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知識講堂:安防產(chǎn)品結構設計

工業(yè)設計對于安防行業(yè)來講并非一個新名詞了。在A&S歷來測試過的產(chǎn)品中,我們看到很多安防企業(yè)就像對待孩子一樣用心設計一個產(chǎn)品,同時,我們也看到一些產(chǎn)品的工業(yè)設計理念還遠遠不夠。隨著安防產(chǎn)品在參數(shù)、性能上的趨同,企業(yè)能否在激烈的角逐中擦亮工業(yè)設計這個武器呢?工業(yè)設計絕不止是表面功夫,還包括產(chǎn)品的結構、電路設計,它們共同在影響著產(chǎn)品的實用性、穩(wěn)定性、便捷性和耐用性,而這些性能已經(jīng)成為用戶選購產(chǎn)品時的重要考量因素。

  值得注意的是,通常大家將工業(yè)設計直接等同于外觀。一個完整的設計需要考慮各個環(huán)節(jié),各個環(huán)節(jié)之間也是相互影響和配合的關系,如在安防產(chǎn)品工業(yè)設計中,電路設計關系到結構、美觀、穩(wěn)定、成本、散熱等方方面面,通常工程師在總體布局伊始就應該考慮到 與EMC(Electro Magnetic Compatibility)息息相關的抗電磁干擾力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時兼顧到外形和結構的約束條件。電路設計作為安防產(chǎn)品的核心技術部分,雖然并不像結構和外觀一目了然和醒目,但卻關乎產(chǎn)品的性能的穩(wěn)定。

  由于安防產(chǎn)品經(jīng)常安裝在戶外使用,伴隨安裝環(huán)境的多樣性,穩(wěn)定性是產(chǎn)品設計首先考慮的基礎,因此防電磁輻射干擾、防雷擊浪涌、防電快速脈沖群、防電壓暫降和中斷、防靜電、耐候性、通用性等等成為安防初期電路設計不可回避的問題,而不同的產(chǎn)品電路構造其所關注的重點也不同。

  比如高速球因為需要適應各種安裝環(huán)境的需求,其電路設計的重要性不言而喻,需要重點關注到電機驅動板、隔離電源板、控制解碼板、字符疊加電路、以及電路板互聯(lián)設計。例如機芯電路設計需要考慮攝像機隨時在活動,因此活動部分的排線耐用度需要進行特殊考量,否則容易造成排線容易被折斷等等情況。又如云臺鏡頭驅動電路要求能夠適配各種電動可預置鏡頭,但不同鏡頭廠家的產(chǎn)品控制和預置方式多種多樣,在電路設計時需要完全兼容各種鏡頭。

  對于電路板和電源的穩(wěn)定度和散熱,廠商都會設計小風扇,如索尼的某款高速球在機芯模塊通過三個螺絲釘固定,并在電路模塊兩側設計了兩個小型風扇,針對電路板散熱,并將電源板、控制板和編碼板設計在機芯底部,加強牢固度。而在防止外部電路干擾方面,廠商則各有不同設計,如慧友除了在高速球電源底板用塑料卡鎖固定,并在底板電源接線處設計了防突波保護,接線管處有防水護膠,美贊美則在電源底板設計了防雷端子,保證電源不受外部影響能夠穩(wěn)定工作。

  “此外,電路設計在初始就應該考慮芯片散熱和接口以及布線、布局問題,”深圳市朗馳欣創(chuàng)科技有限公司的副總經(jīng)理趙昕則強調(diào),這樣直接促使產(chǎn)品返修率降低,服務的壓力減少。

  為了避免產(chǎn)品安裝時距離過近時可能造成的電磁干擾,天津市亞安科技電子有限公司則在高速球內(nèi)部增加各種電磁輻射吸收電路,盡量降低產(chǎn)品之間的相互電磁輻射;以及為了避免高速球在施工安裝過程中出現(xiàn)接錯線或者接不上線的問題,在高速球里采用即插即用的連接器來降低高速球安裝的復雜度;另外,由于考慮到高速球都安裝在光線不均勻的環(huán)境當中,所顯示的圖像會時有偏差,為了避免重復調(diào)整,因此高速球內(nèi)軟件設計的合理性十分重要,這樣可以減少后期產(chǎn)品的維修次數(shù)。

  除高速球之外,DVR對電路設計也非常關注。由于DVR在安裝過程中容易出現(xiàn)電源燒壞、電源電壓輸出不穩(wěn)定、系統(tǒng)初始化發(fā)生故障、硬盤故障等等問題,因此在電路設計方面普遍比較關注散熱風扇設計、電路板、供電單元、硬盤。如在散熱設計方面,風扇的設置和加熱器等的設計等都會影響到電路的穩(wěn)定性,其次,電路板大小,關系到整個產(chǎn)品的成本和耗能,電路板過大會造成零件多、接點多的潛在問題,穩(wěn)定度會受影響,零件少、問題少,復雜的話電路故障查找會比較復雜;對于供電單元,電源供應的電路設計有的使用電腦開關形式供電器,有的采用傳統(tǒng)變壓器供電方式,前者相對體積小、貴、更節(jié)能,后者體積大、更便宜、更耗能,使用中各有優(yōu)劣;此外硬盤的數(shù)量、所占用空間、接口等等都需要考量進去。[nextpage]

  對于設備安裝過多之間帶來電磁干擾同樣是DVR考慮的因素之一,據(jù)浙江大立科技股份有限公司產(chǎn)品部工程師許建新介紹,為了避免過多的干擾,大立在DVR產(chǎn)品的通信接口、網(wǎng)口、電源、視訊連接端口均設計有過流、過壓、短路保護電路,并采用不同于傳統(tǒng)的電鍍橡膠材料,這樣既可以防止引起干擾,同時又可以控制成本。

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