公交車載硬盤(pán)錄像設(shè)備硬盤(pán)減振設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

□ 文/皮玉華

公交車載硬盤(pán)錄像設(shè)備硬盤(pán)減振設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

□ 文/皮玉華

引言

公交車是一個(gè)流動(dòng)的社會(huì)，司乘人員服務(wù)質(zhì)量和車廂內(nèi)治安狀況，對(duì)公交車乘客的滿意度影響很大。售票人員是否廉潔對(duì)公交公司運(yùn)營(yíng)績(jī)效和收入直接相關(guān)。公交車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠記錄車內(nèi)和車外的信息，可作為重要的可視化管理手段，提高乘客滿意度和改善公交公司運(yùn)營(yíng)績(jī)效。

車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括采集圖像的攝像機(jī)，存儲(chǔ)圖像的車載錄像設(shè)備和車載監(jiān)視器等。 車載錄像設(shè)備的存儲(chǔ)介質(zhì)可以選擇機(jī)械硬盤(pán)、固態(tài)硬盤(pán)和SD卡等。硬盤(pán)具有保留時(shí)間長(zhǎng)和單位容量成本低等優(yōu)勢(shì)得到廣泛應(yīng)用，但是硬盤(pán)對(duì)振動(dòng)非常敏感，因此必須在車載錄像設(shè)備針對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行減振設(shè)計(jì)。減振設(shè)計(jì)驗(yàn)證包括振動(dòng)數(shù)據(jù)收集，減振器件選擇，減振方案驗(yàn)證等過(guò)程。

振動(dòng)數(shù)據(jù)收集和硬盤(pán)允許振動(dòng)數(shù)據(jù)

振動(dòng)數(shù)據(jù)收集

通過(guò)將振動(dòng)傳感器安裝到公交車主要部位，在不同運(yùn)行路況和車速收集車輛振動(dòng)數(shù)據(jù)。得到如表1數(shù)據(jù)。

表1 公交車在不同路面、車速主要部位的振動(dòng)數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)收集中發(fā)現(xiàn)最大峰值頻率點(diǎn)大部分在0～50Hz以內(nèi)，峰值區(qū)域在200Hz以內(nèi)，最大振幅0.66Grms。以上數(shù)據(jù)表明前部行李架振動(dòng)最小，車尾振動(dòng)最大。通過(guò)以上數(shù)據(jù)可見(jiàn)，硬盤(pán)錄像設(shè)備安裝時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇安裝在車前部行李架，避免選擇安裝在車尾。

硬盤(pán)允許振動(dòng)參數(shù)

3.5”硬盤(pán)能承受振動(dòng)條件如表2

以上參數(shù)假定硬盤(pán)安裝穩(wěn)固，振動(dòng)通過(guò)硬盤(pán)的安裝螺絲導(dǎo)入。振動(dòng)需要從X Y Z三個(gè)方向，線性正弦掃描輸入。從以上數(shù)據(jù)可知車上收集到的振動(dòng)數(shù)據(jù)已經(jīng)超過(guò)3.5”硬盤(pán)能承受的振動(dòng)的極限。

表2 3.5”硬盤(pán)允許的振動(dòng)條件

減振器件選擇

有三種常見(jiàn)的減振器件，鋼絲減振器件如圖1，硅膠減振器件[4] 如圖2，油囊減振器件如圖3.

▲圖1 鋼絲減振器件

▲圖2 硅膠減振器件

▲圖3 油囊減振器件

減振器件連接硬盤(pán)和硬盤(pán)錄像主機(jī)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)和硬盤(pán)之間的振動(dòng)傳導(dǎo)隔離，從而降低或減弱硬盤(pán)承受的振動(dòng)，三種減振器件的特點(diǎn)比較如表3:

表3 不同減振器件的比較

從以上對(duì)比可以看出不同產(chǎn)品有其優(yōu)勢(shì), 鋼絲減振效果好，成本高。我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)中選擇了硅膠減振器件。

減振方案驗(yàn)證過(guò)程

不加電驗(yàn)證

將車載錄像設(shè)備固定到減振臺(tái)，將收集到的振動(dòng)數(shù)據(jù)輸入振動(dòng)臺(tái)，收集硬盤(pán)上的振動(dòng)數(shù)據(jù)，查看硬盤(pán)上的振動(dòng)是否超過(guò)硬盤(pán)允許的振動(dòng)極限，根據(jù)實(shí)際收集的數(shù)據(jù)為0.66Grms, 驗(yàn)證時(shí)都選擇了1Grms為振動(dòng)強(qiáng)度，在數(shù)字式振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)中,使用了表4的測(cè)試條件

表4 不加電隨機(jī)振動(dòng)

不通電樣品在三個(gè)相互垂直的軸線上依次進(jìn)行振動(dòng)；試驗(yàn)后，檢查樣品外觀、結(jié)構(gòu)及功能均正常。硬盤(pán)上收集的數(shù)據(jù)低于0.25Grms

加電實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證

加電實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證時(shí)將車載錄像設(shè)備固定在振動(dòng)臺(tái)，運(yùn)行表5的振動(dòng)數(shù)據(jù)，通電并接入視頻，開(kāi)啟錄像，事后查看錄像資料是否完整，查看硬盤(pán)健康狀況。

表5 加電掃頻振動(dòng)測(cè)試

通電樣品在三個(gè)相互垂直的軸線上依次進(jìn)行振動(dòng)；試驗(yàn)中，樣品通電工作正常；試驗(yàn)后，檢查樣品外觀、結(jié)構(gòu)及功能均正常。

加電現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證

加電現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證是將車載錄像設(shè)備安裝到公交車上，在不同路況運(yùn)行，事后查看錄像資料是否完整，查看硬盤(pán)健康狀況。將通過(guò)以上測(cè)試驗(yàn)證的車載硬盤(pán)錄像設(shè)備安裝到公交車上運(yùn)行觀察，經(jīng)過(guò)1個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，每?jī)商觳榭翠浵裢暾院蛯?duì)硬盤(pán)進(jìn)行健康檢查，錄像完整，硬盤(pán)健康狀態(tài)良好。

結(jié)論

本文論述的方法在一款車載硬盤(pán)錄像機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)了振動(dòng)數(shù)據(jù)收集,加電實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)批量使用,沒(méi)有出現(xiàn)硬盤(pán)因振動(dòng)原因?qū)е碌挠脖P(pán)返修率上升。說(shuō)明設(shè)計(jì)方法有效。受限于項(xiàng)目需求的錄像保留時(shí)間，本論文項(xiàng)目實(shí)施時(shí)選擇的是3.5”硬盤(pán)，因2.5”硬盤(pán)允許的振動(dòng)參數(shù)更高，如果實(shí)際使用2.5”硬盤(pán)能夠滿足錄像保留時(shí)間要求，建議優(yōu)先選擇2.5”硬盤(pán)。

作者單位：深圳英飛拓科技股份有限公司