CN201360129Y - 一种高压输电线路铁塔智能驱鸟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种太阳能供电、雷达探测、爆炸声驱鸟的智能驱鸟装置。该装置由该高压输电线路铁塔智能驱鸟装置包括电源系统、雷达探测系统、光控系统、驱鸟器、中央数据处理单元和控制机箱组成。本系统采用免维护蓄电池供电，即使在无阳光的情况下也可以连续驱鸟100次以上，可以保证系统常年稳定运行。经多次长时间现场试验证明，本实用新型可广泛使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种智能驱鸟装置，尤其是涉及为高压输电线路提供的一种高压输电线路铁塔智能驱鸟装置。
背景技术
随着国家对鸟类的自然保护政策加大，鸟类种群数量不断增加，地区生态环境变好和改善，全球气候日益变暖，不少北方候鸟不再发生迁徙。爱鸟、护鸟使得鸟类繁殖和生活的范围日益增加，处在空旷山野中纵横密布的输电线路杆塔也因此成为鸟类的钟爱之一。鸟类觅食、捕捉、筑巢、休息等活动给电网安全带来了隐患，鸟害引起的线路故障跳闸在各类电网事故中的比率也越来越高，主要表现在以下四方面：
1、当天气有阴雨或伴有阵风时，杆塔上的潮湿的鸟巢被风吹散掉落在带电导线或绝缘子串上，会造成短路接地故障。
2、鸟类在输电线路杆塔上筑巢时，叼树枝、铁丝、柴草、金属泊纸等物落在横担与导线之间，会造成线路瞬间故障。
3、鸟类在杆塔横担上排粪，从而造成绝缘子串污闪事故的发生。
4、一些鸟类衔着树枝或线路施工遗弃的铜、铝、铁线头等或叼食小动物，在线路上空或导线之间穿越飞行，可造成接地或相间短路，引起线路接地跳闸。
一般情况下，110kV-220kV线路发生鸟害比率较高。这与鸟类栖息高度或110kV和220kV塔型有关。猫头塔、酒杯型塔、干字型塔及ZG杆均发生过鸟害跳闸。作为电力主网的超高压500kV线路也时有鸟害发生。
不同的地区由于气候、地理条件的不同，鸟害故障也存在着较大的差别。根据国家电网公司的有关统计数据显示，其鸟害故障约占线路全部故障的10％左右，但个别省份的鸟害比例则较高，如在宁夏线路跳闸事故中鸟害居首位，占47％(某年)。
由于鸟害引起输电线频繁跳闸，直接威胁着电网安全正常运行。必须采取有力措施减少鸟害引起输电线路跳闸，确保输电线路稳定、可靠的运行。
目前，部分线路采用了防鸟装置。防鸟装置主要可分为两类：一类包括防鸟档板，防鸟罩，防鸟刺，防鸟网，防鸟拉线，风车或翻板等，这一类防鸟装置防鸟范围较小，且长时间后，鸟类可适应，防鸟效果较差。另一类包括声光驱鸟器，惊鸟器，音响驱鸟装置等，这类驱鸟装置起到了一定的作用，但从实际情况看效果不是很理想，存在很多缺陷。
如一种由硅光电池、蓄电池、红外开关、高压发生器、电击导线、强光发生器、音响发生器构成的驱鸟装置。这种驱鸟器装在电柱或塔架的横担上，当飞鸟下落踩踏电击导线时，线路导通，并发出声光信号，使飞鸟受到电击和惊吓，飞离线路，从而防止输电线路鸟类筑巢。其缺点是只有当鸟落在线路上时，才可起到驱鸟效果，且所述电击装置，难以精确定位，容易造成失误，反而影响输电线路。
又如一种太阳能电池做电源的音响驱鸟装置，包括音响发生装置、电源，其特征在于是以太阳能电池作为音响发生装置中各电路的电源；其缺点在于只能以时钟电路设定白天、黎明及黄昏鸟类归巢及频繁活动时定时工作，起不到有效的全面防护；且其只有在鸟类在输电线路、铁塔上滞留活动产生声音时，才能发出驱鸟信号。
因此，到目前为止，在市场上尚未见到能够减少鸟害，防止输电线路跳闸，确保输电线路稳定、可靠运行的驱鸟装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于设计一种太阳能供电、雷达探测、爆炸声驱鸟的智能驱鸟装置。能够减少鸟害，防止输电线路跳闸，确保输电线路稳定、可靠运行的高压输电线路铁塔智能驱鸟装置。
为了实现本实用新型的目的，提出一种高压输电线路铁塔智能驱鸟装置，该高压输电线路铁塔智能驱鸟装置包括电源系统、雷达探测系统、光控系统、逆变器、驱鸟器、中央数据处理单元和控制机箱组成，所述电源系统包括太阳能电池、充电控制器和免维护蓄电池；所
本实用新型高压输电线路铁塔智能驱鸟装置的工作原理是：由太阳能电池经过充电控制器向免维护蓄电池充电后为系统提供工作电源；第一组雷达通过中继控制器，第二组雷达通过中继控制器，第n组雷达通过中继控制器向中央数据处理单元提供雷达探测信号；光控开关通过控制器向中央数据处理单元提供光控信号；中央数据处理单元在收到启动信号后启动逆变器再启动驱鸟器工作。
该高压输电线路铁塔智能驱鸟装置适用于35kV-1000kV的交直流输电线路铁塔、变电站、机场等。使用时，要求空气温度不高于+60℃，不低于-40℃；空气湿度在20℃时不超过90％，在温度较低时，允许有较高的相对湿度；海拔高度不超过4500m；周围介质无爆炸危险、无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体，无导电尘埃。
附图说明
图1是本实用新型高压输电线路铁塔智能驱鸟装置的系统结构示意图；
图2是本实用新型高压输电线路铁塔智能驱鸟装置电路原理示意图；
图3是本实用新型高压输电线路铁塔智能驱鸟装置的实施例示意图。
具体实施方式
图1是本实用新型高压输电线路铁塔智能驱鸟装置的系统结构示意图，如图1所示，该高压输电线路铁塔智能驱鸟装置包括电源系统、雷达探测系统、光控系统、驱鸟器、中央数据处理单元和控制机箱组成，其中，雷达探测系统由多组雷达探测器构成。
图2是本实用新型高压输电线路铁塔智能驱鸟装置电路原理示意图，如图2所示，电源系统由太阳能电池、充电控制器和免维护蓄电池构成；雷达探测系统由多组雷达探测器构成，每组雷达探测器由多个雷达和中继控制器构成；光控系统由光控开关和控制器构成；逆变器9一端与驱鸟器连接，另一端与中央数据处理单元连接；其中，所述雷达探测系统包括多组由雷达和中继控制器构成的雷达探测器；所述光控系统由光控开关和控制器构成；所述逆变器一端与驱鸟器连接，另一端与中央数据处理单元连接；其中，所述雷达探测器、太阳能电池、充电控制器、免维护蓄电池、中央数据处理单元及其他控制装置均装配在控制机箱内，其特点在于：
一、所述电源系统采用DC12～14V、5W的太阳能电池对DC12V、5Ah～10Ah的免维护蓄电池进行浮充的供电方式，并采用充电控制器对太阳能电池和免维护蓄电池进行实时的监测，严格按照免维护蓄电池的充放电特性曲线进行充放电控制，具有过压、欠压保护功能。
二、所述雷达探测系统的雷达探测器由雷达和中继控制器构成。所述雷达探测器的水平探测角为70度，垂直探测角为60度，有效探测距离为1.0米；所述雷达探测系统可装多组雷达探测器(根据现场实际情况确定)。
三、所述光控系统由光控开关和控制器构成天黑、天亮时各启动装置一次。
四、所述驱鸟器的工作电压为AC220V；最大瞬时电流＜1A；爆炸声压为80～100dB；有效驱鸟半径＞20m；当系统首次通电时，自检启动一次。每启动一次，驱鸟器连续爆炸声响不超过10～15秒，二次启动时间间隔大于20分钟。
所述驱鸟器利用高压电子直接激发自然空气爆炸，产生高功率爆炸声响和激发闪光，高功率爆炸声响的频率设计在了鸟类的最敏感频段，以提高使用效率。外壳上部全密封，爆炸头向下固定，防雨、防雪，全天候工作。
上述雷达探测器、太阳能电池、充电控制器、免维护蓄电池、中央数据处理单元及其他控制装置均装配在控制机箱内。所有外露信号连接导线均采用屏蔽电线，屏蔽层在机箱内接地，机箱设有接地端子并和铁塔可靠接地。除传感器外，其他控制单元都置于完全屏蔽的机箱中，而对于传感器的输入接口，也采取了多种屏蔽措施防止强磁场干扰。
述太阳能电池、充电控制器、免维护蓄电池、中央数据处理单元及其他控制装置均装配在控制机箱内。
图3是本实用新型高压输电线路铁塔智能驱鸟装置的实施例示意图，如图3所示，本图的雷达探测系统由3组雷达探测器构成，每组雷达探测器由4个雷达和1个中继控制器构成；电源系统由太阳能电池、充电控制器和免维护蓄电池构成；光控系统由光控开关和控制器构成；逆变器一端与驱鸟器连接，另一端与中央数据处理单元连接；其中，所述太阳能电池、充电控制器、免维护蓄电池、中央数据处理单元及其他控制装置均装配在控制机箱内。
下面结合附图1、2，以图3为本实用新型高压输电线路铁塔智能驱鸟装置的实施例，对本实用新型高压输电线路铁塔智能驱鸟装置做详细说明如下：
一、各系统的安装与调试
1、高压输电线路铁塔智能驱鸟装置的电源系统采用DC12～14V、5W的太阳能电池对免维护蓄电池进行浮充的供电方式；并采用充电控制器对太阳能电池和免维护蓄电池进行实时的监测，严格按照蓄电池的充放电特性曲线进行充放电控制，具有过压、欠压保护功能，大大延长了蓄电池的使用寿命。系统采用DC12V、5Ah～10Ah免维护蓄电池供电，即使在无阳光的情况下也可以连续驱鸟100次以上，可以保证系统常年稳定运行。
2、雷达探测系统由3组雷达探测器组成，所述雷达探测器的水平探测角为70度，垂直探测角为60度，有效探测距离为1.0米。每个雷达探测器由4个雷达和1个中继控制器构成。
雷达探测器的安装位置以能监视到绝缘子串吊点上方的鸟而又能避开塔材的其它部分不产生误报来确定。鸟在探测区域可迅速报警，启动装置。其中，中继控制器用于传输距离超过2m的雷达，以确保雷达信号的可靠传输。
3、光控系统由光控开关和控制器连接构成；根据鸟类的习性，天黑前归巢、天亮时排便的特点，光控系统采用光控传感器，确保无论春夏秋冬，天黑、天亮时各启动装置一次。
4、驱鸟器的工作电压为AC220V；最大瞬时电流＜1A；爆炸声压为80～100dB；有效驱鸟半径＞20m；当系统首次通电时，自检启动一次。每启动一次，驱鸟器连续爆炸声响不超过10～15秒，二次启动时间间隔大于20分钟。
该驱鸟器利用高压电子直接激发自然空气爆炸，产生高功率爆炸声响和激发闪光，高功率爆炸声响的频率设计在了鸟类的最敏感频段，由于在不可预知的时间炸响，使鸟受到惊吓迅速逃离现场，达到驱鸟效果；爆炸引爆电极采用特殊材料，以提高使用寿命。外壳上部全密封，爆炸头向下固定，防雨、防雪，全天候工作。经多次长时间现场试验证明，鸟类不可能适应这种爆炸声。
上述雷达探测器、太阳能电池、充电控制器、免维护蓄电池、中央数据处理单元及其他控制装置均装配在控制机箱内。为确保装置在高电压、大电流的强电场环境中正常工作，系统采用了相应的措施：所有外露信号连接导线均采用屏蔽电线，屏蔽层在控制机箱内接地，控制机箱设有接地端子并和铁塔可靠接地。除传感器外，其他控制单元都置于完全屏蔽的控制机箱中，而对于传感器的输入接口，也采用了防渗、防干扰、防雷击等措施，确保接口的可靠性。系统工作环境除了有强电场干扰外，还存在强磁场干扰，所以系统特别采用多种屏蔽措施，防止强磁场干扰。
二、高压输电线路铁塔智能驱鸟装置的工作过程如下：
本装置由太阳能电池经过充电控制器向免维护蓄电池充电后为系统提供工作电源；雷达探测系统由3组雷达探测器构成，每组雷达探测器由4个雷达和1个中继控制器构成，每组雷达通过中继控制器向中央数据处理单元提供雷达探测信号；光控开关通过控制器向中央数据处理单元提供光控信号；中央数据处理单元在收到启动信号后启动逆变器再启动驱鸟器工作，起到减少鸟害，防止输电线路跳闸，确保输电线路稳定、可靠的运行的效果。
三、高压输电线路铁塔智能驱鸟装置的使用条件和安全
该高压输电线路铁塔智能驱鸟装置适用于35kV-1000kV的交直流输电线路铁塔、变电站、机场等。使用时，要求空气温度不高于+60℃，不低于-40℃；空气湿度在20℃时不超过90％，在温度较低时，允许有较高的相对湿度；海拔高度不超过4500m；周围介质无爆炸危险、无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体，无导电尘埃。
Claims (9)
1.一种高压输电线路铁塔智能驱鸟装置，其特征在于，所述驱鸟装置包括电源系统、雷达探测系统、光控系统、驱鸟器和中央数据处理单元和控制机箱组成，其中，
所述电源系统由太阳能电池、充电控制器、和免维护蓄电池构成；
所述雷达探测系统由多组雷达探测器构成，每组雷达探测器由雷达和中继控制器构成；
所述光控系统由光控开关和控制器构成，
所述太阳能电池对蓄电池进行浮充的供电方式；充电控制器对太阳能电池和免维护蓄电池进行实时的监测，雷达探测系统通过中继控制器向中央数据处理单元提供雷达探测信号；光控开关通过控制器向中央数据处理单元提供光控信号。
2.如权利要求1所述的高压输电线路铁塔智能驱鸟装置，其特征在于，所述电源系统中的太阳能电池为DC12～14V、5W的太阳能电池，所述免维护蓄电池为DC12V、5Ah的蓄电池。
3.如权利要求1所述的高压输电线路铁塔智能驱鸟装置，其特征在于，所述雷达探测器的水平探测角为70度，垂直探测角为60度，有效探测距离为1.0米。
4.如权利要求1所述的高压输电线路铁塔智能驱鸟装置，其特征在于，所述驱鸟器的工作电压为AC220V；最大瞬时电流＜1A；爆炸声压为80~100dB；有效驱鸟半径＞20m。
5.如权利要求4所述的高压输电线路铁塔智能驱鸟装置，其特征在于，所述驱鸟器外壳上部全密封，爆炸头向下固定。
6.如权利要求4所述的高压输电线路铁塔智能驱鸟装置，其特征在于，所述驱鸟器连续爆炸声响不超过10～15s。
7.如权利要求1所述的高压输电线路铁塔智能驱鸟装置，其特征在于，所述驱鸟器设置有逆变器，所述逆变器一端与驱鸟器连接，另一端与中央数据处理单元连接，中央数据处理单元在收到启动信号后启动逆变器再启动驱鸟器。
8.如权利要求1所述的高压输电线路铁塔智能驱鸟装置，其特征在于，所述太阳能电池、充电控制器、免维护蓄电池、雷达探测器、中央数据处理单元及其他控制装置均装配在所述的控制机箱内。
9.如权利要求1或8所述的高压输电线路铁塔智能驱鸟装置，其特征在于，所述控制机箱设有接地端子并和铁塔可靠接地。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: STATE ELECTRIC NET CROP. BEIJING UNION POWER ELECT Free format text: FORMER OWNER: JIANGXI NANCHANG POWER SUPPLY COMPANY Effective date: 20130702 Owner name: JIANGXI NANCHANG POWER SUPPLY COMPANY Free format text: FORMER OWNER: BEIJING UNION POWER ELECTRIC CO., LTD. Effective date: 20130702 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100080 HAIDIAN, BEIJING TO: 330006 NANCHANG, JIANGXI PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130702 Address after: 330006 Nanchang, Jiangxi province stacked Hill Road, No. 383 Patentee after: Jiangxi Nanchang Power Supply Company Patentee after: State Grid Corporation of China Patentee after: Beijing Union Power Electric Co., Ltd. Address before: 100080 room 33, No. 511, Haidian District, Beijing, Suzhou Street Patentee before: Beijing Union Power Electric Co., Ltd. Patentee before: Jiangxi Nanchang Power Supply Company |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091209 Termination date: 20171216 |