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一、室內(nèi)全方位云臺(tái)

全方位云臺(tái)又稱為萬(wàn)向云臺(tái)，其臺(tái)面既可以做水平轉(zhuǎn)動(dòng)，又可以做垂直轉(zhuǎn)動(dòng)，因此它可以帶動(dòng)攝像機(jī)在三維立體空間內(nèi)對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行全方位的監(jiān)視。根據(jù)使用環(huán)境的不同，一般將全方位云臺(tái)分為室內(nèi)全方位云臺(tái)和室外全方位云臺(tái)兩大類。

全方位云臺(tái)與水平云臺(tái)相比，是在垂直方向上增加了一個(gè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，這個(gè)電動(dòng)機(jī)可以帶動(dòng)攝像機(jī)座板在垂直方向±60。范圍內(nèi)做仰俯運(yùn)動(dòng)。由于全方位云臺(tái)增多了部件，因此它在尺寸與重量上都比水平云臺(tái)大而重。室內(nèi)全方位云臺(tái)的定位卡銷由螺釘固定在云臺(tái)的底座外沿上，旋松螺釘時(shí)可以使定位卡銷在云臺(tái)底座的外沿上任意移動(dòng)。當(dāng)云臺(tái)在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)且撥桿觸及到定位卡銷時(shí)，該撥桿可切斷云臺(tái)內(nèi)的水平行程開(kāi)關(guān)使電動(dòng)機(jī)斷電，而云臺(tái)在水平掃描工作狀態(tài)時(shí)，水平限位開(kāi)關(guān)則起到轉(zhuǎn)動(dòng)換向的作用。由于云臺(tái)在垂直方向做大角度仰俯運(yùn)動(dòng)時(shí)，可能會(huì)使攝像機(jī)防護(hù)罩碰及到云臺(tái)主體而造成損傷，并可能燒毀電動(dòng)機(jī)；在此種極限情況下起動(dòng)云臺(tái)時(shí)，因垂直電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)力矩增加，也容易燒毀電動(dòng)機(jī)。因此，云臺(tái)在垂直方向的仰俯行程中也分別設(shè)有兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)，其限位裝置是兩個(gè)與垂直旋轉(zhuǎn)軸同心的凸輪，如圖4-10所示，當(dāng)凸輪的凸緣觸及到行程開(kāi)關(guān)時(shí)，就會(huì)自動(dòng)切斷垂直電動(dòng)機(jī)的電源，室內(nèi)全方位云臺(tái)的水平自掃描功能與水平云臺(tái)的掃描完全一樣，大部分云臺(tái)的最大水平轉(zhuǎn)動(dòng)范圍通常為0°~355°，其最大轉(zhuǎn)動(dòng)角是355°。因此，在追蹤某個(gè)移出355°點(diǎn)的目標(biāo)時(shí)，必須反向轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，才能重新截獲目標(biāo)，見(jiàn)圖1（a）。

圖1 云臺(tái)上的限位器和滑環(huán)

如想克服這一限制，使得攝像機(jī)和鏡頭能夠在水平面上作360°連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，就必須在系統(tǒng)中使用滑環(huán)，見(jiàn)圖1（b）。這種滑環(huán)用來(lái)實(shí)現(xiàn)靜止.的云臺(tái)底座和運(yùn)動(dòng)的攝像機(jī)/鏡頭組件之間的電氣連接。當(dāng)云臺(tái)裝備滑環(huán)后，平臺(tái)就可以在水平方向上連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，而不需要倒轉(zhuǎn)一圈來(lái)堵截出界的移動(dòng)目標(biāo)。如果一定要以機(jī)械方式限制360°云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)范圍，還可以使用限位開(kāi)關(guān)：但如果想使用帶滑環(huán)機(jī)構(gòu)的云臺(tái)作360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)，就不需要使用機(jī)械限位開(kāi)關(guān)。

如果視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用了微機(jī)控制主機(jī)或PC中央控制系統(tǒng)，操作人員就可以將幾十個(gè)到幾百個(gè)常用場(chǎng)景的位置記錄在系統(tǒng)中，以便以后調(diào)用。在調(diào)用這種預(yù)置位置時(shí)，操作人員只需要按下控制臺(tái)上的某一個(gè)開(kāi)關(guān)，或幾個(gè)控制鍵組合，就可命令云臺(tái)自動(dòng)定位到早些時(shí)候預(yù)存的角度。顯然，這種預(yù)置功能必須與具有這種能力的云臺(tái)和變焦鏡頭配用。一般，系統(tǒng)

會(huì)自動(dòng)探測(cè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)的云臺(tái)水平指向、垂直指向、鏡頭的焦距、光圈、聚焦位置，并記錄在系統(tǒng)中。這樣，調(diào)用預(yù)置位所恢復(fù)的畫面就可以做到與存儲(chǔ)時(shí)的畫面方位和特性上的完全一致（場(chǎng)景中的物體可能會(huì)發(fā)生變化），而這一切是從零點(diǎn)幾秒到兩三秒這樣非常短的時(shí)間內(nèi)完成的，從而大大提高了系統(tǒng)的響應(yīng)能力。

根據(jù)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的不同，室內(nèi)全方位云臺(tái)可以做成各種各樣的外觀造型，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本上是完全一樣的。根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)的不同，云臺(tái)可分為如下兩類。

（1）頂裝式云臺(tái)。頂裝式云臺(tái)是攝像機(jī)與防護(hù)罩安裝在云臺(tái)的頂部。在頂裝式云臺(tái)中，當(dāng)攝像機(jī)和鏡頭處于水平位置時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的重心是平衡的。但是，當(dāng)攝像機(jī)和鏡頭上下俯仰時(shí)，攝像機(jī)和鏡頭在云臺(tái)上就會(huì)失衡。

改善平衡性能，一般都在俯仰臂上增加配重，使得電機(jī)、軸承齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不會(huì)受到太大扭力。因此，除攝像機(jī)/鏡頭的重量外，俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)還必須同時(shí)承受配重的重量。這樣，在攝像機(jī)上下俯仰時(shí)，配重（有時(shí)是彈簧）可以沖銷失衡的那部分載荷，繼續(xù)保持系統(tǒng)中的重量平衡。

（2）側(cè)裝式云臺(tái)。側(cè)裝式云臺(tái)是攝像機(jī)與防護(hù)罩安裝在云臺(tái)的側(cè)面。側(cè)裝式云臺(tái)不需要配重和彈簧，在這種云臺(tái)的安裝板上，攝像機(jī)的安裝位置相對(duì)平衡，且與水平旋轉(zhuǎn)（或俯仰）軸保持相同的高度。由于攝像機(jī)側(cè)裝在垂直旋轉(zhuǎn)軸的-側(cè)，因而系統(tǒng)在垂直軸上就不會(huì)太平衡，但它從來(lái)不會(huì)在水平軸上失衡，因此可以有效地抵銷風(fēng)力和機(jī)械扭力的影響。

由于側(cè)裝式云臺(tái)不需要配重或內(nèi)彈簧就可以保持水平軸的平衡，其原因是攝像機(jī)、鏡頭和防護(hù)罩的總體重心正好落在水平旋轉(zhuǎn)軸上，因而對(duì)電機(jī)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功率要求就大大降低了。此外，在需要將側(cè)裝式云臺(tái)翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)安裝時(shí)，除了改變旋臂的位置外，不需要做任何其他的改動(dòng)。而如果要將頂裝式云臺(tái)倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)安裝，則通常必須拆除配重和彈簧。

二、室外全方位云臺(tái)