1.本发明涉及水下监测技术领域，更具体地说，它涉及一种水下用自清洁摄像头。
背景技术：2.随着人类技术的发展，水下的生态环境监测，成了人们日益关注的问题之一，为了很好的把握水下生态系统的长期变化过程，提出了对水下生态系统的长时间原位视频监控，监控方式采取每天定时定点全自动开机摄像监控后将视频数据传回远程实验室终端。
3.长期安放在水中的视频摄像机的视界窗口极易受到水中微生物及其他颗粒物的污染，在很短时间内可能导致镜头受到严重污染，严重影响视频摄像清晰度和可靠性，更有甚者，当附着严重时，视频监控工作根本无法正常开展。因此，水中工作摄像头的防污染装置及防污染方法是确保摄像头水下长时间正常工作的必要条件。
4.现有的水下摄像头的自清洁都是通过添加较为复杂的外部机构实现，外部机构由于长时间位于水中，时间长后会出现部件锈蚀，影响自清洁功能，所以亟需一种将自清洁结构安装在摄像头内部，并且可以对摄像头的拍摄位置进行自清洁的水下摄像头。
技术实现要素：5.本发明的目的是提供一种水下用自清洁摄像头，该水下摄像头采用磁力擦技术对水下摄像头的透明盖板外部进行清洁，可使电控设备均安装于密封腔室内部，从而提高自清洁结构的可靠性；同时能够对整个摄像头模组的图像采集需求范围进行快速高效的清洁。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水下用自清洁摄像头，包括防水外壳一和防水外壳二，防水外壳一和防水外壳二之间构成密闭腔室，所述防水外壳一内贯穿嵌设有透明盖板，所述密封腔室内固定设有摄像头模组，所述摄像头模组的拍摄端紧贴于透明盖板内侧壁上；所述透明盖板的外侧壁上设有外擦，所述透明盖板的内侧壁上设有两个内擦，两个所述内擦分别靠近外擦的顶部和底部且与外擦之间相互吸引；所述密封腔室内设有驱动装置，两个所述内擦远离透明盖板的侧壁同时与驱动装置固定连接；
7.所述驱动装置包括两个平动块、传动链条、主动机构和从动机构，所述主动机构和从动机构平行安装且分别位于摄像头模组的上下两侧，两个所述平动块分别套接于主动机构和从动机构上；所述平动块的侧壁与内擦固定连接；所述传动链条同时套接于主动机构和从动机构上，用于传输动力；
8.所述主动机构包括步进电机、螺纹杆一、轴承一和主动链轮；所述步进电机和轴承一分别与防水外壳二的两相对侧壁固定连接，所述螺纹杆一的端部与步进电机的输出端固定连接，所述螺纹杆一远离步进电机的端部与轴承一固定连接，所述主动链轮固定套接于螺纹杆一的光滑段上；
9.所述从动机构包括两个轴承二、螺纹杆二和从动链轮；两个所述轴承二分别与防
水外壳二的两相对内侧壁固定连接；所述螺纹杆二的两端分别与两个轴承二固定连接；所述从动链轮固定套接于螺纹杆二上，所述传动链条同时套接于主动链轮和从动链轮上；
10.两个所述平动块分别套接于螺纹杆一和螺纹杆二上。
11.通过采用上述技术方案，在透明盖板的内侧壁上设置两个内擦，且两个内擦分别靠近外擦的顶部和底部，这样在内擦水平移动时，能够稳定带动外擦水平移动，同时两个内擦分别位于摄像头模组的顶部和底部，可以使外擦在水平移动时可将整个摄像头模组的图像采集需求范围快速清洁，最终在清洁结束后，能够是外擦位于摄像头模组的图像采集需求范围外部；将两个平动块分别套接于螺纹杆一和螺纹杆二上，同时主动机构和从动机构采用传动链条来传输动力，这样在步进电机的转动下可以实现两个平动块同步水平移动，从而使整个外擦水平移动，达到对透明盖板进行清洁的效果。
12.本发明进一步设置为：所述外擦包括壳体、强力磁铁、两个刀片和抗菌毛织物；两个刀片嵌设于壳体的两相对侧壁内，所述刀片的底部凸出壳体底部1-3mm，所述强力磁铁的底部与抗菌毛织物固定连接，所述抗菌毛织物在未受到压力的状态下凸出壳体的长度大于刀片凸出于壳体的长度；所述壳体、刀片和强力磁铁上贯穿设有多个通孔。
13.通过采用上述技术方案，在强力磁铁、刀片和壳体上开设多个通孔，这样在外擦平移对透明盖板进行清洁时，可以使部分水流穿过通孔，从而降低阻力，防止外擦脱离内擦，达到提高自清洁稳定性的效果；将抗菌毛织物的凸出壳体长度设置为大于刀片的凸出壳体长度，这样可以使抗菌毛织物能够彻底清洁透明盖板，提高了清洁效果。
14.本发明进一步设置为：所述密封腔室内固定设有两个限位杆，两个所述平动块还分别活动套接于两个限位杆上。
15.通过采用上述技术方案，在密封腔室内固定安装两个限位杆，且两个平动块分别套接在两个限位杆上，这样可以通过限位杆对平动块进行限位，使得平动块水平移动，内擦与透明盖板的贴合力相同，避免内擦刮伤透明盖板内侧壁，同时也提高了自清洁的稳定性。
16.本发明进一步设置为：所述壳体和强力磁铁均为长条形，且竖直贴合于透明盖板的外侧壁上。
17.通过采用上述技术方案，将壳体和强力磁铁设置为长条形，这样在外擦水平移动时，能够水平移动一次即可完成整个摄像头模组的图像采集需求范围的清洗。
18.本发明进一步设置为：所述壳体采用添加抗菌物质的耐腐蚀塑料制成。
19.通过采用上述技术方案，壳体采用添加抗菌物质的耐腐蚀塑料制成，可以提高外擦的使用时间。
20.综上所述，本发明具有以下有益效果：
21.1、在透明盖板的内侧壁上设置两个内擦，且两个内擦分别靠近外擦的顶部和底部，这样在内擦水平移动时，能够稳定带动外擦水平移动，同时两个内擦分别位于摄像头模组的顶部和底部，可以使外擦在水平移动时可将整个摄像头模组的图像采集需求范围快速清洁，最终在清洁结束后，能够是外擦位于摄像头模组的图像采集需求范围外部；
22.2、将两个平动块分别套接于螺纹杆一和螺纹杆二上，同时主动机构和从动机构采用传动链条来传输动力，这样在步进电机的转动下可以实现两个平动块同步水平移动，从而使整个外擦水平移动，达到对透明盖板进行清洁的效果。
附图说明
23.图1是本发明实施例中一种水下用自清洁摄像头的俯视剖视图；
24.图2是图1中a-a处的截面图；
25.图3是本发明实施例中内擦的剖视图。
26.图中：1、防水外壳一；2、步进电机；3、主动链轮；4、平动块；5、密封腔室；6、防水外壳二；7、摄像头模组；8、限位杆；9、轴承一；10、透明盖板；11、螺纹杆一；12、内擦；13、外擦；14、传动链条；15、从动链轮；16、螺纹杆二；17、轴承二；18、刀片；19、通孔；20、壳体；21、强力磁铁；22、抗菌毛织物。
具体实施方式
27.以下结合附图1-3对本发明作进一步详细说明。
28.实施例：一种水下用自清洁摄像头，如图1至图3所示，包括防水外壳一1和防水外壳二6，防水外壳一1和防水外壳二6之间是固定连接的，并构成如图1所示的密闭腔室，防水外壳一1内贯穿嵌设一个透明盖板10，在本实施例中，透明盖板10优选为截面为矩形的透明盖板10；密封腔室5内固定安装一个摄像头模组7，摄像头模组7的拍摄端紧贴于透明盖板10内侧壁上；透明盖板10的外侧壁上安装有外擦13，透明盖板10的内侧壁上安装有两个内擦12，两个内擦12分别靠近外擦13的顶部和底部且与外擦13之间是磁铁的作用实现相互吸引并使得外擦13紧贴于透明盖板10的外侧壁上；密封腔室5内安装一个驱动装置，两个内擦12远离透明盖板10的侧壁同时与驱动装置固定连接；
29.如图2所示，驱动装置包括两个平动块4、传动链条14、主动机构和从动机构，主动机构和从动机构平行安装且分别位于摄像头模组7的上下两侧，两个平动块4都是采用螺纹的连接方式使其套接于主动机构和从动机构上；平动块4的侧壁与内擦12固定连接；传动链条14同时套接于主动机构和从动机构上，用于传输动力；
30.主动机构包括步进电机2、螺纹杆一11、轴承一9和主动链轮3；步进电机2和轴承一9分别与防水外壳二6的两相对侧壁固定连接，螺纹杆一11的端部与步进电机2的输出端固定连接，螺纹杆一11远离步进电机2的端部与轴承一9固定连接，主动链轮3固定套接于螺纹杆一11的光滑段上；
31.从动机构包括两个轴承二17、螺纹杆二16和从动链轮15；两个轴承二17分别与防水外壳二6的两相对内侧壁固定连接；螺纹杆二16的两端分别与两个轴承二17固定连接；从动链轮15固定套接于螺纹杆二16上，传动链条14同时套接于主动链轮3和从动链轮15上，以实现主动链轮3和从动链轮15的线速度是相等的；在本实施例中，螺纹杆一11和螺纹杆二16的螺纹是相同的，且方向也相同；主动链轮3和从动链轮15的半径是相同的，这样才能保证螺纹杆一11的螺纹杆二16的角速度相同；
32.两个平动块4分别螺纹套接于螺纹杆一11和螺纹杆二16上。
33.如图3所示，外擦13包括壳体20、强力磁铁21、两个刀片18和抗菌毛织物22；两个刀片18嵌设于壳体20的两相对侧壁内，刀片18的底部凸出壳体20底部优选2mm，强力磁铁21的底部与抗菌毛织物22固定连接，抗菌毛织物22在未受到压力的状态下凸出壳体20的长度大于刀片18凸出于壳体20的长度；壳体20、刀片18和强力磁铁21上贯穿开设多个通孔19，通孔19用于降低外擦13移动过程中的阻力；在本实施例中，内擦12与外擦13的结构相同。
34.密封腔室5内固定安装两个限位杆8，两个平动块4还分别活动套接于两个限位杆8上，限位杆8的作用是对平动块4进行限位，这样可以实现平动块4平移。
35.壳体20和强力磁铁21均为长条形，且竖直贴合于透明盖板10的外侧壁上。
36.壳体20采用添加抗菌物质的耐腐蚀塑料制成。
37.在密封腔室5内安装了控制处理器及无线传输装置(图中均为标注)，这样在监控过程中，操作者可以根据摄像头模组7的清晰状态来进行远程自清洁调节。
38.工作原理：当透明盖板10上的微生物及其他颗粒物影响了摄像头模组7的拍摄效果时，可以通过远程移动终端来选择自清洁功能，设定信息传递到无线传输装置，无线传输装置将信息传递到控制处理器中，控制处理器调节步进电机2旋转，步进电机2带动螺纹杆一11旋转，螺纹杆一11带动主动链轮3旋转，由于主动链轮3与从动链轮15是通过传动链条14连接，同时螺纹杆一11和螺纹杆二16的螺纹相同，方向也相同，这样可以使套接在螺纹杆一11和螺纹杆二16上的两个平动块4同步平移，使得两个内擦12同步移动，由于强力磁铁21的作用，两个内擦12带动外擦13同步平移，透明盖板10的外侧壁受到外擦13的抗菌毛织物22和刀片18的作用，使得透明盖板10外侧壁擦拭干净；明盖板外侧壁上的不容易擦掉的颗粒物通过刀片18铲掉，再通过抗菌毛织物22将其擦拭干净；步进电机2可以正反转实现外擦13往复平移，提高清洗效果；自清洁完成后，外擦13是停留在摄像头模组7的图像采集需求范围外。
39.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
技术特征：1.一种水下用自清洁摄像头，包括防水外壳一(1)和防水外壳二(6)，防水外壳一(1)和防水外壳二(6)之间构成密闭腔室，所述防水外壳一(1)内贯穿嵌设有透明盖板(10)，所述密封腔室(5)内固定设有摄像头模组(7)，所述摄像头模组(7)的拍摄端紧贴于透明盖板(10)内侧壁上；其特征是：所述透明盖板(10)的外侧壁上设有外擦(13)，所述透明盖板(10)的内侧壁上设有两个内擦(12)，两个所述内擦(12)分别靠近外擦(13)的顶部和底部且与外擦(13)之间相互吸引；所述密封腔室(5)内设有驱动装置，两个所述内擦(12)远离透明盖板(10)的侧壁同时与驱动装置固定连接；所述驱动装置包括两个平动块(4)、传动链条(14)、主动机构和从动机构，所述主动机构和从动机构平行安装且分别位于摄像头模组(7)的上下两侧，两个所述平动块(4)分别套接于主动机构和从动机构上；所述平动块(4)的侧壁与内擦(12)固定连接；所述传动链条(14)同时套接于主动机构和从动机构上，用于传输动力；所述主动机构包括步进电机(2)、螺纹杆一(11)、轴承一(9)和主动链轮(3)；所述步进电机(2)和轴承一(9)分别与防水外壳二(6)的两相对侧壁固定连接，所述螺纹杆一(11)的端部与步进电机(2)的输出端固定连接，所述螺纹杆一(11)远离步进电机(2)的端部与轴承一(9)固定连接，所述主动链轮(3)固定套接于螺纹杆一(11)的光滑段上；所述从动机构包括两个轴承二(17)、螺纹杆二(16)和从动链轮(15)；两个所述轴承二(17)分别与防水外壳二(6)的两相对内侧壁固定连接；所述螺纹杆二(16)的两端分别与两个轴承二(17)固定连接；所述从动链轮(15)固定套接于螺纹杆二(16)上，所述传动链条(14)同时套接于主动链轮(3)和从动链轮(15)上；两个所述平动块(4)分别套接于螺纹杆一(11)和螺纹杆二(16)上。2.根据权利要求1所述的一种水下用自清洁摄像头，其特征是：所述外擦(13)包括壳体(20)、强力磁铁(21)、两个刀片(18)和抗菌毛织物(22)；两个刀片(18)嵌设于壳体(20)的两相对侧壁内，所述刀片(18)的底部凸出壳体(20)底部1-3mm，所述强力磁铁(21)的底部与抗菌毛织物(22)固定连接，所述抗菌毛织物(22)在未受到压力的状态下凸出壳体(20)的长度大于刀片(18)凸出于壳体(20)的长度；所述壳体(20)、刀片(18)和强力磁铁(21)上贯穿设有多个通孔(19)。3.根据权利要求1所述的一种水下用自清洁摄像头，其特征是：所述密封腔室(5)内固定设有两个限位杆(8)，两个所述平动块(4)还分别活动套接于两个限位杆(8)上。4.根据权利要求2所述的一种水下用自清洁摄像头，其特征是：所述壳体(20)和强力磁铁(21)均为长条形，且竖直贴合于透明盖板(10)的外侧壁上。5.根据权利要求2所述的一种水下用自清洁摄像头，其特征是：所述壳体(20)采用添加抗菌物质的耐腐蚀塑料制成。
技术总结本发明公开了一种水下用自清洁摄像头，涉及水下监测技术领域，其技术方案要点是：包括防水外壳一和防水外壳二，防水外壳一和防水外壳二之间构成密闭腔室，所述防水外壳一内贯穿嵌设有透明盖板，所述密封腔室内固定设有摄像头模组，所述摄像头模组的拍摄端紧贴于透明盖板内侧壁上；所述透明盖板的外侧壁上设有外擦，所述透明盖板的内侧壁上设有两个内擦，两个所述内擦分别靠近外擦的顶部和底部且与外擦之间相互吸引。该水下摄像头采用磁力擦技术对水下摄像头的透明盖板外部进行清洁，可使电控设备均安装于密封腔室内部，从而提高自清洁结构的可靠性；同时能够对整个摄像头模组的图像采集需求范围进行快速高效的清洁。像采集需求范围进行快速高效的清洁。像采集需求范围进行快速高效的清洁。
技术研发人员：李元超 吴钟解 吴世儒 陈石泉 郎尚昆
受保护的技术使用者：海南省海洋与渔业科学院
技术研发日：2022.07.14
技术公布日：2022/11/1
