浅谈数字摄像机的使用及维护

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曲线，必须进行滤波处理。要滤去高频信号，就要通过低通滤波，滤除掉含有非加速度的高频信号，而低通滤波的关键是滤波截止频率如何选择。本文采用经典的ANSYS模态分析和频谱分析（图6即为通过matlab处理后的爆炸冲击过载频谱图。）相结合的方法选择了低通截

图6?爆炸冲击信号频谱分析图

经matlab的FIR滤波器用进行低通滤波处理以后的曲线如图7所示，在曲线的1.4ms左右，有一个接近4000g的极大值，分析可知应为中心管爆炸时子母弹开仓前作用到传感器上的爆炸冲击波。随着子母弹开仓，过载值在降到0以后又迅速上升。整个过程中加速度最大值为5942g，脉冲宽度为大约620us。

用matlab对子弹抛撒的加速度曲线进行积分即可得到子弹抛撒的速度曲线，如图8所示。从图中可以得到爆炸时的抛撒速度为19.85m/s。为了进行准确性对比，子母弹抛撒过程中使用高速摄影机对配重子弹抛撒过程

进行了拍摄，经过专业软件分析可得初速为21.35m/s。像机所测的速度相差了1.5m/s，由此可算得误差为6.7%。由此可见，充分验证了

图8?经过matlab处理的抛撒过程速度曲线图

4.结论

文中针对恶劣的爆炸抛撒测试环境这个难题，设计了一种新型可置于子弹内部或充当子

弹的爆炸抛撒存储测试仪。利用该测试仪，成功测得了某战斗部爆炸抛撒时的加速度曲线，并进行了详细的数据处理和分析，证明了测试方法的可行性和准确性。实验最终表明，该测试仪具有微体积、抗高冲击和微功耗等优点，测试结果准确、可靠、完整，无疑充分发挥了存储测试的优点，能适用于不同种类的类似爆炸抛撒等恶劣环境且需要低功耗的测试环境下的精准测试。

参考文献

[1]孟令军,李永红,张文栋,等.爆炸抛撒加速度记录仪[J].测试技术学报,1998,12(2):309-312.

[2]张伟宁.子母弹子弹抛撒过程多参数测试系统设计[D].太原:中北大学,2006.

[3]朱仕永,祖静,范锦彪.基于CPLD的弹载加速度存储测试仪[J].探测与控制学报,2009,31(3):42-45.

[4]裴东兴,祖静,张瑜,沈大伟,刘祖凡.弹载电子测试仪的设计[J].弹箭与制导学报,2012,32(3):220-222.

[5]靳鸿,祖静.基于单片机的引信电池存储测试仪[J].探测与控制学报,2009,31(1):70-73.

[6]文丰,任勇峰,王强.高冲击随弹测试固态记录器的设计与应用[J].爆炸与冲击,2009,29(2):221-224.

[7]袁宏杰,姜同敏.实测爆炸分离冲击数据的分析和处理[J].固体火箭技术,2006,29(1):72-74.

[8]董力科,范锦彪,王燕.爆炸抛撒记录仪的设计[J].计算机测量与控制,2013,21(6):1706-1707.

作者简介：傅宝安（1956—），辽宁北票人，大学专科，高级工程师，研究方向：战斗部实验测试技术研究。

浅谈数字摄像机的使用及维护

广西河池市巴马瑶族自治县发展和改革局 黄 锋

【摘要】随着电子技术的发展，摄像机产品完全进入了绚丽多彩的数字新时代，它以一种新颖的方式记录历史，感受生活，为人们留下美好的瞬间。数字摄像机具有高清晰图像、高保真音质、体积小巧轻便、携带使用方便和具有多媒体技术等显著特点，越来越多地吸引着各种使者。本文简要谈谈数字摄像机的使用及维护。【关键词】数字摄像机；使用；维护

在摄像机的发展历程中，具有划时代或里程碑意义的技术革新就是图像清晰度的提高，以及伴随其间的机型体积的缩小、磁带体积的缩小以及磁带宽度的缩小等历史性革新。数字摄像机采用数字压缩记录系统，数字处理技术带来了优质的图像质量。数字摄像机如果平时使用中不注意维护与保养，很容易出现各种问题。

一、使用中应该注意的几个问题1.注意天气变化

拍摄时避免镜头长时间直对阳光，虽然摄像机使用的CCD对光强度有较大的容许范围，但长时间处在大型聚光灯或太阳的照射下，难免损伤CCD板，以至于造成不可恢复的损伤。外出时的天气变化对数码摄像机来说是一个必须要注意的情况，要尽量避免在雨天或雪天进行拍摄工作。如果雨雪天气的拍摄是无法避免的，就要对摄像机进行妥善的防护。在雨雪天气里为数码摄像机披上这样一件防雨雪套装，无形中延长了摄像机的使用寿命，但要注意，不能用太厚的布，因为当摄像机刚刚拍摄完毕，机器内部的热量尚未散尽，若马上用一块布包起来，会使机器受损，时间长了，还可能导致镜头内侧的玻璃上出现霉斑。

2.注意温度和湿气

天气寒冷时，应当将摄像机放在比较厚实的摄像包里出门，在拍摄间期最好将摄像机放在大衣、外套里面来保持它的温度。如果已经发生了湿气凝结现象，那么就要将摄像带退出带仓，把摄像机放在干燥通风的地方插电一小时以上，直到摄像机的温度回升至正常，就可以正常使用了。避免将摄像机和矿泉水或其他包装的液体放入在一个包内，以防液体意外渗漏浸湿摄像机。

3.注意防尘和防电磁问题

灰尘过大会影响摄像机的使用寿命。DV的液晶显示屏也是比较容易脏的一个部件，虽然摄像机也同时配备有电子取景器，但是由于液晶屏幕可以在很宽的角度范围内转动，所以取景十分方便，但它可能会粘上一些不容易擦去的指纹或其他污渍，这时，只需要用一块镜头布或类似的软布轻轻擦拭即可。此外，电磁场过强会影响摄像机电路正常工作，直接影响到拍摄效果，甚至导致数码摄像机无法操作。摄像机不能靠近有磁力线之物体，如电机、变压器、扬声器、磁铁等，因为摄像机对磁场非常敏感。

4.注意防振防摔

数码摄像机是一个光电设备，也是一个精密的机械设备。摄像机在携带和使用中要注愈防震、防掉。拍摄时要做到手不离机或机不离身，保证摄像机不会碰掩到硬物或摔伤，不用时最好放回摄像机套或摄影包里。外出旅行途中应取出电池和磁带，要避免使摄像机受到剧烈视动，如将摄像机放在轿车的后行李舱内。剧烈的震动和外力搜击都会使摄像机的部件受损甚至变形。

二、维护与保养

正确地保养数字摄像机，对延长摄像机的使用寿命有着特殊的意义。

1.经常清洁，定期维护

数字摄像机需要经常清洁，定期进行测试和维护，才能保证处于最佳状态。检查、维护周期，可根据摄像机的使用频度和周围环境情况确定对摄像机作定期或不定期维护保养。为了确保最佳画质，建议在使用500h后，清洁磁鼓及相关的磁带通路；在使用1000h后，更换录像磁头等已经磨损的部件（当然，这在很大程度取决于温度、湿度和灰尘等使用状况如何）。此外，尤其要对数字摄像机的镜头、磁头等重点部件进行养护。

2.镜头保养

首先要注意在外出拍摄时不要弄脏了数字摄像机的镜头，因为镜头是DV的灵魂所在，良好的镜头可以保证拍摄到高保真、高对比度的影像，注意保持镜头的清洁十分重要。没有干净的镜头，再好的CCD拍出的画面也一样是模糊不清的。秋冬季北方的风沙比较大，降温降雪，南方的天气也会有些湿冷，这些都不利于镜头保养，因此要格外注意防护。

给DV配上一个UV镜，花钱不多却能带来多重防护，在户外拍摄也不用担心摄像机的镜头受损。在湿气很大的空间里和滑雪场等场所，由于许多不确定的因素可能导致镜头的污损，如果有一块UV镜就可以很好地保护镜头，拍摄

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完毕只要好好擦擦UV镜就可以了，所以UV镜对于出游是一个必备之品。如果没有UV镜，而且DV的镜头在外拍时不慎弄脏了，那么千万不要试图用衣服等来擦拭镜头，正确的方法应该是首先用吹气球吹净镜头表面的灰尘(千万不要直接用嘴去吹，那样的话会有很多的唾液微粒吹到镜头表面，只会越吹越脏)，对于顽固一些的污渍，就要使用镜头纸配合镜头清洗液来进行清洁了。在擦洗时，注意不要用力挤压镜头表面，因为镜头表面覆盖有一层易受损的涂层，很容易因为用力清洁而被擦去，所以，在外出拍摄时，最好在摄像包里装上镜头纸等必备的清洁工具，做到有备无患。

3.磁头维护

在户外拍摄时，由于环境条件比室内要差一些，所以摄像机的磁头很容易“脏”，某些品牌的DV在需要进行磁头清洗时会自动在屏幕上显示清洗信息，或者当摄像机拍摄的影像有闪烁不稳、清晰度下降、色彩减退、画面雪花噪声点增多等现象，都表明磁头已经有了灰尘附着，就要进行磁头的清洗，否则会影响拍摄效果。要在摄像包里放一盘清洗带，但要注意清洗带不能使用太长时间，一般10秒钟就可以了，时间太长反而会磨损磁头，使拍摄画质受到影响；如果在室外拍摄时出现了磁头需要清洗的情况，此时手里没有清洗带，该如何处理呢？这时可以拿一盘新摄像带放入带仓，按下放像键，走带10分钟左右，最长可以走带30

分钟，也可以使用快进或倒带键进行快速“清洗”，就可以清除灰尘。清洗磁头时切勿在摄像机上喷洒杀虫剂、挥发剂或稀释剂进行清洁，这些物质可能会使机壳变形，或引起表面涂层剥落。切勿使摄像机长时间与橡胶或塑料制品相接触。如果使用视频磁头清洁带或手工清洗无法解决视频磁头的堵塞，该摄像机就需要委托维修中心进行清洁或修理了。

参考文献

[1]李秋旻.数字摄像机的技术特点和指标[J].现代电视技术,2005(11).

[2]孙健.专业摄像机的维护和维修[J].广播电视信息,2003 (08).

新型矿用通风机智能监控系统的研究

河北省安全生产监督管理局安全科学技术中心 赵文飞

【摘要】本文介绍了一种新型矿用通风机智能监控系统，采用了集成了数模转换功能的数字信号处理DSP芯片、光纤通信，变频器等技术，实现了对通风机的实时无间隔监控并具有报警功能，大大提高了通风机监控系统的实时性，高效性，控制力。【关键词】通风机智能监控；DSP；光纤通信；变频器

1.背景知识

现有的矿用通风机的监控系统（如图1所示），主要是由现场传感器/变送器仪表、信号采集/变送模块、可编程逻辑控制器PLC、继电器执行机构和上位监控系统组成。现场传感器/变送器仪表将需要监控的通风机参数变为电信号传至信号采集/变送模块，信号采集/变送模块一般为A/D转换器，主要是把模拟信号转换为数字信号，通过双绞线把信号传给可编程逻辑控制器PLC，由PLC完成逻辑处理和上位监控系统通过双绞线通信，一方面通过上位监控系统实时监控通风机的各项参数，另一方面也可以通过继电器执行机构自动完成对通风机

的启动，正反转操作。

图1?矿用通风机的监控系统

图2?新型矿用通风机监控系统所采取的技术方案

现有的监控系统存在诸多不足之处，具体体现在以下几方面：

(1)系统实时性差：现有技术方案通过两次双绞线传输信号，由于传输延时造成系统的实时控制能力不足。

(2)监控能力有限：现有的技术方案中主要使用可编程逻辑控制PLC，PLC相对与DSP运算能力差。

(3)控制不够灵活：现有的技术方案中主要使用继电器执行机构对通风机进行控制，一般只能控制通风机启动，停止，正反转，不能灵活控制通风机的转速，改变通风量，从而实现更多方面的控制。

由于现有技术的传输距离有限，多用于工程机和触摸屏对通风机的监控，不利于同时监控多台通风机，进而搭建平台级的通风机监控网络。

2.新型矿用通风机监控系统的设计

为解决上述问题，本新型矿用通风机监控系统所采取的技术方案是（如图2所示）：一种通风机智能监控系统，包括信号采集模块，风机监测单元，光纤通讯模块，中控机远程监控单元和执行机构。信号采集模块的输出信号输出给风机监测单元、风机监测单元将采集的风机各种参数信号经过数字化处理后，经光纤通讯模块传送给中控机远程监控单元，进行监控，中控机远程监控单元将控制信号发送给风机监测单元，由风机监测单元输出风机控制信号给执行机构。

风机监测单元是以DSP数字信号处理模块为核心的处理单元，其包括信号调理电路以及数字信号处理DSP模块。

信号采集模块包括电流采集模块、电压采集模块、压力采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、风速采集模块，采用现场传感器/变送器仪表等来实现，用于采集风机的电流，电压，空气湿度，空气温度，大气压力，风压，风量，轴承温度等实时参数。

执行机构为变频器。

针对风机现场的多样性，风机监测单元硬件设计上采用冗余设计：

(1)采集电机轴承温度，硬件设计上留有红外线测温测量接口和PT100电阻式温度测量接口。可以根据电机的实际情况，通过硬件上的拨码开关来设置采用何种方式。

(2)各监控单元可以通过拨码开关设置板号。并且使用软件来检测设置是否有重复。当有重复设置时，报警指示。

(3)监控单元留有普通电缆通信接口，在光纤通信故障时可以使用备用电缆通信接口。

本设计使用现场传感器/变送器仪表模块把关于通风机的各种实时参数传送至DSP数字信号处理模块，DSP数字信号处理模块会将信号通过内置A/D转换变为数字信号，并进行逻辑处理，运算。

DSP主要完成三项功能：

(1)把数据分别发送给上位监控系统进行实时显示；

(2)把光纤数据发送至通讯板进而传给中控监控模块实现远程监控；

(3)根据通风机的实时参数对其运行状态做出调整，并把控制信号发送至变频器控制机构。

变频器执行机构可以根据接收的信号对通风机的运行状态做出调整实现通风机的软启动，风叶制动，正反转快速切换，调节通风机的风速风量和风压等功能，从而使监控系统可以实现的对通风机全方位的监控。

光纤通讯模块可以同时接收多个通风机监控系统的实时数据，并把数据通过光纤传送给中控机远程监控单元，使得中控机远程监控单元可以同时远距离监控多台通风机的运行状态，实现通风机监控网络。

3.新型矿用通风机监控系统的优势

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

集成了数模转换功能的数字信号处理DSP 芯片比传统的可编程逻辑控制PLC具有更强大的CPU和存储器，大大提高了监控系统对通风机各实时参数的监测能力，同时DSP的闭环控制能力也优于PLC，使得监控系统可以更及时的对通风机的运行状态做出调整。另外本系统是将信号采集模块的模拟信号直接传给数字信号处理DSP模块做处理的，省去了传统监控系统将信号采集模块的信号传至A/D转换器，A/D 转换器把模拟信号转换为数字信号，通过双绞线把信号传给PLC的处理过程，一定程度的减少了处理的复杂度，降低了传输时延，提高了处理的效率。

变频器执行机构比传统的继电器执行机构更全面，更灵活的对通风机的运行状态进行调整，与数字信号处理DSP模块的闭环控制能力完美的配合在一起可以实现对通风机的软启动，对风机实施制动从而减少正反转切换时间，改变通风机的转速，恒定通风系统的风压、风速、风量以及在紧急情况下（如：井下起火），可快速加强通风量，保证井下环境的安全。

光纤传输距离远，速度快，误码率低可以实时的把通风机的运行参数传送至几千米以外的地方，而光纤通讯模块可以把多路光纤的信号集合后传送给中控机监控系统，实现了多时