MineCam - MineCam

MineCam Mk 4

В MineCam камера для удаленного исследования, созданная I.A. Записи. Он используется для шахта разведка и другие подобные среды. Первоначально он был разработан в 1988 году и с тех пор претерпел несколько изменений в конструкции. Название MineCam - это игра слов на MiniCam, одна из первых портативных телекамер, созданная CBS Laboratories.

История

Питер Эгглстон из I.A. Записи впервые возникла идея того, что стало "MineCam" в 1988 году.^[1] Он посетил несколько металлических рудников в Уэльс с Шропшир Клуб спелеологии и горного дела и потратил несколько часов на создание одинарная веревочная техника буровая установка, чтобы спуститься в удаленную шахту, только чтобы обнаружить, что внизу нет выхода. Это было мотивацией для создания миниатюрной камеры, которая позволила бы энтузиастам исследовать труднодоступные, небезопасные или труднодоступные места.

Дистанционная разведка шахт до 1988 г. в течение нескольких лет велась на коммерческой основе. фирмы по производству трубопроводных камер с использованием оборудования, которое необходимо было разместить в транспортном средстве и получить питание от генератора. Однако многие старые шахты находятся вдали от дорог, поэтому конечной целью Питера был небольшой легкий комплект с батарейным питанием, который можно было переносить пешком. Первые две версии MineCam не достигли этого, но протестировали различные подходы с видеотехнологиями, доступными в то время.

Версии

MineCam 1

MineCam 1 использовал монохромный видикон Камера в водонепроницаемом корпусе из 10-сантиметровой пластиковой канализационной трубы и фитингов с акриловым окном. Это было успешно протестировано в глубокой части бассейна. Камера была нечувствительной - ей требовалась лампа мощностью 150 Вт, для которой требовалось питание 240 В, как и камера. Кабель был 100 м видео коаксиальный и мощность, скрепленные лентой с интервалом 2 м и пронумерованные для грубого измерения глубины. Камера и лампа были тяжелыми, поэтому для их поддержки использовалась старая 6-миллиметровая статическая веревка для лазания. Монитор представлял собой портативный телевизор диаметром 10 см.

MineCam 1 работала, но монохромное изображение иногда было трудно интерпретировать. Пришло время попробовать цвет, а это еще не было доступно в коммерческих фирмах, проверяющих шахты.

MineCam 2

MineCam 2 использовала детали из вышедшей из употребления Sony 'Handycam. ' Цвет CCD Чип был удален и помещен в круглую банку для табака, соединенную коротким кабелем с остальной электроникой в небольшой литой под давлением коробке Eddystone. «Eddy box» содержал дополнительное оборудование для прямого преобразования Y / C (700 кГц) цвет под вывод в композит PAL, и обеспечить различные необычные напряжения питания. Из-за цветного полосового фильтра и ранней технологии эта ПЗС-матрица была столь же чувствительна, как монохромный видикон.

Обе камеры MineCam 1 и 2 нужно было опустить дважды, чтобы исследовать шахту. Во-первых, они были опущены вертикально вниз и сделаны пометки о глубине и заголовке любых интересных особенностей. Затем камеру вытащили на поверхность и перестроили, чтобы смотреть на интересные предметы, найденные ранее, горизонтально. Требовался дистанционный механизм наклона, так как он вдвое сокращал время и усилия.

Для обозначения курса в камерах MineCams 1 и 2 использовался обычный сферический автомобильный компас, установленный на жидком держателе, на алюминиевом кронштейне примерно в 30 см от камеры. Дополнительная линза (от старых очков), приклеенная к акриловому окну, фокусировала компас в углу оправы.

MineCam 3

Mark 3 радикально отличался. Доступна высококачественная цветная камера Pulnix TMC-X.^[2] не намного больше, чем Mini-Маглит. Кроме того, он был намного более чувствительным, поэтому свет мог быть меньше, и стало возможным использование дистанционного механизма наклона. Требовался кодированный управляющий сигнал, который шел бы по видеокабелю для экономии дополнительных проводов, поэтому была адаптирована модельная система радиоуправления, дающая 2 пропорциональных канала для наклона и возможных движений панорамирования. Несущая 27 МГц была легко объединена и отделена от видео основной полосы частот. Первым двигателем наклона был сервопривод управления стандартной модели с поворотом на 180 градусов. Головка камеры и свет были установлены в каркасной клетке длиной около 25 см, вращаемой сервоприводом по горизонтальной оси. Несмотря на все меры предосторожности, моторные шестерни часто снимались при столкновении с препятствиями, и сервопривод приходилось регулярно заменять! Источник света должен был перемещаться вместе с камерой, поэтому он должен был быть достаточно маленьким, чтобы поместиться в клетке. Кварц-галогенная лампа 12 В, 50 Вт, диаметр интеграла 5 см. дихроичный Был установлен отражатель, питаемый от небольшого импульсного БП. Несмотря на то, что мощность освещения была уменьшена, по-прежнему требовалось подавать высокое напряжение по кабелю, чтобы уменьшить падение напряжения, поэтому 240 В все еще использовалось.

Клетка вращалась в алюминиевом хомуте, прикрепленном к дну водонепроницаемого пластикового ящика, содержащего остальную электронику, включая источник питания для камеры.

Чтобы иметь возможность использовать систему в местах, удаленных от электросети и недоступных для транспортного средства с генератором, I.A.Recordings получил мощность 150 Вт. инвертор и свинцово-кислотный аккумулятор на 12 В из магазина товаров для отдыха на открытом воздухе.

MineCam 3 был первым, кто использовал электронный компас для отображения курса. Тэнди (Radio Shack ) разработал устройство с использованием магнитный затвор датчик для получения x и y компонентов магнитного поля Земли, которые управляют ортогональными обмотками механического индикатора на 360 градусов, для использования в качестве автомобильного компаса. I.A.Recordings отказались от индикатора и использовали напряжения x и y для управления положением мигающего пятна, добавляемого к видеоизображению. Это дало отображение на экране типа круга компаса. Если сигнал x (восток-запад) был инвертирован, при вертикальном взгляде вниз точка, казалось, была зафиксирована над точкой на земле, когда камера вращалась.

Электромагнитные помехи от импульсный источник питания и гармоники его прямоугольной формы волны мощности проявлялись в видеосигнале как шум. Это было уменьшено за счет тщательной компоновки, экранирования и использования одноточечного заземления.

Для гидроизоляции миниатюрной камеры поместили ее в алюминиевую трубку квадратного сечения шириной 25 мм (лишь немного больше камеры) со стеклянным окном, приклеенным на одном конце, и кабельным вводом на другом. Водонепроницаемый контейнер, продаваемый для этой камеры, был слишком большим и тяжелым для MineCam, но алюминиевая трубка не такая водонепроницаемая. Имеет Рейтинг IP от 66 до 67.

MineCam 4

Последней серьезной разработкой MineCam 4 стал мотор панорамирования. Было сложно организовать систему, которая позволяла бы вращать вилку наклона на 360 градусов при сохранении соединений для видео, сервопривода наклона, мощности освещения, мощности камеры и датчика магнитного затвора. An Компоненты RS был использован редукторный серводвигатель постоянного тока, приводимый в действие от приемника дистанционного управления, а также упорный подшипник и Муфта Oldham. Мощный магнит двигателя мешал датчику компаса, поэтому лист мю-металл пожертвованный благотворительной местной фирмой, он превратился в ширму вокруг всего двигателя и коробки передач. Сервопривод наклона, похоже, не вызывает такой же проблемы, поскольку он меньше по размеру и вращается вместе с датчиком на вилке. По возможности все фурнитуры из пластика или цветного металла.

Другие улучшения MineCam 4 включают сервопривод наклона с высоким крутящим моментом, микрофон со сбалансированным усилителем, модуль лазерного диода рядом с камерой для создания светового пятна на объекте для оценки дальности и размера, а также эксперименты с обнаружением летучих мышей и датчиками газа.

Блок управления 18 см × 13 см × 6 см и содержит блок питания, передатчик сервоуправления и видео эквалайзер. Теперь кабель состоит из 200 м тонких многожильных проводов, содержащих один коаксиальный и 5 одинарных проводов. Поскольку он не несет нагрузки, веревку все же необходимо использовать, и было обнаружено, что веревка для лазания со статическим подъемом диаметром 9 мм лучше, чем что-либо более тонкое, включая проволочный, в предотвращении скручивания. Веревка часто запутывается, поэтому I.A.Recordings все еще ищет несущий кабель. Диапазон наклона 180 градусов позволяет осматривать нижнюю часть крышек вала. По сравнению с коммерческими версиями, которые все еще были монохромными и использовали зеркало для переключения изображения с вертикального на горизонтальное, MineCam была гораздо более гибкой, и цель создания полноценной системы, которую могли бы переносить люди пешком, была достигнута. Картинка была записана на U-Matic, тогда Привет-8 а теперь на мини-DV Лента.

Такелаж

Чтобы вывести камеру над центром больших валов, I.A.Recordings используют либо шест со шкивом на конце, либо для валов, которые въехали, так что кратер на поверхности имеет ширину в несколько метров, они разработали "Тирольский траверс " или же "Blondin "компоновка. Шкив большого диаметра (a Sinclair C5 колесо) установлен на тележке, которую подвешивают лебедкой по проволочному тросу, натянутому через вал, и удерживают в напряжении. Когда шкив отцентрирован, поперечный трос блокируется, и спусковой трос камеры можно отпустить.

Лампа и отражатель мощностью 50 Вт имеют удобный размер и доступны с различной шириной луча, но идея дихроичного отражателя, предотвращающего отражение тепла вперед, на самом деле является недостатком для MineCam. Головка лампы должна быть закрыта для защиты и экранирования помех от источника питания, но без тщательной внутренней конструкции отражателей и перегородок корпус может сильно нагреваться.

MineCam 4 зарекомендовал себя надежным и полезным и дает высококачественное цветное изображение, достаточно хорошее для использования в видеопроизводстве.^[3] Это показано, например, в клипе I.A.Recordings "Snailbeach".

внешняя ссылка

[1] Бедфорд, Майк (редактор): "Журнал Cave Radio & Electronics Group, номер 22", страницы 3-6. Британская ассоциация пещерных исследований, 1995. ISSN 1361-4800

[2] «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2008-06-05. Получено 2009-04-06.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)

[3] "Snailbeach - промышленная археология, история горного дела".

[1]

[2]

[3]