CN107691422A - 一种适用于配网线路的智能化综合驱鸟系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于配网线路的智能化综合驱鸟系统，包括雷达探测模块、激光驱鸟模块、高清摄像模块、综合控制中心以及后台监控平台，雷达探测模块实现配网线路附近区域鸟类的探测，激光驱鸟模块实现对杆塔附近的鸟类驱赶，高清摄像模块实现飞行鸟类的抓拍以及驱鸟效果的检测，综合控制中心实现各个模块的逻辑控制，所述系统本地端的后台监控平台实现对雷达探测模块、激光驱鸟模块的控制以及现场捕捉鸟类图片的查看，远程端与本地端之间通过4G网络实现远程通信。本发明为解决鸟害多发地区配电网频繁停电问题，提供了一种有效的防鸟驱鸟技术，提高了驱鸟系统的智能化，减少现场人工驱鸟繁杂的工作量，从而保障电网配电线路的安全、稳定运行。

Description

一种适用于配网线路的智能化综合驱鸟系统

技术领域

本发明涉及配网线路驱鸟技术领域，具体涉及一种适用于配网线路的智能化综合驱鸟系统，可以实现雷达探鸟、可见光抓拍以及激光驱鸟的综合功能，涉及一种鸟类不具有适应性的防鸟驱鸟技术。

背景技术

近年来，大量的鸟类活动致使配电网线路停电跳闸故障频发。传统的驱鸟方式主要有声音驱鸟、光驱鸟、超声波驱鸟。由于鸟害具有季节性、区域性、迁徙性和重复性等特点以及鸟类本身具有记忆性和适应性，导致这些传统的驱鸟方式无法彻底、有效地消除鸟害，尤其对于鸟类活动频繁的夜间及傍晚，传统方式束手无策。为解决鸟害多发地区配电网频繁停电问题，急需一种有效的防鸟驱鸟技术，减少“鸟害”对配电线路造成的影响，从而保障电网配电线路的安全、稳定运行。

雷达探鸟技术仅能实现鸟类的探测，无法实现鸟类的驱赶。而激光驱鸟技术的研究，仅限于机场的驱鸟装置研究，该装置体积和重量、功率和使用模式都是为地面驱鸟而设计。配电网输电线路处于野外露天环境，容易遭受雨雪侵蚀，同时地理位置偏远，因此，目前驱鸟器无法满足其性能要求，需要重新设计。同时为了提高系统驱鸟的持续性，提出一种激光功率、波长可调的驱鸟方式，但其会增加整套综合驱鸟装置的重量和体积，不适应于配网线路作业。因此只有体积小、重量轻、功耗低、全方位扫描模式的综合驱鸟装置，才能达到线路驱鸟的应用效果。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提出一种体积小且重量轻的智能化综合驱鸟装置。本发明所要解决的技术问题是：为了有效减少配网线路鸟患故障的频繁发生，研制出一种体积较小，质量较轻，适应于配网线路的防鸟驱鸟装置。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种适用于配网线路的智能化综合驱鸟系统，其特征在于，所述系统包括：雷达探测模块、激光驱鸟模块、高清摄像模块、综合控制中心以及后台监控平台，所述系统远程端由雷达探测模块、激光驱鸟模块、高清摄像模块、综合控制中心组成；雷达探测模块实现配网线路附近区域鸟类的探测，激光驱鸟模块实现对杆塔附近的鸟类驱赶，高清摄像模块实现飞行鸟类的抓拍以及驱鸟效果的检测，综合控制中心实现各个模块的逻辑控制，所述系统本地端的后台监控平台实现对雷达探测模块、激光驱鸟模块的控制以及现场捕捉鸟类图片的查看，远程端与本地端之间通过4G网络实现远程通信。

进一步地，所述激光驱鸟模块由激光发射单元、准直光学单元以及波长功率可调模块组成。

进一步地，所述波长功率可调模块通过红、黄、蓝三个光源共用一个准直镜头，集成化设计，通过后台软件实现光源的选择以及功率的调节。

进一步地，所述准直光学单元采用一种透射式激光扩束系统，实现三种不同颜色激光的准直扩束，保证输出光和入射光即无色差又无像差。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)提供一套完善的驱鸟机制：雷达实现配网线路附近区域鸟类的探测，当有鸟类在有效区域内时，激光驱鸟模块开启，实现杆塔附近的鸟类驱赶，同时高清摄像模块监测激光开启后杆塔附近鸟类的活动，是否起到了有效的驱鸟效果。

(2)传统的激光器主要由两种方式，一种采用半导体材料，可以输出宽频域波长的激光，但价格昂贵，不适应于配网线路驱鸟；另一种采用多组激光驱鸟器，每一种颜色激光器由光源、准直和扩束光学结构组合，大大增加了系统体积和重量，无法安装于承重和空间有限的配网线路上。而本发明专利采用透射式激光扩束系统，实现准直和扩束光学结构的统一，只需一组结构即可，即减小了体积重量，又降低了成本。

附图说明

图1为本发明中的智能化综合驱鸟系统框图。

图2为本发明中的雷达探测模块内部框图。

图3为本发明中的激光驱鸟模块内部框图。

图4为本发明的多光源集成化设计图。

图5为本发明中的综合控制中心功能图。

图中，1-雷达探测模块、2-激光驱鸟模块、3-高清摄像模块、4-综合控制中心、5-后台监控平台。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

图1为本发明的智能化综合驱鸟系统框图，智能化综合驱鸟系统主要由雷达探测模块1、激光驱鸟模块2、高清摄像模块3、综合控制中心4以及后台监控平台5组成。整个系统远程端由雷达探测模块1、激光驱鸟模块2、高清摄像模块3、综合控制中心组成4。雷达探测模块1实现配网线路附近区域鸟类的探测，激光驱鸟模块2实现对杆塔附近的鸟类驱赶，高清摄像模块3实现飞行鸟类的抓拍以及驱鸟效果的检测，综合控制中心4实现各个模块的逻辑控制。整个系统本地端实现对雷达探测模块、激光驱鸟模块的控制以及现场捕捉鸟类图片的查看等等。远程端与本地端之间通过4G网络实现远程通信，提高了驱鸟系统的智能化，减少现场人工驱鸟繁杂的工作量。

图2为本发明的雷达探测模块内部框图，主要由微波发射单元、微波接收单元和目标处理单元，微波发射单元为雷达探测发射处理电路，微波接收单元为雷达微波接受处理电路，目标处理单元实现低空慢速小目标的探测，可探测250m以内的目标，实时反馈方位、俯仰角度，可对目标精度定位与跟踪，在双量程模式下最多可跟踪20个目标。

图3为本发明的激光驱鸟模块内部框图，主要由激光发射模块、准直光学系统以及波长及发射功率控制模块组成。由雷达探测模块发出的鸟类告警信号，驱动激光发射模块，输出特定的激光信号，经过准直光学系统准直、扩束发射出直径为20mm的激光。为了实现输出激光的多样性，防止鸟类产生适应性，可通过波长及发射功率控制模块实现波长及功率可调，实现532nm、638nm、450nm等不同波长鸟类随机性光源波长，功率0-500mW可调。

图4为本发明的多光源集成化设计图。波长功率可调模块通过三个光源(红、绿、蓝)共用一个准直镜头，集成化设计，从而减轻整套装置的重量和体积。准直光学单元采用一种透射式激光扩束系统，根据光的反射原理，采用双反射镜非球面系统，其结构简单且又不产生色差，是设计优质激光扩束系统的有效方案。实现三种不同颜色激光的准直扩束，保证输出光和入射光即无色差又无像差。整个智能化驱鸟装置质量较轻，体积较小，可适用于配网线路防鸟驱鸟。

图5为本发明的综合控制中心功能图，主要由ARM处理单元、低功耗控制、飞鸟信息存储以及自适应控制等功能。ARM处理单元实现整个系统的控制，处理各个系统模块的逻辑关系以及反馈协调，实现系统的有序工作。低功耗控制主要针对激光驱鸟模块进行能源优化处理，调节其工作模式，实现休眠模式与工作模式的切换。飞鸟信息存储主要实现飞鸟抓拍后的图片、运动轨迹等存储。自适应控制主要实现激光模块的光照强度控制和扫描间隔，清晨、傍晚鸟类活动较多，属于故障发生概率较高的时期，可以提高其光照强度，缩小扫描间隔。夏季中午时间，太阳光比较强，鸟类活动相对较弱，激光容易受干扰，可以适当减少照射时间，降低照射强度。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种适用于配网线路的智能化综合驱鸟系统，其特征在于，所述系统包括：雷达探测模块、激光驱鸟模块、高清摄像模块、综合控制中心以及后台监控平台，所述系统远程端由雷达探测模块、激光驱鸟模块、高清摄像模块、综合控制中心组成；雷达探测模块实现配网线路附近区域鸟类的探测，激光驱鸟模块实现对杆塔附近的鸟类驱赶，高清摄像模块实现飞行鸟类的抓拍以及驱鸟效果的检测，综合控制中心实现各个模块的逻辑控制，所述系统本地端的后台监控平台实现对雷达探测模块、激光驱鸟模块的控制以及现场捕捉鸟类图片的查看，远程端与本地端之间通过4G网络实现远程通信。

2.根据权利要求1所述的一种适用于配网线路的智能化综合驱鸟系统，其特征在于：所述激光驱鸟模块由激光发射单元、准直光学单元以及波长功率可调模块组成。

3.根据权利要求2所述的一种适用于配网线路的智能化综合驱鸟系统，其特征在于：所述波长功率可调模块通过红、黄、蓝三个光源共用一个准直镜头，集成化设计，通过后台软件实现光源的选择以及功率的调节。

4.根据权利要求2所述的一种适用于配网线路的智能化综合驱鸟系统，其特征在于：所述准直光学单元采用一种透射式激光扩束系统，实现三种不同颜色激光的准直扩束，保证输出光和入射光即无色差又无像差。