Шахтное видеопередающее устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) E 2 1 С 3 5 /24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/";

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ -. """ / (54)(57) 1.ШАХТНОЕ ВИДЕОПЕРЕДАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее взрывозащищениый корпус, телевизонную труб- ку с предварительным видеоусилителем,соединенным с сигнальным кабеФ

:(21) 3485405/22-03 (22) 26.08.82 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45 (72) И.Л.Гейхман, Ю.А.Онищенко, В.A.×åðíîâ, М.М.Брант и A.B.Ôèëèïàîâ (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового. Красного Знамени институт горного дела им. A.A.Ñêî÷èíñêoãî (53) 622.022.7-4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 319159, кл. Е 21 С 35/24, 1968 °

2, Комплекс телевизионный взрывобезопасный. Руководство по эксплуатации, N., ГУА, 1978 (прототип). лем, объектив б кольцом наводкй иа резкость, блок управления, о т л ич а ю щ е е с.я тем, что, с целью повышения безопасности и надежности работы на тонких пластах, оно снабжено заключенными в бронированную оплетку гибким разрешающим световодом с Фланцами на .концах H механизмами управления изгибом и наводки на резкость и размещенными в корпусе двумя приводами механизма управления изгибом, приводом механизма наводки на резкость и электронно-.оптическим преобразователем, установленным между телевизионной трубкой и гибким разрешающим световодом, другой конец которого сочлеO

; нен.с объективом, причем бронированная оплетка пропущена через корпус, при этом блок управления соединен с приводами.

10ЬЭ1 0 тросики пропущены через ассиметричНые отверстия g кольцах, установленных между слоями бронированной оплетки, 2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что сигнальный кабель выполней в виде световода с. электрооптическим преобразователем видеосигнала на входе.

3. Устройство по п.l, о т л и .ч а ю щ е е с я тем, что механизм управления изгибом выполнен в виде четырех тросиков, входные концы которых закреплены на фланце входного торца гибкого разрешающего световода, два выходных конца смежных тросиков подпружинены к фланцу выходного торца гибкого разрешающего световода, а два других выходных конца соединены с приводом, при этом

4. Устройство по пп.1-3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что механизм наводки на резкость выполнен в виде гибкого вала с ведущей и ведомой шестернями на концах, а кольцо навод ки на резкость выполнено с наружными зубьями, входящими в зацепление с ведущей шестерней гибкого вала, который пропущен через дополнительные отверстия в кольцах, при этом ведомая шестерня связана с приводом.

Изобретение относится к горной автоматике, в частности к взрыво,защищенным видеопередающим устрой ствам с искробезопасными цепями по линии связи, и Может быть использовано для передачи изображений из тонких очистных забоев, опасных по газу и пыли. занная с высоким уровнем электромагнитных помех в горных выработках от работающих механизмов, что не позволяет на расстояние более

100-200 м удалить видеопередающее устройство от приемного. Не решает эту задачу и применение специальйого коаксиального защищенного кабеля.

Целью изобретения является повышение надежности и безопасности работы на тонких пластах.

Поставленная цель достигается тем, что шахтнсе видеопередающее устройство, содержащее взрывозащищенный корпус, телевизионную трубку с предварительным видеоусилителем сое7 диненным с сигнальным кабелем, объектив с кольцом наводки на резкость, блок управления, снабжено заключенными в бронированную оболочку гибким разрешающим световодом с фланцами на концах и механизмами управления изгибом и наводки на резкость и размещенными в корпусе двумя приводами механизма управления изгибом, приводом механизма наводки на резкость и электронно.оптическим преобразователем, установ. ленным между телевизионной трубкой .и гибким разрешающим световодом, другой конец коТорого сочленен с объективом, причем бронированная оплетка пропущена через корпус, при этом блок управления соединен с приводами.

Кроме того, сигнальный кабель выполнен в -виде световода с электрооптическим преобразователем видеосигнала на входе.

При этом механизм управления изгибом выполнен в виде четырех троИзвестна передающая телевизионная камера, содержащая размещенные в кожухе передающую телевизионную 10, трубку, например видикон, с оптической системой и источником подсвета, сйнхрониэатор, видеоусилитель, магнитное записывающее устройство для определения положения дви- 15 жущегося объекта, сигнал которого подан на синхронизатор, в которой для повышения качества изображения движущегося объекта в кожухе передающей камеры установлен источник 2О импульсного освещения, на который подан сигнал с устройства определения положения движущегося объекта через элемент задержки и устройство управления jlj . 25

Однако эта камера не может быть. использована в опасных по газу и пыли шахтах, так как в ней не обеспечена взрывоэащищенность оболочки и искробезопасность цепей по линии .связи °

Известно шатное видеопередающее устройство, содержащее взрывозащищенный корпус, телевизионную трубку с предварительным видеоусилителем, объектив с кольцом наводКи на резкость, блок сравнения, блок питания, сигнальный кабель (2)

Недостатком известного шахтного ридеопередающего устройства является низкая надежность работы, свя- 40

1059170

20 сиков, входные концы которых закреплены на фланце входного торца гибкого разрешающего световода, два выходных конца смежных тросиков подпружинены к фланцу выходного торца гибкого разрешающего световода, а два других выходных конца соединены с приводом, при этом тросики пропущены через ассиметричные отверстия в кольцах, установленных между слоями бронированной оплетки. 10

Причем механизм наводки на резкость выполнен в виде гибкого вала с ведущей и ведомой шестернями на концах, а кольцо наводки на резкость выполнено с наружными зубьями, 15 входящими в зацепление с ведущей шестерней гибкого вала, который пропущен через дополнительные отверстия в кольцах, при этом ведомая шестерня связана с приводом.На фиг.l приведена структурная схема шахтного видеопередающего устройства с разрезом конструкции заключенных. в бронированную оплетку гибкого разрешающего световода с механизмами управления изгибом и на25 водки: на резкость; на фиг.2 — конструкция гибкого разрешающего световода в оплетке с механизмами управления изгибом и наводки на резкость, приводами и объективом (половина верхнего слоя бронированной оплетки условно снята); на фиг.3 разрез А-А на фиг.2.

Шахтное видеопередающее устройство содержит объектив 1 с кольцом 2 35 наводки на резкость, вэрывозащищенную оболочку (корпус) 3, которая за.крыта крышкой 4. В оболочке 3 и крышке 4 имеются фланцы.5 для их соединения между собой и охлаждения выхо- 4О дящих из оболочки газов при взрывах в оболочке 3. Оболочка 3 снабжена четырьмя кабельными вводами 6-9. В кабельный ввод 6 вмонтирован кабель

l0 питания в кабельный ввод 7 -.сигI

45 нальный кабель 11, в кабельный ввод

8 — сигнальный световодный кабель 12.

В кабельный ввод 9 вмонтирована двухслойная гибкая бронированная оплетка, состоящая из наружной 13 и внутренней 14 оплеток, между которыми установлены кольца 15, в каж.дом из которых выполнены по четыре осесимметричных отверстия и по одному дополнительному отверстию. В четыре осесимметричных отверстия 55 вставлены тросики 16-19, и в дополнительное отверстие вставлен гибкий вал 20. Во внутреннюю оплетку 14 пропущен гибкий разрешающий светова

2l с входным 22 и выходным 23 торца- 6О ми и входным 24 и выходным 25 фланцами

В оболочке 3 установлены телевизионная камера (с трубкой 26, отклоняющей системой 27 и предваритель- 65 ным видеоусилителем 28), блок 29 управления, блок 30 питания, приводы 31 и 32 механизма управления изгибом, привод 33 механизма наводки на резкость, электрооптический преобразователь 34 видеосигнала и электронно-оптический преобразователь 35.

Кабель 10 питания соединен с блоком 30 питания, выходы которого соединены с отклоняющей системой 27, трубкой 26, предварительным видеоусилителем 28 и электрооптическим преобразователем 34 видеосигнала, вход которого соединен с выходом предварительного видеоусилителя 28, а выход - с сигнальным световодным кабелем 12. Выход трубки 26 соединен с входом предварительного видеоусилителя 28. Сигнальный кабель 11 соединен с блоком 29 управления, выходы которого соединены с приводами

31-33.

Экран 36 электронно-оптического преобразователя 35 оптически сочленен с фотокатодом 37 трубки 26, а фотокатод 38 преобразователя 35 оптически сочленен с выходным торцом

23 гибкого разрешающего световода

21, перед входным торцом 22 которого закреплен объектив 1 с линзами 39 и 40.

Входные торцы тросиков 16-19 закреплены на фланце 24 входного торца 22 световода 21. Два выходных конца смежных тросиков 16 и 19 с помощью пружин 41 и 42 (пружина 42 не показана, так как находится s противоположной от наблюдателя стороне) подпружинены к фланцу 25 выходного торца 23 световода 21; Два других выходных конца 43 и 44 смежных тросиков 17 и 18 с помощью шкивов 45 и 46 механически соединены с приводами 31 и 32 механизма управления изгибом. Через пятые отверстия в кольцах 15 пропущен гибкий вал 20 с ведущей 47 и ведомой 48 шестернями на концах. Кольцо 2 наводки на резкость выполнено с наружными зубьями 49, входящими в зацепление с ведущей шестерней 47 гибкого вала 20, ведомая шестерня 48 которого через шестерню 50 соединена с приводом 33 механизма наводки на резкость.

Объектив 1 установлен перед вход ным торцом 22 гибкого разрешающего световода 21 таким образом, чтобы; выходная апертура объектива (отношение диаметра входной линзы 40 к

- фокусному расстоянию объектива) была ие больше входной апертуры волокон, иэ которых составлен; световод 21.

Устройство работает следующим образом.

После включения кабеля 10 питания в сеть включается блок 30 пита1059170

20 ния, от которого подается питание на трубку 26, отклоняющую систему 27, предварительный видеоуси литель 28 и на электрооптический преобразователь 34 видеосигнала.

При этом гибкий разрешающий световод (при обесточенных приводах 3133) находится в произвольном исходном положении, в котором он находится в момент выключения устройства после предыдущего сеанса работы. Изображение объекта, на который при этом наведен объектив 1, проецируется линзами 39 и 40 объектива на входной торец .22 и по све-. товоду 21 передается на выходной 15 торец 23 и на фотокатод 38 преобразователя 35. Световые куранты при этом выбирают из фотокатода электроны, количество которых из каждого участка фотокатода пропорционально.освещенности этого участка. . Под действием ускоряющего напряжения, приложенного между фотокатодом 38 и экраном 36 преобразователя 35 (источник ускоряющего напря- 25 жения размещен внутри преобразователя 35), электроны устремляются к экрану 36, ударяются о флуоресцирующее покрытие экрана, в результате чего на экране появляется усиленное по яркости и преобразованное иэ инфракрасных квантов, попадающих на фотокатод 38, изображение объекта, которое перебрасывается на фотокатод 37 трубки 26.

Полученное на фотокатоде 37 изоб- З5 ражение объекта наблюдения с помощью трубки 26 с отклоняющей системой 27 преобразуется в электрический видеосигнал, поступающий на вход предварительного видеоусилителя 28. 40

Усиленный электрический видеосигнал поступает на вход электрооптического преобразователя 34 видеосиг-., нала, в котором преобразуется в кодированный световой видеосигнал 45 и по световодному кабелю 1.2 передается к приемному видеотелевизионному устройству, в котором снова превращается в видимый на экране телевизора сигнал.

Наблюдая полученное иэображение на экране телевизора, оператор выдает сигналы команд наводки на резкость дальше, ближе, перемещения объекта .вправо, влево, вверх и вниз.

При передаче по кабелю 11 команды Наводка на резкость дальше в блоке 29 управления вырабатывает)ся сигнал, под действием которого реверсивный двйгатель привода 33 ,механизма наводки на резкость вра- 60

:щается по часовой стрелке. что вращение через шестерни 50 и 48 передается.через гибкий вал 20 на ведущую шестерню 47 и далее на наружные зубья 49 кольца 2 наводки на резкость. При этом на торце 22 резкими получаются изображения удаленных объектов. При подаче команды Ближе реверсивный двигатель привода 33 вращается в противоположную сторону, и на торце получаются резкими изображения близких объектов. При передаче по кабелю 11 команды Вправо включается реверсив-. ный двигатель привода 32 механизма управления изгибом и вращается шкив

45 по часовой стрелке, наматывая на себя тросик 43, при этом длина тросика 17 уменьшается, растягивается пружина 42, прикрепляющая тросик

19 к фланцу 25, и за счет этого гибкий световод в бронированной оплетке с объективом на конце поворачивается вправо, изменяя псле зрения объектива. При передаче команды Объект влево двигатель привода

32 включается на реверс, шкив 45 вращается против часовой стрелки, сматываетс.я тросик 43, при этом длина тросика 17 увеличивается, сжимается пружина 42 и световод с оплеткой и объективом поворачиваются влево.

При передаче по кабелю ll команды Объект вверх включается реверсивный двигатель привода 31 механизма управления изгибом и вращается шки» 46 по часовой стрелке, наматывая .на себя тросик 44, при этом длина тросика 18 уменьшается, растягивается пружина 41, прикрепляющая тросик 16 к фланцу 25, и за счет этого гибкий световод в бро° нированной оплетке с объективом на конце поворачивается вверх, изменяя поле зрения объектива. При передаче команды Объект вниз двигатель привода 31 включается на реверс, шкив 46 вращается против часовой стрелки, сматывается тросик 44, при этом длина тросика 18 уве,личивается, сжимается пружина 41

: и световод с оплеткой и объективом поворачиваются вниз.

Таким образом, с помощью шести команд осуществляются почти круговой обзор (предложенный механизм поворота позволяет поворачивать объектив от основного направления, соответствующего прямому световоду

21, на угол около 140 » вверх, вниз, вправо или влево) и дистанционная наводка на резкость. Одновременно такая конструкция обеспечивает полную защиту дорогостоящих узлов (трубка, предварительный видеоусилитель, блок управления, блок пи.тания, приводы, электронно-оптический преобразователь и электронноопти ческкй преобразователь видеосигнала}, взрывозащищениость и искробезопасность.! 0)9170

1J AF

17 (Ррр 7! !

Корректор Г.Решетник

Составитель П.Гладун

Техред С.Лег за

Редактор A.К1ишкина

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ 9777/33 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5