CN207201847U - 一种输电线路防鸟害监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种输电线路防鸟害监测装置，包括现场监测装置、数据中心站和监控终端；现场监测装置包括监测主机和监测分机，监测主机包括红外感应模块、视频监控模块，安装于架空导线上，采用感应取电的供电方式；监测分机包括微波感应模块、声光报警器，安装于杆塔上，采用太阳能供电方式。该装置采用多路红外探测和微波探测技术，探测鸟类侵入输电线路情况并进行视频拍摄，将现场情况通过无线通信方式传输至后台监控终端，以便运维人员进行现场检修及对鸟害防治采取针对性措施；同时，该装置电源工作可靠性高，驱鸟效果好，解决了现有技术中驱鸟方式单一、长期使用驱鸟效果较差、无法对鸟类活动有效监控等问题，具有较强的工程应用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及防鸟害监测相关技术领域，特别是涉及一种输电线路防鸟害监测装置，主要应用于输电线路鸟害预防及治理。
背景技术
随着鸟类繁衍数量不断增多，活动范围不断扩大，有的鸟类把鸟窝搭建在输电线路的杆（塔）上，导致输电线路闪络跳闸的现象呈逐年上升的趋势，对电网安全、稳定的运行带来较大的危害。
目前驱鸟措施主要分为两种：一是机械式驱鸟器，如防鸟刺、绝缘子伞裙、防鸟罩、防鸟网、防鸟挡板、超声波驱鸟器等，起初能达到一定的驱鸟效果，但是驱鸟方式较单一，时间一长，鸟类也将逐步适应在该环境下生活从而使驱鸟器失去驱鸟的作用。二是电子式驱鸟器，如利用超声波、喇叭、强光等干扰、惊吓鸟类的驱鸟器，电子式驱鸟器常常安装于输电杆塔上，通常采用太阳能取电、蓄电池储存电能的供电方式，由于驱鸟器功耗较大，使得蓄电池在多次充放电后，其寿命会大大缩减，充放电效果也会逐日衰减，最终使驱鸟器失效。
综上所述，现有输电线路机械式驱鸟器存在长期使用驱鸟效果较差，电子式驱鸟器太阳能供电可靠性较差的问题，长时间使用驱鸟效果不理想。此外，现有驱鸟器缺少对鸟类活动的有效监控，例如是否有鸟类在杆塔上筑巢等，无法给电力部门提供鸟类活动规律历史数据，以采取有效的鸟害防治措施。
发明内容
针对目前驱鸟器技术存在的驱鸟方式单一、长期使用驱鸟效果较差、无法对鸟类活动有效监控等问题，提出一种输电线路防鸟害监测装置。
一种输电线路防鸟害监测装置，包括现场监测终端、数据中心站和监控终端；现场监测终端与数据中心站通过无线通信连接，数据中心站与监控终端通过网络连接；现场监测终端包括监测主机和监测分机，监测主机安装于输电线路架空导线上，监测主机包括红外感应模块、视频监控模块、第一微处理器模块、第一电源模块；第一微处理器模块包括第一单片机系统、GPRS无线通信模块和第一微波无线传输模块，且电路相连通；红外感应模块与视频监控模块分别与第一微处理器模块连接，第一电源模块为监测主机供电；监测分机安装于输电线路杆塔顶部，监测分机包括微波感应模块、声光报警器、第二微处理器模块、第二电源模块；第二微处理器模块包括第二单片机系统和第二微波无线传输模块，且电路相连通；微波感应模块与声光报警器分别与第二微处理器模块连接，第二电源模块为监测分机供电；监测主机和监测分机通过第一微波无线传输模块和第二微波无线传输模块实现无线通信连接。
优选地，第一电源模块包括感应取能单元、冲击保护电路、整流滤波电路、过压保护电路、稳压电路、充电电路和储能装置；感应取能单元包括套装在输电线路架空导线上的可开闭式环形铁芯，绕置于环形铁芯上的电能输出线圈，感应取能单元与冲击保护电路连接，冲击保护电路与整流滤波电路连接，整流滤波电路与过压保护电路连接，过压保护电路分别与稳压电路、充电电路连接，充电电路与储能装置连接。
优选地，第二电源模块包括太阳能电池板、充电模块和电池组，太阳能电池板与充电模块连接，充电模块与电池组连接。
优选地，红外感应模块由多路红外传感器及其控制电路构成。
优选地，微波感应模块由多路微波传感器及其控制电路构成。
优选地，声光报警器由音频播放器和扬声器构成。
优选地，第一微波无线传输模块与第二微波无线传输模块工作频率均为433兆赫兹。
基于上述技术方案，本实用新型的输电线路防鸟害监测装置与现有技术相比具有如下技术优点：
本实用新型将驱鸟装置分成两部分，功耗较高的视频监控模块、红外感应模块、GPRS无线通信模块等构成的监控主机安装于输电线路架空导线上，采用从输电线路负荷电流中感应取电的方式为其供电，功耗较低的微波感应模块、声光报警器等构成的监控分机安装与输电线路杆塔上，平时仅微波感应模块在工作，声光报警器处于断电休眠状态，系统功耗极低，采用太阳能供电的方式完全能够满足系统电能需求。
附图说明
图1是本实用新型监测系统的示意性框图
图2是现场监测装置的示意性框图
图3是监测主机的示意性框图
图4是第一微处理器模块的示意性框图
图5是监测分机的示意性框图
图6 是第二微处理器的示意性框图
图7是第一电源模块的示意性框图
图8是第二电源模块的示意性框图
附图中，各标号所代表的部件列表如下 ：
1.现场监测装置；2.数据中心站；3.监控终端；110.监测主机；120.监测分机；111.红外感应模块112.视频监控模块；113.第一微处理器模块；114.第一电源模块；1131.GPRS无线通信模块；1132.第一单片机系统；1133.第一微波无线传输模块；121.微波感应模块；122.声光报警器；123.第二微处理器模块；124. 第二电源模块；1231.第二单片机系统；1232.第二微波无线传输模块；1141.感应取能单元；1142.冲击保护电路；1143.整流滤波电路；1144.过压保护电路；1145.稳压电路；1146.充电电路；1147.储能装置；1241.太阳能电池板；1242.充电模块；1243.电池组。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。
本实用新型监测系统的示意性框图如图1所示。监测系统包括现场监测装置1、数据中心站2和监控终端3。现场监测装置1包括监测主机110、微监测分机120、如图2所示。监测主机110安装于输电线路架空导线上，包括红外感应模块111、视频监控模块112、第一微处理器模块113、第一电源模块114，如图3所示。第一微处理器模块113包括GPRS无线通信模块1131、第一单片机系统1132和第一微波无线传输模块1133，如图4所示。红外感应模块111由红外传感器及其电路构成，作为视频监控模块112开启视频拍摄的条件，通常情况下，为降低系统功耗及设备使用寿命，视频监控模块112采用定时拍摄一定数量的图片信息，由GPRS无线通信模块1131上传至数据中心站2，再传输给监控终端3，作为工况数据以检测设备工作状态，其余时间处于低功耗休眠状态。红外感应模块111功耗较低，采用全天候实时采集数据，当检测到鸟类活动时向第一单片机系统1132传递电平变化，第一单片机系统1132控制视频监控模块112开启视频拍摄，将鸟类活动情况上报远端监控终端3。与此同时，第一单片机系统1132通过第一微波无线传输模块1133向监测分机2发送开启声光报警指令。
监测分机的示意性框图如图5所示。监测分机2安装于输电线路杆塔顶部，监测分机2包括微波感应模块121、声光报警器122、第二微处理器模块123、第二电源模块124；第二微处理器模块123包括第二单片机系统1231和第二微波无线传输模块1232，如图6所示。监测分机2安装与输电线路杆塔上主要考虑两个方面：一是声光报警器122由音频播放器及扬声器构成，体积较大，安装于输电线路架空导线时，不便于安装；而安装与杆塔上能够近距离直接对鸟类进行惊吓，防止鸟类在杆塔上筑巢或逗留；二是微波感应模块121采用多路微波传感器，在各方位安装微波传感器探测鸟类是否靠近输电杆塔，测量更加准确，安装于输电线路架空导线时同样存在不便于安装的缺陷。监测主机1和监测分机2通过第一微波无线传输模块1133和第二微波无线传输模块1232建立连接，当监测分机2接收到监测主机1发送的开启声光报警指令时，第二单片机系统1231控制声光报警器122进行声光报警，对鸟类进行惊扰。
所述第一单片机系统与第二单片机系统是市场上采购的现有产品，其连接和控制功能为固有设计，无需进一步设计而直接可以应用。
传统的驱鸟器也使用声光报警器，预先录制鸟类天敌的鸣叫声，起到惊鸟效果，考虑到鸟类长时间会适应声光报警播放的音频，因此本实用新型可以通过监控终端3定时下传不同的音频文件，使鸟类不会对特定声音产生适应性。同时，监控主机1可以拍摄到杆塔鸟类活动的图片，当拍摄到有鸟在杆塔上筑巢或者在绝缘子上留有鸟类粪便时，可通知运维人员到现场清理，避免发生输电线路故障。
为解决传统防鸟害监测装置采用太阳能供电的方式电源受天气影响严重，导致系统工作不可靠的问题，本实用新型将驱鸟装置分成两部分，功耗较高的视频监控模块、红外感应模块、GPRS无线通信模块等构成的监控主机安装于输电线路架空导线上，采用从输电线路负荷电流中感应取电的方式为其供电，功耗较低的微波感应模块、声光报警器等构成的监控分机安装与输电线路杆塔上，平时仅微波感应模块在工作，声光报警器处于断电休眠状态，系统功耗极低，采用太阳能供电的方式完全能够满足系统电能需求。
第一电源模块的示意性框图如图7所示。第一电源模块124包括感应取能单元1141、冲击保护电路1142、整流滤波电路1143、过压保护电路1144、稳压电路1145、充电电路1146和储能装置1147。感应取能单元1141的可开闭式环形铁芯套装在输电导线上，二次线圈绕置于环形铁芯上，根据电磁感应原理，当输电线路架空导线流过负荷电流时便会产生交变的电磁场，二次线圈输出交流感应电压，冲击保护电路1142用于吸收二次线圈输出的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，防止受到过大的瞬时电压破坏或干扰击穿，保护后续电路；整流滤波电路1143将冲击保护电路1142输出的交流电压转换为直流电压，过压保护电路1144用于保护后续电路；稳压电路1145将过压保护电路1144输出的直流电压转换为装置所需的电压，充电电路1146为储能装置1147充电，当输电线路因故障跳闸时，由储能装置1147为各个模块供电。第二电源模块的示意性框图如图8所示。第二电源模块124包括太阳能电池板1241、充电模块1242和电池组1243，白天光照充足时太阳能电池板1241将太阳能转换为电能，经充电模块1242为电池组1243充电且为监测分机2各个模块供电，夜晚光照不足时由电池组1243供电。
以上所述实施例描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种输电线路防鸟害监测装置，包括现场监测终端、数据中心站和监控终端；所述现场监测终端与所述数据中心站通过无线通信连接，所述数据中心站与所述监控终端通过网络连接；其特征在于，
所述现场监测终端包括监测主机和监测分机，所述监测主机安装于输电线路架空导线上，所述监测主机包括红外感应模块、视频监控模块、第一微处理器模块和第一电源模块；所述第一微处理器模块包括第一单片机系统、GPRS无线通信模块和第一微波无线传输模块，且电路相连通；所述红外感应模块与所述视频监控模块分别与所述第一微处理器模块连接，所述第一电源模块为所述监测主机供电；
所述监测分机安装于输电线路杆塔顶部，所述监测分机包括微波感应模块、声光报警器、第二微处理器模块和第二电源模块；所述第二微处理器模块包括第二单片机系统和第二微波无线传输模块，且电路相连通；所述微波感应模块与所述声光报警器分别与所述第二微处理器模块连接，所述第二电源模块为所述监测分机供电；
所述监测主机和所述监测分机通过所述第一微波无线传输模块和所述第二微波无线传输模块实现无线通信连接。
2.根据权利要求1所述的输电线路防鸟害监测装置，其特征在于，所述第一电源模块包括感应取能单元、冲击保护电路、整流滤波电路、过压保护电路、稳压电路、充电电路和储能装置；所述感应取能单元包括套装在输电线路架空导线上的可开闭式环形铁芯，绕置于环形铁芯上的电压输出线圈，所述感应取能单元与所述冲击保护电路连接，所述冲击保护电路与所述整流滤波电路连接，所述整流滤波电路与所述过压保护电路连接，所述过压保护电路分别与所述稳压电路、所述充电电路连接，所述充电电路与所述储能装置连接。
3.根据权利要求1所述的输电线路防鸟害监测装置，其特征在于，所述第二电源模块包括太阳能电池板、充电模块和电池组，所述太阳能电池板与所述充电模块连接，所述充电模块与所述电池组连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的输电线路防鸟害监测装置，其特征在于，所述红外感应模块由多路红外传感器及其控制电路构成。
5.根据权利要求1或2或3所述的输电线路防鸟害监测装置，其特征在于，所述微波感应模块由多路微波传感器及其控制电路构成。
6.根据权利要求1或2或3所述的输电线路防鸟害监测装置，其特征在于，所述声光报警器由音频播放器和扬声器构成。
7.根据权利要求1或2或3所述的输电线路防鸟害监测装置，其特征在于，所述第一微波无线传输模块与所述第二微波无线传输模块工作频率均为433兆赫兹。
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