CN109287614A - 基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置和方法 - Google Patents
基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109287614A CN109287614A CN201810429150.2A CN201810429150A CN109287614A CN 109287614 A CN109287614 A CN 109287614A CN 201810429150 A CN201810429150 A CN 201810429150A CN 109287614 A CN109287614 A CN 109287614A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- infrared detection
- equipment
- subregion
- infrared
- acousto
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000002940 repellent Effects 0.000 claims abstract description 42
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 6
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 208000033748 Device issues Diseases 0.000 claims description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000010356 wave oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 210000003454 tympanic membrane Anatomy 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M29/00—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus
- A01M29/16—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus using sound waves
- A01M29/18—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus using sound waves using ultrasonic signals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M29/00—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus
- A01M29/06—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus using visual means, e.g. scarecrows, moving elements, specific shapes, patterns or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M29/00—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus
- A01M29/06—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus using visual means, e.g. scarecrows, moving elements, specific shapes, patterns or the like
- A01M29/08—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus using visual means, e.g. scarecrows, moving elements, specific shapes, patterns or the like using reflection, colours or films with specific transparency or reflectivity
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M29/00—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus
- A01M29/06—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus using visual means, e.g. scarecrows, moving elements, specific shapes, patterns or the like
- A01M29/10—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus using visual means, e.g. scarecrows, moving elements, specific shapes, patterns or the like using light sources, e.g. lasers or flashing lights
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M29/00—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus
- A01M29/30—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus preventing or obstructing access or passage, e.g. by means of barriers, spikes, cords, obstacles or sprinkled water
- A01M29/32—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus preventing or obstructing access or passage, e.g. by means of barriers, spikes, cords, obstacles or sprinkled water specially adapted for birds, e.g. spikes
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Birds (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Insects & Arthropods (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置和方法，包括以下步骤：将保护范围分为A、B、C三个120°的分区；确定每个子区域的保护距离限值Li；红外检测设备依次扫视每个子区域；检测物体与所保护电气设备的距离Mi；判断所检测到的物体与受保护的电气设备之间的距离是否小于该子区域的保护距离限值Li,若是，利用红外检测设备向数据分析主机发出报警信号；红外检测设备、组合驱鸟设备、数据分析主机和供电设备均设置在电气设备所在的结构支架上，电动机械摆臂上设置有LED驱鸟灯和超声驱鸟机构，且其一侧的结构支架上设置有彩色风轮和带恐怖眼图案的模型以及防鸟刺。本发明提高了监测飞鸟的精准度，且监测范围无死角。
Description
技术领域
本发明涉及一种声光组合电气设备驱鸟装置和方法，特别是涉及一种基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置和方法。
背景技术
如今，人们的生产生活无处不在使用着电能，电能直接关系着我们的生活，也直接影响着国家的经济命脉，架空输电线路作为传输电能的主要通道，能否稳定运行关乎到无数人的生活，而随着近年来人们对自然环境保护的重视，鸟类的生活圈逐渐扩大至人类附近，这也使得鸟害成为造成输电线路故障的一项重要原因。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种提高监测飞鸟的精准度，且监测范围无死角的基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置和方法。
本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：
一种红外检测设备检测空中飞鸟的方法，包括以下步骤：
步骤1：将位于电气设备上方的保护范围在圆周平面上分为A、B、C三个分区，每个分区夹角均为120°，每个分区由一个红外监测设备进行实时的检测，每个分区划分为若干个子区域，各个子区域的边界包括四条以交点为连接点的边界以及保护区域边界，且直线边界的夹角为该子区域的扫视角度β；
步骤2：确定每个子区域的保护距离限值Li，其中，在上方空旷处，各子区域的保护距离限制相同，在空中有其它电气设备或构支架的覆盖处，保护距离限制设置小于红外监测设备到电气设备的直线距离；
步骤3：红外检测设备依次扫视每个子区域，每段单位时间△t内报警器按照扫视角度β扫视子区域，其采样频率取值为单位时间△t内采集k次，且在每个子区域扫视角度β内：
步骤4：若红外检测设备检测到物体，将会接收到反射信号，再通过调制解调将信号送入LM567内部，然后比较其频率和相位计算出物体距离红外检测设备的距离mk(t)，则单位时间内该物体距离保护电气设备的平均距离为：，在工程上记作测量所检测到的物体与所保护电气设备的距离Mi；
步骤5：判断所检测到的物体与受保护的电气设备之间的距离是否小于该子区域的保护距离限值Li,若是，则该子区域中存在威胁输电线路通道安全的物体，此时，所述的红外检测设备向数据分析主机发出报警信号。
一种基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置，包括红外检测设备、组合驱鸟设备、数据分析主机和供电设备，所述红外检测设备、组合驱鸟设备、数据分析主机和供电设备均设置在电气设备所在的结构支架上，所述数据分析主机分别连接所述红外检测设备和组合驱鸟设备，从红外检测设备获取数据，分析鸟类接近情况，并做出判断控制组合驱鸟设备进行输出，发出超声波、复杂灯光等驱赶鸟类，所述供电设备与所述红外检测设备、组合驱鸟设备和数据分析主机分别连接，所述组合驱鸟设备包括电动机械摆臂，所述电动机械摆臂上设置有LED驱鸟灯和超声驱鸟机构，所述电动机械摆臂一侧的电气设备所在的结构支架上设置有彩色风轮和带恐怖眼图案的模型以及防鸟刺。
所述彩色风轮是由五颜六色的反光材料编织成的风车模型，在阳光下会向上反射出刺眼的光，阻止飞鸟接近；所述带恐怖眼图案的模型为一稻草人模型上画上恐怖眼的图案，鸟类一般对眼睛图案比较敏感；彩色风轮和带恐怖眼图案的模型一方面能在正常的情况下阻止飞鸟的接近，另一方面可以超声波或者LED驱鸟灯没电时，继续担当起驱鸟的责任。
所述电动机械摆臂设置有两个，两个电动机械摆臂上设置有红、黄、蓝LED
驱鸟灯各六个，在接收到从数据分析主机传输的动作信号后，电动机械摆臂会来回摆动，LED驱鸟灯会闪光，超声驱鸟系统会发出超声波。
所述超声驱鸟机构上设置有超声波发射电路，超声波发射电路由核心控制元件NE55和超声波发射头T40-16组成，如附图4所示，因为超声波是不能够被人耳识别的，所以不会对输电线路周围的居民产生影响，通过对鸟类的实验结果显示，20kHz～80kHz的超声波对鸟类影响较大，该频率范围内的超声波可使鸟类的鼓膜产生最大40nm～80nm的振动幅度，因此设计采用产生超声波频率为40kHz，不会对附近人员产生影响，通过以上方式驱鸟保证了驱鸟的高效性，不被鸟类所习惯。
所述供电设备包括充电蓄电池、充电控制电路、功能控制电路和驱动电路，充电蓄电池采用铅酸NizCd蓄电池，可以反复充、放电多达数十万次，无需复杂的保护电路，结构简单；充放电性能好，可实现大电流快速充电；污染小，成本低，符合绿色环保的要求。
充电控制电路采用稳压电路，充电控制电路的原理如附图5所示，主要功能是稳压，直流电源U1为太阳能电池板产生的直流电能；D7和D5为IN5817二极管；D6为IN4733系齐纳二极管，钳位电压为5.1V，附图5中，负载和稳压管两端并联，用于钳位，当电源电压或者负载变化时，电路能自动调整通过稳压管的电流，以改变R5上的压降，使输出电压不超过额定电压，R5的作用是使电路有一个合适的工作状态，并限定电路的工作电流。
功能控制电路选用型号为AT89C2051单片机，以及与AT89C2051兼容的CHMOS微控器，AT89C2051体积小，仅有20个引脚，定时和频率控制电路如附图6所示，在第一个1S，驱鸟器发声并改变频率，驱鸟装置的持续停止时间为10min；驱动电路采用能使超声波发生器产生高分贝高频率声音的升压电路。
由于组合驱鸟设备所需频率较高，其对于发射电路的要求也就对应提高，需为其专门设计高电压小电流驱动电路，再通过升压电路保证有效的驱鸟功效，组合驱鸟设备的三部分驱动电路如附图7、附图8和附图9所示：所述组合驱鸟设备由370直流减速电机带动所述电动机械摆臂进行摆动，选用SS8550PNP三极管作为370直流减速电机、LED驱鸟灯和超声波发射电路的驱动电器，370直流减速电机的供电电压为5V，空载时电流为100mA，SS8550PNP三极管在室温下可以通过500mA的电流，完全可以驱动370直流减速电机，附图所示的驱动电路,是针对于超声波驱鸟鸣器所需的高压小电流驱动，采用升压电路使超声波发声器的可以产生高分贝高频率声音，增大有效驱鸟范围。
所述的数据分析主机采用研凌IBOX-601型工控主机，可以在温度-10℃~+50℃，湿度0%~95%的环境下正常工作，具备8条输入/输出通道。
所述红外检测设备上红外线发射管的辐射范围为120°的扇形区域，所述红外检测设备设置有三个，所述的红外检测设备采用脉冲型IRM38B红外线传感器，此传感器能够排除太阳红外光线的干扰，适合室外使用，所述的红外检测装置的红外检测原理如附图2所示，采用锁相环音频译码器LM567作为信号发生器，产生低频非连续方波振荡信号，并经三极管Q1调制，然后加载到38kHz的载波上，在经过Q2放大，由DS1红外线发射管最终将信号发出；系统工作过程中信号一直对外发射，辐射范围为120°的扇形区域，采用3个同型号红外检测设备即可完全覆盖空中区域，当鸟出于信号覆盖区中时，红外信号被反射，此时系统将接收到反射信号，再通过调制解调将信号送入LM567内部，然后系统会比较其频率和相位，当某一连续输入的信号落在锁相环音频译码器内部设定的通频带内时，锁相环电路对此信号进行锁定，即锁相，锁相上波形为LM567发出的低频方波信号，下波形为红外线接收头解调出的信号，送至LM567的输入端，此时输出端发生电位的跳变，继而向数据分析主机产生检测信号；LM567为锁相环音频译码器，其第5脚和第6脚分别外接电阻R、电容C，从而组成低频振荡电路，产生初级方波振荡信号，振荡信号以及最大通过电流频率由R3、C3共同决定，在附图2中设置R3=220k，C3=0.01μF，R6=15k，R7=10k，C4=0.001μF，则可通过下列公式表述和计算得：
此时，第8脚由高电平跳变为低电平，这时与LM567的第8脚相接的发光二极管导通发光，证明红外线被反射，有物体经过，并计算出距离电气设备的距离，将其传输至数据分析主机中。
本发明的积极有益效果是：
1、本发明采用三个同型号的，红外线发射管辐射范围为120°扇形区域的红外检测装置，360°覆盖空中区域，每当飞鸟经过红外信号覆盖范围时便能检测到鸟的存在，并根据红外线发射和反射时间差与相位差计算出飞鸟的距离，提高了监测飞鸟的精准度，且监测范围无死角。
2、本发明中超声波发射头发出的频率为40kHz，驱鸟效率高，不易被鸟类所习惯的同时能够保护输电线路周围的居民。
3、本发明中供电设备包括充电蓄电池、充电控制电路、功能控制电路和驱动电路，其功能比之前更先进，充电蓄电池采用铅酸NizCd蓄电池，可以反复充、放电多达数十万次且无需复杂的保护电路，结构简单；充放电性能好，可实现大电流快速充电；污染小，成本低，符合绿色环保的要求。
4、本发明中的驱动电路针对超声驱鸟机构所需的高压小电流驱动，采用专用的高压高频电路通过升压电路使其上的蜂鸣器的可以产生高分贝高频率声音，增大有效驱鸟范围。
5、本发明利用发出超声波、复杂灯光以及利用彩色风轮、带恐怖眼图案的模型和防鸟刺来组合驱赶飞鸟，结合他们各自的优缺点，优劣互补，达到长期有效驱赶飞鸟的效果。
附图说明
图1是本发明基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置的结构示意图；
图2是本发明基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置中红外检测设备的电路原理图；
图3是本发明基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置中红外检测设备的检测原理图；
图4是本发明基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置中超声波发射电路原理图；
图5是本发明基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置中充电控制电路原理图；
图6是本发明基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置中功能控制电路的定时和频率控制电路；
图7是本发明基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置中LED灯驱动电路；
图8是本发明基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置中机械摆臂电机驱动电路；
图9是本发明基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置中超声波驱鸟机构驱动电路。
具体实施方式
下面结合附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和具体实施例对本发明作进一步的解释和说明：
实施例：一种红外检测设备检测空中飞鸟的方法，包括以下步骤：
步骤1：将位于电气设备上方的保护范围在圆周平面上分为A、B、C三个分区，每个分区夹角均为120°，每个分区由一个红外监测设备进行实时的检测，每个分区划分为若干个子区域，各个子区域的边界包括四条以交点为连接点的边界以及保护区域边界，且直线边界的夹角为该子区域的扫视角度β；
步骤2：确定每个子区域的保护距离限值Li，其中，在上方空旷处，各子区域的保护距离限制相同，在空中有其它电气设备或构支架的覆盖处，保护距离限制设置小于红外监测设备到电气设备的直线距离；
步骤3：红外检测设备依次扫视每个子区域，每段单位时间△t内报警器按照扫视角度β扫视子区域，其采样频率取值为单位时间△t内采集k次，且在每个子区域扫视角度β内：
步骤4：若红外检测设备检测到物体，将会接收到反射信号，再通过调制解调将信号送入LM567内部，然后比较其频率和相位计算出物体距离红外检测设备的距离mk(t)，则单位时间内该物体距离保护电气设备的平均距离为：，在工程上记作测量所检测到的物体与所保护电气设备的距离Mi；
步骤5：判断所检测到的物体与受保护的电气设备之间的距离是否小于该子区域的保护距离限值Li,若是，则该子区域中存在威胁输电线路通道安全的物体，此时，的红外检测设备向数据分析主机发出报警信号。
一种基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置，包括红外检测设备、组合驱鸟设备、数据分析主机和供电设备，红外检测设备、组合驱鸟设备、数据分析主机和供电设备均设置在电气设备所在的结构支架上，数据分析主机分别连接红外检测设备和组合驱鸟设备，从红外检测设备获取数据，分析鸟类接近情况，并做出判断控制组合驱鸟设备进行输出，发出超声波、复杂灯光等驱赶鸟类，供电设备与红外检测设备、组合驱鸟设备和数据分析主机分别连接，组合驱鸟设备包括电动机械摆臂，电动机械摆臂上设置有LED驱鸟灯和超声驱鸟机构，电动机械摆臂一侧的电气设备所在的结构支架上设置有彩色风轮和带恐怖眼图案的模型以及防鸟刺。
彩色风轮是由五颜六色的反光材料编织成的风车模型，在阳光下会向上反射出刺眼的光，阻止飞鸟接近；带恐怖眼图案的模型为一稻草人模型上画上恐怖眼的图案，鸟类一般对眼睛图案比较敏感；彩色风轮和带恐怖眼图案的模型一方面能在正常的情况下阻止飞鸟的接近，另一方面可以超声波或者LED驱鸟灯没电时，继续担当起驱鸟的责任。
电动机械摆臂设置有两个，两个电动机械摆臂上设置有红、黄、蓝LED
驱鸟灯各六个，在接收到从数据分析主机传输的动作信号后，电动机械摆臂会来回摆动，LED驱鸟灯会闪光，超声驱鸟系统会发出超声波。
超声驱鸟机构上设置有超声波发射电路，超声波发射电路由核心控制元件NE55和超声波发射头T40-16组成，如附图4所示，因为超声波是不能够被人耳识别的，所以不会对输电线路周围的居民产生影响，通过对鸟类的实验结果显示，20kHz～80kHz的超声波对鸟类影响较大，该频率范围内的超声波可使鸟类的鼓膜产生最大40nm～80nm的振动幅度，因此设计采用产生超声波频率为40kHz，不会对附近人员产生影响，通过以上方式驱鸟保证了驱鸟的高效性，不被鸟类所习惯。
供电设备包括充电蓄电池、充电控制电路、功能控制电路和驱动电路，充电蓄电池采用铅酸NizCd蓄电池，可以反复充、放电多达数十万次，无需复杂的保护电路，结构简单；充放电性能好，可实现大电流快速充电；污染小，成本低，符合绿色环保的要求。
充电控制电路采用稳压电路，充电控制电路的原理如附图5所示，主要功能是稳压，直流电源U1为太阳能电池板产生的直流电能；D7和D5为IN5817二极管；D6为IN4733系齐纳二极管，钳位电压为5.1V，附图5中，负载和稳压管两端并联，用于钳位，当电源电压或者负载变化时，电路能自动调整通过稳压管的电流，以改变R5上的压降，使输出电压不超过额定电压，R5的作用是使电路有一个合适的工作状态，并限定电路的工作电流。
功能控制电路选用型号为AT89C2051单片机，以及与AT89C2051兼容的CHMOS微控器，AT89C2051体积小，仅有20个引脚，定时和频率控制电路如附图6所示，在第一个1S，驱鸟器发声并改变频率，驱鸟装置的持续停止时间为10min；驱动电路采用能使超声波发生器产生高分贝高频率声音的升压电路。
由于组合驱鸟设备所需频率较高，其对于发射电路的要求也就对应提高，需为其专门设计高电压小电流驱动电路，再通过升压电路保证有效的驱鸟功效，组合驱鸟设备的三部分驱动电路如附图7、附图8和附图9所示：组合驱鸟设备由370直流减速电机带动电动机械摆臂进行摆动，选用SS8550PNP三极管作为370直流减速电机、LED驱鸟灯和超声波发射电路的驱动电器，370直流减速电机的供电电压为5V，空载时电流为100mA，SS8550PNP三极管在室温下可以通过500mA的电流，完全可以驱动370直流减速电机，附图所示的驱动电路,是针对于超声波驱鸟鸣器所需的高压小电流驱动，采用升压电路使超声波发声器的可以产生高分贝高频率声音，增大有效驱鸟范围。
的数据分析主机采用研凌IBOX-601型工控主机，可以在温度-10℃~+50℃，湿度0%~95%的环境下正常工作，具备8条输入/输出通道。
红外检测设备上红外线发射管的辐射范围为120°的扇形区域，红外检测设备设置有三个，的红外检测设备采用脉冲型IRM38B红外线传感器，此传感器能够排除太阳红外光线的干扰，适合室外使用，的红外检测装置的红外检测原理如附图2所示，采用锁相环音频译码器LM567作为信号发生器，产生低频非连续方波振荡信号，并经三极管Q1调制，然后加载到38kHz的载波上，在经过Q2放大，由DS1红外线发射管最终将信号发出；系统工作过程中信号一直对外发射，辐射范围为120°的扇形区域，采用3个同型号红外检测设备即可完全覆盖空中区域，当鸟出于信号覆盖区中时，红外信号被反射，此时系统将接收到反射信号，再通过调制解调将信号送入LM567内部，然后系统会比较其频率和相位，当某一连续输入的信号落在锁相环音频译码器内部设定的通频带内时，锁相环电路对此信号进行锁定，即锁相，锁相上波形为LM567发出的低频方波信号，下波形为红外线接收头解调出的信号，送至LM567的输入端，此时输出端发生电位的跳变，继而向数据分析主机产生检测信号；LM567为锁相环音频译码器，其第5脚和第6脚分别外接电阻R、电容C，从而组成低频振荡电路，产生初级方波振荡信号，振荡信号以及最大通过电流频率由R3、C3共同决定，在附图2中设置R3=220k，C3=0.01μF，R6=15k，R7=10k，C4=0.001μF，则可通过下列公式表述和计算得：
此时，第8脚由高电平跳变为低电平，这时与LM567的第8脚相接的发光二极管导通发光，证明红外线被反射，有物体经过，并计算出距离电气设备的距离，将其传输至数据分析主机中。
工作时，彩色风轮和带恐怖眼图案的模型以及防鸟刺在飞鸟进入保护区域和未进入保护区域时，一直发挥驱鸟功能，若飞鸟无视其的存在，进入保护区域的话，红外检测设备监测其保护范围内的情况，若检测到保护范围内存在威胁输电线路通道安全的物体，则红外检测设备向数据分析主机发出信号，数据分析主机控制组合驱鸟装置中的超声波和LED驱鸟灯驱赶鸟类。
以上所述，仅是本发明的优先实施例而已，并未对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种红外检测设备检测空中飞鸟的方法，包括以下步骤：
步骤1：将位于电气设备上方的保护范围在圆周平面上分为A、B、C三个分区，每个分区夹角均为120°，每个分区由一个红外监测设备进行实时的检测，每个分区划分为若干个子区域，各个子区域的边界包括四条以交点为连接点的边界以及保护区域边界，且直线边界的夹角为该子区域的扫视角度β；
步骤2：确定每个子区域的保护距离限值Li，其中，在上方空旷处，各子区域的保护距离限制相同，在空中有其它电气设备或构支架的覆盖处，保护距离限制设置小于红外监测设备到电气设备的直线距离；
步骤3：红外检测设备依次扫视每个子区域，每段单位时间△t内报警器按照扫视角度β扫视子区域，其采样频率取值为单位时间△t内采集k次，且在每个子区域扫视角度β内：
步骤4：若红外检测设备检测到物体，将会接收到反射信号，再通过调制解调将信号送入LM567内部，然后比较其频率和相位计算出物体距离红外检测设备的距离mk(t)，则单位时间内该物体距离保护电气设备的平均距离为：，在工程上记作测量所检测到的物体与所保护电气设备的距离Mi；
步骤5：判断所检测到的物体与受保护的电气设备之间的距离是否小于该子区域的保护距离限值Li,若是，则该子区域中存在威胁输电线路通道安全的物体，此时，所述的红外检测设备向数据分析主机发出报警信号。
2.一种基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置，包括红外检测设备、组合驱鸟设备、数据分析主机和供电设备，其特征是：所述红外检测设备、组合驱鸟设备、数据分析主机和供电设备均设置在电气设备所在的结构支架上，所述数据分析主机分别连接所述红外检测设备和组合驱鸟设备，所述供电设备与所述红外检测设备、组合驱鸟设备和数据分析主机分别连接，所述组合驱鸟设备包括电动机械摆臂，所述电动机械摆臂上设置有LED驱鸟灯和超声驱鸟机构，所述电动机械摆臂一侧的电气设备所在的结构支架上设置有彩色风轮和带恐怖眼图案的模型以及防鸟刺。
3.根据权利要求1所述的基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置，其特征是：所述彩色风轮是由五颜六色的反光材料编织成的风车模型，所述带恐怖眼图案的模型为一稻草人模型上画上恐怖眼的图案。
4.根据权利要求1所述的基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置，其特征是：所述电动机械摆臂设置有两个，两个电动机械摆臂上设置有红、黄、蓝LED驱鸟灯各六个。
5.根据权利要求1所述的基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置，其特征是：所述超声驱鸟机构上设置有超声波发射电路，超声波发射电路由核心控制元件NE55和超声波发射头T40-16组成，所述超声波发射头发射的频率为40kHz。
6.根据权利要求1所述的基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置，其特征是：所述供电设备包括充电蓄电池、充电控制电路、功能控制电路和驱动电路，充电蓄电池采用铅酸NizCd蓄电池；充电控制电路采用稳压电路，通过两个二极管在负载和稳压管两端并联；功能控制电路选用型号为AT89C2051单片机，以及与AT89C2051兼容的CHMOS微控器；驱动电路采用能使超声波发生器产生高分贝高频率声音的升压电路。
7.根据权利要求1所述的基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置，其特征是：所述组合驱鸟设备由370直流减速电机带动所述电动机械摆臂进行摆动，选用SS8550PNP三极管作为370直流减速电机、LED驱鸟灯和超声波发射电路的驱动电器。
8.根据权利要求1所述的基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置，其特征是：所述数据分析主机采用研凌IBOX-601型工控主机，具备8条输入/输出通道；所述红外检测设备采用脉冲型IRM38B红外线传感器，所述红外检测设备上红外线发射管的辐射范围为120°的扇形区域，所述红外检测设备设置有三个。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810429150.2A CN109287614B (zh) | 2018-05-08 | 2018-05-08 | 基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810429150.2A CN109287614B (zh) | 2018-05-08 | 2018-05-08 | 基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置和方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109287614A true CN109287614A (zh) | 2019-02-01 |
| CN109287614B CN109287614B (zh) | 2024-03-15 |
Family
ID=65167736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810429150.2A Active CN109287614B (zh) | 2018-05-08 | 2018-05-08 | 基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109287614B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110140714A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-08-20 | 广东电网有限责任公司 | 一种用于户外变电站的便携式驱鸟装置 |
| CN113554836A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-10-26 | 国网山东省电力公司汶上县供电公司 | 一种架空电缆电路防外破预警方法 |
Citations (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10230399A1 (de) * | 2002-07-07 | 2004-01-15 | Kastriot Merlaku | Vorrichtung zum Fernhalten der Vögel |
| CN2647064Y (zh) * | 2003-08-18 | 2004-10-13 | 解冰 | 高压输电杆塔自动多样本不重复声波防鸟害装置 |
| JP2010239912A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 鳥類退避装置および風力発電装置 |
| CN201938284U (zh) * | 2010-12-07 | 2011-08-24 | 吉林省电力有限公司四平供电公司 | 多能驱鸟装置 |
| CN203167901U (zh) * | 2012-11-19 | 2013-09-04 | 国家电网公司 | 全天候声光组合防适应高效驱鸟器 |
| CN103461317A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-25 | 谷亚军 | 次声波驱鸟方法 |
| TWM482953U (zh) * | 2014-01-22 | 2014-08-01 | wei-xiang Liao | 驅鳥裝置之改良結構 |
| CN204070274U (zh) * | 2014-06-20 | 2015-01-07 | 保定和易法电气科技有限公司 | 一种输电线路杆塔运行环境监控装置 |
| CN104351165A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-02-18 | 国家电网公司 | 一种变电站驱鸟的系统 |
| CN104904705A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-09-16 | 叶志刚 | 一种自测控驱灭蚊器 |
| CN106070175A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-09 | 国网山东省电力公司济南市历城区供电公司 | 一种改进型驱鸟器 |
| CN106234346A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-12-21 | 国网山东省电力公司鄄城县供电公司 | 一种多功能驱鸟器 |
| CN106538507A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-03-29 | 怀宁县鑫龙生态渔业有限公司 | 一种超声波驱鸟器 |
| JP6183734B1 (ja) * | 2016-12-15 | 2017-08-23 | 山田 泰弘 | ムクドリやスズメ等集団飛翔する害鳥の飛来防止方法及びその構造 |
| CN107455362A (zh) * | 2017-09-15 | 2017-12-12 | 国网山东省电力公司威海市文登区供电公司 | 一种配电线路杆塔新型驱鸟装置的使用方法 |
| CN107549161A (zh) * | 2017-08-26 | 2018-01-09 | 国网山东省电力公司烟台供电公司 | 一种输电杆塔超声波声光驱鸟器 |
| CN206909329U (zh) * | 2017-07-10 | 2018-01-23 | 李匡富 | 一种智能的农业喷灌驱鸟装置 |
| CN107624750A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种驱赶动物的方法及系统 |
| CN206994198U (zh) * | 2017-06-23 | 2018-02-13 | 威海市五彩石材料科技有限公司 | 野外宿营安全系统 |
| CN207054617U (zh) * | 2017-06-12 | 2018-03-02 | 国网河南鄢陵县供电公司 | 一种输电线路用驱鸟装置 |
| CN207185752U (zh) * | 2017-08-03 | 2018-04-06 | 山东中实电力科技有限公司 | 输电铁塔智能激光驱鸟装置 |
| CN207201847U (zh) * | 2017-08-21 | 2018-04-10 | 国网新疆电力公司经济技术研究院 | 一种输电线路防鸟害监测装置 |
| CN208129347U (zh) * | 2018-05-08 | 2018-11-23 | 郑州华力信息技术有限公司 | 基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置 |
-
2018
- 2018-05-08 CN CN201810429150.2A patent/CN109287614B/zh active Active
Patent Citations (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10230399A1 (de) * | 2002-07-07 | 2004-01-15 | Kastriot Merlaku | Vorrichtung zum Fernhalten der Vögel |
| CN2647064Y (zh) * | 2003-08-18 | 2004-10-13 | 解冰 | 高压输电杆塔自动多样本不重复声波防鸟害装置 |
| JP2010239912A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 鳥類退避装置および風力発電装置 |
| CN201938284U (zh) * | 2010-12-07 | 2011-08-24 | 吉林省电力有限公司四平供电公司 | 多能驱鸟装置 |
| CN203167901U (zh) * | 2012-11-19 | 2013-09-04 | 国家电网公司 | 全天候声光组合防适应高效驱鸟器 |
| CN103461317A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-25 | 谷亚军 | 次声波驱鸟方法 |
| TWM482953U (zh) * | 2014-01-22 | 2014-08-01 | wei-xiang Liao | 驅鳥裝置之改良結構 |
| CN204070274U (zh) * | 2014-06-20 | 2015-01-07 | 保定和易法电气科技有限公司 | 一种输电线路杆塔运行环境监控装置 |
| CN104351165A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-02-18 | 国家电网公司 | 一种变电站驱鸟的系统 |
| CN104904705A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-09-16 | 叶志刚 | 一种自测控驱灭蚊器 |
| CN106070175A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-09 | 国网山东省电力公司济南市历城区供电公司 | 一种改进型驱鸟器 |
| CN106234346A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-12-21 | 国网山东省电力公司鄄城县供电公司 | 一种多功能驱鸟器 |
| CN106538507A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-03-29 | 怀宁县鑫龙生态渔业有限公司 | 一种超声波驱鸟器 |
| JP6183734B1 (ja) * | 2016-12-15 | 2017-08-23 | 山田 泰弘 | ムクドリやスズメ等集団飛翔する害鳥の飛来防止方法及びその構造 |
| CN207054617U (zh) * | 2017-06-12 | 2018-03-02 | 国网河南鄢陵县供电公司 | 一种输电线路用驱鸟装置 |
| CN206994198U (zh) * | 2017-06-23 | 2018-02-13 | 威海市五彩石材料科技有限公司 | 野外宿营安全系统 |
| CN206909329U (zh) * | 2017-07-10 | 2018-01-23 | 李匡富 | 一种智能的农业喷灌驱鸟装置 |
| CN207185752U (zh) * | 2017-08-03 | 2018-04-06 | 山东中实电力科技有限公司 | 输电铁塔智能激光驱鸟装置 |
| CN207201847U (zh) * | 2017-08-21 | 2018-04-10 | 国网新疆电力公司经济技术研究院 | 一种输电线路防鸟害监测装置 |
| CN107549161A (zh) * | 2017-08-26 | 2018-01-09 | 国网山东省电力公司烟台供电公司 | 一种输电杆塔超声波声光驱鸟器 |
| CN107455362A (zh) * | 2017-09-15 | 2017-12-12 | 国网山东省电力公司威海市文登区供电公司 | 一种配电线路杆塔新型驱鸟装置的使用方法 |
| CN107624750A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种驱赶动物的方法及系统 |
| CN208129347U (zh) * | 2018-05-08 | 2018-11-23 | 郑州华力信息技术有限公司 | 基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 天津市河东区缘诚小学: "110 66 kV-500kV架空输电线路管理制度宣贯培训读本", vol. 1, 天津科学技术出版社, pages: 304 - 305 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110140714A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-08-20 | 广东电网有限责任公司 | 一种用于户外变电站的便携式驱鸟装置 |
| CN113554836A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-10-26 | 国网山东省电力公司汶上县供电公司 | 一种架空电缆电路防外破预警方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109287614B (zh) | 2024-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104115818B (zh) | 一种垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统 | |
| CN203897132U (zh) | 一种智能全天候超声波驱鸟器 | |
| CN108010260A (zh) | 一种输电线路智能防鸟害监测预警系统及其工作方法 | |
| CN205547128U (zh) | 风光互补发电驱鸟器 | |
| CN206101425U (zh) | 一种输电杆塔用超声波驱鸟装置 | |
| CN202773895U (zh) | 数控光学鸟害防治设备 | |
| CN109287614A (zh) | 基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置和方法 | |
| CN108590326B (zh) | 基于清洁能源和无人机的户外智能帐篷系统的防侵袭方法 | |
| CN103027029A (zh) | 多功能驱鸟器 | |
| CN105145542A (zh) | 一种超声波驱鸟器 | |
| CN104322482A (zh) | 智能闪光驱鸟装置 | |
| CN108174842A (zh) | 一种驱鸟装置 | |
| CN208129347U (zh) | 基于红外检测的声光组合电气设备驱鸟装置 | |
| CN110089513A (zh) | 一种能够对电力设备鸟害进行及时驱离的方法 | |
| CN109566593A (zh) | 一种输电线路驱鸟器 | |
| CN205756850U (zh) | 电力专用超声波驱鸟器 | |
| CN203015727U (zh) | 一种超声波语音驱鸟器 | |
| CN107183001A (zh) | 一种干式空心电抗器驱鸟系统 | |
| CN210155830U (zh) | 一种智能led蝙蝠驱赶装置 | |
| KR200203307Y1 (ko) | 조류 퇴치장치 | |
| CN108056093A (zh) | 一种电力设备智能驱鸟器 | |
| CN206390101U (zh) | 一种太阳能超声波驱鸟器 | |
| CN102175926A (zh) | 雷暴雨临近电子预警仪 | |
| CN204070275U (zh) | 一种垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统 | |
| CN103824367B (zh) | 智能超声波门禁感应器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240119 Address after: 450000 9 Huaihe Road, Zhengzhou, Henan Applicant after: ZHENGZHOU XIANGHE GROUP Co.,Ltd. Applicant after: STATE GRID HENAN ELECTRIC POWER COMPANY ZHENGZHOU POWER SUPPLY Co. Applicant after: State Grid Corporation of China Address before: Room 62, 12th Floor, Building 9, East Zone, University Science and Technology Park, No. 289 West Third Ring Road, High tech Zone, Zhengzhou City, Henan Province, 450001 Applicant before: ZHENGZHOU HUALI INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Applicant before: STATE GRID HENAN ELECTRIC POWER COMPANY ZHENGZHOU POWER SUPPLY Co. Applicant before: State Grid Corporation of China |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |