，但是有很多廠家經(jīng)常打著名牌的幌子，以次充好，拿著價(jià)格來誤導(dǎo)客戶，使很多工程商上當(dāng)受騙。因此在這里，小編提醒各位有意購買防爆攝像機(jī)的客戶們要擦亮眼睛，驗(yàn)證產(chǎn)品的等級(jí)合格證，多查看關(guān)于產(chǎn)品的評(píng)論，看自身比較適合哪個(gè)等級(jí)的產(chǎn)品，一般來說，肯定是等級(jí)越高，防爆性能越好，價(jià)格也就越高。
　　　　
　　防爆攝像機(jī)解析度技術(shù)分析
　　
　　說到防爆攝像機(jī)，衡量解析度的像素、線數(shù)和清晰度這幾個(gè)參數(shù)就不可避免的要涉及到。然而很多工程商們?cè)谫徺I防爆攝像機(jī)的時(shí)候?qū)@三個(gè)參數(shù)根本就無法搞清楚，有的人甚至連它們的概念都不知道。這也無可厚非，因?yàn)楹芏喙?yīng)商在提供產(chǎn)品給工程商時(shí)，大家由于時(shí)間的問題，再加上參數(shù)之間關(guān)系與產(chǎn)品交易并沒有多大影響，因此供應(yīng)商和工程商一般只大概交涉像素的多少而已，而不會(huì)涉及到像素、線數(shù)和清晰度的關(guān)系問題。
　　
　　從某種程度上來說，防爆攝像機(jī)的像素、線數(shù)和清晰度這幾個(gè)參數(shù)與大家經(jīng)常使用的電腦顯示器、電視機(jī)、手機(jī)顯示屏的相關(guān)參數(shù)是一樣的，三者都是對(duì)防爆攝像機(jī)畫面質(zhì)感的描述，這樣有利于從多種角度了解把握防爆攝像機(jī)的畫面質(zhì)感，這也是很多人無法弄清它們之間關(guān)系的一個(gè)原因。那么在這里，世國(guó)科技以一家專業(yè)的防爆攝像機(jī)廠家的身份來為大家詳細(xì)解答這三者之間的關(guān)系，為工程商們和有興趣學(xué)習(xí)的人們提供一個(gè)參考。
　　
　　首先是防爆攝像機(jī)的像素，它是組成圖像的基本元素，防爆攝像機(jī)的監(jiān)控畫面是由連續(xù)快速出現(xiàn)的圖像組成的，而這些圖像都是由一個(gè)一個(gè)像素點(diǎn)組成。就相當(dāng)于把一副圖像放大很多倍之后，再將它從左到右從上到下有規(guī)則的分成很多個(gè)格子，在每一個(gè)格子內(nèi)填充一個(gè)顏色，再把圖像縮小為原來的大小，這樣就組成了一副我們平時(shí)看到的圖像。而這些格子就相當(dāng)于像素點(diǎn)，像素點(diǎn)數(shù)量的多少一般由廠家視情況而定。像素點(diǎn)越多，圖像就越細(xì)膩越清晰，也就是分辨率越高。
　　
　　知道了防爆攝像機(jī)的像素后，再說一說清晰度和線數(shù)。我們通常所說的清晰度包括水平清晰度和垂直清晰度，圖像像素點(diǎn)的數(shù)目可以從這兩個(gè)指標(biāo)得到。我們還是拿格子來說明，一幅圖像被分為很多行和很多列格子，同一行格子從左到右有多少像素點(diǎn)，稱為水平清晰度，同一列格子從上到下有多少像素點(diǎn)組成就稱為垂直清晰度。由于每一行格子形成垂直方向的一個(gè)像素，因此我們也可以講，“垂直清晰度”就是一幅圖像由多少條“水平掃描線”組成。世國(guó)科技莊新表示：一幅圖像有多少條水平掃描線是由信號(hào)格式?jīng)Q定的，因此只要信號(hào)格式確定了，垂直清晰度就確定了。對(duì)于PAL制來說，你最后看到的垂直分辨率是625。進(jìn)一步講，我們看到的一幅畫面并不是由所有的625行組成。實(shí)際上，還有49行用于傳輸其它信息，比如閉合字幕、圖文、測(cè)試信號(hào)等，同時(shí)當(dāng)電子束從最底部回到最上部來開始掃描下一幅圖像還需要一些時(shí)間。去掉這些我們“看不到”的行數(shù)，我們看到的一幅畫面實(shí)際上最多由576行組成。這也是PAL制的最高垂直分辨率。更進(jìn)一步，由于顯像的原因和人的視覺特性，這576行只是理論上的分辨率而已。實(shí)際你“看到”的圖像的垂直分辨率還必須乘以一個(gè)小于1的修正系數(shù)，這個(gè)系數(shù)稱為Kell系數(shù)。對(duì)于隔行掃描，Kell系數(shù)0.7，因此對(duì)于PAL制來說，最后顯示出來的圖像的垂直清晰度是400線左右。實(shí)際觀看測(cè)試圖的時(shí)候，由于不考慮Kell系數(shù)，觀察得到的垂直清晰度通?？梢赃_(dá)到450線左右。
　　
　　垂直清晰度完全由信號(hào)格式?jīng)Q定，這非常易懂。而水平清晰度卻是最容易令人混淆的概念，其中最大的問題就是因?yàn)樗角逦扔卸喾N表達(dá)方式。在防爆攝像機(jī)這樣的視頻監(jiān)控領(lǐng)域，我們更習(xí)慣使用“每圖像高度”的像素多少來表示水平清晰度，或者稱之為“電視線”。這種習(xí)慣的由來要追溯到電視機(jī)誕生的60年前。當(dāng)時(shí)，由于信號(hào)的格式已經(jīng)決定了圖像的垂直清晰度，因此專家們的想法是用和垂直清晰相關(guān)的方式來表示水平清晰度。也就是說，到底是水平方向更清晰還是垂直方向更清晰，通過這個(gè)相對(duì)的清晰度表示就可以一目了然。由于這個(gè)原因，水平清晰度被定義為：在和屏幕高度相等的水平方向上可以顯示的像素?cái)?shù)。在這種定義下得到的清晰度就叫做“電視線”，也就是所謂的線數(shù)。所以，當(dāng)仍然聽到別人講視頻信號(hào)有多少清晰度的時(shí)候，它并不是指從圖像最左邊到最右邊有多少像素組成，而是指在和圖像高度相同的水平寬度上有多少像素。
　　
　　由防爆攝像機(jī)傳出的圖像并不是四四方方的，一般顯示比例是4：3或者是16：9。也就是說，要得到與垂直清晰度相同的水平清晰度，水平方向的像素要達(dá)到垂直清晰度的4/3倍或者16/9倍。圖像清晰度=信號(hào)源的圖像質(zhì)量×處理電路的處理水平×顯示方式的顯像質(zhì)量。這三個(gè)因素都同等重要地決定最終的圖像質(zhì)量，一個(gè)都不能少。任何一個(gè)環(huán)節(jié)差都將導(dǎo)致最后圖像的水平清晰度下降，即使有的產(chǎn)品提高了處理電路性能或顯像性能，但是如果沒有相應(yīng)的信號(hào)源配合，也不能顯著提高圖像質(zhì)量。世國(guó)科技黃工解釋說，高清防爆監(jiān)控系統(tǒng)需要的不僅僅是百萬高清的防爆監(jiān)控?cái)z像機(jī)，還需要后端的處理和顯示的高清，這樣性能才能發(fā)揮的更好。
　　
　　同樣作為評(píng)定防爆攝像機(jī)監(jiān)控畫面清晰程度的指標(biāo)，像素、線數(shù)和清晰度三個(gè)指標(biāo)對(duì)于工程商和用戶們來說似乎有點(diǎn)多余，但對(duì)于每一個(gè)專業(yè)的廠家們來說，這三個(gè)指標(biāo)是缺一不可的，是防爆攝像機(jī)廠家們?yōu)槭袌?chǎng)量身定做產(chǎn)品的衡量標(biāo)準(zhǔn)。然而值得肯定的是，在同一個(gè)產(chǎn)品中，這三個(gè)指標(biāo)中的任何一個(gè)指標(biāo)發(fā)生變化，另外兩個(gè)指標(biāo)也會(huì)變化，這也是三者的關(guān)系很少被人們關(guān)注的原因。