CN108770833A - 一种基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器，包括底座、驱鸟机构、发电机构和供电组件，驱鸟机构包括声波驱鸟装置和光驱鸟装置，底座上固定连接有连接轴，供电组件与声波驱鸟装置和光驱鸟装置电连接，发电机构与供电组件电连接，还与光驱鸟装置和声波驱鸟装置电连接，以发电后提供电源；发电机构包括垂直风机电机转子、叶片、转盘和设置在连接轴内与垂直风机电机转子配合的定子，供电组件安装在转轴上，光驱鸟装置设置在叶片上，叶片固定连接在转盘上，转盘同轴转动连接在连接轴上，垂直风机电机转子以及声波驱鸟装置均同轴固定在转盘上，本发明相比防鸟刺的防鸟害方式维护成本低。

Description

一种基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器

技术领域

本发明涉及驱鸟装置领域，更具体的说是涉及一种基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器。

背景技术

随着我国经济的快速增长以及生态环境的不断改善，由鸟类引起的输电线路故障逐年增加，并占线路故障总数的前三位，仅次于雷击和外力破坏。

鸟类活动对输电线路可造成不同程度的危害，导致线路跳闸，甚至造成局部范围的供电中断，给企业生产及城乡居民生活等带来较大影响，鸟在输电线路杆塔上筑巢，树枝、铁丝等巢材缩小了大部分绝缘子的绝缘距离，遇到雾、雨等潮湿天气时，附有一定污秽的树枝等巢材受潮后绝缘大幅下降，造成相对地或相间短路故障。这类故障一般发生在相对地和相间距离较小的10kV和35kV线路上。如果在木横担线路上筑巢，因放电接地甚至引起烧杆或烧断横担事故。如何有效的将鸟类驱离输电走廊，对于提高供电可靠性具有非要的意义。目前常见驱鸟方法多存在维护成本高的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种维护成本低的基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器，包括底座、驱鸟机构、发电机构和供电组件，所述驱鸟机构包括声波驱鸟装置和光驱鸟装置，所述底座上固定连接有连接轴，所述供电组件与声波驱鸟装置和光驱鸟装置电连接，所述发电机构与供电组件电连接，还与光驱鸟装置和声波驱鸟装置电连接，以发电后提供电源；所述发电机构包括垂直风机电机转子、叶片、转盘和设置在连接轴内与垂直风机电机转子配合的定子，所述供电组件安装在连接轴上，所述光驱鸟装置设置在叶片上，所述叶片固定连接在转盘上，所述转盘同轴转动连接在连接轴上，所述垂直风机电机转子以及声波驱鸟装置均同轴固定在转盘上，当转盘转动时，带动垂直风机电机转子以及声波驱鸟装置同时转动，所述垂直风机电机转子与供电组件、声波驱鸟装置、光驱鸟装置均电连接，当垂直风机电机转子转动时，垂直风机电机转子上产生电源以供电，并对供电组件进行充电。

作为本发明的进一步改进，，还包括电源变换装置，所述电源变换装置与转盘同轴固定，当转盘转动时，带动电源变换装置转动，所述电源变换装置与垂直风机电机转子电连接还与供电组件电连接，所述供电组件包括电池和逆变电路，所述电源变换装置包括整流电路和充电电路，所述整流电路与垂直风机电机转子电连接，还与充电电路电连接，所述充电电路与电池电连接，还连接有一级稳压芯片，所述一级稳压芯片与声波驱鸟装置和光驱鸟装置电连接，所述电池与逆变电路电连接，所述逆变电路与垂直风机电机转子电连接，当电池进行供电时，电池的电源通过逆变电路进入到垂直风机电机转子上，带动垂直风机电机转子转动，所述转盘上设置有转速传感器，电源变换装置还包括控制电路，所述控制电路与转速传感器、一级稳压芯片、逆变电路均电连接，所述控制电路内还预设有转速阈值，当转速传感器检测转盘的转速低于转速阈值时，控制电路控制逆变单路导通，电池进行供电，所述控制电路还与光驱鸟装置和声波驱鸟装置电连接。

作为本发明的进一步改进，所述叶片具有至少两对，所述叶片具有至少两对，并在转盘上等间距分布，成对的所述叶片与转盘的呈“H”形。

作为本发明的进一步改进，所述叶片上还设置有显示区，以显示猛禽图像，所述光驱鸟装置包括均与控制电路电连接的红光LED和蓝光LED，所述红光LED与蓝光LED均连接至供电组件和垂直风机电机转子，且均位于叶片上。

作为本发明的进一步改进，相邻的所述叶片上的红光LED和蓝光LED交错设置。

作为本发明的进一步改进，所述底座包括底板和两个设置在底板上的侧板，所述连接轴固定连接在底板上，所述侧板上开有装配孔，所述底板上开设有“T”形的滑槽，所述侧板上开设有与滑槽对应形状的滑块，所述滑块滑动连接在滑槽内。

作为本发明的进一步改进，所述叶片与转盘之间设置有辅助受风片和连接杆，所述辅助受风片呈弧形，所述连接杆的一端固定连接在叶片上，另一端固定连接在转盘上，所述辅助受风片固定连接在连接杆上，且位于叶片和转盘之间。

本发明的有益效果，设置的声波驱鸟装置跟随转盘一起转动，由于超声波的特性为在空气中直线传播，这样本实施例中的超声波发生器与转盘一起转动，就可以边转动边发射超声波，让超声波的覆盖范围扩大到360°，其中光驱鸟装置设置在叶片上进行闪烁刺激鸟的双眼，对鸟进行驱赶，其中垂直风机电机采用旋转电枢式盘式永磁电机，这种电机钉子和转子完全分离，定子为永磁体，转子为电枢，采用旋转电枢式转子能够更好的为旋转机构供电，省去了大量的电滑环等变换元件，降低了系统复杂程度，提高了系统的供电可靠性，同时降低了成本。盘式电机的表面积大且较为平整，为整个系统的固定提供了足够的空间，也为后续的优化设计工作提供便利，由于本系统的特殊设计，供电组件需要随风机转子共同旋转，所以盘式电机采用旋转电枢式设计，永磁体作为定子与系统支撑结构相连。同时盘式电机足够的盘面积为安装风机叶片及系统其他部件提供了足够的空间。其中供电组件与垂直风机电机转子连接，可以获取电源进行存储，当风力不够吹动叶片带动转盘转动时，供电组件进行供电，带动垂直风机电机转子转动，维持驱鸟动作，其中底座方便将本发明安装在配电塔上，连接轴方便支撑起转盘，让转盘在连接轴上可以转动，本发明还为提高电网的供电可靠近性提供了有力的支持。相比传统利用防鸟刺来防鸟害，可以有效减少鸟害发生概率90％以上，降低了运维检修难度，使用寿命长达15-20年，可以有效降低线路运行检修成本20000元/公里。

附图说明

图1为本发明的整体立体结构示意图；

图2为本发明的底座结构示意图；

图3为本发明的转子结构示意；

图4为本发明的电路连接框图。

附图标号：1、底座；11、底板；12、侧板；13、滑槽；14、滑块；15、装配孔；2、驱鸟机构；21、声波驱鸟装置；22、光驱鸟装置；221、蓝光LED；222、红光LED；31、垂直风机电机转子；32、叶片；33、转盘；34、定子；4、供电组件；51、电源变换装置；52、整流电路；53、充电电路；54、一级稳压芯片；55、逆变电路；56、转速传感器；57、电池；58、控制电路；61、连接杆；62、辅助受风片。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1-4所示，本实施例的一种基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器，包括底座1、驱鸟机构2、发电机构和供电组件4，所述驱鸟机构2包括声波驱鸟装置21和光驱鸟装置22，所述底座1上固定连接有连接轴，所述供电组件4与声波驱鸟装置21和光驱鸟装置22电连接，所述发电机构与供电组件4电连接，还与光驱鸟装置22和声波驱鸟装置21电连接，以发电后提供电源；所述发电机构包括垂直风机电机转子31、叶片32、转盘33和设置在连接轴内与垂直风机电机转子31配合的定子34，所述供电组件4安装在连接轴上，所述光驱鸟装置22设置在叶片32上，所述叶片32固定连接在转盘33上，所述转盘33同轴转动连接在连接轴上，所述垂直风机电机转子31以及声波驱鸟装置21均同轴固定在转盘33上，当转盘33转动时，带动垂直风机电机转子31以及声波驱鸟装置21同时转动，所述垂直风机电机转子31与供电组件4、声波驱鸟装置21、光驱鸟装置22均电连接，当垂直风机电机转子31转动时，垂直风机电机转子31上产生电源以供电，并对供电组件4进行充电。

通过上述技术方案，当有风吹向叶片32时，叶片32受到风力进行转动，然后带动转盘33在连接轴上转动，转盘33转动时，会带动垂直风机电机转子31、声波驱鸟装置21、供电组件4，由于光驱鸟装置22设置在叶片32上，这样就会跟着叶片32转动，其中声波驱鸟装置21跟随转盘33一起转动，声波驱鸟装置21本实施例中采用超声波发生器，由于超声波的特性为在空气中直线传播，这样本实施例中的超声波发生器与转盘33一起转动，就可以边转动边发射超声波，让超声波的覆盖范围扩大到360°，其中光驱鸟装置22设置在叶片32的上进行闪烁刺激鸟的双眼，对鸟进行驱赶，由于垂直风机电机转子31的转动，可以与定子34进行配合，其中垂直风机电机采用旋转电枢式盘式永磁电机，这种电机钉子和转子完全分离，定子34为永磁体，转子为电枢，采用旋转电枢式转子能够更换机构，好的为旋转机构供电，省去了大量的电滑环等变换元件，降低了系统复杂程度，提高了系统的供电可靠性，同时降低了成本。盘式电机的表面积大且较为平整，为整个系统的固定提供了足够的空间，也为后续的优化设计工作提供便利，由于本系统的特殊设计，供电组件4需要随风机转子共同旋转，所以盘式电机采用旋转电枢式设计，永磁体作为定子34与系统支撑结构相连。同时盘式电机足够的盘面积为安装风机叶片32及系统其他部件提供了足够的空间。其中供电组件4与垂直风机电机转子31连接，可以获取电源进行存储，当风力不够吹动叶片32带动转盘33转动时，供电组件4进行供电，带动垂直风机电机转子31转动，维持驱鸟动作，其中底座1方便将本发明安装在配电塔上，连接轴方便支撑起转盘33，让转盘33在连接轴上可以转动，本发明还提高电网的供电可靠近性提供了有力的支持。相比传统利用防鸟刺来防鸟害，可以有效减少鸟害发生概率90％以上，降低了运维检修难度，使用寿命长达15-20年，可以有效降低线路运行检修成本20000元/公里。

作为改进的一种具体实施方式，还包括电源变换装置51，所述电源变换装置51与转盘33同轴固定，当转盘33转动时，带动电源变换装置51转动，所述电源变换装置51与垂直风机电机转子31电连接还与供电组件4电连接，所述供电组件4包括电池57和逆变电路55，所述电源变换装置51包括整流电路52和充电电路53，所述整流电路52与垂直风机电机转子31电连接，还与充电电路53电连接，所述充电电路53与电池57电连接，还连接有一级稳压芯片54，所述一级稳压芯片54与声波驱鸟装置21和光驱鸟装置22电连接，所述电池57与逆变电路55电连接，所述逆变电路55与垂直风机电机转子31电连接，当电池57进行供电时，电池57的电源通过逆变电路55进入到垂直风机电机转子31上，带动垂直风机电机转子31转动，所述转盘33上设置有转速传感器56，电源变换装置51还包括控制电路58，所述控制电路58与转速传感器56、一级稳压芯片54、逆变电路55均电连接，所述控制电路58内还预设有转速阈值，当转速传感器56检测转盘33的转速低于转速阈值时，控制电路58控制逆变单路导通，电池57进行供电，所述控制电路58还与光驱鸟装置22和声波驱鸟装置21电连接。

通过上述技术方案，当垂直风机电机转子31上产生电压时，该电压经过整流电路52整流，然后进入到充电电路53进行降压稳压，进而匹配电池57的充电电压对电池57进行充电，也使得电路工作电压更加稳定，其中充电电路53还与一级稳压芯片54电连接，充电电路53输出的电压输出给一级稳压芯片54再次进行降压稳压，通过一级稳压芯片54输出稳压电压进而提供给声波驱鸟装置21、光驱鸟装置22等进行工作，其中转速传感器56可以采用霍尔转速传感器56，将其配置在转盘33上就可以对转盘33的转速进行检测，当转盘33转速低于控制电路58中的预设转速阈值时，意味着外部风力较小，不足以吹动转盘33转动带动垂直风机电机转子31转动产生正常工作电压，这样就需要通过电池57来释放电量，于是控制电路58控制逆变电路55开启，电池57电量进入到逆变电路55中，通过逆变电路55输出能够供垂直风机电机转子31转动的电压，进而带动转盘33转动，同时还对光驱鸟装置22和声波驱鸟装置21以及外围电路进行供电，使整个电路正常工作，这种智能且自动化的控制，使得其在驱鸟过程中可以完全脱离人为控制，也不需要人为的更换电池57，进一步解放人工成本。

作为改进的一种具体实施方式，所述叶片32具有至少两对，并在转盘33上等间距分布，成对的所述叶片32与转盘33的呈“H”形。

通过上述技术方案，其中如果叶片32设置为两对，这样就会有4个叶片32，其均匀分布转盘33上则构成十字形排布，其中叶片32为扁平的长方体，成对的两个叶片32连接在转盘33上时与转盘33构成的结构主视图为“H”形，这种结构风能利用率高，形状规律方便加工，同时为光驱鸟装置22的镶嵌提供便利。

作为改进的一种具体实施方式，所述叶片32上还设置有显示区，以显示猛禽图像，所述光驱鸟装置22包括均与控制电路58电连接的红光LED222和蓝光LED221，所述红光LED222与蓝光LED221均连接至供电组件4和垂直风机电机转子31，且均位于叶片32上。

通过上述技术方案，在叶片32上显示猛禽图案，并且在每个叶片32上显示猛禽飞行过程中不同定格的图像，这样在叶片32转动的过程中就会产生猛禽飞翔的动作，从视觉上威慑鸟类，其中显示区可以是防水防晒贴纸进行粘贴，以降低成本，另外经监测鸟类对红光和蓝光的光线特别敏感，在通过红光LED222和蓝光LED221的闪烁来刺激鸟类使得驱赶作用更加有效。

作为改进的一种具体实施方式，相邻的所述叶片32上的红光LED222和蓝光LED221交错设置。

通过上述技术方案，当叶片32转动时，红光LED222会和蓝光LED221交替显示，这样在红光LED222和蓝光LED221本身进行闪烁的同时还会在交替过程中进行交叉闪烁，对鸟类视觉刺激更加强烈，进一步提高驱鸟效果。

作为改进的一种具体实施方式，所述底座1包括底板11和两个设置在底板11上的侧板12，所述连接轴固定连接在底板11上，所述侧板12上开有装配孔15，所述底板11上开设有“T”形的滑槽13，所述侧板12上开设有与滑槽13对应形状的滑块14，所述滑块14滑动连接在滑槽13内。

通过上述技术方案，当工作人员需要将本发明安装在配电塔上时，可以通过在装配孔15内旋入螺丝，然后将螺丝旋入配电塔上，当螺丝不断旋入配电塔内时，两个侧板12会不断的相互靠拢，滑块14会在滑槽13内滑动，进而对配电塔进行夹合，是的固定作用更好，更贴合配电塔的宽度，可以适应各个宽度的安装位置，“T”形的滑槽13可以使滑块14不会脱出且可以更好的滑移。

作为改进的一种具体实施方式，所述叶片32与转盘33之间设置有辅助受风片62和连接杆61，所述辅助受风片62呈弧形，所述连接杆61的一端固定连接在叶片32上，另一端固定连接在转盘33上，所述辅助受风片62固定连接在连接杆61上，且位于叶片32和转盘33之间。

通过上述技术方案，通过辅助受风片62的设置可以是提高对风力的利用率，辅助受风片62设置为弧形，这样对风的利用率也高，受风转动时的效果好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器，其特征在于，包括底座(1)、驱鸟机构(2)、发电机构和供电组件(4)，所述驱鸟机构(2)包括声波驱鸟装置(21)和光驱鸟装置(22)，所述底座(1)上固定连接有连接轴，所述供电组件(4)与声波驱鸟装置(21)和光驱鸟装置(22)电连接，所述发电机构与供电组件(4)电连接，还与光驱鸟装置(22)和声波驱鸟装置(21)电连接，以发电后提供电源；所述发电机构包括垂直风机电机转子(31)、叶片(32)、转盘(33)和设置在连接轴内与垂直风机电机转子(31)配合的定子(34)，所述供电组件(4)安装在连接轴上，所述光驱鸟装置(22)设置在叶片(32)上，所述叶片(32)固定连接在转盘(33)上，所述转盘(33)同轴转动连接在连接轴上，所述垂直风机电机转子(31)以及声波驱鸟装置(21)均同轴固定在转盘(33)上，当转盘(33)转动时，带动垂直风机电机转子(31)以及声波驱鸟装置(21)同时转动，所述垂直风机电机转子(31)与供电组件(4)、声波驱鸟装置(21)、光驱鸟装置(22)均电连接，当垂直风机电机转子(31)转动时，垂直风机电机转子(31)上产生电源以供电，并对供电组件(4)进行充电。

2.根据权利要求1所述的基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器，其特征在于，还包括电源变换装置(51)，所述电源变换装置(51)与转盘(33)同轴固定，当转盘(33)转动时，带动电源变换装置(51)转动，所述电源变换装置(51)与垂直风机电机转子(31)电连接还与供电组件(4)电连接，所述供电组件(4)包括电池(57)和逆变电路(55)，所述电源变换装置(51)包括整流电路(52)和充电电路(53)，所述整流电路(52)与垂直风机电机转子(31)电连接，还与充电电路(53)电连接，所述充电电路(53)与电池(57)电连接，还连接有一级稳压芯片(54)，所述一级稳压芯片(54)与声波驱鸟装置(21)和光驱鸟装置(22)电连接，所述电池(57)与逆变电路(55)电连接，所述逆变电路(55)与垂直风机电机转子(31)电连接，当电池(57)进行供电时，电池(57)的电源通过逆变电路(55)进入到垂直风机电机转子(31)上，带动垂直风机电机转子(31)转动，所述转盘(33)上设置有转速传感器(56)，电源变换装置(51)还包括控制电路(58)，所述控制电路(58)与转速传感器(56)、一级稳压芯片(54)、逆变电路(55)均电连接，所述控制电路(58)内还预设有转速阈值，当转速传感器(56)检测转盘(33)的转速低于转速阈值时，控制电路(58)控制逆变单路导通，电池(57)进行供电，所述控制电路(58)还与光驱鸟装置(22)和声波驱鸟装置(21)电连接。

3.根据权利要求2所述的基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器，其特征在于，所述叶片(32)具有至少两对，并在转盘(33)上等间距分布，成对的所述叶片(32)与转盘(33)的呈“H”形。

4.根据权利要求3所述的基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器，其特征在于，所述叶片(32)上还设置有显示区，以显示猛禽图像，所述光驱鸟装置(22)包括均与控制电路(58)电连接的红光LED(222)和蓝光LED(221)，所述红光LED(222)与蓝光LED(221)均连接至供电组件(4)和垂直风机电机转子(31)，且均位于叶片(32)上。

5.根据权利要求4所述的基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器，其特征在于，相邻的所述叶片(32)上的红光LED(222)和蓝光LED(221)交错设置。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器，其特征在于，所述底座(1)包括底板(11)和两个设置在底板(11)上的侧板(12)，所述连接轴固定连接在底板(11)上，所述侧板(12)上开有装配孔(15)，所述底板(11)上开设有“T”形的滑槽(13)，所述侧板(12)上开设有与滑槽(13)对应形状的滑块(14)，所述滑块(14)滑动连接在滑槽(13)内。

7.根据权利要求3所述的基于垂直轴风机的声光复合驱鸟器，其特征在于，所述叶片(32)与转盘(33)之间设置有辅助受风片(62)和连接杆(61)，所述辅助受风片(62)呈弧形，所述连接杆(61)的一端固定连接在叶片(32)上，另一端固定连接在转盘(33)上，所述辅助受风片(62)固定连接在连接杆(61)上，且位于叶片(32)和转盘(33)之间。