CN104686498B - 一种用于输电线的激光驱鸟器 - Google Patents

Abstract

一种用于输电线的激光驱鸟器，其特征在于：包括控制器，第一和第二激光器组件，第一支撑装置和第二支撑装置，第一和第二平面转动平台，其中第一激光器组件包括第一驱动器和第一激光器，第二激光器组件包括第二驱动器和第二激光器，控制器分别与第一激光器组件、第二激光器组件以及第一平面转动平台连接，第一和第二驱动器分别驱动第一激光器和第二激光器发射激光，第一和第二激光器均为绿色激光器，所述第一和第二激光器组件分别通过第一、第二支撑装置设置在第一、第二平面转动平台上，通过第一平面转动平台和第一支撑装置的组合，以及通过第二平面转动平台与第二支撑装置的组合，可实现第一激光器组件和第二激光器组件的三维运动。

Description

一种用于输电线的激光驱鸟器

技术领域

本发明涉及一种用于输电线的激光驱鸟器，属于电力传输技术领域。

背景技术

近年来，随着人们环保意识的增强以及生态环境的不断改善，大自然中生活的鸟类的种群、数量及活动范围也逐渐增大。由于我国输电架空线路大多运行在野外，不容易及时受到人力的监控，因此受鸟类活动的影响比较大。据国家电网有关部门统计，受鸟类在铁塔上筑巢、栖息引起的短路、跳闸等事故呈逐年上升趋势。鸟害事故的频繁发生，不仅使运行维护单位在人力、物力上蒙受较大的损失，重要的是电网的安全运行受到了严重的威胁。

鸟类在繁殖季节喜欢在铁塔上筑巢，其筑巢材料有树枝、枯藤、废棉线，甚至还有铁丝。这些材料下落可能会短接几片瓷瓶，从而引起线路跳闸。各种大鸟觅食后喜欢落在铁塔中线横担上，歇息时大量排放粪便，会污染瓷瓶，降低瓷瓶串外绝缘强度，而引起线路跳闸。线路上鸟害故障点几乎全部在带拉线或钢性铁塔上，绝大部分在直线铁塔中线瓷瓶串和耐张中线跳线悬垂绝缘子串上。变电站主要是鸟类经常钻进变压器或交流滤波器的空隙中导致瞬间故障。

为提高电力系统输电线路运行的可靠性，避免由于鸟类筑巢而导致输电线路发生对地放电事故，有必要采取措施驱赶鸟类而又不伤害鸟类。现有技术中主要存在着两种类型的驱鸟器，一种微波驱鸟器，一种是激光驱鸟器，就目前来说，这两种驱鸟器对于驱鸟都能够起到一定的效果。但是随着这类器件的频繁使用，在一些地区出现了鸟类逐渐适应的情况，使得这两种驱鸟器均呈现失效的趋势，也即鸟群已经适应了现有的这两种驱鸟器，使用现有的驱鸟器已经不能起到驱鸟的效果。

现有技术中的激光驱鸟器，利用了鸟怕绿光的特点，因此现有技术的激光驱鸟器一般都为绿色激光器，使用二维扫描装置将绿色激光束在输电线或铁塔上进行扫描，以达到驱鸟的目的。但是随着使用频率的增加，已经出现了鸟群对于这种二维扫描绿光的适应性，即使使用了这种激光驱鸟器，鸟类同样会成群成群的降落在输电线或铁塔上，所以目前来说，急需一种新型的驱鸟器，以能够达到良好的驱鸟效果。

现有技术中的激光驱鸟器中所使用的激光器需要长时间工作，长时间的工作导致激光器品质的持续性恶化，最直接的后果就是寿命的减少，直接的表现就是整个激光驱鸟器需要经常性的更换激光器，造成维护成本的增加，并且需要不断的投入人力进行更换的操作，所以在这种长时间需要工作的激光驱鸟器中如何延长其中所使用的激光器的寿命也是目前面临的一个问题。

发明内容

根据本发明的一实施例，提供了一种用于输电线的激光驱鸟器，其特征在于：包括控制器，第一和第二激光器组件，第一支撑装置和第二支撑装置，第一和第二平面转动平台，其中第一激光器组件包括第一驱动器和第一激光器，第二激光器组件包括第二驱动器和第二激光器，控制器分别与第一激光器组件、第二激光器组件以及第一平面转动平台连接，第一和第二驱动器分别驱动第一激光器和第二激光器发射激光，第一和第二激光器均为绿色激光器，所述第一和第二激光器组件分别通过第一、第二支撑装置设置在第一、第二平面转动平台上，通过第一平面转动平台和第一支撑装置的组合，以及通过第二平面转动平台与第二支撑装置的组合，可实现第一激光器组件和第二激光器组件的三维运动，第一激光器发射出的激光经过扩束和准直后投射出去以对鸟群产生恐吓作用，该第二激光器组件发射出的激光束具有高能量密度，其能量密度可在短时间内对鸟产生灼烧的疼痛感，对于成群的鸟群来说，它们已经栖息在输电线或铁塔上休息，先使用第一激光器组件进行投射，投射一定时间后，打开第二激光器组件，将其具有灼烧能力的激光束投射到鸟群中的一只鸟上，以达到驱除鸟群的效果，其中第一驱动器驱动第一激光器发射出脉冲激光，所述的驱动器驱动激光器满足下面条件：在每个脉冲周期内，该脉冲激光束的功率值不同，但是功率值与脉冲周期的积分值是相同的。

根据本发明的另外一实施例，还包括图像传感器和图像分析装置，所述图像传感器与所述图像分析装置连接，所述图像分析装置与控制器连接，所述控制器还连接第二平面转动平台，该图像传感器和图像分析装置用于确定具体一只鸟的位置或一只鸟身上的某个部位的位置。

根据本发明的另外一实施例，所述第二激光器组件的扫描角度在上下方向上为45-90度。

根据本发明的另外一实施例，提供了一种用于输电线的激光驱鸟器进行驱鸟的方法，将第一激光器组件打开，控制器控制第一平面转动平台和第一支撑装置使得第一激光器组件发射出的激光束对鸟群扫描半分钟后，对着鸟群中的一只鸟发射第二激光器组件的激光束，并对着该鸟照射20秒。

根据本发明的激光驱鸟器，可成功的解决现有技术中的驱鸟效果不好以及经常更换激光器的问题，第一和第二两种不同类型的激光器组合的使用使得驱鸟效果好，而第一激光器采用了特殊驱动方式的出光方式，很好的延长了激光器的寿命，避免了频繁的更换工作。

附图说明

附图1是本发明一种用于输电线的激光驱鸟器实施例的示意图；

附图2是本发明一种用于输电线的激光驱鸟器中第一激光器组件出射的激光束与时间关系图；

在上述附图中，1.1表示第一激光器组件，1.2表示第一支撑装置，1.3表示第一平面转动平台，2.1表示第二激光器组件，2.2表示第二支撑装置，2.3表示第二平面转动平台，3表示控制器，4表示图像传感器，5表示图像分析装置。

具体实施方式

下面根据附图1-2来说明本发明的实施例，在图1中所示出的激光驱鸟器包括控制器4，第一和第二激光器组件1.1，1.2，第一支撑装置和第二支撑装置1.2，2.2，两个平面转动平台1.3和2.3，其中第一激光器组件包括第一驱动器和第一激光器，第二激光器组件包括第二驱动器和第二激光器。本发明的激光器驱鸟器主要用于驱散具有一定规模的鸟群，特别是针对于已经落在输电线或铁塔上的休息的鸟群。控制器不仅与第一激光器组件和第二激光器组件连接，同时与第一平面转动平台连接，控制器分别连接第一激光器组件的驱动器和第二激光器组件的驱动器，驱动器分别驱动第一激光器和第二激光器发射激光，第一和第二激光器均为绿色激光器，其中第一激光器为半导体激光器阵列，第二激光器为单个高功率激光器或者具有合束功能的半导体激光器阵列。其中的第一和第二激光器组件均通过支撑装置设置在平面转动平台上，平面转动平台可以实现平面内的二维转动，支撑装置可以调节激光器的俯仰角，这样，通过平面转动平台和和支撑装置的配合，可以实现激光器出射光束的三维扫描，其扫描范围限定为特定的输电线和铁塔。其中第一激光器发射出的激光经过扩束和准直后投射到鸟群当中，对鸟群产生恐吓作用。根据本发明的激光驱鸟器，该用于恐吓作用的激光束发射并非静态不变化的激光束，也即第一激光器所发射的激光束是变化的，其变化如图2所示，在图2中，纵轴表示激光器的输出功率，横轴表示时间，该激光器为脉冲激光器，在每个脉冲期间，激光器所发射出的脉冲激光束的功率值是不同的，但是，在每个脉冲周期内，所发射出的激光束的功率值与脉冲周期的积分值是相等的，通过这样的方式，可以保证在每个周期内，激光器所产生的热量是一致的，从而可以实现激光器热量分布的平衡性，使得激光器免受长时间高温的破坏，同时也不会经历过大的温差，从而可以延长其所使用的寿命。从另外一个方面来说，由于每个周期内所发射出的激光束的功率值是不一样的，这样就会产生亮度变化的激光束，这种变化的激光束对于鸟群来说是新颖的，可以增加对鸟群的恐吓作用，虽然使用了变化的投影光束，但是由于鸟群已经适应了绿色激光，所以变化的光束的使用可能只是在鸟群中产生心理上的恐惧，但是并不能将鸟群赶跑，所以本发明的驱鸟装置还需要第二激光器组件。第二激光器组件是经过聚焦准直后的绿色激光束，此处选用绿色激光束的原因并非是因为鸟人最惧怕绿色激光，而是因为绿色激光在大气中衰减最小，透射率最高，该第二激光器组件发射出的激光束具有高能量密度，其能量密度可在短时间内，例如20秒，对鸟产生灼烧的疼痛感，对于成群的鸟群来说，它们已经栖息在输电线或铁塔上休息，先使用第一激光器组件进行投射，投射半分钟后，第一激光器组件将在鸟群中产生越来越浓郁的恐惧感，如果这种恐惧感还不足以驱使它们离开，此时，打开第二激光器组件，将其具有灼烧能力的激光束投射到鸟群中的一只鸟上，使用激光束对其进行灼烧让其产生疼痛，其必定尖叫一声振翅而飞，由于第一激光器组件所发射出的激光束已经使得鸟群产生了恐惧感，当其中一只鸟的恐惧尖叫和飞起动作，必定会打破原来鸟群的平衡心理，从而使得整个鸟群四散离去。

由于第二激光器组件的激光束需要具有高的能量密度，所以其在大气中的衰减成为一个重要的考量因素。因此，选用了大气中传输衰减最小的绿色激光束。由于第二激光束具有高的能量密度，第二激光束的俯仰角调节范围应该位于45-90度之间，该角度指的是激光束与大地之间形成的夹角，这样的角度可避免由于激光束过低对可能出现的人类产生伤害。

本发明的激光驱鸟器还包括图像传感器4和图像分析装置5，通过图像传感器和图像分析装置可确定其中的一只鸟，进一步可确定鸟身体的具体位置，例如可确定头部或腿部，这些部分更易于产生灼烧的疼痛，具体的位置可由图像分析装置传送给控制器，控制器控制第二平面转动平台和第二支撑装置实现第二激光器组件与该位置的对准，实现全天候24小时的驱鸟工作。

在本发明的另外一实施例中，第二平面转动平台和第二支撑装置同样由控制器所控制，其实现与第二激光器组件的扫描，其每扫描到一个位置即停顿一段时间，该时间优选为20秒，虽然这种方式是随机的，但是随着扫描位置的增加，必定可以在某个位置上打中某只鸟。

Claims (4)

1.一种用于输电线的激光驱鸟器，其特征在于：包括控制器，第一和第二激光器组件，第一支撑装置和第二支撑装置，第一和第二平面转动平台，其中第一激光器组件包括第一驱动器和第一激光器，第二激光器组件包括第二驱动器和第二激光器，控制器分别与第一激光器组件、第二激光器组件以及第一平面转动平台连接，第一和第二驱动器分别驱动第一激光器和第二激光器发射激光，第一和第二激光器均为绿色激光器，所述第一和第二激光器组件分别通过第一、第二支撑装置设置在第一、第二平面转动平台上，通过第一平面转动平台和第一支撑装置的组合，以及通过第二平面转动平台与第二支撑装置的组合，可实现第一激光器组件和第二激光器组件的三维运动，第一激光器发射出的激光经过扩束和准直后投射出去，该第二激光器组件发射出的激光束具有高能量密度，其能量密度可在短时间内对鸟产生灼烧的疼痛感，对于成群的鸟群来说，它们已经栖息在输电线或铁塔上休息，先使用第一激光器组件进行投射，投射一定时间后，打开第二激光器组件，将其具有灼烧能力的激光束投射到鸟群中的一只鸟上，以达到驱除鸟群的效果，其中第一驱动器驱动第一激光器发射出脉冲激光，在每个脉冲周期内，该脉冲激光束的功率值不同，但是功率值与脉冲周期的积分值是相同的。

2.根据权利要求1所述的激光驱鸟器，其特征在于：还包括图像传感器和图像分析装置，所述图像传感器与所述图像分析装置连接，所述图像分析装置与控制器连接，所述控制器还连接第二平面转动平台，该图像传感器和图像分析装置用于确定具体一只鸟的位置或一只鸟身上的某个部位的位置。

3.根据权利要求1所述的激光驱鸟器，所述第二激光器组件的扫描角度在上下方向为45-90度。

4.一种根据权利要求1-3中任一的激光驱鸟器进行驱鸟的方法，将第一激光器组件打开，控制器控制第一平面转动平台和第一支撑装置使得第一激光器组件发射出的激光束对鸟群扫描半分钟后，对着鸟群中的一只鸟发射第二激光器组件的激光束，并对着该鸟照射20秒。