DE102008029406A1

DE102008029406A1 - Intrinsically-safe camera arrangement for operation in potentially explosive area of underground mining, has data transmission unit with fiber optic cable, which is connected to external processing device

Info

Publication number: DE102008029406A1
Application number: DE102008029406A
Authority: DE
Inventors: Davoud Shahrokhshahi
Original assignee: Boesha Technische Produkte GmbH and Co KG
Current assignee: Boesha Technische Produkte GmbH and Co KG
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2009-12-31

Abstract

The arrangement (1) has a housing (2) with a housing cover (3), which includes a transparent glass plate (30). A camera (4) i.e. charge coupled device (CCD) camera, is accommodated inside the housing, where the camera is arranged on a guide rail (6). A data transmission unit transmits image data e.g. color image data, recorded by the camera to an external processing device. The data transmission unit includes a fiber optic cable, which is connected to the processing device. The cover includes a pneumatic cleaning device to clean the glass plate. A microphone is integrated in the arrangement.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine eigensichere Kameraanordnung, die für einen Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen im Untertagebergbau geeignet und eingerichtet ist, umfassend ein Gehäuse mit einer Gehäuseabdeckung, die eine transparente Glasscheibe aufweist, eine Kamera, die innerhalb des Gehäuses untergebracht ist, sowie Datenübertragungsmittel, geeignet, zumindest die von der Kamera aufgezeichneten Bilddaten zu einer externen Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen, wobei „eigensicher für explosionsgefährdete Bereiche im Untertagebergbau” im Sinne der Europäischen Norm „Eigensicherheit” EN 60079-11:2007 zu verstehen ist.The present invention relates to an intrinsically safe camera assembly suitable and suitable for operation in potentially explosive areas in underground mining, comprising a housing with a housing cover which has a transparent glass pane, a camera housed inside the housing, and data transmission means suitable for at least transmit the image data recorded by the camera to an external data processing device, wherein "intrinsically safe for potentially explosive areas in underground mining" in the sense of European standard "intrinsic safety" EN 60079-11: 2007 to understand.

Explosionsgeschützte Kameraanordnungen sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausführungsformen bereits bekannt und können insbesondere zur Überwachung untertätiger und übertägiger explosionsgefährdeter Bereiche eingesetzt werden, in denen herkömmliche Kameraanordnungen aus Sicherheitsgründen nicht verwendet werden dürfen.explosion-proof Camera arrays are of the prior art in various embodiments already known and can in particular for monitoring underground and above ground explosive Areas are used where conventional camera arrangements for safety reasons may not be used.

Der Einsatz elektrisch betriebener Kameraanordnungen in explosionsgefährdeten Bereichen ist mit erheblichen Gefahren verbunden, da die elektrischen beziehungsweise elektronischen Komponenten der Kameraanordnungen während des Betriebs (zum Beispiel bei Schaltvorgängen) Funken erzeugen können, die unter Umständen ein explosives Gasgemisch im explosionsgefährdeten Bereich zünden können. Aus diesem Grund sind bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kameraanordnungen für explosionsgefährdete Bereiche bereits geeignete konstruktive Maßnahmen ergriffen worden. Zu diesen konstruktiven Maßnahmen gehören insbesondere massive, druckfest ausgeführte Gehäuse, die transparente Gehäuseabdeckungen aus druckfestem Glas aufweisen, wobei „druckfest” im Sinne der Europäischen Norm „Druckfeste Kapselung” EN 60079-1:2004 zu verstehen ist.The use of electrically operated camera assemblies in hazardous areas is associated with significant risks, since the electrical or electronic components of the camera assemblies during operation (for example, during switching operations) can generate sparks that may ignite an explosive gas mixture in the hazardous area under certain circumstances. For this reason, suitable design measures have already been taken in the known from the prior art camera assemblies for hazardous areas. These constructive measures include, in particular, solid, pressure-resistant housing, which have transparent housing covers made of pressure-resistant glass, with "pressure-resistant" in the sense of European standard "Flameproof enclosure" EN 60079-1: 2004 to understand.

Um die von der Kamera während des Betriebs erfassten Bilddaten (Einzelbilder oder Videobilder) zu einer externen Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen und gegebenenfalls auch in umgekehrter Richtung Steuerungsinformationen von einer externen Datenverarbeitungseinrichtung zur Kameraanordnung übertragen zu können, weisen die aus dem Stand der Technik bekannten Kameraanordnungen entsprechende Datenübertragungsmittel auf. Häufig werden die Daten über eine kabelgebundene Datenübertragungsschnittstelle übertragen. Bei Verwendung einer herkömmlichen RJ-45-Schnittstelle, an der ein so genanntes Twisted-Pair-Datenkabel (verdrilltes Datenkabel) angeschlossen ist, können Übertragungsreichweiten von etwa 100 m erreicht werden.Around the image data acquired by the camera during operation (Still images or video images) to an external data processing device to transfer and, if necessary, in the opposite direction Control information from an external data processing device to be able to transmit to the camera arrangement, have corresponding to the known from the prior art camera arrangements Data transmission means on. Often the Transfer data via a wired data transfer interface. When using a conventional RJ-45 interface, on a so-called twisted pair data cable (twisted data cable) connected, transmission ranges can be be reached from about 100 m.

Darüber hinaus ist es bereits bekannt, Daten über eine kabellose Datenübertragungsschnittstelle von der Kameraanordnung zu einer externen Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen. Derartige kabellose Datenübertragungsschnittstellen arbeiten im Allgemeinen mit einer drahtlosen WLAN-Verbindung (WLAN = Wireless Local Area Network, drahtloses lokales Netzwerk), die für eine drahtlose WLAN-Verbindung mit einer externen WLAN-fähigen Datenverarbeitungseinrichtung geeignet ist. Die Funkübertragung zwischen der Kameraanordnung und einer externen Datenverarbeitungseinrichtung erfolgt dabei vorzugsweise nach einem aus dem Stand der Technik bekannten drahtlosen Übertragungsstandard (beispielsweise nach dem IEEE 801.11 Standard ). Abhängig von den Umgebungsbedingungen können dabei Übertragungsreichweiten zwischen 30 und etwa 300 m erreicht werden.Moreover, it is already known to transfer data via a wireless data transmission interface from the camera arrangement to an external data processing device. Such wireless communication interfaces generally operate with a wireless local area network (WLAN) connection that is suitable for a wireless WLAN connection to an external WLAN enabled data processing device. The radio transmission between the camera arrangement and an external data processing device is preferably carried out according to a known from the prior art wireless transmission standard (for example, after the IEEE 801.11 standard ). Depending on the ambient conditions, transmission ranges between 30 and 300 m can be achieved.

Ein Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Kameraanordnungen für explosionsgefährdete Bereiche besteht darin, dass die Datenübertragungsreichweiten und die Datenübertragungsgeschwindigkeiten der kabelgebundenen beziehungsweise kabellosen Datenübertragungsschnittstellen für manche Anwendungsgebiete der Kameraanordnung nicht ausreichend sind. Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Kameraanordnungen für explosionsgefährdete Bereiche besteht darin, dass die druckfest ausgeführten Kameraanordnungen sehr schwer und unhandlich sind – ein Nachteil, der sich nur im Übertage-Explosionsschutz auf Grund der Vorgaben der Europäischen Norm „Eigensicherheit” EN 60079-11:2007 nicht umgehen lässt, im Untertage-Explosionsschutz aber sehr wohl.A disadvantage of the prior art explosive area camera arrangements is that the data transmission ranges and data transmission speeds of the wired or wireless communication interfaces are not sufficient for some applications of the camera arrangement. Another disadvantage of the known from the prior art camera assemblies for hazardous areas is that the pressure-resistant camera assemblies are very heavy and cumbersome - a disadvantage that only in the surface explosion protection due to the requirements of European standard "intrinsic safety" EN 60079-11: 2007 can not handle, but in underground explosion protection but very well.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an.Here uses the present invention.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kameraanordnung der eingangs genannten Art, die für einen Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen des Untertagebergbaus geeignet und eingerichtet ist, zur Verfügung zu stellen, die eine größere Datenübertragungsreichweite und höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten als die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen aufweist und darüber hinaus relativ leicht und handlich ist.Of the The present invention is based on the object, a camera arrangement of the type mentioned above, which are suitable for operation in potentially explosive atmospheres Areas of underground mining is suitable and set up for To provide a larger one Data transmission range and higher data transmission speeds as the known from the prior art solutions and, moreover, it is relatively light and handy.

Diese Aufgabe wird durch eine eigensichere Kameraanordnung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.These Task is by an intrinsically safe camera arrangement of the beginning mentioned type with the features of the characterizing part of the claim 1 solved. The subclaims relate to advantageous Further developments of the invention.

Gemäß Anspruch 1 zeichnet sich eine erfindungsgemäße eigensichere Kameraanordnung, die für einen Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen im Untertagebergbau geeignet und eingerichtet ist, dadurch aus, dass die Datenübertragungsmittel zumindest einen Lichtwellenleiter umfassen, der an die externe Datenverarbeitungseinrichtung anschließbar ist. Mit Hilfe des mindestens einen, bei der erfindungsgemäßen Kameraanordnung zur Datenübertragung vorgesehenen Lichtwellenleiters können im Vergleich zu den herkömmlichen drahtgebundenen beziehungsweise drahtlosen Datenübertragungstechniken, die bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kameraanordnungen eingesetzt werden, wesentlich größere Übertragungsreichweiten und höhere Übertragungsgeschwindigkeiten erhalten werden. Es ist zum Beispiel möglich, mit Hilfe des mindestens einen Lichtwellenleiters Übertragungsreichweiten von bis zu 40 km zu erreichen, so dass eine signifikante Steigerung der Übertragungsreichweite ermöglicht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass die Datenübertragungsmittel mindestens zwei Lichtwellenleiter umfassen, die an die externe Datenverarbeitungseinrichtung anschließbar sind. Über den oder die Lichtwellenleiter können Daten sowohl von der Kameraanordnung zur Datenverarbeitungseinrichtung als auch von der Datenverarbeitungseinrichtung zur Kameraanordnung übertragen werden. Auf Grund ihrer eigensicheren Ausführung ist die erfindungsgemäße Kameraanordnung darüber hinaus relativ leicht und handlich.In accordance with claim 1, an intrinsically safe camera arrangement according to the invention, which is suitable and suitable for operation in potentially explosive areas in underground mining, characterized in that the data transmission means comprise at least one optical waveguide which can be connected to the external data processing device. By means of the at least one optical waveguide provided in the inventive camera arrangement for data transmission, substantially larger transmission ranges and higher transmission speeds can be obtained in comparison with the conventional wired or wireless data transmission techniques which are used in the camera arrangements known from the prior art. It is possible, for example, to achieve transmission ranges of up to 40 km with the aid of the at least one optical waveguide, so that a significant increase in the transmission range is made possible. In a preferred embodiment, there is the possibility that the data transmission means comprise at least two optical waveguides which can be connected to the external data processing device. Data can be transmitted from the camera arrangement to the data processing device as well as from the data processing device to the camera arrangement via the optical waveguide or waveguides. Due to its intrinsically safe design, the camera arrangement according to the invention is also relatively light and handy.

Für eine sichere Montage der Kamera innerhalb des Gehäuses besteht in einer vorteilhaften Ausführungsform die Möglichkeit, dass die Kameraanordnung eine Führungsschiene umfasst, auf der die Kamera angeordnet ist. Die Führungsschiene kann zusammen mit der darauf angeordneten Kamera bei der Montage der Kameraanordnung in einen Aufnahmeraum des Gehäuses eingesetzt und darin festgelegt werden. Auf der Führungsschiene können neben der Kamera auch noch weitere elektrische beziehungsweise elektronische Bauteile der Kameraanordnung (zum Beispiel eine Stromversorgungseinrichtung) montiert sein.For a secure mounting of the camera within the housing In an advantageous embodiment, it is possible to in that the camera arrangement comprises a guide rail, on which the camera is arranged. The guide rail Can together with the camera mounted on it during assembly the camera assembly in a receiving space of the housing used and defined therein. On the guide rail In addition to the camera also more electrical or electronic components of the camera arrangement (for example a power supply device) be mounted.

Bei einem Betrieb der Kameraanordnung in einer staubhaltigen Umgebung kann die transparente Glasscheibe der Gehäuseabdeckung bereits nach relativ kurzer Zeit verschmutzen, so dass eine Bildaufzeichnung mit Hilfe der Kamera erschwert wird und unter Umständen sogar unmöglich wird. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird daher vorgeschlagen, dass die Gehäuseabdeckung eine Reinigungsvorrichtung aufweist, geeignet, die transparente Glasscheibe zu reinigen. Die Reinigungsvorrichtung kann insbesondere eine pneumatische Reinigungsvorrichtung sein, die zum Beispiel eine oder mehrere Druckluftdüsen umfassen kann. Die Druckluftdüsen können bei Bedarf aktiviert werden, um die transparente Glasscheibe mit Druckluft zu beaufschlagen und dadurch vom Schmutz zu befreien.at an operation of the camera assembly in a dusty environment can the transparent glass of the housing cover already dirty after a relatively short time, so that a picture recording with the help of the camera is difficult and under certain circumstances even impossible. In a particularly advantageous Embodiment is therefore proposed that the housing cover a cleaning device, suitable, the transparent To clean glass pane. The cleaning device can in particular be a pneumatic cleaning device, for example, a or more compressed air nozzles. The compressed air nozzles can be activated if necessary to the transparent Apply glass to compressed air and thereby dirt to free.

Um neben Bild- auch Tonaufzeichnungen zu ermöglichen, besteht in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform die Möglichkeit, dass in die Kameraanordnung mindestens ein Mikrofon integriert ist. Die von dem Mikrofon während des Betriebs erfassten Audiodaten können ebenfalls mit Hilfe des mindestens einen Lichtwellenleiters zur externen Datenverarbeitungseinrichtung übertragen werden.Around exists in addition to image and sound recordings exists in a particularly advantageous embodiment, the possibility in that at least one microphone is integrated in the camera arrangement. The audio data captured by the microphone during operation can also with the help of at least one optical fiber be transferred to the external data processing device.

Darüber hinaus kann die Kameraanordnung in einer vorteilhaften Ausführungsform mindestens einen Bewegungssensor umfassen, der mit der Kamera gekoppelt ist. Wenn der Bewegungssensor eine Bewegung in der Nähe der Kameraanordnung erfasst, kann die Kamera automatisch aktiviert werden und Bilddaten aufzeichnen. Gegebenenfalls kann auch das optional vorhandene Mikrofon mit Hilfe des Bewegungssensors aktiviert werden. Es kann in einer vorteilhaften Ausführungsform ferner vorgesehen sein, dass die Kameraanordnung zumindest einen Alarmeingang aufweist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Kameraanordnung zumindest einen fernschaltbaren Relaisausgang umfassen.About that In addition, the camera arrangement in an advantageous embodiment include at least one motion sensor coupled to the camera is. If the motion sensor is near a movement the camera arrangement detected, the camera can be activated automatically and record image data. If necessary, this can also be optional existing microphone can be activated using the motion sensor. It may also be provided in an advantageous embodiment be that the camera arrangement has at least one alarm input. In a further preferred embodiment, the Camera arrangement comprise at least one remotely switchable relay output.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass die Kameraanordnung zumindest ein nicht-flüchtiges Speichermittel umfasst, geeignet, die von der Kamera aufgezeichneten Bilddaten, sowie gegebenenfalls auch Audiodaten und/oder weitere Daten zu speichern.In a particularly preferred embodiment is the Possibility that the camera arrangement at least one non-volatile Storage means comprises, suitably, those recorded by the camera Image data, and possibly also audio data and / or further Save data.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Datenübertragungsmittel zumindest eine kabelgebundene Datenübertragungsschnittstelle umfassen. Die mindestens eine kabelgebundene Datenübertragungsschnittstelle kann wahlweise (alternativ oder zusätzlich zu dem mindestens einen Lichtwellenleiter) aktiviert werden, um insbesondere die von der Kamera während des Betriebs erfassten Bilddaten, die vom optional vorhandenen Mikrofon erfassten Audiodaten und gegebenenfalls weitere Daten kabelgebunden zu einer externen Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen. Bei Verwendung einer herkömmlichen RJ-45-Schnittstelle, an der ein so genanntes Twisted-Pair-Datenkabel (verdrilltes Datenkabel) angeschlossen ist, kann eine Übertragungsreichweite von etwa 100 m erreicht werden.In a further advantageous embodiment is provided that the data transmission means at least one wired Data transfer interface include. The least a wired data transmission interface can optionally (alternatively or in addition to the at least an optical waveguide) are activated, in particular those of the camera captured image during operation, the from the optional existing microphone recorded audio data and if necessary further data wired to an external data processing device transferred to. When using a conventional RJ-45 interface, on which a so-called twisted pair data cable (twisted data cable) is connected, can a transmission range be reached from about 100 m.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass die Datenübertragungsmittel zumindest eine kabellose Datenübertragungsschnittstelle umfassen. Vorzugsweise arbeitet eine derartige kabellose Datenübertragungsschnittstelle mit einer drahtlosen WLAN-Verbindung (WLAN = Wireless Local Area Network, drahtloses lokales Netzwerk), die für eine drahtlose WLAN- Verbindung mit externen WLAN-fähigen Datenempfangs- und Datenverarbeitungseinrichtungen geeignet ist. Die Funkübertragung zwischen der Kameraanordnung und externen Datenverarbeitungseinrichtungen erfolgt dabei vorzugsweise nach einem aus dem Stand der Technik bekannten drahtlosen Übertragungsstandard (beispielsweise nach dem IEEE 801.11 Standard ). Die mindestens eine kabellose Datenübertragungsschnittstelle kann von einem Benutzer der Kameraanordnung wahlweise (alternativ oder zusätzlich zu dem mindestens einen Lichtwellenleiter und/oder der mindestens einen kabelgebundenen Datenverarbeitungsschnittstelle) aktiviert werden, um insbesondere die von der Kamera während des Betriebs erfassten Bilddaten, die vom optional vorhandenen Mikrofon erfassten Audiodaten und gegebenenfalls weitere Daten kabellos zu einer externen Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen. In Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen können dabei Übertragungsreichweiten zwischen 30 und etwa 300 m erreicht werden.In a further advantageous embodiment, there is the possibility that the data transmission means comprise at least one wireless data transmission interface. Such a wireless data transmission interface preferably works with a wireless WLAN connection (WLAN = wireless local area network, wireless local area network) Network) suitable for a wireless WLAN connection to external WLAN-enabled data reception and data processing equipment. The radio transmission between the camera arrangement and external data processing devices is preferably carried out according to a known from the prior art wireless transmission standard (for example, after the IEEE 801.11 standard ). The at least one wireless data transmission interface can be activated by a user of the camera arrangement selectively (alternatively or in addition to the at least one optical waveguide and / or the at least one wired data processing interface), in particular the image data acquired by the camera during operation from the optionally available microphone recorded audio data and optionally other data wirelessly to an external data processing device to transfer. Depending on the ambient conditions, transmission ranges between 30 and 300 m can be achieved.

Als Netzwerk- und Übertragungsprotokolle kommen bei den in dieser Anmeldung genannten Datenübertragungsmitteln insbesondere TCP/IP, HTTP, FTP, SMTP, NTP, DHCP und DDNS in Betracht. Zur Reduktion der Datenmenge, die während des Betriebs der Kamera über die Datenübertragungsmittel zum Beispiel in ein lokales Netzwerk übertragen wird, werden vorzugsweise geeignete Datenkompressionsverfahren (zum Beispiel MPEG 4 oder MJPEG) eingesetzt, um die aufgezeichneten Video- und Audiodaten zu komprimieren. Audio- und Videodaten können von der Kameraanordnung somit in Echtzeit in ein lokales Netzwerk übertragen werden.When Network and transmission protocols come in the in In particular, this data transmission means mentioned in this application TCP / IP, HTTP, FTP, SMTP, NTP, DHCP and DDNS are considered. For reduction the amount of data that passes through the camera during operation the data transmission means, for example, in a local Network is transmitted, are preferably suitable Data compression methods (for example MPEG 4 or MJPEG) are used, to compress the recorded video and audio data. audio and video data from the camera assembly thus in Real-time transfer to a local area network.

Es besteht in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform die Möglichkeit, dass die Kamera für die wahlweise Aufzeichnung von Farb- oder Schwarz-Weiß-Bilddaten eingerichtet ist. Die Kamera kann in dieser Ausführungsform zum Beispiel eine elektromechanische Umschaltvorrichtung umfassen, die dazu geeignet ist, die Kamera von einem Farbaufnahmemodus in einen Schwarz-Weiß-Aufnahmemodus umzuschalten. Die elektromechanische Umschaltvorrichtung kann insbesondere ein schwenkbarer IR-Sperrfilter sein.It consists in a further advantageous embodiment the possibility that the camera for the optional Recording of color or black and white image data set up is. The camera may in this embodiment, for example comprise an electromechanical switching device suitable for this purpose is the camera from a color shooting mode to a black and white shooting mode switch. The electromechanical switching device can in particular be a pivotable IR cut filter.

Vorzugsweise sind alle Funktionen der Kameraanordnung fernsteuerbar.Preferably All functions of the camera arrangement can be remotely controlled.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende 1, die eine Explosionsansicht einer eigensicheren Kameraanordnung 1 für explosionsgefährdete Bereiche des Untertagebergbaus zeigt, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist.Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings 1 showing an exploded view of an intrinsically safe camera assembly 1 for explosive areas of underground mining, which is carried out according to a preferred embodiment of the present invention.

Die eigensichere Kameraanordnung 1, die für einen Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen der Untertagebergbaus geeignet und eingerichtet ist, umfasst ein eigensicheres Gehäuse 2, welches im Wesentlichen kastenförmig ausgeführt ist, sowie eine eigensichere Elektrik und Elektronik. Das eigensichere Gehäuse 2 ist vorzugsweise aus Stahlblech hergestellt und weist einen im Wesentlichen bügelförmig ausgebildeten Dreh- und Schwenkarm 21 auf, der an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Gehäuses 2 angelenkt ist. Das Gehäuse 2 ist an einer Seite mit einer Gehäuseabdeckung 3 verschlossen, die eine transparente Glasscheibe 30 umfasst. Die Gehäuseabdeckung 3 wird bei der Montage der eigensicheren Kameraanordnung 1 mit dem Gehäuse 2 verschraubt. Um eine Verschmutzung der Glasscheibe 30 (beispielsweise durch Staub) bei Bedarf beseitigen zu können, ist an der Gehäuseabdeckung 3 eine pneumatische Reinigungsvorrichtung angeordnet. Die pneumatische Reinigungsvorrichtung weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei Druckluftdüsen 31a, 31b auf, mittels derer die Glasscheibe 30 mit Druckluft beaufschlagt und dadurch gereinigt werden kann.The intrinsically safe camera arrangement 1 , which is suitable and suitable for operation in potentially explosive areas of underground mining, includes an intrinsically safe housing 2 , which is designed essentially box-shaped, and an intrinsically safe electrical and electronic. The intrinsically safe housing 2 is preferably made of sheet steel and has a substantially bow-shaped rotary and swivel arm 21 on, on two opposite side surfaces of the housing 2 is articulated. The housing 2 is on one side with a case cover 3 closed, holding a transparent glass pane 30 includes. The housing cover 3 is used when mounting the intrinsically safe camera assembly 1 with the housing 2 screwed. To pollution of the glass 30 (For example, by dust) to be able to eliminate if necessary, is on the housing cover 3 arranged a pneumatic cleaning device. The pneumatic cleaning device has in this embodiment two compressed air nozzles 31a . 31b on, by means of which the glass pane 30 pressurized with compressed air and thereby can be cleaned.

Die eigensichere Kameraanordnung 1 umfasst ferner eine Führungsschiene 6, auf der eine Kamera 4 zur Aufzeichnung von Bilddaten angeordnet ist. Unter dem Begriff „Bilddaten” sollen in diesem Zusammenhang sowohl Einzelbilder (Standbilder) als auch Videobilder verstanden werden, die von der Kamera 4 aufgezeichnet werden. Die Führungsschiene 6 kann bei der Montage in das Gehäuse 2 eingeschoben und darin festgelegt werden. Die Kamera 4 kann insbesondere eine CCD-Kamera sein und zum Beispiel eine Empfindlichkeit in einer Größenordnung von etwa 0,5 bis etwa 0,01 Lux aufweisen. Damit die Kamera 4 die Voraussetzungen für eine Verwendung in der hier vorgestellten eigensicheren Kameraanordnung 1 für explosionsgefährdete Bereiche im Untertagebergbau erfüllt, wird sie mit einer Betriebsspannung von 12 V (Gleichspannung) bei einer maximalen Stromaufnahme von 0,5 A betrieben. Die Betriebsspannung wird von einer ebenfalls auf der Führungsschiene 6 angeordneten Stromversorgungseinrichtung 5 zur Verfügung gestellt. Die Stromversorgungseinrichtung 5, die somit ebenfalls im Gehäuse 2 der eigensicheren Kameraanordnung 1 untergebracht ist, wandelt eine 12 V (DC) Eingangsspannung in eine 5 V (DC) Ausgangsspannung um. Die Kamera 4 ist netzwerkfähig und über einen an der Führungsschiene 6 angeordneten Konverter 9 mit zwei Lichtwellenleitern 10a, 10b zur Datenübertragung gekoppelt. Die von der Kamera 4 empfangenen Bilddaten werden vom Konverter 9, der in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Übertragungswellenlänge von 1300 nm arbeitet, in die Lichtwellenleiter 10a, 10b eingespeist. Optional kann die eigensichere Kameraanordnung 1 auch mindestens ein Mikrofon aufweisen, so dass neben Bilddaten zusätzlich auch Audiodaten erfasst werden können.The intrinsically safe camera arrangement 1 further comprises a guide rail 6 on which a camera 4 is arranged for recording image data. The term "image data" in this context, both single images (still images) and video images are understood by the camera 4 to be recorded. The guide rail 6 Can be installed in the case 2 inserted and fixed therein. The camera 4 In particular, it may be a CCD camera and, for example, have a sensitivity of the order of about 0.5 to about 0.01 lux. So the camera 4 the requirements for use in the intrinsically safe camera arrangement presented here 1 For potentially explosive areas in underground mining, it is operated with an operating voltage of 12 V (DC) at a maximum current consumption of 0.5 A. The operating voltage is from a likewise on the guide rail 6 arranged power supply device 5 made available. The power supply device 5 , which thus also in the housing 2 the intrinsically safe camera arrangement 1 is housed, converts a 12V (DC) input voltage into a 5V (DC) output voltage. The camera 4 is networkable and one on the guide rail 6 arranged converter 9 with two optical fibers 10a . 10b coupled for data transmission. The from the camera 4 received image data are from the converter 9 , which operates in this embodiment with a transmission wavelength of 1300 nm, in the optical waveguide 10a . 10b fed. Optionally, the intrinsically safe camera assembly 1 Also have at least one microphone, so that in addition to image data additionally audio data can be detected.

Das Gehäuse 2 weist in seinem hinteren Bereich einen Anschlussraum 20 auf, der mit einer im Wesentlichen plattenförmigen Abdeckung 12 verschlossen ist. Innerhalb des Anschlussraums 20 ist eine Halterung 18 untergebracht, auf der ein Klemmbrett 14, eine Lichtwellenleiter-Kupplungseinrichtung 13 sowie eine Ethernet-Kupplungseinrichtung 17 angeordnet sind. Die Lichtwellenleiter-Kupplungseinrichtung 13 umfasst eine Lichtwellenleiter- Lichtwellenleiter-Kupplung, an deren Eingang die beiden innerhalb der eigensicheren Kameraanordnung 1 untergebrachten, mit dem Konverter 9 verbundenen Lichtwellenleiter 10a, 10b angeschlossen sind und an deren Ausgang zwei korrespondierende externe Lichtwellenleiter (hier nicht explizit dargestellt) angeschlossen werden, um auf diese Weise die eigensichere Kameraanordnung 1 mit einer externen Datenverarbeitungseinrichtung zu verbinden. An den Ausgang der Ethernet-Kupplungseinrichtung 17, die beispielsweise eine RJ-45-Kupplungseinrichtung ist, kann ein herkömmliches Netzwerkkabel (hier ebenfalls nicht explizit dargestellt) angeschlossen werden, so dass Bilddaten, die von der Kamera 4 empfangen werden, wahlweise auch über ein herkömmliches (Ethernet-)Netzwerkkabel übertragen werden können.The housing 2 has a connection space in its rear area 20 on, with a substantially plate-shaped cover 12 is closed. Inside the connection room 20 is a holder 18 housed on a clipboard 14 , an optical fiber coupling device 13 and an Ethernet coupling device 17 are arranged. The optical fiber coupling device 13 includes an optical fiber optical fiber coupling, at the input of the two within the intrinsically safe camera assembly 1 accommodated, with the converter 9 connected optical waveguide 10a . 10b are connected and at the output of two corresponding external optical waveguides (not explicitly shown here) are connected, in this way the intrinsically safe camera assembly 1 to connect with an external data processing device. To the output of the Ethernet coupling device 17 , which is for example an RJ-45 coupling device, a conventional network cable (also not explicitly shown here) can be connected, so that image data from the camera 4 can be received, optionally also via a conventional (Ethernet) network cable can be transmitted.

Die Bilddaten, die während des Betriebs der eigensicheren Kameraanordnung 1 von der Kamera 4 aufgezeichnet werden, sowie die vom optional vorgesehenen Mikrofon erfassten Audiodaten können über die an den Ausgang der Lichtwellenleiter-Kupplungseinrichtung 13 angeschlossenen (hier nicht explizit gezeigten) Lichtwellenleiter und/oder über ein herkömmliches, an die Ethernet-Kupplungseinrichtung 17 angeschlossenes Twisted-Pair-Netzwerkkabel (verdrilltes Datenkabel) nach außen zu einer externen Datenempfangsvorrichtung übertragen werden. Drahtgebunden kann so eine Datenübertragungsreichweite von etwa 100 m erreicht werden. Werden die Daten über die an die eigensichere Kameraanordnung 1 angeschlossenen Lichtwellenleiter übertragen, können im Vergleich dazu weitaus größere Datenübertragungsreichweiten (bis etwa 40 km) und höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten erreicht werden. Lichtwellenleiter erlauben somit besonders große Übertragungsreichweiten und hohe Übertragungsgeschwindigkeiten und sind daher für manche Einsatzbereiche der eigensicheren Kameraanordnung 1 besonders vorteilhaft.The image data obtained during operation of intrinsically safe camera arrangement 1 from the camera 4 be recorded, as well as the optionally provided by the optional microphone audio data via the at the output of the optical fiber coupling device 13 connected (not explicitly shown here) optical fiber and / or a conventional, to the Ethernet coupling device 17 Connected twisted pair network cable (twisted data cable) are transmitted to the outside to an external data receiving device. Wired can be achieved so a data transmission range of about 100 m. Are the data transmitted to the intrinsically safe camera assembly 1 transmitted fiber optic cable can be achieved in comparison to much larger data transmission ranges (up to 40 km) and higher data transmission speeds. Optical waveguides thus allow particularly large transmission ranges and high transmission speeds and are therefore for some applications of the intrinsically safe camera arrangement 1 especially advantageous.

Gemäß einer hier nicht explizit gezeigten Ausführungsform kann die eigensichere Kameraanordnung 1 ferner eine kabellose Datenübertragungsschnittstelle mit Sender- und Empfängermitteln aufweisen, damit die von der Kamera 4 aufgezeichneten Bilddaten und/oder die gegebenenfalls von dem optional vorgesehenen Mikrofon aufgezeichneten Audiodaten bei Bedarf auch kabellos übertragen werden können. Vorzugsweise arbeitet eine derartige kabellose Datenübertragungsschnittstelle mit einer drahtlosen WLAN-Verbindung (WLAN = Wireless Local Area Network, drahtloses lokales Netzwerk), die für eine drahtlose WLAN-Verbindung mit externen WLAN-fähigen Datenempfangs- beziehungsweise Datenverarbeitungseinrichtungen geeignet ist. Die Funkübertragung zwischen der eigensicheren Kameraanordnung 1 und externen Datenempfangs- beziehungsweise Datenverarbeitungseinrichtungen erfolgt dabei vorzugsweise nach bekannten Übertragungsstandards (beispielsweise nach dem IEEE-Standard 801.11b, g ). Abhängig von den Umgebungsbedingungen können mit einer drahtlosen WLAN-Verbindung Übertragungsreichweiten zwischen 30 m und etwa 300 m erreicht werden.According to an embodiment not explicitly shown here, the intrinsically safe camera arrangement 1 further comprising a wireless communication interface with transmitter and receiver means for receiving the data from the camera 4 recorded image data and / or optionally recorded by the optionally provided microphone audio data can also be transmitted wirelessly if necessary. Preferably, such a wireless communication interface operates with a wireless WLAN connection (WLAN = Wireless Local Area Network) suitable for a wireless WLAN connection to external WLAN-enabled data reception or data processing equipment. The radio transmission between the intrinsically safe camera arrangement 1 and external data receiving or data processing devices is preferably carried out according to known transmission standards (for example, according to the IEEE standard 801.11b, g ). Depending on the ambient conditions, transmission ranges between 30 m and 300 m can be achieved with a wireless WLAN connection.

Als Netzwerk- und Datenübertragungsprotokolle für die Datenübertragung kommen insbesondere TCP/IP, HTTP, FTP, SMTP, NTP, DHCP und DDNS in Betracht. Die Daten können von der eigensicheren Kameraanordnung 1 beispielsweise auch per E-Mail zu einer Datenverarbeitungseinrichtung übertragen werden.As network and data transmission protocols for data transmission in particular TCP / IP, HTTP, FTP, SMTP, NTP, DHCP and DDNS are considered. The data may be from the intrinsically safe camera arrangement 1 For example, be transmitted via e-mail to a data processing device.

Die Kamera 4 kann beispielsweise Videodaten mit einer Bildrate von 25 Bildern pro Sekunde aufzeichnen. Zur Reduktion der Datenmenge, die während des Betriebs der Kamera 4 übertragen werden muss, werden vorzugsweise geeignete Datenkompressionsverfahren (zum Beispiel MPEG 4 oder MJPEG) eingesetzt, um die aufgezeichneten Video- und Audiodaten zu komprimieren. Audio- und Videodaten können somit in Echtzeit von der eigensicheren Kameraanordnung 1 in ein lokales Netzwerk übertragen werden. Wenn die Kamera 4 der eigensicheren Kameraanordnung 1 für die wahlweise Aufzeichnung von Farb- oder Schwarz-Weiß-Bilddaten eingerichtet ist, kann zum Beispiel eine elektromechanische Umschaltung vom Farbaufnahmemodus der Kamera 4 in den Schwarz-Weiß-Aufnahmemodus mittels einer elektromechanischen Umschaltvorrichtung erfolgen, die beispielsweise einen schwenkbaren IR-Sperrfilter umfassen kann. So ist es beispielsweise möglich, dass die Kamera 4 dann, wenn die Ausleuchtung der Umgebung einen bestimmten voreingestellten oder voreinstellbaren Grenzwert (beispielsweise 2 Lux) unterschreitet, vom Farb- in den Schwarz-Weiß-Betrieb umgeschaltet wird.The camera 4 For example, you can record video at a frame rate of 25 frames per second. To reduce the amount of data during the operation of the camera 4 must be transmitted, preferably suitable data compression methods (for example, MPEG 4 or MJPEG) is used to compress the recorded video and audio data. Audio and video data can thus be viewed in real time by the intrinsically safe camera assembly 1 be transferred to a local area network. If the camera 4 the intrinsically safe camera arrangement 1 for the optional recording of color or black-and-white image data, for example, an electromechanical switching from the color recording mode of the camera 4 in the black and white recording mode by means of an electromechanical switching device, which may for example comprise a pivotable IR cut filter. For example, it is possible for the camera 4 when the illumination of the environment falls below a certain preset or presettable limit (for example, 2 lux), it is switched from color to black and white operation.

Um die möglichen Einsatzbereiche der hier vorgestellten eigensicheren Kameraanordnung 1 zu erweitern, besteht zum Beispiel auch die Möglichkeit, ein oder mehrere Bewegungssensoren und/oder einen Alarmeingang und/oder mindestens einen fernschaltbaren Relaisausgang in die eigensichere Kameraanordnung 1 zu integrieren.To the possible fields of application of the here presented intrinsically safe camera arrangement 1 For example, it is also possible to extend one or more motion sensors and / or an alarm input and / or at least one remotely switchable relay output to the intrinsically safe camera arrangement 1 to integrate.

Vorzugsweise sind alle Funktionen der eigensicheren Kameraanordnung 1 fernsteuerbar. Ferner ist es möglich, dass die eigensichere Kameraanordnung 1 zumindest ein nicht-flüchtiges Speichermittel aufweist, mittels dessen insbesondere Bild- und/oder Audiodaten gespeichert werden können. Beispielsweise können die vor und nach der Auslösung eines Alarms aufgezeichneten Bild- und/oder Audiodaten in dem nicht-flüchtigen Speichermittel gespeichert werden.Preferably, all functions of the intrinsically safe camera arrangement 1 remotely controllable. Furthermore, it is possible that the intrinsically safe camera arrangement 1 at least one non-volatile memory means, by means of which in particular image and / or audio data can be stored. For example, the image and / or audio data recorded before and after the triggering of an alarm may be stored in the non-volatile storage means.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- European intrinsic safety standard EN 60079-11: 2007 [0001]
- European standard "Flameproof enclosure" EN 60079-1: 2004 [0003]
- IEEE 801.11 standard [0005]
- European intrinsic safety standard EN 60079-11: 2007 [0006]
- IEEE 801.11 standard [0017]
IEEE Standard 801.11b, g [0026]

Claims

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ), which is suitable and suitable for operation in potentially explosive atmospheres in underground mining, comprising - a housing ( 2 ) with a housing cover ( 3 ), which has a transparent glass pane ( 30 ), - a camera ( 4 ), which are inside the housing ( 2 ), - data transmission means, suitable, at least those of the camera ( 4 ) transmitted image data to an external data processing device, characterized in that the data transmission means comprise at least one optical waveguide which is connectable to the external data processing device.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the data transmission means comprise at least two optical waveguides which can be connected to the external data processing device.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the camera arrangement ( 1 ) a guide rail ( 6 ) on which the camera ( 4 ) is arranged.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the housing cover ( 3 ) has a cleaning device, suitable, the transparent glass pane ( 30 ) to clean.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the cleaning device is a pneumatic cleaning device.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the camera arrangement ( 1 ) at least one microphone is integrated.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the camera arrangement ( 1 ) comprises at least one motion sensor connected to the camera ( 4 ) is coupled.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the camera arrangement ( 1 ) has at least one alarm input.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the camera arrangement ( 1 ) comprises at least one remotely switchable relay output.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the camera arrangement ( 1 ) comprises at least one non-volatile storage means suitable for use by the camera ( 4 ), as well as audio data and / or other data.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the data transmission means comprise at least one wired data transmission interface ( 17 ).

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the data transmission means comprise at least one wireless data transmission interface.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the camera ( 4 ) is set up for selectively recording color or black-and-white image data.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to claim 13, characterized in that the camera ( 4 ) comprises an electromechanical switching device, suitable, the camera ( 4 ) to switch from a color shooting mode to a black and white shooting mode.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to claim 14, characterized in that the electromechanical switching device is a pivotable IR-cut filter.

Intrinsically safe camera arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that all functions of the camera arrangement ( 1 ) are remotely controllable.