CN109819972A - 一种新型驱鸟器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型驱鸟器，涉及电力技术领域，该新型驱鸟器基于单片机实现自动化驱鸟，利用红外模块可以感应到架空线附近的鸟类活动，在有鸟类活动时可以利用发光模块和语音模块迅速及时地驱赶鸟类，在没有鸟类活动时可以进入低功耗状态，节省能源，利用光敏模块可以感应当前环境光照从而为合理选择驱鸟方式提供参考，该新型驱鸟器安装方便，可带电安装，解决了现在电力设备容易被鸟类活动损害的问题，达到了环保驱鸟的效果。

Description

一种新型驱鸟器

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其是一种新型驱鸟器。

背景技术

随着人们对电网运行可靠性要求的提高，电网运营公司对电力设备的保护也越来越重视。鸟类在架空线上筑巢会严重危害架空线绝缘性能，造成电网跳闸、停电、设备损害。传统的驱鸟刺等驱鸟产品为单纯的机械结构，随着时间的推移会被鸟类适应，不能很好的起到驱鸟效果。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种新型驱鸟器，该新型驱鸟器基于单片机实现自动化控制，在通过红外模块感应到鸟类时自动通过发光模块和/或语音模块进行驱鸟，解决了现在电力设备容易被鸟类活动损害的问题，达到了环保驱鸟的效果。

本发明的技术方案如下：

一种新型驱鸟器，该新型驱鸟器包括控制模块、红外模块、驱鸟模块、光敏模块和电源模块，驱鸟模块包括发光模块和/或语音模块，控制模块分别连接红外模块、驱鸟模块和光敏模块，电源模块分别连接控制模块、红外模块、驱鸟模块和光敏模块进行供电；红外模块包括红外传感器，红外传感器朝向架空线路；发光模块包括供电使能电路、电流驱动芯片和发光二极管，电流驱动芯片连接并驱动发光二极管，发光二极管朝向架空线路，发光模块的供电使能电路的输入端连接电源模块、输出端连接电流驱动芯片和发光二极管进行供电、使能端连接控制模块；语音模块包括供电使能电路、语音解码芯片、音频功放芯片和扬声器，语音解码芯片连接音频功放芯片，音频功放芯片连接扬声器，语音模块的供电使能电路的输入端连接电源模块、输出端连接语音解码芯片和音频功放芯片进行供电、使能端连接控制模块，光敏模块包括光照二极管。

其进一步的技术方案为，发光模块和语音模块中的供电使能电路的结构相同，供电使能电路包括MOS管，MOS管的源极作为供电使能电路的输入端，MOS管的漏极作为供电使能电路的输出端，MOS管的栅极通过第一电阻连接供电使能电路的输入端；MOS管的栅极还连接三极管的集电极，三极管的发射极接地，三极管的基极作为供电使能电路的使能端。

其进一步的技术方案为，新型驱鸟器还包括太阳能充电模块，太阳能充电模块包括太阳能电池板和充电管理电路，太阳能电池板连接充电管理电路，充电管理电路连接电源模块进行充电。

其进一步的技术方案为，控制模块采用STM32F072C8T6芯片，电流驱动芯片采用QX7135E38芯片，语音解码芯片采用GPCE2064C芯片，音频功放芯片采用NS4158芯片。

本发明的有益技术效果是：

本申请公开了一种新型驱鸟器，该新型驱鸟器基于单片机实现自动化驱鸟，利用红外模块可以感应到架空线附近的鸟类活动，在有鸟类活动时可以利用发光模块和语音模块迅速及时地驱赶鸟类，在没有鸟类活动时可以进入低功耗状态，节省能源，该新型驱鸟器安装方便，可带电安装，解决了现在电力设备容易被鸟类活动损害的问题，达到了环保驱鸟的效果。光敏模块的设置可以为选择合适的驱鸟方式提供基础，从而使得该新型驱鸟器在各个环境下驱鸟效果较好且对居民影响较小。

附图说明

图1是本申请公开的新型驱鸟器的电路结构框图。

图2是本申请中的控制模块的芯片引脚图。

图3是本申请中的红外模块的电路图。

图4是发光模块中的电流驱动芯片与发光二极管的连接电路图。

图5是发光模块中的供电使能电路的电路图。

图6是语音模块中的语音解码芯片和音频功放芯片的连接电路图。

图7是语音模块中的供电使能电路的电路图。

图8是光敏模块的电路图。

图9是太阳能充电模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种新型驱鸟器，该新型驱鸟器主要用于驱赶架空线路上的鸟类，请参考图1所述的电路结构框图，该新型驱鸟器包括控制模块、红外模块、驱鸟模块、光敏模块和电源模块，驱鸟模块包括发光模块和/或语音模块，图1以驱鸟模块同时包括发光模块和语音模块为例。控制模块分别连接红外模块、驱鸟模块和光敏模块，电源模块分别连接控制模块、红外模块、驱鸟模块和光敏模块进行供电，电源模块主要包括供电电池和线性稳压器，供电电池输出的电压经线性稳压器转换为各模块所需的电压值进行供电，本申请中的供电电池采用3.7V锂电池，线性稳压器采用BL8064CB3TR33，锂电池与线性稳压器的具体连接关系是电子技术领域的常用电路，本领域技术人员可以根据线性稳压器的引脚定义自行配置，本申请不详细示出电路图。其中，控制模块是新型驱鸟器的控制核心，采用市售的处理器实现，本申请采用STM32F072C8T6芯片，其引脚示意图请参考图2，电源模块将供电电池的电压转换为3.3V电压后输出给控制模块进行供电。红外模块用于感应架空线路上是否有鸟类，本申请中的红外模块的电路图请参考图3，红外模块中主要包括红外传感器，红外传感器朝向架空线路，本申请中的红外传感器采用P924M-S。P924M-S红外传感器的VSS引脚接地，SENS引脚连接电阻R34和电阻R36的公共端，电阻R34和电阻R36构成的串联电路的一端连接红外模块的工作电压VCC_IR、另一端接地，P924M-S红外传感器的VDD引脚连接红外模块的工作电压VCC_IR，REL引脚连接控制模块，具体连接控制模块的29引脚或32引脚。红外模块的工作电压VCC_IR由电源模块输出的3.3V电压提供。可选的，控制模块还可以控制红外模块是否工作，具体的，通过控制红外模块的工作电压VCC_IR的通断控制红外模块的运行与否，如图3中，3.3V电压经MOS管Q4连接红外模块的工作电压VCC_IR，MOS管Q4的栅极通过电阻R13引出使能端MD_EN_IR连接控制模块，则在正常情况下，控制模块向使能端MD_EN_IR输出高电平，3.3V电压经MOS管Q4后正常输出红外模块的工作电压VCC_IR，红外传感器得电工作；在必要时，控制模块可以通过向使能端MD_EN_IR输出低电平来关断MOS管Q4，从而使得红外模块停止工作。在实际实现时，该新型驱鸟器中可以包括多个红外模块，多个红外模块中的红外传感器分别朝向不同的方向。

控制模块在通过红外模块感应到架空线路上有鸟类时通过驱鸟模块进行驱赶，包括通过发光模块进行发光驱赶和/或通过语音模块播放预设音频进行驱赶，预设音频比如是鸟类天敌的声音。发光模块包括供电使能电路、电流驱动芯片和发光二极管，电流驱动芯片连接并驱动发光二极管，发光二极管朝向架空线路，本申请中的电流驱动芯片采用QX7135E38芯片，请参考图4所示的电路图，发光二极管的正极连接发光模块的工作电压VCC_LED，电流驱动芯片的输入端连接发光模块的工作电压VCC_LED、输出端连接发光二极管的负极从而驱动发光二极管，在本申请中，一个发光模块中包括多个发光二极管，比如图4以包括两个发光二极管D7和D8为例，一个发光二极管由两个电流驱动芯片驱动，比如图4中发光二极管D7由两个电流驱动芯片U3和U11驱动，发光二极管D8由两个电流驱动芯片U8和U10驱动。发光模块的供电使能电路的输入端连接电源模块、输出端连接电流驱动芯片和发光二极管并输出发光模块的工作电压VCC_LED、使能端连接控制模块，发光模块的供电使能电路的电路图请参考图5，供电使能电路包括MOS管Q3，MOS管Q3的源极作为供电使能电路的输入端，MOS管Q3的漏极作为供电使能电路的输出端，MOS管Q3的栅极通过第一电阻R56连接供电使能电路的输入端；MOS管Q3的栅极还连接三极管Q8的集电极，三极管Q8的发射极接地，三极管Q8的基极作为供电使能电路的使能端。控制模块通过控制供电使能电路的使能端的高低电平来控制MOS管Q3的导通与否，从而控制输出端是否输出发光模块的工作电压VCC_LED，当MOS管Q3导通时，供电使能电路将电源模块输入的电压转换为发光模块的工作电压VCC_LED并输出给电流驱动芯片和发光二极管进行供电，从而使得电流驱动芯片可以驱动发光二极管发光驱鸟。

语音模块包括供电使能电路、语音解码芯片、音频功放芯片和扬声器，语音解码芯片连接音频功放芯片，音频功放芯片连接扬声器。请参考图6所示的电路图，本申请中的语音解码芯片U6采用GPCE2064C芯片，音频功放芯片U9采用NS4158芯片，语音解码芯片U6的AUDN引脚连接音频功放芯片U9的INN引脚，音频功放芯片U9的VoP引脚和VoN引脚分别连接扬声器的正负极，图6中未示出扬声器。语音模块中的供电使能电路的电路结构与发光模块的供电使能电路的电路结构相同，本申请不再详细描述电路结构，语音模块中的供电使能电路的电路图请参考图7，语音模块中的供电使能电路的输入端连接电源模块、输出端连接语音解码芯片和音频功放芯片进行供电、使能端连接控制模块，同样的，控制模块通过控制供电使能电路的使能端的高低电平来控制MOS管Q12的导通与否，从而控制输出端是否输出语音模块的工作电压VCC_SPEECH，当MOS管Q12导通时，供电使能电路将电源模块输入的电压转换为语音模块的工作电压VCC_SPEECH并输出给语音解码芯片U6和音频功放芯片U9进行供电，从而使得语音模块可以播放预设音频。

基于发光模块和语音模块的电路结构，控制模块可以在通过红外模块感应到架空线路上有鸟类时向发光模块和/或语音模块中的供电使能电路的使能端输出高电平，从而使得发光模块和/或语音模块得电工作进行驱鸟。同时在未通过红外模块感应到架空线路上有鸟类时，向发光模块和/或语音模块中的供电使能电路的使能端输出低电平，使得发光模块和/或语音模块断电休眠，进行低功耗状态，节省能源。

光敏模块中主要包括光照二极管，光敏模块主要用于感应环境光照度，光敏模块的电路图请参考图8，本申请中光敏模块包括两个光照二极管Rv1和Rv2。以光照二极管Rv1为例，光照二极管Rv1和电阻R16串联，该串联电路的一端连接光敏模块的工作电压VCC_LIGHT、另一端接地，光照二极管Rv1和电阻R16的公共端通过电容C13接地，同时光照二极管Rv1和电阻R16连接控制模块，光照二极管Rv2的电路图类似，请参考图8，本申请不再赘述。光敏模块的工作电压VCC_LIGHT由电源模块输出的3.3V电压提供，同时，控制模块可以通过控制光敏模块的工作电压VCC_LIGHT的通断来控制光敏模块是否工作，如图8中，3.3V电压经MOS管Q6连接光敏模块的工作电压VCC_LIGHT，MOS管Q6的栅极通过电阻R15引出使能端MD_EN_LIGHT连接控制模块，控制模块向使能端MD_EN_LIGHT输出高电平时，MOS管Q6导通，3.3V电压经MOS管Q6后正常输出光敏模块的工作电压VCC_LIGHT、光敏模块正常工作感应环境光照度；控制模块向使能端MD_EN_LIGHT输出低电平时，MOS管Q6关断，光敏模块停止工作。光敏模块主要用于感应当前是白天还是黑夜，当光照强度大于预设阈值时可以确定当前是白天，反之则确定当前是黑夜，当驱鸟模块包括发光模块和语音模块两种时，控制模块可以根据光敏模块感应到的光照强度来确定合适的驱鸟方式。本申请提供一种举例如下：由于白天光照较强，发光驱鸟的效果较差、语音驱鸟效果较好，而夜晚语音驱鸟会影响居民生活、发光驱鸟的效果较好，因此控制模块可以在通过光敏模块感应到当前是白天时关断发光模块、打开语音模块进行语音驱鸟，在通过光敏模块感应到当前是黑夜时关断语音模块、打开发光模块进行发光驱鸟。

可选的，本申请公开的新型驱鸟器中还包括太阳能充电模块，太阳能充电模块包括太阳能电池板和充电管理电路，太阳能电池板连接充电管理电路，充电管理电路连接电源模块进行充电，充电管理电路的核心为充电管理芯片，本申请采用TP4067充电管理芯片，充电管理电路的电路图请参考图9，其中VIN引脚即连接太阳能电池板，BAT_CHARGE2引脚即用于连接电源模块进行充电。在本申请中，充电管理芯片U2的PROG引脚连接电阻R3和MOS管Q1，MOS管Q1的栅极通过电阻R4连接VIN，同时连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地、基极作为充电使能端CHARGE_EN连接控制模块，在正常运行时，控制模块向使能端CHARGE_EN输出高电平，三极管Q2和MOS管Q1均导通，太阳能电池板提供的电能通过充电管理电路向电源模块充电，在必要时，控制模块可以通过向使能端CHARGE_EN输出低电平停止对电源模块的充电。在有太阳光照的情况下，该新型驱鸟器通过太阳能充电模块给电源模块中的供电电池充电；在夜晚或者阴雨天气该新型驱鸟器通过供电电池放电工作。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型驱鸟器，其特征在于，所述新型驱鸟器包括控制模块、红外模块、驱鸟模块、光敏模块和电源模块，所述驱鸟模块包括发光模块和/或语音模块，所述控制模块分别连接所述红外模块、驱鸟模块和光敏模块，所述电源模块分别连接所述控制模块、红外模块、驱鸟模块和光敏模块进行供电；所述红外模块包括红外传感器，所述红外传感器朝向架空线路；所述发光模块包括供电使能电路、电流驱动芯片和发光二极管，所述电流驱动芯片连接并驱动所述发光二极管，所述发光二极管朝向所述架空线路，所述发光模块的供电使能电路的输入端连接所述电源模块、输出端连接所述电流驱动芯片和发光二极管进行供电、使能端连接所述控制模块；所述语音模块包括供电使能电路、语音解码芯片、音频功放芯片和扬声器，所述语音解码芯片连接所述音频功放芯片，所述音频功放芯片连接所述扬声器，所述语音模块的供电使能电路的输入端连接所述电源模块、输出端连接所述语音解码芯片和音频功放芯片进行供电、使能端连接所述控制模块，所述光敏模块包括光照二极管。

2.根据权利要求1所述的新型驱鸟器，其特征在于，所述发光模块和所述语音模块中的供电使能电路的结构相同，所述供电使能电路包括MOS管，所述MOS管的源极作为所述供电使能电路的输入端，所述MOS管的漏极作为所述供电使能电路的输出端，所述MOS管的栅极通过第一电阻连接所述供电使能电路的输入端；所述MOS管的栅极还连接三极管的集电极，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极作为所述供电使能电路的使能端。

3.根据权利要求1所述的新型驱鸟器，其特征在于，所述新型驱鸟器还包括太阳能充电模块，所述太阳能充电模块包括太阳能电池板和充电管理电路，所述太阳能电池板连接所述充电管理电路，所述充电管理电路连接所述电源模块进行充电。

4.根据权利要求1至3任一所述的新型驱鸟器，其特征在于，所述控制模块采用STM32F072C8T6芯片，所述电流驱动芯片采用QX7135E38芯片，所述语音解码芯片采用GPCE2064C芯片，所述音频功放芯片采用NS4158芯片。