CN108056090B - 一种实现激光自动驱鸟的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现激光自动驱鸟的方法，将设置有反射镜片的上导光筒旋转上升或下降，入射光由上导光筒的一端射入经反射镜片反射实现扫描。本发明还提供一种实现激光自动驱鸟的装置，包括上导光筒，所述上导光筒的顶端设置有反射镜片，所述反射镜片与上导光筒的中轴线之间的夹角为45°；所述上导光筒通过动力装置带动旋转上升或下降。本发明无盲区或死角扫描，提高了扫描范围和驱鸟效果；不仅大大简化了控制系统同时提高了扫描效率；不仅大大降低了装置对电机性能的要求同时还延长了电机的使用寿命；结构稳定，性能稳定；整个扫描装置机械结构与控制系统十分简单，易于实现与维护；本发明也为激光清洗与演示等应用领域提供一种新方法与装置。

Description

一种实现激光自动驱鸟的方法与装置
技术领域
本发明涉及一种实现激光自动驱鸟的方法与装置，属于激光清洗、驱鸟、表演、演示等技术领域。
背景技术
鸟灾防治是农业种植、水产养殖、电力供应、飞机起降、食品仓储等领域亟待解决的重要课题。目前，激光已被证实是一种有效驱鸟手段。相对于声音等传统驱鸟方法，激光驱鸟具有无伤害、驱赶范围广、驱赶速度快、绿色环保等优点。因此，激光驱鸟器的研制与发展已引起激光技术人员极大兴趣，同时得到农业种植、水产养殖、电力供应、飞机起降、食品仓储等领域从业人员广泛关注。
为提高驱鸟效果，必须扩大激光束扫描范围。因此，如何实现激光束科学高效扫描是决定自动激光驱鸟器整体性能的关键技术之一。根据相关报道，目前国内外已有相关企业和研究机构开展了该项技术研究，总体来看主要有以下三种扫描方式：
1）只有水平方向往复角扫描。这种方式主要基于监控平台开发而成，光束在水平方向能够进行往复角扫描，扫描角度不大于360°，这在一定程度上实现了自动化，解放了人力。但是，这种扫描方式也存在一定缺陷：其一，存在扫描盲区或死角。为避免绞线以及受限位器限制，云台旋转角度一般都不会大于360°，通常小于355°。假设扫描角度为355°则扫描死角为5°，那么在200米外区域就存在超过17米的扫描盲区。其二，垂直方向扫面范围窄，完全由光束口径决定，这将大大降低驱鸟效果。
2）水平方向往复角扫描，同时垂直方向也能进行一定范围角扫描。为扩大光束扫描范围，基于方式1）在垂直方向上又添加了角扫描装置，使驱鸟范围进一步扩大。但是，这种方式仍旧存在扫描盲区，而且光束在垂直方向进行角度变化时不能一直保持水平照射也限制了这种方式的应用：受航空管制，激光束不能向天空照射以避免干扰航班正常飞行或天文观测；对于水产养殖，激光束不能照射水面，否则会干扰虾或鱼类活动从而影响它们生长。
3）水平方向往复角扫描，垂直方向光束保持水平照射且可以自动升降。该方式能够使光束在不同高度进行水平扫描，解决了方式2）存在的问题，但是仍旧存在一些不足：其一，在水平方向仍存在扫描死角或盲区；其二，水平扫描与上下升降由各自独立的电机和控制系统完成，整体系统比较复杂，造价高且难维护。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种实现激光自动驱鸟的方法与装置，可以无盲区或死角扫描，提高了扫描范围和驱鸟效果；扫描效率高；本发明提供的扫描装置活动部件少，控制系统极其简单，大大简化了控制系统，易于实现与维护，而且不存在挡光、绞线等问题，有利于整个装置长时间稳定工作；电机性能要求低，使用寿命长；结构稳定，性能稳定。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种实现激光自动驱鸟的方法，将设置有反射镜片的上导光筒旋转上升或下降，入射光由上导光筒的一端射入经反射镜片反射实现扫描。
一种优化方案，当反射镜片以45°角固定在上导光筒的顶端时，上导光筒旋转上升或下降，实现无盲区或死角扫描。
本发明还提供一种实现激光自动驱鸟的装置，包括上导光筒，所述上导光筒的顶端设置有反射镜片，所述反射镜片与上导光筒的中轴线之间的夹角为45°；所述上导光筒通过动力装置带动旋转上升或下降。
一种优化方案，还包括下导光筒、反射镜片、固定支架、滑动支架，所述下导光筒固定在固定支架上，使下导光筒在工作过程中保持静止不动；所述固定支架上滑动设置有滑动支架，所述动力装置设置在滑动支架上；所述上导光筒的内壁与下导光筒的外壁通过螺纹连接。
进一步地，所述动力装置包括控制器、电机、主动轮和从动轮，所述电机能够正反向转动；所述电机固定在滑动支架上，所述电机的下方设置有主动轮且主动轮位于滑动支架的下方，所述上导光筒的外壁上设置有从动轮，所述主动轮和从动轮啮合设置。
进一步地，所述固定支架的上端设置有上限位器，所述固定支架的下端设置有下限位器；所述控制器电连接电机、上限位器和下限位器。
本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
1）无盲区或死角。在最高和最低位置之间反射镜可以朝一个方向不停顿持续旋转，因此不会存在扫描盲区或死角，进而提高了扫描范围和驱鸟效果。
2）扫描效率高。在已有扫描装置中，横向扫描与垂直扫描由不同的电机实现，本发明通过一种新型机械结构实现光束螺旋式上升或下降扫描，即横向扫描与垂直升降相互关联同步进行，不仅大大简化了控制系统同时提高了扫描效率。
3）电机性能要求低，使用寿命长。本装置只有一台电机，而且光束在扫描过程中大部分时间只沿同一个方向旋转，无需频繁换向，这不仅大大降低了装置对电机性能的要求同时还延长了电机的使用寿命。
4）结构稳定，性能稳定。本发明提供的扫描装置活动部件少，控制系统极其简单，而且不存在挡光、绞线等问题，这有利于整个装置长时间稳定工作。
5）整个扫描装置机械结构与控制系统十分简单，易于实现与维护。
6）本发明也为激光清洗（比如清洗圆筒管件内壁）与演示等应用领域提供一种新方法与装置。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明驱鸟装置的结构示意图；
图中，
1-上导光筒，2-下导光筒，3-反射镜片，4-电机，5-固定支架，6-滑动支架，71-主动轮，72-从动轮，8-控制器，9-上限位器，10-下限位器。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
实施例1一种实现激光自动驱鸟的方法
本发明提供一种实现激光自动驱鸟的方法，将设置有反射镜片3的上导光筒1旋转上升或下降，入射光由上导光筒1的一端射入经反射镜片3反射实现扫描。
具体的，当反射镜片3以45°角固定在上导光筒1的顶端时，上导光筒1旋转上升或下降，实现无盲区或死角扫描。
实施例2一种实现激光自动驱鸟的装置
如图1所示，本发明提供一种实现激光自动驱鸟的装置，包括上导光筒1、下导光筒2、反射镜片3、电机4、控制器8、固定支架5以及可沿固定支架5上下滑动的滑动支架6。
所述电机4能够正反向转动。
所述反射镜片3固定在上导光筒1的顶端，所述反射镜片3与上导光筒的中轴线之间的夹角为45°，下导光筒2固定在固定支架5上，使下导光筒2在工作过程中保持静止不动。上导光筒1的内壁与下导光筒2的外壁分别加工有螺纹，二者通过螺纹紧密连接。
电机4固定在滑动支架6上，所述电机4的下方设置有主动轮71且主动轮71位于滑动支架6的下方，所述上导光筒1的外壁上设置有从动轮72，所述主动轮71和从动轮72啮合设置。
电机4通过主动轮71转动，主动轮71带动从动轮72转动，从动轮72带动上导光筒1转动，电机4正反旋转使上导光筒1相对于下导光筒2产生螺旋式上升或下降，同时使光束完成螺旋式上升或下降扫描。固定支架5和滑动支架6不影响上导光筒1的旋转，受固定支架5限制滑动支架6不会跟随电机4和上导光筒1旋转而旋转，上导光筒1升降过程中带动滑动支架6同步升降，同时滑动支架6又带动电机4同步升降。
所述固定支架5的上端设置有上限位器9，所述固定支架5的下端设置有下限位器10。所述控制器8电连接电机4、上限位器9和下限位器10。
所整个扫描过程可描述为：
电机4顺时针旋转时带动上导光筒1逆时针旋转，逆时针旋转使上导光筒1旋转上升，这使光束在整个空间内螺旋式上升扫描。通过上导光筒1和下导光筒2的螺纹间距就能使光束在一定高度范围内高效且无盲区扫描。上导光筒1升高到上限位置时触动上限位器9使电机4改变旋转方向，上导光筒1又开始旋转下降，这使光束在整个空间内螺旋式下降扫描。当导光筒1下降至触动下限位器10时电机4又改变旋转方向使上导光筒1上升。上导光筒1在电机的驱动下上下往复旋转，在整个扫描过程光束保持水平照射。
该方法与装置原理与结构十分简单，主要由一个机械装置、一个电机和一个控制器构成，易于实现与维护。整个扫描过程无盲区，同时，由于光束在升降过程中始终保持水平照射，既不会照射天空对航空与天文观测造成干扰，也不会照射水面或地面对鱼虾生长或人们正常作业产生影响。
可见，本发明通过一个机械装置和一个电机及控制器即完成了光束在一定高度范围内无盲区或死角扫描，在最高和最低位置之间反射镜可以朝一个方向不停顿持续旋转，因此不会存在扫描盲区或死角，进而提高了扫描范围和驱鸟效果。扫描效率高，在已有扫描装置中，横向扫描与垂直扫描由不同的电机实现，本发明通过一种新型机械结构实现光束螺旋式上升扫描，即横向扫描与垂直升降相互关联同步进行，不仅大大简化了控制系统同时提高了扫描效率。电机性能要求低，使用寿命长，本装置只有一台电机，而且光束在扫描过程中大部分时间只沿同一个方向旋转，无需频繁换向，这不仅大大降低了装置对电机性能的要求同时还延长了电机的使用寿命。结构稳定，性能稳定。本发明提供的扫描装置活动部件少，控制系统极其简单，而且不存在挡光、绞线等问题，这有利于整个装置长时间稳定工作。
综上，本发明提供了一种实现光束立体扫描的新方法和装置，这种方法与装置能够用于实现激光高效驱鸟。在整个扫描空间内无盲区，而且在整个扫描过程中光束始终保持水平照射，这样既不会照射天空对航空与天文观测造成干扰，也不会照射水面或地面对鱼虾生长或人们正常作业产生影响。而且整个扫描装置机械结构与控制系统十分简单，易于实现与维护。另外，本发明也为激光清洗（比如清洗圆筒管件内壁）与演示等应用领域提供一种新方法与装置。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种实现激光自动驱鸟的装置，其特征在于：包括上导光筒（1），所述上导光筒（1）的顶端设置有反射镜片（3），所述反射镜片（3）与上导光筒（1）的中轴线之间的夹角为45°；所述上导光筒（1）通过动力装置带动旋转上升或下降；还包括下导光筒 （2）、反射镜片（3）、固定支架（5）、滑动支架（6），所述下导光筒（2）固定在固定支架（5）上，使 下导光筒（2）在工作过程中保持静止不动；所述固定支架（5）上滑动设置有滑动支架（6），所 述动力装置设置在滑动支架（6）上；所述上导光筒（1）的内壁与下导光筒（2）的外壁通过螺 纹连接；所述动力装置包括控制器（8）、电机（4）、主动轮（71）和从动轮（72），所述电机（4）能够正反向转动；所述电机 （4）固定在滑动支架（6）上，所述电机（4）的下方设置有主动轮（71）且主动轮（71）位于滑动 支架（6）的下方，所述上导光筒（1）的外壁上设置有从动轮（72），所述主动轮（71）和从动轮 （72）啮合设置；所述固定支架（5）的上端设置有上限位器（9），所述固定支架（5）的下端设置有下限位器（10）；所述控制器（8） 电连接电机（4）、上限位器（9）和下限位器（10）；电机（4）顺时针旋转时带动上导光筒（1）逆时针旋转，逆时针旋转使上导光筒（1）旋转上升，使光束在整个空间内螺旋式上升扫描；通过上导光筒（1）和下导光筒（2）的螺纹间距就能使光束在一定高度范围内高效且无盲区扫描。
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