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知識講堂:安防產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計

工業(yè)設(shè)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(shè)計一個產(chǎn)品,同時,我們也看到一些產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計理念還遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shè)計這個武器呢?工業(yè)設(shè)計絕不止是表面功夫,還包括產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、電路設(shè)計,它們共同在影響著產(chǎn)品的實(shí)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。
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  值得注意的是,通常大家將工業(yè)設(shè)計直接等同于外觀。一個完整的設(shè)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(guān)系,如在安防產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計中,電路設(shè)計關(guān)系到結(jié)構(gòu)、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(yīng)該考慮到 與EMC(Electro Magnetic Compatibility)息息相關(guān)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(jié)構(gòu)的約束條件。電路設(shè)計作為安防產(chǎn)品的核心技術(shù)部分,雖然并不像結(jié)構(gòu)和外觀一目了然和醒目,但卻關(guān)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(shè)計首先考慮的基礎(chǔ),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(shè)計不可回避的問題,而不同的產(chǎn)品電路構(gòu)造其所關(guān)注的重點(diǎn)也不同。

  比如高速球因?yàn)樾枰m應(yīng)各種安裝環(huán)境的需求,其電路設(shè)計的重要性不言而喻,需要重點(diǎn)關(guān)注到電機(jī)驅(qū)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(shè)計。例如機(jī)芯電路設(shè)計需要考慮攝像機(jī)隨時在活動,因此活動部分的排線耐用度需要進(jìn)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(qū)動電路要求能夠適配各種電動可預(yù)置鏡頭,但不同鏡頭廠家的產(chǎn)品控制和預(yù)置方式多種多樣,在電路設(shè)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(shè)計小風(fēng)扇,如索尼的某款高速球在機(jī)芯模塊通過三個螺絲釘固定,并在電路模塊兩側(cè)設(shè)計了兩個小型風(fēng)扇,針對電路板散熱,并將電源板、控制板和編碼板設(shè)計在機(jī)芯底部,加強(qiáng)牢固度。而在防止外部電路干擾方面,廠商則各有不同設(shè)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(shè)計了防突波保護(hù),接線管處有防水護(hù)膠,美贊美則在電源底板設(shè)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(shè)計在初始就應(yīng)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(qiáng)調(diào),這樣直接促使產(chǎn)品返修率降低,服務(wù)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(fù)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(dāng)中,所顯示的圖像會時有偏差,為了避免重復(fù)調(diào)整,因此高速球內(nèi)軟件設(shè)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(shè)計也非常關(guān)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(shè)計方面普遍比較關(guān)注散熱風(fēng)扇設(shè)計、電路板、供電單元、硬盤。如在散熱設(shè)計方面,風(fēng)扇的設(shè)置和加熱器等的設(shè)計等都會影響到電路的穩(wěn)定性,其次,電路板大小,關(guān)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(diǎn)多的潛在問題,穩(wěn)定度會受影響,零件少、問題少,復(fù)雜的話電路故障查找會比較復(fù)雜;對于供電單元,電源供應(yīng)的電路設(shè)計有的使用電腦開關(guān)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(jìn)去。[nextpage]

  對于設(shè)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(shè)計有過流、過壓、短路保護(hù)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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