CN110199982A - 一种风能太阳能互补式输电线路防鸟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，包括电机及控制器，所述电机的输出轴与转轴固定连接，所述转轴与输出轴均竖直布置；所述转轴的外圆侧面套设有磁力发生器，所述磁力发生器与转轴能够发生转动，转轴的外圆侧面固定设有铁磁体，所述铁磁体位于磁力发生器上方，所述铁磁体下端面与磁力发生器上端面之间设有第一弹簧，所述铁磁体能够受第一弹簧的弹力及磁力发生器的间歇性磁力的作用而上下滑动；所述铁磁体的外部均布设有多个弹簧针，每个弹簧针均包括第一杆体和第二杆体。所述控制器能够控制电机的转动以及磁力发生器的通断电。本发明能够利用增加反光结构的反光范围，减少反光死角，避免鸟类在反光死角位置筑巢。

Description

一种风能太阳能互补式输电线路防鸟装置
技术领域
本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种风能太阳能互补式输电线路防鸟装置。
背景技术
近年来鸟害引发的输电线路跳闸成为线路故障跳闸的主要原因之一，对电力线路的安全运行造成了较大的影响。现有的防治鸟害方法分为两种，一种是线路巡视人员及时发现和拆除鸟巢，另一种是在线路杆塔上安装防鸟装置。
发明人了解到：传统的防鸟装置主要包括防鸟刺和驱鸟风车，防鸟刺虽然经济性较好，但防鸟效果差，甚至会为鸟类筑巢提供便利，成为鸟巢的一部分。
驱鸟风车利用风力驱动反光镜，刺激鸟类眼部视神经，起到惊吓鸟的作用，初期具有一定的防鸟效果，但是驱鸟风车中反光镜在一定时间中反射光线的角度确定，仅能够朝向一个方向反射光线，发射光线覆盖范围小；鸟类很容易在反光镜下方或上方等死角位置筑巢。
在发明人了解的另外一种利用震颤结构的反光驱鸟装置中，中心杆的外部设置转套，转套通过弹簧连接反光球，弹簧在随转套旋转的过程中间歇性碰撞拨动板以实现弹簧的震颤，增加反光球的反光范围。但是发明人认为这种装置使用时，弹簧受拨动板水平方向冲击力，因此弹簧的震颤与摆动集中于水平方向，且拨动板与弹簧的接触时会对弹簧起到限位作用，减弱弹簧的震颤作用。且弹簧震颤的程度由风力大小及拨动板的规格决定，无法通过人为调节。同时，上述利用震颤结构的反光驱鸟装置采用反光球反光，频闪的效果较差。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，能够利用增加反光结构的反光范围，减少反光死角，避免鸟类在反光死角位置筑巢；同时能够人为控制震颤结构震颤的频率与范围以实现更好的驱鸟效果，避免震颤结构受到外部结构的影响以减弱震颤效果。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，包括电机及控制器，所述电机的输出轴与转轴固定连接，所述转轴与输出轴均竖直布置。
所述转轴的外圆侧面套设有磁力发生器和铁磁体，所述磁力发生器与转轴能够发生转动，所述铁磁体位于磁力发生器上方，所述铁磁体能够沿转轴上下滑动，所述铁磁体下端面与磁力发生器上端面之间设有第一弹簧，所述铁磁体能够受第一弹簧的弹力及磁力发生器的间歇性磁力的作用而上下滑动。
所述铁磁体的外部均布设有多个弹簧针，每个弹簧针均包括第一杆体和第二杆体，所述第一杆体与铁磁体固定连接，第一杆体与第二杆体之间通过第二弹簧连接。所述控制器能够控制电机的转动以及磁力发生器的通断电。
采用磁力发生器与铁磁体、第一弹簧配合使用的方式，能够通过控制器控制磁力发生器的通断电以及磁力发生器中电流的大小，进而使得铁磁体向着磁力发生器下落设定高度，第二弹簧在铁磁体下落的过程中发生颤动，使得第一杆体在空间中颤动，第一杆体在颤动中反射光线，能够使得防鸟装置附近更多范围内充满光线，避免存在反射死角的情况。
进一步，所述转轴的顶端设有叶片，所述叶片能够利用风力驱动转轴的旋转。
采用叶片结构，能够利用风能实现转轴的转动，在风力充足的情况下，不需要电机旋转就可以实现弹簧针随铁磁体的转动，能够节省电能。
进一步，还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板的底端通过支架安装于蓄电池上端，所述蓄电池的底端安装有第一锁紧件，所述第一锁紧件用于固定蓄电池与外部杆塔，所述太阳能电池板与蓄电池电连接，所述蓄电池分别通过导线与电机及磁力发生器电连接。
采用太阳能电池板结构，能够在白天将太阳能转化成电能储存在蓄电池中，能够利用蓄电池为电机及磁力发生器供电，避免蓄电池长时间使用后电量不足而无法驱动电机旋转；同时能够避免无风天气时，转轴无法转动的情况。
进一步，所述磁力发生器的中部设有第一通孔，所述铁磁体的中部设有第二通孔，所述转轴依次穿过所述第一通孔和第二通孔，所述第二通孔中设有导槽，所述转轴包括主轴，主轴中部的外圆侧面设有竖直方向的导块，所述导块与导槽配合以限制铁磁体沿转轴的转动。
采用导槽及导块结构的配合，能够限制转轴与铁磁体之间的相对转动，使得铁磁体在上下滑动的同时，随转轴发生转动；增加了弹簧针的移动范围，弹簧针反射的光线方向具有随机性，避免鸟类适应后在防鸟装置上下两侧筑巢。
进一步，所述第二杆体为多棱结构，所述多棱结构的每个侧面均为镜面结构以反射光线。
采用多棱结构的第二杆体，第二杆体的侧面的镜面结构能够有效发射光线；且每一束被反射光线的光束大小合适，避免采用反光球等结构时，反射光束太小，鸟类受光线影响较小的情况。
进一步，所述转轴的顶部设有角速度传感器，所述角速度传感器与控制器信号连接以监测转轴的转速。
采用角速度传感器，当电机不启动时，通过测量此时转轴的转速来间接表征风力的大小，当风力过小时，可以通过控制器控制电机旋转。
本发明的有益效果：
1)采用磁力发生器与铁磁体、第一弹簧配合使用的方式，能够通过控制器控制磁力发生器的通断电以及磁力发生器中电流的大小，进而使得铁磁体向着磁力发生器下落设定高度，第二弹簧在铁磁体下落的过程中发生颤动，使得第一杆体在空间中颤动，第一杆体在颤动中反射光线，能够使得防鸟装置附近更多范围内充满光线，避免存在反射死角的情况。
2)采用叶片结构，能够利用风能实现转轴的转动，在风力充足的情况下，不需要电机旋转就可以实现弹簧针随铁磁体的转动，能够节省电能。
3)采用太阳能电池板结构，能够在白天将太阳能转化成电能储存在蓄电池中，能够利用蓄电池为电机及磁力发生器供电，避免蓄电池长时间使用后电量不足而无法驱动电机旋转；同时能够避免无风天气时，转轴无法转动的情况。
4)采用导槽及导块结构的配合，能够限制转轴与铁磁体之间的相对转动，使得铁磁体在上下滑动的同时，随转轴发生转动；增加了弹簧针的移动范围，弹簧针反射的光线方向具有随机性，避免鸟类适应后在防鸟装置上下两侧筑巢。
5)采用多棱结构的第二杆体，第二杆体的侧面的镜面结构能够有效发射光线；且每一束被反射光线的光束大小合适，避免采用反光球等结构时，反射光束太小，鸟类受光线影响较小的情况。
6)采用角速度传感器，当电机不启动时，通过测量此时转轴的转速来间接表征风力的大小，当风力过小时，可以通过控制器控制电机旋转。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1为本发明实施例中整体结构视图；
图2为本发明实施例中弹簧针的结构示意图；
图3为本发明实施例中转轴的结构示意图；
图4为本发明实施例中铁磁块的结构示意图。
图中：1、太阳能电池板；2、第一锁紧件；3、导线；4、电机；5、第二锁紧件；6、联轴器；7、转轴；8、磁力发生器；9、第一弹簧；10、铁磁体；11、弹簧针；12、叶片；13、蓄电池；14、支架。
701、主轴；702、导块；1001、导槽；1101、第二杆体；1102、第二弹簧；1103、第一杆体。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明的一种典型实施方式中，如图1-4所示，一种风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，包括电机4、控制器、太阳能电池板1和蓄电池，所述电机4的输出轴与转轴7固定连接，所述转轴7与输出轴均竖直布置。
所述转轴的外圆侧面套设有磁力发生器和铁磁体，所述磁力发生器8与转轴7能够发生转动，所述铁磁体能够沿转轴上下滑动，所述铁磁体10位于磁力发生器8上方，所述铁磁体10下端面与磁力发生器8上端面之间设有第一弹簧9，所述铁磁体10能够受第一弹簧9的弹力及磁力发生器8的间歇性磁力的作用而上下滑动。
具体的，磁力发生器8为圆环形结构。
所述铁磁体10的外部均布设有多个弹簧针11，每个弹簧针11均包括第一杆体1103和第二杆体1101，所述第一杆体1103与铁磁体10固定连接，第一杆体1103与第二杆体1101之间通过第二弹簧1102连接。所述弹簧针11均倾斜向上布置，多个第一杆体1103与水平面的夹角相同。
具体的此处的第一杆体1103及第二杆体1101均可以采用玻璃材质；因为第二杆体1101时刻处于震颤与旋转中，第一杆体1103时刻处于旋转中，因此第一杆体1103及第二杆体1101可以长时间使用而不需要担心灰尘影响弹簧针11的反光。
所述控制器能够控制电机4的转动以及磁力发生器8的通断电。所述转轴7的顶部设有角速度传感器，所述角速度传感器与控制器信号连接以监测转轴7的转速。
所述第二锁紧件5的一侧设有补光灯，所述补光灯与蓄电池电连接，所述补光灯中设有光敏传感器以控制补光灯的开闭。
具体的，所述控制器能够接收角速度传感器传来的信号，并且根据判断转轴7转动的速度是否满足要求以决定是否开启电机4。
电机4及磁力发生器8均与蓄电池电连接，控制器能够控制蓄电池与电机4、磁力发生器8连接导线3的通断控制电机4及磁力发生器的工作。控制器能够通过驱动电路控制磁力发生器8中电流的大小进而控制磁力发生器8产生的磁力强弱。
如何控制蓄电池向负载供电电流的大小属于现有技术，此处不再赘述，但是不应认为是不清楚的。
所述转轴7的顶端设有叶片12，所述叶片12能够利用风力驱动转轴7的旋转。
所述太阳能电池板1的底端通过支架安装于蓄电池上端，所述蓄电池的底端安装有第一锁紧件2，所述第一锁紧件2用于固定蓄电池与外部杆塔，所述太阳能电池板1与蓄电池电连接，所述蓄电池分别通过导线3与电机4及磁力发生器8电连接。
所述磁力发生器8的中部设有第一通孔，所述铁磁体10的中部设有第二通孔，所述转轴7依次穿过所述第一通孔和第二通孔，所述第二通孔中设有导槽1001，所述转轴7包括主轴701，主轴701中部的外圆侧面设有竖直方向的导块702，所述导块702与导槽1001配合以限制铁磁体10沿转轴7的转动。
所述电机4的下端与第二锁紧件5固定杆连接，所述第二锁紧件5用于固定电机4与外部杆塔，所述磁力发生器8的外侧面固定设有支架的一端，所述支架的另一端与第二锁紧件5的上端固定连接。
具体的，第一锁紧件2及第二锁紧件5可以为抱箍，也可为其他锁紧件，可由本领域技术人员自行设置。
所述第二杆体1101为多棱结构，所述多棱结构的每个侧面均为镜面结构以反射光线。
所述铁磁体10的外部设有多个卡槽，所述卡槽用于插接第一杆体1103。
具体的，卡槽能够实现第一杆体1103与铁磁体10外侧面的相互固定，在一些实施方式中卡槽中设有防退弹簧片，第一杆体1103端部设有凹槽，在第一杆体1103插入卡槽中后，防退弹簧片伸入凹槽中。在另外一些实施方式中，第一杆体1103插入卡槽中，然后通过胶粘等方式实现二者的固定。
工作原理:
太阳能电池板1能够将太阳能转化成蓄电池中的电能以储存；
在风力充足的情况下，叶片12将风力转化成转轴7的旋转动力，铁磁体10随转轴7旋转使得弹簧针11能够旋转反射光线。在弹簧针11及铁磁体10旋转的过程中，控制器间歇性的向磁力发生器8供电，铁磁体10向着磁力发生器8下落设定高度，第二弹簧1102在铁磁体10下落的过程中发生颤动，使得第二杆体1101在空间中颤动，第二杆体1101在颤动中反射光线，能够使得防鸟装置附近更多范围内充满光线，避免存在反射死角的情况。
在电磁发生器断电时，第一弹簧9积累的弹性势能使得铁磁体10向上运动，因为第一弹簧9为弹性元件，所以铁磁体10会先在最终高度上下振动一段时间，直至稳定。在铁磁体10向上运动及振动的过程中，第二弹簧1102及第二杆体1101在空中再次发生震颤。
当风力不足时，角速度传感器检测到转轴7旋转过慢，控制器接收角速度传感器的信号后，控制电机4旋转，使得转轴7及铁磁体10转动。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，其特征在于，包括电机及控制器，所述电机的输出轴与转轴固定连接，所述转轴与输出轴均竖直布置；
所述转轴的外圆侧面套设有磁力发生器和铁磁体，所述磁力发生器与转轴能够发生转动，所述铁磁体位于磁力发生器上方，所述铁磁体下端面与磁力发生器上端面之间设有第一弹簧，所述铁磁体能够受第一弹簧的弹力及磁力发生器的间歇性磁力的作用而上下滑动；
所述铁磁体的外部均布设有多个弹簧针，每个弹簧针均包括第一杆体和第二杆体，所述第一杆体与铁磁体固定连接，第一杆体与第二杆体之间通过第二弹簧连接；
所述控制器能够控制电机的转动以及磁力发生器的通断电。
2.根据权利要求1所述的风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，其特征在于，所述弹簧针均倾斜向上布置，多个第一杆体与水平面的夹角相同。
3.根据权利要求1所述的风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，其特征在于，所述转轴的顶端设有叶片，所述叶片能够利用风力驱动转轴的旋转。
4.根据权利要求1所述的风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，其特征在于，还包括太阳能电池板及蓄电池，所述蓄电池的底端安装有第一锁紧件，所述第一锁紧件用于固定蓄电池与外部杆塔，所述太阳能电池板与蓄电池电连接，所述蓄电池分别通过导线与电机及磁力发生器电连接。
5.根据权利要求1所述的风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，其特征在于，所述磁力发生器的中部设有第一通孔，所述铁磁体的中部设有第二通孔，所述转轴依次穿过所述第一通孔和第二通孔，所述第二通孔中设有导槽，所述转轴包括主轴，主轴中部的外圆侧面设有竖直方向的导块，所述导块与导槽配合以限制铁磁体沿转轴的转动。
6.根据权利要求5所述的风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，其特征在于,所述电机的下端与第二锁紧件固定杆连接，所述第二锁紧件用于固定电机与外部杆塔，所述磁力发生器的外侧面固定设有支架的一端，所述支架的另一端与第二锁紧件的上端固定连接。
7.根据权利要求1所述的风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，其特征在于,所述第二杆体为多棱结构，所述多棱结构的每个侧面均为镜面结构以反射光线。
8.根据权利要求1所述的风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，其特征在于，所述铁磁体的外部设有多个卡槽，所述卡槽用于插接第一杆体。
9.根据权利要求1所述的风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，其特征在于,所述转轴的顶部设有角速度传感器，所述角速度传感器与控制器信号连接以监测转轴的转速。
10.根据权利要求4所述的风能太阳能互补式输电线路防鸟装置，其特征在于,所述第二锁紧件的一侧设有补光灯，所述补光灯与蓄电池电连接，所述补光灯中设有光敏传感器以控制补光灯的开闭。
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