CN103914043B - 智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统及方法，包括：设在机场跑道两侧间隔固定距离规则排列的若干个智能可编程驱鸟电子炮设备，所述智能可编程驱鸟电子炮设备通过机场无线基站与机场无线主站通信，机场无线主站接收手持机或机场驱鸟控制平台的驱鸟命令；智能可编程驱鸟电子炮设备包括：智能可编程驱鸟电子炮、炮底座和控制设备；本发明有益效果：该设备在工作（爆鸣）过程中，不燃烧起火、不爆炸伤人、不污染环境，安全性高。同时，该设备由于距离飞机跑道较近，其使用时为立起状态，不用时为倒地状态，可有效避免同飞机发生撞击事件的发生。

Description

智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种智能可编程群体驱鸟炮阵控制系统及方法，尤其涉及一种在机场针对各种鸟情可远程控制自动旋转的可编程群体作业智能化电子驱鸟炮。

背景技术

鸟撞指鸟与飞机在空中相撞造成的飞行事故,具有多发性和突发性,一旦发生会使飞机受损，造成重大人员伤亡，因为它可以使发动机失去动力,甚至飞机坠毁。飞机起飞和降落过程是最容易发生鸟击的阶段，超过90%的鸟击发生在机场和机场附近空域，50%发生在低于30米的空域发生，仅有1%发生在超过760米的高空。机场和机场附近空域是驱鸟的重点。目前机场采取了各种各样的驱鸟措施，如煤气炮、驱鸟稻草人、仿真人、自动激光驱鸟器、炮竹弹、爆音驱鸟、驱鸟剂、驱鸟枪、驱鸟猎鹰、驱鸟车等手段。

目前在机场驱鸟方面应用的各种驱鸟设备在驱鸟过程中暴露出许多不足之处：

现有的设备大多是独立运行的，驱鸟设备之间难以协同联动运行，从而导致无法及时有效地实现全方位多覆盖的驱鸟效果。

现有驱鸟设备是单点触发式，即在机场某处发现鸟情状况时，驱鸟设备仅针对该点进行驱鸟动作，当鸟类移动到其他位置或发现新的鸟情时，驱鸟设备再移动到指定位置进行动作。因为移动过程中有时间消耗问题，容易造成驱鸟工作的时效性不强。对于鸟情比较严重，例如出现多点鸟情时，这种单点触发设备就显得捉襟见肘。

现有驱鸟设备一般是手动控制的，在飞机起飞之前一般机场跑道两侧会进行人员清场，此时是驱鸟的最重要时间，对驱鸟设备进行远程控制就显得尤为重要。不用靠近驱鸟设备，通过远程控制达到驱鸟的方式可在满足节省人力的同时满足机场驱鸟的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统及方法。该系统和方法按照声音在立体空间中传播的叠加原理及鸟类活动规律，将驱鸟炮有规则的分布于机场跑道两侧，根据鸟类活动规律实现机场区域内跟踪性驱鸟，实现声音的有效延展，提高驱赶的针对性和连续性，以实现更好的驱鸟效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统，包括：设在机场跑道两侧间隔设定距离规则排列的若干个智能可编程驱鸟电子炮设备，所述智能可编程驱鸟电子炮设备通过机场无线基站与机场无线主站通信，机场无线主站接收手持机或机场驱鸟控制平台的驱鸟命令。

所述智能可编程驱鸟电子炮设备在靠近机场跑道区域的布置密度紧密，远离机场跑道区域的布置密度稀疏。

所述智能可编程驱鸟电子炮设备包括：智能可编程驱鸟电子炮、炮底座和控制设备，所述智能可编程驱鸟电子炮安装在炮底座上，炮底座能够带动智能可编程驱鸟电子炮上下90度转动以及360度全方位转动，所述控制设备安装在炮底座上。

所述智能可编程驱鸟电子炮采用通过高电压击穿空气产生爆鸣声的电子炸头。

所述智能可编程驱鸟电子炮包括：

控制电路：主要用来控制驱鸟电子炮的充放电时间，控制高压发生器的动作。

电子炸头：在炸头处通过高电压击穿空气产生爆鸣声。

储能电容器：在该处主要是储存电子炸头处激发空气使用的电能。

电源/信号接口：用来与360度可旋转防水炮底座内部的可控制电路和电源供应预留接口方便连接，不用时候可方便拆卸。

散热风扇：是防止驱鸟炮长时间使用造成炮身内部温度过高的散热装置。

防晒耐风化防雨外壳：是作为驱鸟电子炮的外壳。

所述控制电路包括：定时器，信号分析器和微型控制核心单元。控制电路可根据信号电源接收到的信号进行分析并根据信号中的要求控制电子炸头的高压发生器进行放电操作。在自动模式下，定时器可以根据定时要求进行鸣炮操作，这时不再需要再接收信号，直到该自动模式结束之后才接收新的信号指令。

所述电子炸头，是由正电极、负电极、高压电极、电磁线圈、储能电容器、高压发生器所组成，其特征在于高压发生器产生的高电压，通过高压电极，向正、负两个电极同时放电，储能电容器中的电能经过电磁线圈，在正、负两个电极之间被高压电极的高电压所击穿的空气中，形成强脉冲电流，同电磁线圈产生的磁场相互作用，形成喷射状等离子体火焰，发出爆鸣声，产生爆炸效果。

所述储能电容器,是大容量耐高温电容组成，本设计中的电容主要采用uf级的电容，通过电容串联储存电子炸头所需电能。

所述电源/信号接口，该接口采用国标的8芯航空接头，规定其中三个端子为电源接口,两个端子作为信号接口,剩余端子作为预留接口。

所述散热风扇，该风扇主要是在驱鸟炮长时间工作状态下启动，以实现快速降低驱鸟炮内部温度，防止温度过高造成内部线路焦化的效果，可增加器件的寿命及使用安全性。

所述防晒耐风化防雨外壳，该外壳主要是利用PVC耐雨防晒管，外层包有防晒耐风化防雨的防雨布，符合驱鸟炮长期室外工作。

所述控制设备包括：

控制电路板：用于对接收到的数据信息进行分析处理并发出相应的控制指令。

水位监测装置：用于监测炮底座底部水位高度，水位高度过高时发出报警。

通讯装置：用于无线信号的收发，与手持机或者驱鸟控制平台进行通信。

鸟情采集装置：用于对包括鸟的种类、数量、出现位置、飞行方向的鸟情信息进行采集并通过通讯装置上传至手持机或者驱鸟控制平台。

驱动装置控制器：用于根据动作命令的方位角度，控制驱动装置带动电子炮转动到相应角度。

驱动装置：用于带动电子炮上下90度转动以及360度全方位转动；并控制电子炮在使用时为立起状态，不用时为倒地状态。

控制电路板分别与水位监测装置、通讯装置、鸟情采集装置和驱动装置控制器通信，驱动装置控制器控制驱动装置。

所述驱动装置包括双向阻尼电机，所述双向阻尼电机通过齿轮模组与驱动中转轴连接，驱动中转轴通过轴承连接套与驱鸟炮固定底板连接，驱动中转轴通过行程拨动器与行程拨杆连接，所述行程拨杆与行程开关连接。

所述水位监测装置为积水探测器，它安装在阻水隔板上，用于监测炮底座底部水位高度，水位高度过高时将发出报警，避免炮底座进水的情况下继续使用导致的短路情况。

所述通讯装置用于无线信号的收发，用来接收和发送命令，可与手持机和驱鸟控制平台进行沟通。

所述鸟情采集装置用于鸟情采集，包括鸟的种类、数量、出现位置、出现时间等信息，为后期预测驱鸟做准备。

所述驱动装置用于带动电子炮的360度全方位转动和90度上下转动。根据动作命令中的方位角度，可带动电子炮转动到相应角度。设备由于距离飞机跑道较近，其使用时为立起状态，不用时为倒地状态，可有效避免同飞机发生撞击事件的发生。

所述控制电路板包括：

CPU模块：用于对接收到的无线通信信息进行数据分析，按照提前预定义的通信协议，对接收到的数据进行协议分解，按照协议要求做出控制指令对外设控制模块、存储模块和显示模块进行有效的读写控制，达到命令的执行要求。同时还可以对无线通信模块进行控制，达到发送控制命令的效果。

数据存储模块：用于1、计数控制板工作次数。通过记录控制板的工作次数来监督控制板的使用频率。2、暂存接收到的命令信息，为了保证命令的不丢失性，选用存储的形式暂存动作命令。

无线通信模块：用于接收手持机或机场驱鸟控制平台发送的动作命令；同时在开启驱鸟炮动作循环模式时，无线通信模块作为信号接收端和下一个驱鸟炮的信号发送端。

显示模块：用于显示数据存储模块记录的控制板工作次数。

外部设备控制模块：用于对外部设备进行控制；例如对转动装置和转动限位设备的控制。

板载保护模块：用于保护驱鸟炮控制电路板，板载保护模块分为电源保护和信号滤波保护，分别用于电源稳定性保护和信号误码率的保证。

CPU模块分别与数据存储模块、无线通信模块、外部设备控制模块和板载保护模块通信；板载保护模块通信分别与数据存储模块、无线通信模块和外部设备控制模块通信。

一种智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统的控制方法，包括：

（1）以跑道中心位置为原点、沿跑道方向为Y轴、垂直于跑道方向为X轴建立直角坐标系；根据鸟情的危害程度将坐标系的每一个象限分成若干个区域，在每个区域内均匀布置若干智能可编程驱鸟电子炮设备。

（2）鸟情采集装置实时对包括鸟的种类、数量、出现位置、飞行方向的鸟情信息进行采集和监控。

（3）根据飞鸟的所在飞行区域控制驱鸟炮阵的动作模式；或者控制驱鸟炮阵定时自动驱鸟。

（4）驱鸟完成后，智能可编程驱鸟电子炮归位。

所述步骤（3）中根据飞鸟的所在飞行区域控制驱鸟炮阵的控制策略为：

飞鸟朝向跑道飞行时，飞鸟所在区域的前一区域的电子炮动作，经过一设定时间后，飞鸟原所在区域的电子炮，配合飞鸟原所在区域的前一区域的电子炮共同动作，直至将飞鸟驱逐出驱鸟炮阵控制区域。

飞鸟平行于跑道飞行时，飞鸟所在区域靠近跑道一侧的电子炮动作，使飞鸟背离跑道飞行，经过一设定时间后，飞鸟原飞行区域的电子炮，配合之前靠近跑道一侧的电子炮共同动作，直至将飞鸟驱逐出驱鸟炮阵控制区域。

步骤（1）中智能可编程驱鸟电子炮设备的布置方案为：

越靠近跑道的区域内，智能可编程驱鸟电子炮设备布置的越密集；越远离跑道的区域内，智能可编程驱鸟电子炮设备布置的越稀疏。

电子驱鸟炮成一定矩阵规则排列于跑道两侧，越靠近跑道，分布越密集，根据飞鸟所在区域和飞行方向，分别控制炮阵中相应的炮动作，形成一道声音的屏障，以阻止飞鸟继续向跑道方向飞行，加速驱赶飞鸟远离跑道。

本发明的有益效果是：

1、本发明是为解决现有驱鸟设备所暴露出来的问题，提供智能驱鸟炮控制系统以及方法。本设计中智能可编程群体驱鸟炮阵是按照声音在立体空间中传播的叠加原理及鸟类活动规律，将驱鸟炮有规则的分布于机场跑道两侧，驱鸟炮阵产生炮鸣时，利用驱鸟炮阵规则性排布，炮鸣声音可实现空间叠加及延展，根据鸟类活动规律实现机场区域内跟踪性驱鸟，实现声音的有效延展，提高驱赶的针对性和连续性，以实现更好的驱鸟效果。

2、智能可编程驱鸟炮阵的排列规则根据声音的空间叠加原理进行排布，驱鸟炮间的距离不超过100m，距离跑道距离不超过100m，炮口指向跑道外侧，以利于将飞鸟驱赶至跑道外侧，从而避免鸟类飞行轨迹同飞机运行轨迹的重合，减少鸟击时间发生的概率。

3、不同于目前机场驱鸟设备中的煤气炮或二踢脚发生器，本发明中所涉驱鸟炮不利用火药或其它任何爆炸燃烧药剂产生爆炸声音，也不利用汽油和氧气或其它任何燃烧助燃气体产生爆炸效果，而是利用电子击穿空气而产生爆炸声响和闪光。该设备在工作（爆鸣）过程中，不燃烧起火、不爆炸伤人、不污染环境，安全性高。同时，该设备由于距离飞机跑道较近，其使用时为立起状态，不用时为倒地状态，可有效避免同飞机发生撞击事件的发生。

附图说明

图1是本发明的机场安装使用示意图；

图2是本发明的单体智能可编程驱鸟炮外观示意图；

图3是本发明的智能可编程驱鸟炮阵分布图；

图4是本发明的智能可编程驱鸟炮阵实例1炮阵动作图；

图5是本发明的智能可编程驱鸟炮阵实例2炮阵动作图；

图6为本发明的系统结构图；

图7为本发明的控制电路板结构框图；

图8是本发明的驱动装置结构图；

图9是本发明的智能驱鸟炮联动网络拓扑示意图；

图10是本发明的机场安装布线示意图。

其中，1.控制电路板，2.鸟情采集装置，3.通讯装置，4.驱动装置控制器5.水位监测装置，6.驱动装置，7.驱鸟电子炮，9.CPU模块，10.电源模块，11.显示模块，12.数据存储模块，13.无线通信模块，14.外部设备控制模块，15.板载保护模块，16.双向阻尼电机，17.齿轮模组，18.驱动中转轴，19.轴承，20.行程拨动器，21.行程拨杆，22.行程开关，23.控制电路部分，24.电子炸头，25.储能电容器，26.电源/信号连接口，27.散热风扇，28.防晒耐风化防雨外壳，30.防雨罩，31.稳压转换电源，32.炮模型支架，33.炮模型固定箍，34.模型固定底板，35.轴承连接套，36.炮底座。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

如图1所示，通过本发明在某机场跑道两侧的草地上架设多个智能可编程驱鸟电子炮，该智能驱鸟炮是把驱鸟炮通过轴承连接套35与炮底座36固定，炮模型支架32、炮模型固定箍33和炮模型固定底板34主要是为了实现驱动装置6带动智能驱鸟炮转动。炮底座36通过高密度耐腐蚀的玻璃钢材质的防雨罩30来进行防雨。

在一般模式下驱鸟炮可通过炮底座36上的鸟情采集装置（摄像头）2进行鸟情采集，并把鸟情采集信息通过无线信号进行传输，传输的鸟情信息可作为鸟情采集的积累信息，为智能自动化分析驱鸟做信息分析的积累。

当进行飞机起飞前的准备工作时，工作人员可通过鸟情采集控制平台或者是手持机设备进行对整个机场跑道周边的鸟类进行驱散。通过平台或者是手持机发送命令，当驱鸟炮通过通讯装置3接收到信号，通讯装置3把接收到的信息传递给控制电路板1，控制电路板1根据预先存储的命令协议信息进行命令的分析，对无效的命令采取丢弃的原则，有效的动作命令信息则执行动作命令。控制电路板1通过对驱动装置控制器4控制间接的控制驱动装置6，根据命令中分析出来的鸟情定位信息转动相应的方位角度，转动的同时电子炮进入充电状态，到达命令中分析出的角度时驱鸟电子炮7进行快速放电，激发炸头产生高分贝尖锐的炮鸣声，从而实现飞机起飞前的驱鸟工作。

驱鸟炮完成动作命令后整体要实现归位操作，为下一次的动作命令作准备，通过驱动装置控制器4控制驱动装置6带动驱鸟炮7反向转动到初始位置。归位到初始位置后控制电路板1首先检查数据存储模块12是否在动作期间接收到命令如果有命令就继续动作如果没有存有命令，驱动装置6断电停止工作，控制电路板1进入低功耗待机模式方便动作命令随时唤醒。

如图2所示，所述智能可编程驱鸟炮设备包括驱鸟电子炮7、炮底座36和控制设备，所述驱鸟电子炮7安装在炮底座36上，所述炮底座36能够带动驱鸟电子炮模型转动，所述控制设备安装在炮底座36内部，所述控制设备采用稳压转换电源31进行供电。

驱鸟炮7通过固定在驱鸟炮的炮箍和炮模型支架与模型固定底板连接，驱动中转轴18与模型固定底板34上的轴承连接套35相连。驱动中转轴18与炮底座36相连。炮底座36是韧度较高，硬度适中的玻璃钢树脂混合材料，在该炮底座36外面通过玻璃钢防雨罩30进行防雨。

在炮底座36上装有鸟情采集装置2，鸟情采集装置2通过炮底座36内的电力线与控制电路板1相连，随时随地的对智能驱鸟炮周围环境中的鸟情状况进行采集。在炮底座上36设有通讯装置3，该装置通过炮底座内的通信电缆与无线通信模块13连接。驱鸟炮通过电力线与炮底座36内的控制电路板物理相连。

炮底座36内部包括控制电路板和一些其他装置。炮底座36是设置在地面以上，机场有时候雨水大时，来不及排水，也会存在暂时积水的情况。水位监测装置5置于炮底座36的最下端，用来监测炮底座36下端的水位高度，防止水位浸泡驱动装置6高度时，不慎开动整个系统导致系统短路烧毁驱动装置6。

所述智能可编程驱鸟电子炮7采用通过高电压击穿空气产生爆鸣声的电子炸头24。

所述智能可编程驱鸟电子炮7包括：

控制电路：用于控制电子炸头24的鸣炮操作。

电子炸头24：在炸头处通过高电压击穿空气产生的电流与电磁线圈产生的磁场相互作用，产生鸣炮。

储能电容器25：储存电子炸头处激发空气使用的电能。

电源/信号接口26：用于实现与炮底座内部的可控制电路和电源连接，所述接口可拆卸。

散热风扇27：用于防止智能可编程驱鸟电子炮内部温度过高的散热装置。

防晒耐风化防雨外壳28：智能可编程驱鸟电子炮的保护外壳。

所述控制电路23包括：微型控制核心单元以及与其连接的定时器和信号分析器。

微型控制核心单元根据信号分析器对接收到信号的分析结果，控制电子炸头24的高压发生器进行放电操作，产生鸣炮。

在自动模式下，不用接收信号指令，通过定时器自动进行鸣炮操作。

如图3所示，智能可编程电子驱鸟炮阵分布图，以机场主跑道为y轴，以跑道中心点为坐标原点建立坐标轴。电子驱鸟炮成一定矩阵规则排列于跑道两侧，以第一象限为例分析此炮阵。炮阵成6行4列，编号1号到18号，越靠近跑道，分布越密集，这是由越靠近跑道，驱鸟的必要性越大决定的。驱鸟炮距离跑道100m，驱鸟炮之间距离100m。

第一象限根据鸟情严重性可分为几个区域：A、0<x<1；B、1<x<2；C、2<x<3；D、3<x，其中飞鸟处在某个区域时，根据飞鸟飞行的方向又分为3种情况：1朝向跑道飞行、2与跑道平行飞行和3背离跑道飞行。飞鸟飞行方式可分为以下12种：

方式1：飞鸟处在A区域，飞行方向为朝向跑道；

方式2：飞鸟处在A区域，飞行方向为平行跑道；

方式3：飞鸟处在A区域，飞行方向为背离跑道；

方式4：飞鸟处在B区域，飞行方向为朝向跑道；

方式5：飞鸟处在B区域，飞行方向为平行跑道；

方式6：飞鸟处在B区域，飞行方向为背离跑道；

方式7：飞鸟处在C区域，飞行方向为朝向跑道；

方式8：飞鸟处在C区域，飞行方向为平行跑道；

方式9：飞鸟处在C区域，飞行方向为背离跑道；

方式10：飞鸟处在D区域，飞行方向为朝向跑道；

方式10：飞鸟处在D区域，飞行方向为平行跑道；

方式12：飞鸟处在D区域，飞行方向为背离跑道；

相对应以上12种飞鸟飞行方式，本系统分别采用12种应对方案，以飞鸟飞行方式为4和7时为实例1和实例2，附图加以说明应对方案。

第二、三、四象限中炮阵分布及控制方式如同第一象限。

如图4所示，智能可编程电子驱鸟炮阵驱鸟实例1炮阵动作图。图中射线表示飞鸟飞行轨迹，虚线所围范围内炮点表示发现鸟情后第一时间动作的电子炮，实线所围范围内炮点表示10s以后动作的电子炮。飞鸟处在此B区域，且飞行方向为朝向跑道，方案分为2个步骤：

步骤1：虚线所围范围内炮点电子炮动作。

步骤2：10s后实线所围范围内炮点电子炮动作。

所述步骤1中，虚线所围范围内炮点3、6、10、16和17号电子炮动作，在飞鸟的前进方向上形成一道声音的屏障，改变飞鸟的飞行方向。

所述步骤2中，鸟类的飞行速度一般为20m/s，大约10s后反向进入C区域，此时，实线所围范围内炮点7、11、15和18号电子炮动作，与所述步骤1中的炮点电子炮共同作用，加速驱赶飞鸟远离跑道。

如图5所示，智能可编程电子驱鸟炮阵驱鸟实例2炮阵动作图。图中射线表示飞鸟飞行轨迹，虚线所围范围内炮点表示发现鸟情后第一时间动作的电子炮，实线所围范围内炮点表示10s以后动作的电子炮。飞鸟处在C区域，且飞行方向为朝向跑道，方案分为2个步骤：

步骤1：虚线所围范围内炮点电子炮动作。

步骤2：10s后实线所围范围内炮点电子炮动作。

所述步骤1中，虚线所围范围内炮点4、7、11、15和18号电子炮动作，在飞鸟的前进方向上形成一道声音的屏障，改变飞鸟的飞行方向。

所述步骤2中，实线所围范围内炮点11和13号电子炮动作，与所述步骤1中的炮点电子炮共同作用，加速驱赶飞鸟远离跑道。

这种控制方式，在充分利用炮阵之间相互协同工作特点的同时，也最大程度的节省了开支。

如图6所示，智能驱鸟炮内部自动控制系统，包括控制电路板1、鸟情采集装置（摄像头）2、通讯装置3、驱动装置控制器4、水位监测装置5、驱动装置6、驱鸟电子炮7；控制电路板1与鸟情采集装置（摄像头）2、通讯装置3、驱动装置控制器4、水位监测装置5和驱动装置6直接相连；驱动装置控制器4与驱动装置6相连；驱动装置6与驱鸟电子炮7连接。

如图7所示，智能驱鸟炮控制电路板1包括CPU控制核心模块9、数据存储模块12、无线通信模块13、外部设备控制模块14、板载保护模块15、电源模块10、显示模块11；CPU模块9分别与数据存储模块12、无线通信模块13、外部设备控制模块14相连；板载保护模块15分别与数据存储模块12、无线通信模块13、外部设备控制模块14、显示模块11相连；电源模块10分别与显示模块11、板载保护模块15连接。

如图8所示，驱动装置6包括双向阻尼电机16、齿轮模组17、驱动中转轴18、轴承19、行程拨动器20、行程拨杆21、行程开关22。双向阻尼电机16通过齿轮模组17带动配有轴承19的驱动中转轴18转动，驱动中转轴18转动过程中带动行程拨动器20移动，到达目的角度后。行程拨动器20拨动行程拨杆21，行程拨杆21产生一个推力推动行程开关22。行程开关22采用常闭模式，当推力到达推动行程开关22时，行程开关22变成断开模式，外部设备控制模块14接收到断开信号，控制双向阻尼电机16停止动作，到达指定位置。

如图9所示，智能驱鸟炮系统采用多模式控制和多种网络拓扑的构架形式。该系统包括5大部分：智能驱鸟炮手持机、智能驱鸟炮设备、基站设备、主站设备、服务器设备。该系统采用智能驱鸟炮手持机点对点控制、智能驱鸟炮手持机点对多点控制、智能驱鸟炮控制平台点对点控制、智能驱鸟炮控制平台点对多点控制。智能驱鸟炮手持机控制近距离设备可直接实现通信控制。对于控制较远距离时，智能驱鸟炮手持机发送控制命令时首先发送给基站设备，基站设备在对接收到的指令进行转发，形成间接控制智能驱鸟炮设备。智能驱鸟炮手持机还可实现GPS定位，鸟情数据上传数据库包括鸟情种类、鸟情数量、鸟情发生地点、鸟情出现时间。

智能驱鸟炮控制平台根据账号密码登录到服务器端的平台监控界面，在监控界面可实时的通过智能驱鸟炮装有的鸟情采集装置2进行机场鸟情的监控，对于智能驱鸟炮手持机设备采集上传的数据信息进行实时的存储，同时可根据GPS位置信息确定发生鸟情的位置，通过平台的设备控制窗口，针对鸟情发生的地点、种类、数量发送不同级别的不同类型的驱鸟指令，指令通过与服务器端连接的主站设备发送给基站设备，基站设备对接收到的驱鸟指令进行转发给智能驱鸟炮设备，实现驱鸟。

如图10所示，跑道东西两侧配电室内安装电控柜，各接入交流220V电源，单路电源输出要求>2000W；敷设电缆时，应将屏蔽层两端可靠接地，并不使屏蔽层断裂或松散，否则会降低屏蔽效果；敷设线缆弯曲半径不应小于电缆外径的15-20倍，在电缆敷设前后，以1000V兆欧表测量电缆各导体之间的绝缘电阻是否正常，并根据情况对进行修正，在电缆敷设后，必须进行线缆通断测量。电缆如采用直埋敷设方式，应做好防潮排水处理，埋设深度不应小于0.7-1M,敷设线缆进入配电室和室内走线都应采用桥架内置布设，释放线缆前，应检查线缆外观及封头是否完好，释放时应注意线缆盘的释放方向，不要压扁或刮伤电缆外护套，切勿以摔打方式来校直电缆，以免造成绝缘护套开裂，管路连接口和弯曲处，应采取保护电缆措施，保证电缆不会受损；电缆应具有较强的抗电磁干扰、抗雷击及均匀电场，该项目电缆敷设在地下，电缆应即能承受机械外力作用，也能承受较大的拉力。额定电压(Uo/U)：0.6/1KV，长期工作允许温度：<70℃，短路最高温度：<160℃，阻抗要求：具有较低且均匀的正（逆）序和零序工作阻抗，有利于提高载波通讯与供电品质；电抗：采用同心导体在零序工作状态下减低阻抗，有利于短路自动保护装置及时可靠动作，从而保证相关设备与机场供电网络的可靠安全运行；能经受GB12666.5(IEC332-3)规定的成束燃烧试验，适当考虑防白蚁和鼠害影响；导体电阻：符合GB3956;耐压要求：经受5min的3.5kV工频电压试验，护套厚度：2.8mm;线缆使用年限：7—15年。

智能可编程群体驱鸟炮阵网络控制系统的驱鸟过程主要分为如下步骤：

步骤一：对智能可编程驱鸟炮发送控制指令：监控中心给机场主站发送命令，机场主站将命令通过网络发送给机场基站，机场基站再发送给智能可编程驱鸟炮。

包含三种方式：

方式（1）：远程控制平台控制：利用网络控制平台下达控制指令进行远程无线控制。

方式（2）：手持机控制：机场驱鸟人员在机场巡逻时随身携带手持机，利用手持机随时发送驱鸟信号。

方式（3）：根据鸟情采集状况数据库的内容分析判断，并结合飞机起飞降落的时间点进行驱鸟。

所述方式（1）中，机场驱鸟工作人员在远程控制室中，登录远程控制平台，看到机场周围的实时状况，并根据鸟情采集上传的信息进行驱鸟命令的下发，通过主站发送驱鸟命令，基站接收到驱鸟命令后，将信息转发给机场跑道两侧的智能可编程驱鸟炮。

所述方式（2）中，机场驱鸟工作人员在外场，根据人眼观测到的机场鸟情状况操作手持机，通过手持机发送驱鸟命令进行驱鸟。

所述方式（3）中，机场驱鸟在前期鸟情采集的基础上，根据鸟情采集的出现时间、出现数量、出现地点、出现气候、出现种类数据的采集整合分析，并根据数据分析结果进行平台自动化控制驱鸟炮驱鸟。

步骤二：智能可编程驱鸟炮驱动装置启动：驱鸟炮接收到命令后启动驱动装置，实现驱鸟炮的转动方向定位。

对应动作模式中的智能可编程驱鸟炮通过通讯装置接收控制命令，通过控制电路将命令转发给控制电路板，控制电路板通过驱动装置控制器带动驱动装置工作，驱动装置根据控制指令中存在的目标方位角度，控制双向阻尼电机转动；双向阻尼电机通过齿轮模组带动配有轴承的驱动中转轴转动，驱动中转轴转动过程中带动行程拨动器移动，到达目的角度后；行程拨动器拨动行程拨杆，行程拨杆产生一个推力推动行程开关；行程开关采用常闭模式，当推力到达推动行程开关时，行程开关变成断开模式，外部设备控制模块接收到断开信号，控制双向阻尼电机停止动作，到达指定位置；驱动装置通过驱动来转动驱鸟炮。

步骤三：智能可编程驱鸟电子炮启动。

驱动装置启动的同时驱鸟电子炮进行启动，在驱动装置转动到目标角度之前，驱鸟电子炮进行快速电容充电，到达指定位置时，驱动装置停止转动，驱鸟电子炮进行极速放电炸头动作，引起空气的爆破声，产生清脆高分贝的炮鸣声。

步骤四：智能可编程驱鸟电子炮网络控制系统的控制方法，包括：

（1）以跑道中心位置为原点、沿跑道方向为Y轴、垂直于跑道方向为X轴建立直角坐标系；根据鸟情的危害程度将坐标系的每一个象限分成若干个区域，在每个区域内均匀布置若干智能可编程驱鸟电子炮设备。

（2）鸟情采集装置实时对包括鸟的种类、数量、出现位置、飞行方向的鸟情信息进行采集和监控。

（3）根据飞鸟的所在飞行区域控制驱鸟炮阵的动作模式；或者控制驱鸟炮阵定时自动驱鸟。

所述步骤（3）中根据飞鸟的所在飞行区域控制驱鸟炮阵的控制策略为：

飞鸟朝向跑道飞行时，飞鸟所在区域的前一区域的电子炮动作，经过一设定时间后，飞鸟原所在区域的电子炮，配合飞鸟原所在区域的前一区域的电子炮共同动作，直至将飞鸟驱逐出驱鸟炮阵控制区域。

步骤五：智能可编程驱鸟炮归位动作启动。

控制命令执行完毕，驱动装置通过转轴的反向转动进行反向转动，转动到初始位置时驱动设备停止动作，驱鸟炮归位。

步骤六：鸟情采集装置启动，实现对鸟情信息的采集和监控。

在整个控制命令执行过程中鸟情采集装置都会对驱鸟炮周围一定范围内的鸟情进行采集。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统，其特征是，包括：设在机场跑道两侧间隔设定距离规则排列的若干个智能可编程驱鸟电子炮设备，所述智能可编程驱鸟电子炮设备通过机场无线基站与机场无线主站通信，机场无线主站接收手持机或机场驱鸟控制平台的驱鸟命令；

所述智能可编程驱鸟电子炮设备，越靠近机场跑道，电子炮设备分布越密集；越远离机场跑道，电子炮设备分布越稀疏；

通过控制电子炮阵中相应的电子炮设备动作，形成一道声音的屏障，以阻止飞鸟继续向跑道方向飞行，驱赶飞鸟远离跑道；

所述智能可编程驱鸟电子炮设备包括：智能可编程驱鸟电子炮、炮底座和控制设备，所述智能可编程驱鸟电子炮安装在炮底座上，炮底座能够带动智能可编程驱鸟电子炮上下90度转动以及360度全方位转动，所述控制设备安装在炮底座上；

所述智能可编程驱鸟电子炮采用通过高电压击穿空气产生爆鸣声的电子炸头；

所述控制设备根据飞鸟的所在飞行区域控制驱鸟炮阵的控制策略为：

飞鸟朝向跑道飞行时，飞鸟所在区域的前一区域的电子炮动作，使飞鸟远离跑道飞行，经过一设定时间后，飞鸟原所在区域的电子炮，配合飞鸟原所在区域的前一区域的电子炮共同动作，直至将飞鸟驱逐出驱鸟炮阵控制区域；

飞鸟平行于跑道飞行时，飞鸟所在区域靠近跑道一侧的电子炮动作，使飞鸟背离跑道飞行，经过一设定时间后，飞鸟原飞行区域的电子炮，配合之前靠近跑道一侧的电子炮共同动作，直至将飞鸟驱逐出驱鸟炮阵控制区域。

2.如权利要求1所述的一种智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统，其特征是，所述智能可编程驱鸟电子炮包括：

控制电路：用于控制电子炸头的鸣炮操作；

电子炸头：在炸头处通过高电压击穿空气产生的电流与电磁线圈产生的磁场相互作用，产生鸣炮；

储能电容器：储存电子炸头处激发空气使用的电能；

电源/信号接口：用于实现与炮底座内部的可控制电路和电源连接，所述接口可拆卸；

散热风扇：用于防止智能可编程驱鸟电子炮内部温度过高的散热装置；

防晒耐风化防雨外壳：智能可编程驱鸟电子炮的保护外壳。

3.如权利要求2所述的一种智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统，其特征是，所述控制电路包括：微型控制核心单元以及与其连接的定时器和信号分析器；

微型控制核心单元根据信号分析器对接收到信号的分析结果，控制电子炸头的高压发生器进行放电操作，产生鸣炮；

在自动模式下，不用接收信号指令，通过定时器自动进行鸣炮操作。

4.如权利要求1所述的一种智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统，其特征是，所述控制设备包括：

控制电路板：用于对接收到的数据信息进行分析处理并发出相应的控制指令；

水位监测装置：用于监测炮底座底部水位高度，水位高度过高时发出报警；

通讯装置：用于无线信号的收发，与手持机或者驱鸟控制平台进行通信；

鸟情采集装置：用于对包括鸟的种类、数量、出现位置、飞行方向的鸟情信息进行采集并通过通讯装置上传至手持机或者驱鸟控制平台；

驱动装置控制器：用于根据动作命令的方位角度，控制驱动装置带动电子炮转动到相应角度；

驱动装置：用于带动电子炮上下90度转动以及360度全方位转动；并控制电子炮在使用时为立起状态，不用时为倒地状态；

控制电路板分别与水位监测装置、通讯装置、鸟情采集装置和驱动装置控制器通信，驱动装置控制器控制驱动装置。

5.如权利要求4所述的一种智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统，其特征是，所述驱动装置包括双向阻尼电机，所述双向阻尼电机通过齿轮模组与驱动中转轴连接，驱动中转轴通过轴承连接套与驱鸟炮固定底板连接，驱动中转轴通过行程拨动器与行程拨杆连接，所述行程拨杆与行程开关连接。

6.如权利要求4所述的一种智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统，其特征是，所述控制电路板包括：

CPU模块：用于对接收到的无线通信信息进行数据分析和协议分解，按照协议要求做出控制指令对外部设备控制模块、存储模块和显示模块进行读写控制，达到命令的执行要求；同时控制无线通信模块对控制命令进行发送；

数据存储模块：用于暂存接收到的指令信息和记录控制电路板的使用频率；

显示模块：用于显示数据存储模块记录的控制板工作次数；

无线通信模块：用于接收手持机或机场驱鸟控制平台发送的动作命令；同时在开启驱鸟炮动作循环模式时，无线通信模块作为信号接收端和下一个驱鸟炮的信号发送端；

外部设备控制模块：用于对外部设备进行控制；

板载保护模块：用于保护驱鸟炮控制电路板，板载保护模块分为电源保护和信号滤波保护，分别用于电源稳定性保护和信号误码率的保证；

CPU模块分别与数据存储模块、无线通信模块、外部设备控制模块和板载保护模块通信；板载保护模块通信分别与数据存储模块、无线通信模块和外部设备控制模块通信。

7.一种如权利要求1所述的智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统的控制方法，其特征是，包括：

(1)以跑道中心位置为原点、沿跑道方向为Y轴、垂直于跑道方向为X轴建立直角坐标系；根据鸟情的危害程度将坐标系的每一个象限分成若干个区域，在每个区域内均匀布置若干智能可编程驱鸟电子炮设备；

(2)鸟情采集装置实时对包括鸟的种类、数量、出现位置、飞行方向的鸟情信息进行采集和监控；

(3)根据飞鸟的所在飞行区域控制驱鸟炮阵的动作模式；或者控制驱鸟炮阵定时自动驱鸟；

(4)驱鸟完成后，智能可编程驱鸟电子炮归位。

8.如权利要求7所述的一种智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统的控制方法，其特征是，所述步骤(3)中根据飞鸟的所在飞行区域控制驱鸟炮阵的控制策略为：

飞鸟朝向跑道飞行时，飞鸟所在区域的前一区域的电子炮动作，使飞鸟远离跑道飞行，经过一设定时间后，飞鸟原所在区域的电子炮，配合飞鸟原所在区域的前一区域的电子炮共同动作，直至将飞鸟驱逐出驱鸟炮阵控制区域；

飞鸟平行于跑道飞行时，飞鸟所在区域靠近跑道一侧的电子炮动作，使飞鸟背离跑道飞行，经过一设定时间后，飞鸟原飞行区域的电子炮，配合之前靠近跑道一侧的电子炮共同动作，直至将飞鸟驱逐出驱鸟炮阵控制区域。

9.如权利要求7所述的一种智能可编程群体驱鸟电子炮阵网络控制系统的控制方法，其特征是，所述步骤(1)中智能可编程驱鸟电子炮设备的布置方案为：

越靠近跑道的区域内，智能可编程驱鸟电子炮设备布置的越密集；越远离跑道的区域内，智能可编程驱鸟电子炮设备布置的越稀疏。