双路供电摄像机

技术领域

本发明实施例涉及电子设备领域，具体而言，涉及一种双路供电摄像机。

背景技术

本质安全电路(简称本安电路)是指在正常工作或规定的故障状态下，产生的任何电火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。

现有本安摄像机常见的直流供电方式采用单路直流供电(如DC12V、DC18V等供电)；当系统功能复杂导致功耗过大，而内部电容值大小一般与功耗大小为正相关，因此会出现如下情况：1、输入电容、电感超出关联电源参数时，关联电源会进行保护，影响设备正常工作；2、电源输入电容值、输入电感值超过GB3836的规定时，在一些特定情况下电源链路通断会出现打火，从而点燃矿下可燃物造成危险；因此使用单路直流供电时功耗受限于电容值，增大功耗会增加系统电源方案设计难度，导致摄像机无法实现更多功能。

针对上述问题目前尚未存在有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种双路供电摄像机方法及装置，以至少解决相关技术中本安摄像机使用单路直流供电时功耗受限于电容值无法实现更多功能的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种双路供电摄像机，包括第一电路板、第二电路板，其中，所述第一电路板上设置有微控制器模块和第一组功能模块，所述微控制器模块和所述第一组功能模块的总功率小于预设的功率阈值；所述第二电路板上设置有主控模块和第二组功能模块，所述主控模块和所述第二组功能模块的总功率均小于所述预设的功率阈值；其中，所述第一电路板上设置有第一电源输入接口，所述第二电路板上设置有第二电源输入接口，所述第一电源输入接口和所述第二电源输入接口用于给所述双路供电摄像机提供两路不共地的电源输入，并控制所述双路供电摄像机的供电模式切换。

在一个示例性实施例中，所述第一电路板上设置有第一继电器和第一供电接口；所述第二电路板上设置有第二继电器和第二供电接口；所述第一继电器与所述第二供电接口连接，所述第二继电器与所述第一供电接口连接。

在一个示例性实施例中，在所述第一电源输入接口接入电源时，所述第一继电器处于断开状态；在所述第一电源输入接口未接入电源时，所述第一继电器处于闭合状态；在所述第二电源输入接口接入电源时，所述第二继电器处于断开状态；在所述第二电源输入接口未接入电源时，所述第二继电器处于闭合状态。

在一个示例性实施例中，在所述第一继电器处于所述闭合状态时，所述第一电路板上的所述微控制器模块和所述第一组功能模块中的部分功能模块通过所述第二电路板上的所述第二供电接口进行供电；在所述第二继电器处于所述闭合状态时，所述第二电路板上的所述主控模块和所述第二组功能模块中的部分功能模块通过所述第一电路板上的所述第一供电接口进行供电。

在一个示例性实施例中，在所述第一电源输入接口和所述第二电源输入接口均接入电源的情况下，所述双路供电摄像机的供电模式为双路供电模式；在所述第一电源输入接口和所述第二电源输入接口中任一电源接口接入电源，且另一电源接口未接入电源的情况下，所述双路供电摄像机的供电模式为单路供电模式。

在一个示例性实施例中，所述第一电路板上设置有第一主控串口通信接口和第一主控网络通信接口，所述第二电路板上设置有第二主控串口通信接口和第二主控网络通信接口，所述第一主控串口通信接口与所述第二主控串口通信接口进行信息交互，所述和第一主控网络通信接口与所述第二主控网络通信接口进行信息交互；所述第二主控串口通信接口和第二主控网络通信接口之间还设置有隔离模块，所述隔离模块包括高速光耦隔离芯片和信号变压器，所述高速光耦隔离芯片和所述信号变压器进行通信，以实现第一电路板和第二电路板在电气上解耦。

在一个示例性实施例中，双路供电摄像机还包括控制界面，所述控制界面，用于响应于获取的控制指令，控制所述双路供电摄像机的供电模式；所述控制界面还用于在双路供电摄像机的第一电路板或第二电路板的供电发生异常的情况下，显示供电异常提示消息；在所述第一电路板通电的情况下，所述控制界面还用于控制所述第一组功能模块中的部分功能模块的通电或断电；在所述第二电路板通电的情况下，所述控制界面还用于控制所述第二组功能模块中的部分功能模块的通电或断电。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种双路供电摄像机的控制方法，应用于上述双路供电摄像机，包括：响应于获取的控制指令，控制所述双路供电摄像机的供电模式，其中，所述供电模式包括：双路供电模式和单路供电模式；其中，所述双路供电摄像机包括第一电路板和第二电路板，第一电路板上设置有微控制器模块和第一组功能模块，所述微控制器模块和所述第一组功能模块的总功率小于预设的功率阈值，所述第二电路板上设置有主控模块和第二组功能模块，所述主控模块和所述第二组功能模块的总功率均小于所述预设的功率阈值，所述第一电路板上设置有第一电源输入接口，所述第二电路板上设置有第二电源输入接口。

在一个示例性实施例中，所述方法还包括：在所述控制指令指示所述双路供电摄像机的供电模式为所述双路供电模式的情况下，控制所述第一电源输入接口和第二电源输入接口接入电源；在所述控制指令指示所述双路供电摄像机的供电模式为所述单路供电模式，且所述控制指令指示所述双路供电摄像机的所述第一电路板工作的情况下，控制所述第一电源输入接口接入电源，所述第二电源输入接口断开电源；在所述控制指令指示所述双路供电摄像机的供电模式为所述单路供电模式，且所述控制指令指示所述双路供电摄像机的所述第二电路板工作的情况下，控制所述第二电源输入接口接入电源，所述第一电源输入接口断开电源。

在一个示例性实施例中，所述方法还包括：在所述第一电源输入接口接入电源，所述第二电源输入接口断开电源的情况下，所述第二继电器处于闭合状态，所述第二电路板上的所述主控模块和所述第二组功能模块中的部分功能模块通过所述第一电路板上的所述第一供电接口进行供电；在所述第二电源输入接口接入电源，所述第一电源输入接口断开电源的情况下，所述第一电路板上的所述微控制器模块和所述第一组功能模块中的部分功能模块通过所述第二电路板上的所述第二供电接口进行供电。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项中所述的方法的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本发明，双路供电摄像机中包括第一电路板、第二电路板，第一电路板上设置有微控制器模块和第一组功能模块，微控制器模块和第一组功能模块的总功率小于预设的功率阈值，第二电路板上设置有主控模块和第二组功能模块，主控模块和第二组功能模块的总功率均小于预设的功率阈值，所述第一电路板上设置有第一电源输入接口，所述第二电路板上设置有第二电源输入接口，第一电源输入接口和第二电源输入接口用于给所述双路供电摄像机提供两路不共地的电源输入，并控制所述双路供电摄像机的供电模式切换。本申请通过双路供电可以解决本安摄像机使用单路直流供电时功耗受限于电容值无法实现更多功能的问题，达到本安摄像机可以实现更多功能的效果。

附图说明

图1是根据本发明实施例的双路供电摄像机结构示意图一；

图2是根据本发明实施例的双路供电摄像机结构示意图二；

图3是根据本发明实施例的第一电路板的切换电路示意图；

图4是根据本发明实施例的第二电路板的切换电路示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。

如图1所示的双路供电摄像机，包括第一电路板(图1中所示的电路板1)、第二电路板(图1中所示的电路板2)，其中，所述第一电路板上设置有微控制器模块和第一组功能模块，第一功能模块包括但不限于：对外外设模块、光纤模块、普通千兆网口、补光模块、雨刷模块、所述微控制器模块和所述第一组功能模块的总功率小于预设的功率阈值。

所述第二电路板上设置有主控模块和第二组功能模块，第二组功能模块包括但不限于：SD卡模块、镜头控制模块、麦克风模块、扬声器模块、电机模块、主控芯片模块，所述主控模块和所述第二组功能模块的总功率均小于所述预设的功率阈值；预设的功率阈值可以根据实际情况设置，例如12W；

举例来说，双路供电摄像机由本安电源进行供电，本安电源每路供电输出有本安参数(Uo,Io,Co,Lo)，为满足本安电源供电需求，将摄像机系统内功能模块进行功耗分配，将摄像机分成两个12W以下的两块电路板，通过两路独立的本安电源供电；两个独立系统之间通信采用光耦芯片、信号变压器实现，实现两个供电回路间的电气解耦；

根据摄像机内部电路设计主要分为以下模块，功能模块主要有：对外外设模块、光纤模块、普通千兆网口、补光模块、雨刷模块、微控制器模块、SD卡模块、镜头控制模块、麦克风模块、扬声器模块、电机模块、主控芯片模块；

然后根据各模块的功耗及功能控制架构，分配置第一电路板和第二电路板，分配后如下：

第一电路板的功耗＝模块1+模块2+模块3+模块4+模块5+模块6<12W；

第二电路板的功耗＝模块7+模块8+模块9+模块10+模块11+模块12<12W；

所述第一电路板上设置有第一电源输入接口，与自动切换功能中的供电接口区分开所述第二电路板上设置有第二电源输入接口，所述第一电源输入接口和所述第二电源输入接口用于给所述双路供电摄像机提供两路不共地的电源输入，并控制所述双路供电摄像机的供电模式切换。

第一电路板上设置有第一主控串口通信接口和第一主控网络通信接口，所述第二电路板上设置有第二主控串口通信接口和第二主控网络通信接口，所述第一主控串口通信接口与所述第二主控串口通信接口进行信息交互，所述和第一主控网络通信接口与所述第二主控网络通信接口进行信息交互。图1中所示的第一电路板上的主控串口通信接口、主控网络通信接口，第二电路板上的主控串口通信接口、主控网络通信接口，第一电路板上的主控串口通信接口与第二电路板上的主控串口通信接口进行信息交互，第一电路板上的主控网络通信接口与第二电路板上的主控网络通信接口进行信息交互。第二主控串口通信接口和第二主控网络通信接口之间还设置有隔离模块，所述隔离模块包括高速光耦隔离芯片和信号变压器，所述高速光耦隔离芯片和所述信号变压器进行通信，以实现第一电路板和第二电路板在电气上解耦。

由于将摄像机分成两路供电后，摄像机全功能运行时需两路供电才能正常工作；当摄像机单路供电工作时，通过自动切换方案，可以在不破坏双路供电的隔离的情况下，在电路设计中自动断电部分功能，从而切换成单路供电模式启动摄像机。若用户想开启摄像机的部分功能，则可在摄像机启动完成后登录控制界面设置开启想要的功能；或者当其中一路异常无法供电后，摄像机能在无人为干预的情况下自动切换成单路供电模式；

双路供电模式切换成单路供电模式后，单路供电模式下主要保证摄像机能正常监控、输出视频码流，保持网络连接畅通；然后用户能够通过控制界面单独打开部分功能运行摄像机，或从控制界面获取供电异常提示。

举例来说，双路供电摄像机上还设置有控制界面，其中，所述控制界面，用于响应于获取的控制指令，控制所述双路供电摄像机的供电模式；所述控制界面还用于在双路供电摄像机的第一电路板或第二电路板的供电发生异常的情况下，显示供电异常提示消息。

在所述第一电路板通电的情况下，所述控制界面还用于控制所述第一组功能模块中的部分功能模块的通电或断电；例如，为了节省能耗，在第一电路板接入电源时，第一电路板中的部分功能模块通电，例如微控制器通电。而对于其他功能模块，可以基于用户在控制界面上输入的控制指令控制其他功能模块通电，例如，用户可以通过控制界面控制雨刷控制模块的通电或断电。在所述第二电路板通电的情况下，所述控制界面还用于控制所述第二组功能模块中的部分功能模块的通电或断电。例如，为了节省能耗，在第一电路板接入电源时，第一电路板中的部分功能模块通电，例如主控模块通电。而对于其他功能模块，可以基于用户在控制界面上输入的控制指令控制其他功能模块通电，例如，用户可以通过控制界面控制扬声器模块通电或断电。

如图2所示，所述第一电路板上设置有第一电源输入接口(图2中所示的电源1输入)，所述第二电路板上设置有第二电源输入接口(图2中所示的电源2输入)，所述第一电源输入接口和所述第二电源输入接口用于控制所述双路供电摄像机的供电模式。

所述第一电路板上设置有第一继电器(图2中所示的继电器1)和第一供电接口(图2中所示的供电接口1)；所述第二电路板上设置有第二继电器(图2中所示的继电器2)和第二供电接口(图2中所示的供电接口2)；所述第一继电器与所述第二供电接口连接，所述第二继电器与所述第一供电接口连接。在所述第一电源输入接口接入电源时，所述第一继电器处于断开状态；在所述第一电源输入接口未接入电源时，所述第一继电器处于闭合状态；在所述第二电源输入接口接入电源时，所述第二继电器处于断开状态；在所述第二电源输入接口未接入电源时，所述第二继电器处于闭合状态。

在所述第一继电器处于所述闭合状态时，所述第一电路板上的所述微控制器模块和所述第一组功能模块中的部分功能模块通过所述第二电路板上的所述第二供电接口进行供电；

在所述第二继电器处于所述闭合状态时，所述第二电路板上的所述主控模块和所述第二组功能模块中的部分功能模块通过所述第一电路板上的所述第一供电接口进行供电。

在所述第一电源输入接口和所述第二电源输入接口均接入电源的情况下，所述双路供电摄像机的供电模式为双路供电模式；在所述第一电源输入接口和所述第二电源输入接口中任一电源接口接入电源，且另一电源接口未接入电源的情况下，所述双路供电摄像机的供电模式为单路供电模式。

举例来说，采用两个常闭型继电器，分别置于两块电路板上，第一电路板上设置有第一继电器，第二电路板上设置有第二继电器；继电器通断由两个电路板的电源接口是否接入电源接直接控制，分为如下三种情况：

情况1：当第一电路和第二电路均输入12V的电源时，第一电路和第二电路中的常闭型继电器都断开，双路供电摄像机的供电模式为双路供电模式；

情况2：当第一电路的第一电源输入接口与电源断开(第一电源输入接口未接入电源)时，第一继电器由断开变为闭合，第二电路板上的电源可通过第一继电器供给第一电路板，使第一电路板上的部分功能模块(例如网络相关模块等)正常工作，维持正常的视频码流输出；

情况3：当第二电路的第二电源输入接口与电源断开电源(第二电源输入接口未接入电源)，第二继电器又断开变为闭合，第二电路板可由第一电路板供电，使第二电路板上的部分功能模块(例如图像处理模块、主控模块)正常工作，摄像机能正常监控。

当摄像机处于上述情况2、情况3时，刚上电时，摄像机通过硬件设计，直接供电的功能模块只有主控模块、镜头模块、微控制器模块、网络交换模块、普通网络模块、光纤模块；这几个模块能让摄像机正常出图和网络拉流。之后软件通过读取供电处采得的信号，让整个摄像机处于单路供电模式，若用户想使用某些功能是需要在控制界面上打开，配合硬件电路上硬件开关电路打开相应功能，但软件上对这些功能模块进行互斥并对电流进行限制，保证单路电路功耗不超出。

切换方案电路设计见图3、图4所示；图3为第一电路板上切换电路，图4为第二电路板上切换电路；两个电路板上切换电路相似，只是需开关的模块不一样。

本申请提供一种可自动切换的双路供电本安摄像机，包括双电源供电方案通过对功能模块做功耗及控制规划，将每一路电源功耗限制在本安电源参数的阈值以下实现、不同电源系统间交互的方案通过光耦芯片等隔离器件实现、并通过继电器电路设计实现双路供电自动切单路供电的功能，异常时自动切换方案通过继电器电路实现。

采用双路不共地的电源供电，将摄像机内部电路分成多个功能模块，再根据模块的功耗，及控制方式，分配至第一电路板和第二电路板上，达到功耗满足要求、整体模块控制架构简洁的目标；采用继电器电路，实现自动切换的功能，保证摄像机监控、视频码流输出的正常，单路供电功能。；

在本实施例中提供了一种运行于上述双路供电摄像机的双路供电摄像机的控制方法，包括如下步骤：

响应于获取的控制指令，控制所述双路供电摄像机的供电模式，其中，所述供电模式包括：双路供电模式和单路供电模式；

其中，所述双路供电摄像机包括第一电路板和第二电路板，第一电路板上设置有微控制器模块和第一组功能模块，所述微控制器模块和所述第一组功能模块的总功率小于预设的功率阈值，所述第二电路板上设置有主控模块和第二组功能模块，所述主控模块和所述第二组功能模块的总功率均小于所述预设的功率阈值，所述第一电路板上设置有第一电源输入接口，所述第二电路板上设置有第二电源输入接口。

在所述控制指令指示所述双路供电摄像机的供电模式为所述双路供电模式的情况下，控制所述第一电源输入接口和第二电源输入接口接入电源；

在所述控制指令指示所述双路供电摄像机的供电模式为所述单路供电模式，且所述控制指令指示所述双路供电摄像机的所述第一电路板工作的情况下，控制所述第一电源输入接口接入电源，所述第二电源输入接口断开电源；

在所述控制指令指示所述双路供电摄像机的供电模式为所述单路供电模式，且所述控制指令指示所述双路供电摄像机的所述第二电路板工作的情况下，控制所述第二电源输入接口接入电源，所述第一电源输入接口断开电源。

在所述第一电源输入接口接入电源，所述第二电源输入接口断开电源的情况下，所述第二继电器处于闭合状态，所述第二电路板上的所述主控模块和所述第二组功能模块中的部分功能模块通过所述第一电路板上的所述第一供电接口进行供电；

在所述第二电源输入接口接入电源，所述第一电源输入接口断开电源的情况下，所述第一电路板上的所述微控制器模块和所述第一组功能模块中的部分功能模块通过所述第二电路板上的所述第二供电接口进行供电。

可选地，上述步骤的执行主体可以是后台处理器，或者其他的具备类似处理能力的设备，还可以是至少集成有图像获取设备以及数据处理设备的机器，其中，图像获取设备可以包括摄像头等图形采集模块，数据处理设备可以包括计算机、手机等终端，但不限于此。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项中所述的方法的步骤。

在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在一个示例性实施例中，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。