CN211983460U - 智能驱鸟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能驱鸟装置，包括太阳能供电装置、电压转换单元、激光驱动单元、超声波驱动单元、激光发射模块和超声波喇叭，所述太阳能供电装置包括太阳能板、太阳能板控制器和蓄电池；所述太阳能板控制器对太阳能板的输出电压进行检测，当太阳能板的输出电压小于电压阈值时控制激光驱动单元产生驱动电压驱动激光发射模块工作。本实用新型使用太阳能供电装置提供供电电源，太阳能板控制器对太阳能板的输出电压进行实时监测以区分白天和夜晚，超声波喇叭和激光枪在白天和夜晚交替工作，能够有效驱除鸟禽；夜间工作时，激光驱动单元工作在低电压、超低功耗模式，耗电少，从而实现24小时不间断工作，结构简单，实用性强。

Description

智能驱鸟装置

技术领域

本实用新型涉及高压输电线路安全防护领域，特别涉及一种智能驱鸟装置。

背景技术

近几年来，随着生态环境的不断改善，在生态环境较好的地域，大型鸟类喜欢在高压铁塔上面筑巢，养育后代，因为高压铁塔有足够的高度且非常稳固，视野开阔便于鸟类捕食及防范袭扰，是他们理想的安全栖息地；因此，每年都有高压输电线路因一些体型较大的鸟类导致跳闸的情况发生，而且呈现上升趋势；要想保证电力的输送安全，就必须对这些鸟类进行驱赶，防止鸟类在输电线路上停留。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种能够对鸟类进行驱赶的智能驱鸟装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种智能驱鸟装置，包括太阳能供电装置、电压转换单元、激光驱动单元、超声波驱动单元、至少一个激光发射模块和至少一个超声波喇叭，所述太阳能供电装置包括太阳能板、太阳能板控制器和蓄电池；所述太阳能板通过太阳能板控制器给蓄电池充电，所述太阳能板还用于给超声波驱动单元供电，所述电压转换单元将蓄电池输出的电压进行转换后分别送给激光驱动单元和超声波驱动单元，所述激光驱动单元用于驱动激光发射模块工作，所述超声波驱动单元用于驱动超声波喇叭工作；所述太阳能板控制器对太阳能板的输出电压进行检测，当太阳能板的输出电压小于或等于电压阈值时使激光驱动单元驱动激光发射模块工作，当太阳能板的输出电压大于电压阈值时使激光驱动单元停止工作。

进一步的，所述电压转换单元包括电压转换芯片U1和电容C1，所述芯片U1的输入管脚Vin与蓄电池的输出端电连接，接地管脚GND连接电源地GND，输出管脚Vout输出供电电压VC，所述芯片U1的输出管脚Vout还通过电容C1连接电源地GND。

进一步的，所述超声波驱动单元包括单片机芯片U2、电阻R3、电阻R12、电容组件和三极管Q4；所述芯片U2的电源管脚VCC连接供电电压VC，接地管脚GND连接电源地GND；所述三极管Q4的基极通过电阻R12与芯片U2的输入输出管脚P3.5电连接，发射极连接电源地GND，集电极通过电阻R3与太阳能板电连接，所述三极管Q4的集电极还与电容组件的第一端电连接，所述电容组件的第二端与每个超声波喇叭的第一端均电连接，每个所述超声波喇叭的第二端均连接电源地GND。

进一步的，所述电容组件包括至少一个驱动电容，所述驱动电容的数量与超声波喇叭的数量相同，当驱动电容的数量大于或等于两个时，各驱动电容之间并联连接。

进一步的，所述太阳能板控制器设有电源地GND和负载地G，所述激光驱动单元的接地端连接负载地G，当太阳能板的输出电压小于设置的电压阈值时，负载地G与电源地GND电连接，激光驱动单元产生驱动电压驱动激光发射模块工作；当太阳能板的输出电压大于或等于设置的电压阈值时，负载地G与电源地GND断开，激光驱动单元停止工作。

进一步的，所述激光驱动单元包括定时器芯片U3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C2、电容C3、二极管D1和至少一个开关模块，所述开关模块与激光发射模块一一对应；所述电阻R5的第一端通过电阻R4与太阳能板电连接，所述电阻R5的第一端还通过电阻R7连接负载地G，所述电阻R5的第二端与二极管D1的负端电连接，所述二极管D1的正端连接供电电压VC，负端与芯片U3的电源管脚VCC电连接，所述二极管D1的负端还与激光驱动单元电连接，所述二极管D1的负端还通过电阻R6与芯片U3的放电管脚Dis电连接，所述芯片U3的放电管脚Dis通过电阻R8与电容C2的正端电连接，所述电容C2的负端连接负载地G，所述芯片U3的阈值管脚Thr和触发管脚Trig均与电容C2的正端电连接；所述芯片U3的接地管脚GND连接负载地G，所述芯片U3的控制管脚Ctrl通过电容C3连接负载地G，所述芯片U3的管脚复位Rst与电阻R5的第一端电连接，所述芯片U3的输出管脚Out与电阻R9的第一端电连接；每个所述开关模块的第一端均与二极管D1的负端电连接，第二端均与电阻R9的第二端电连接，第三端均连接负载地G，每个所述开关模块的第四端分别与对应的激光发射模块电连接。

进一步的，所述开关模块包括开关三极管和保护二极管；所述开关三极管的集电极作为开关模块的第一端与二极管D1的负端电连接，基极作为开关模块的第二端与电阻R9的第二端电连接，发射极与保护二极管的负端电连接，所述保护二极管的正端作为开关模块的第三端连接负载地G；所述开关三极管的发射极还作为开关模块的第四端与对应的激光发射模块电连接。

有益效果：本实用新型中，使用太阳能供电装置提供供电电源，太阳能板控制器对太阳能板的输出电压进行实时监测以区分白天和夜晚，超声波喇叭和激光枪在白天和夜晚交替工作，能够有效驱除鸟禽；夜间工作时，激光驱动单元工作在低电压、超低功耗模式，耗电少，从而实现24小时不间断工作，结构简单，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2和图3为电压转换单元及超声波驱动单元的电路图；

图4为电压监测单元和激光驱动单元的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括太阳能供电装置1、电压转换单元2、激光驱动单元3、超声波驱动单元5、至少一个激光发射模块4和至少一个超声波喇叭6，本实施例以设置两个激光发射模块4和两个超声波喇叭6为例，当然也可以设置更多的激光发射模块4和超声波喇叭6；所述太阳能供电装置1包括太阳能板11、太阳能板控制器12和蓄电池13；所述太阳能板11通过太阳能板控制器12给蓄电池13充电，所述太阳能板11还用于给超声波驱动单元5供电，所述太阳能板控制器12为带电压检测功能的12V锂电池太阳能控制器，所述蓄电池13为12V锂电池，所述电压转换单元2将蓄电池13输出的电压进行转换后分别送给激光驱动单元3和超声波驱动单元5，所述激光驱动单元3用于驱动激光发射模块4工作，所述超声波驱动单元5用于驱动超声波喇叭6工作；所述太阳能板控制器12设有电源地GND和负载地G，所述激光驱动单元3的接地端连接负载地G，所述对太阳能板11的输出电压进行检测，当太阳能板11的输出电压小于或等于电压阈值时，负载地G与电源地GND电连接，激光驱动单元3产生驱动电压驱动激光发射模块4工作；当太阳能板11的输出电压大于电压阈值时，负载地G与电源地GND断开，激光驱动单元3停止工作。

所述电压转换单元2包括电压转换芯片U1和电容C1，芯片U1的型号为LM323,所述芯片U1的输入管脚Vin与蓄电池13的输出端电连接，接地管脚GND连接电源地GND，输出管脚Vout输出供电电压VC，所述芯片U1的输出管脚Vout还通过电容C1连接电源地GND。

所述超声波驱动单元5包括单片机芯片U2、电阻R3、电阻R12、电容组件51和三极管Q4，芯片U2的型号为STC15W10X；所述芯片U2的电源管脚VCC连接供电电压VC，接地管脚GND连接电源地GND；所述三极管Q4的基极通过电阻R12与芯片U2的输入输出管脚P3.5电连接，发射极连接电源地GND，集电极通过电阻R3与太阳能板11电连接，所述三极管Q4的集电极还与电容组件51的第一端电连接，所述电容组件51的第二端与两个超声波喇叭6的第一端均电连接，两个所述超声波喇叭6的第二端均连接电源地GND。

所述电容组件51包括驱动电容C4和驱动电容C5，所述驱动电容C4的第一端和驱动电容C5的第一端电连接后作为电容组件51的第一端与三极管Q4的集电极电连接，所述驱动电容C4的第二端和驱动电容C5的第二端电连接后作为电容组件51的第二端与两个超声波喇叭6的第一端电连接。

所述激光驱动单元3包括定时器芯片U3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C2、电容C3、二极管D1和两个开关模块，芯片U3的型号为7555_TIM，两个开关模块区分为第一开关模块311和第二开关模块312；所述电阻R5的第一端通过电阻R4与太阳能板11电连接，所述电阻R5的第一端还通过电阻R7连接负载地G，所述电阻R5的第二端与二极管D1的负端电连接，所述二极管D1的正端连接供电电压VC，负端与芯片U3的电源管脚VCC电连接，所述二极管D1的负端还与激光驱动单元3电连接，所述二极管D1的负端还通过电阻R6与芯片U3的放电管脚Dis电连接，所述芯片U3的放电管脚Dis通过电阻R8与电容C2的正端电连接，所述电容C2的负端连接负载地G，所述芯片U3的阈值管脚Thr和触发管脚Trig均与电容C2的正端电连接；所述芯片U3的接地管脚GND连接负载地G，所述芯片U3的控制管脚Ctrl通过电容C3连接负载地G，所述芯片U3的管脚复位Rst与电阻R5的第一端电连接，所述芯片U3的输出管脚Out与电阻R9的第一端电连接。

所述第一开关模块311包括开关三极管Q2和保护二极管D2；所述开关三极管Q2的集电极作为第一开关模块311的第一端与二极管D1的负端电连接，基极作为第一开关模块311的第二端与电阻R9的第二端电连接，发射极与保护二极管D2的负端电连接，所述保护二极管D2的正端作为第一开关模块311的第三端连接负载地G；所述开关三极管Q2的发射极还作为第一开关模块311的第四端与对应的激光发射模块4电连接。

本实施例的使用方法如下：

如图1所示，使用前，将智能驱鸟装置固定安装在输电线路的铁塔上，白天工作时，太阳能板11将太阳能转化为电能从而输出直流供电电压V+，供电电压V+通过太阳能板控制器12给蓄电池13充电，蓄电池13输出12V的供电电压VD经芯片U1转换为3.3V的供电电压VC送给激光驱动单元3和超声波驱动单元5；供电电压VC给超声波驱动单元5的芯片U2供电，芯片U2的输入输出管脚P3.5输出脉冲信号Clock，脉冲信号Clock使三极管Q4间歇性导通，从而使电容C4和C5反复充放电，产生三角波信号驱动两个超声波喇叭6发出超声波，对鸟进行驱赶；由于白天的光线较强，电压V+的值大于电压阈值，负载地G与电源地GND断开，激光驱动单元3不工作，激光发射模块4不发射激光。

当夜晚来临时，供电电压V+的值逐渐降低，当供电电压V+的值小于电压阈值时，负载地G与电源地GND电连接，芯片U3工作，由于芯片U3工作在无稳态模式，其输出管脚Out输出脉冲信号，使三极管Q2和三极管Q3反复导通和截止，从而使两个激光发射模块4发射闪烁的激光光束对鸟进行驱赶；另外，当供电电压V+的值低于电压阈值时，电容C4和C5充电时存储的电量不足以驱动两个超声波驱动单元5工作，使两个超声波喇叭6逐渐停止发出超声波，实现激光发射模块4和超声波喇叭6交替工作，以降低功耗，从而实现24小时不间断工作，能够有效驱除鸟禽，防止鸟禽在输电线路周边停留或在铁塔上筑巢，结构简单，实用性强。

带电压检测功能的12V太阳能控制器为现有产品，在此不做赘述，本实用新型未描述部分与现有技术一致，在此不做赘述。

以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能驱鸟装置，其特征在于：包括太阳能供电装置(1)、电压转换单元(2)、激光驱动单元(3)、超声波驱动单元(5)、至少一个激光发射模块(4)和至少一个超声波喇叭(6)，所述太阳能供电装置(1)包括太阳能板(11)、太阳能板控制器(12)和蓄电池(13)；所述太阳能板(11)通过太阳能板控制器(12)给蓄电池(13)充电，所述太阳能板(11)还用于给超声波驱动单元(5)供电，所述电压转换单元(2)将蓄电池(13)输出的电压进行转换后分别送给激光驱动单元(3)和超声波驱动单元(5)，所述激光驱动单元(3)用于驱动激光发射模块(4)工作，所述超声波驱动单元(5)用于驱动超声波喇叭(6)工作；所述太阳能板控制器(12)对太阳能板(11)的输出电压进行检测，当太阳能板(11)的输出电压小于或等于电压阈值时使激光驱动单元(3)驱动激光发射模块(4)工作，当太阳能板(11)的输出电压大于电压阈值时使激光驱动单元(3)停止工作。

2.根据权利要求1所述的智能驱鸟装置，其特征在于：所述电压转换单元(2)包括电压转换芯片U1和电容C1，所述芯片U1的输入管脚Vin与蓄电池(13)的输出端电连接，接地管脚GND连接电源地GND，输出管脚Vout输出供电电压VC，所述芯片U1的输出管脚Vout还通过电容C1连接电源地GND。

3.根据权利要求2所述的智能驱鸟装置，其特征在于：所述超声波驱动单元(5)包括单片机芯片U2、电阻R3、电阻R12、电容组件(51)和三极管Q4；所述芯片U2的电源管脚VCC连接供电电压VC，接地管脚GND连接电源地GND；所述三极管Q4的基极通过电阻R12与芯片U2的输入输出管脚P3.5电连接，发射极连接电源地GND，集电极通过电阻R3与太阳能板(11)电连接，所述三极管Q4的集电极还与电容组件(51)的第一端电连接，所述电容组件(51)的第二端与每个超声波喇叭(6)的第一端均电连接，每个所述超声波喇叭(6)的第二端均连接电源地GND。

4.根据权利要求3所述的智能驱鸟装置，其特征在于：所述电容组件(51)包括至少一个驱动电容，所述驱动电容的数量与超声波喇叭(6)的数量相同，当驱动电容的数量大于或等于两个时，各驱动电容之间并联连接。

5.根据权利要求3所述的智能驱鸟装置，其特征在于：所述太阳能板控制器(12)设有电源地GND和负载地G，所述激光驱动单元(3)的接地端连接负载地G，当太阳能板(11)的输出电压小于设置的电压阈值时，负载地G与电源地GND电连接，激光驱动单元(3)产生驱动电压驱动激光发射模块(4)工作；当太阳能板(11)的输出电压大于或等于设置的电压阈值时，负载地G与电源地GND断开，激光驱动单元(3)停止工作。

6.根据权利要求5所述的智能驱鸟装置，其特征在于：所述激光驱动单元(3)包括定时器芯片U3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C2、电容C3、二极管D1和至少一个开关模块，所述开关模块与激光发射模块(4)一一对应；所述电阻R5的第一端通过电阻R4与太阳能板(11)电连接，所述电阻R5的第一端还通过电阻R7连接负载地G，所述电阻R5的第二端与二极管D1的负端电连接，所述二极管D1的正端连接供电电压VC，负端与芯片U3的电源管脚VCC电连接，所述二极管D1的负端还与激光驱动单元(3)电连接，所述二极管D1的负端还通过电阻R6与芯片U3的放电管脚Dis电连接，所述芯片U3的放电管脚Dis通过电阻R8与电容C2的正端电连接，所述电容C2的负端连接负载地G，所述芯片U3的阈值管脚Thr和触发管脚Trig均与电容C2的正端电连接；所述芯片U3的接地管脚GND连接负载地G，所述芯片U3的控制管脚Ctrl通过电容C3连接负载地G，所述芯片U3的管脚复位Rst与电阻R5的第一端电连接，所述芯片U3的输出管脚Out与电阻R9的第一端电连接；每个所述开关模块的第一端均与二极管D1的负端电连接，第二端均与电阻R9的第二端电连接，第三端均连接负载地G，每个所述开关模块的第四端分别与对应的激光发射模块(4)电连接。

7.根据权利要求6所述的智能驱鸟装置，其特征在于：所述开关模块包括开关三极管和保护二极管；所述开关三极管的集电极作为开关模块的第一端与二极管D1的负端电连接，基极作为开关模块的第二端与电阻R9的第二端电连接，发射极与保护二极管的负端电连接，所述保护二极管的正端作为开关模块的第三端连接负载地G；所述开关三极管的发射极还作为开关模块的第四端与对应的激光发射模块(4)电连接。

Images