CN213307086U - 一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置，包括野象闯入预警系统和驱赶触发装置，野象闯入预警系统包括雷达、红外发射板、红外接收板、控制箱体和广播器，控制箱体内设窄带滤波器、比较差动电路、触电控制电路和信号识别器；驱赶触发装置包括负重板、翘杆、活塞控制阀及喷雾管系统，喷雾管系统包括水箱、高压射流泵、变径加压管、蜜蜂信息素储存箱及喷雾头。本实用新型的野象闯入预警系统能自动识别大象并预警，无人值守、准确率高、成本低又安全；本实用新型整合重力泄压、杠杆原理、活塞控制及文氏管原理，构造驱赶触发装置，触发产生带蜜蜂信息素的喷雾，和蜂鸣器配合使用，模拟蜜蜂蜂群对大象驱赶，且对大象基本无伤害。

Description

一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置

技术领域

本实用新型涉及野兽防范及驱赶技术领域，尤其涉及一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置。

背景技术

野生亚洲象是一种生活在亚洲热带雨林地区的大型肢体动物，由于缕招人们滥杀，濒临灭绝；特别是在我国存量是屈指可数，被国家列为一级重点保护动物；由于我国云南省西双版纳州地域环境，是亚洲象繁衍生息的天然栖息地，我国仅存的十几头亚洲象就生活在这个热带雨林中。由于今年人们对自然的大面积开发，严重破坏了自然界的生态平衡，亚洲象的生活环境也遭到了不同程度的破坏，致使亚洲象的食物不充足；大象为了觅食屡屡和人争抢食物，不断发生侵扰山农的行为，特别是近几年此类事件频发，更甚的是直接闯入山农村寨、农家，抢夺山农食物，残杀人畜。给当地山民造成重大的经济损失，也给当地山农人身及生命安全构成极大威胁。

由于亚洲野生象是国家一级重点保护动物，人们不能对大象构成任何伤害，并且大象几乎没有天敌，它的行为简直就是事无忌惮了，它们可以大摇大摆的进村窜寨，糟蹋庄稼，破坏房屋；人们还要躲避它，稍有不慎人们还会受到大象的攻击，致人伤残以致危及生命。

我们近几年一直以来都在配合当地政府寻找合适的方法，既不伤害大象又让山寨村民提前预知大象到来，防范于未然减少损失。为此，我们走访了西双版纳州野象出没的区域村寨村民，以及野生动保护中心野象保护的专业人士，根据他们提出的防范要求，我们研发了《山林村寨野象闯入预警系统》在不惊吓野象的情况下，提前通知村民避让。

另外针对野生亚洲象的生活习性，野生亚洲大象有一定的生活轨迹，大象经常会有固定的路线活动，进出村寨也一样，都是沿着固定的通道；因此有可能在亚洲象经常进出的村寨附近的通道上安装《山林村寨野象闯入预警系统》实时监视大象的来去。

根据最近的科学实验研究表明，大象比较惧怕蜜蜂，其听力和嗅觉均较佳，听到蜜蜂蜂群的嗡嗡声或者闻到蜜蜂身上所带的蜜蜂信息素，大象会立即逃散，因此也有可能采用模拟蜜蜂蜂群的声音或味道来驱赶大象，并对大象本身不造成伤害。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，并根据最近的研究进展，而提出的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置，包括设置在安装框体的野象闯入预警系统和设置在安装框体下方地面上的驱赶触发装置，野象闯入预警系统包括雷达、红外发射板、红外接收板、控制箱体和广播器，安装框体具体是门型板框结构，雷达设置在安装框体顶板下表面的中部位置，且雷达发射面为朝下的半球面状，

雷达的接收信号由高频震荡器经过一个功率放大器放大得到，雷达的发射信号依次通过窄带滤波器和比较差动电路连接在触电控制电路的输入端，触电控制电路的输入端还电性连接有信号识别器，信号识别器电性连接有红外接收板，触电控制电路的输出端电性连接广播器和蜂鸣器；

红外发射板和红外接收板对称设置在安装框体两个侧板的内侧表面，红外发射板朝向红外接收板的一侧面设有651束红外不可见光束，且当接收端接收到651束稳定红外光源后，电路不产生信号输出；651束红外不可见光束并联设置，且651束红外不可见光束由电流稳流器经过另一个功率放大器放大得到；

窄带滤波器、比较差动电路、触电控制电路和信号识别器均设置在控制箱体内，控制箱体内还设有蓄电池，蓄电池电性连接在安装框体顶部的太阳能板，广播器也设置在安装框体的顶部位置；

驱赶触发装置包括负重板、翘杆、活塞控制阀及喷雾管系统，喷雾管系统包括水箱、高压射流泵、变径加压管、蜜蜂信息素储存箱及喷雾头；

安装框体下方地面设有深坑，负重板底部通过多组气动触发杆架设在深坑内，深坑的开口通过板材密封，且负重板顶面与地面齐平，负重板底面的中心位置连接有翘杆，翘杆由短竖直杆、水平杆及长竖直杆组成，短竖直杆顶端连接在负重板底面，水平杆铆接有铰链架，铰链架与短竖直杆的距离远小于铰链架与长竖直杆的距离，长竖直杆顶端穿过深坑的板材并固接在活塞控制阀上；

水箱固接在安装框体顶部，水箱底部通过水管连接高压射流泵，高压射流泵通过水管连接在变径加压管较粗管段的一端位置，变径加压管较细管段的一端通过水管连接喷雾头，喷雾头固设在安装框体内侧壁的顶部位置且开口斜朝下方，活塞控制阀设置在变径加压管较粗管段的中部位置，活塞控制阀包括相互密封套接的扁形滑框和扁形活塞块，扁形滑框下部嵌在变径加压管的较粗管段内且两侧面为连通孔，扁形滑框上部伸出变径加压管外且形成矩形密封腔体结构，扁形滑框底部为开口，扁形活塞块套接在扁形滑框底部开口内，扁形活塞块底部固接在翘杆长竖直杆的顶端位置，蜜蜂信息素储存箱通过细直管与变径加压管较细管段的中部相连通。

优选地，雷达具体是RCWL-0516 微波雷达感应开关设备，窄带滤波器具体是KLB-0101-1-2的150MHz窄带滤波器，比较差动电路具体是南瑞PCS-931分相差动电流保护器，触电控制电路具体是41233型电路板式继电器。

优选地，红外发射板具体是NE555调制低频发射器，其调制信号为38kHz、占空比为1/3的方波信号，电流稳流器具体是NSI50350A恒流稳流器，信号识别器具体是DSC-24信号比较器。

优选地，太阳能板依次经过光伏逆变器和稳压器与蓄电池电性连接。

优选地，广播器内储存有语音“请注意！有野象出没，可能会进村，大家注意躲避！不要靠近野象！保证安全！”

优选地，蜂鸣器连接有扩音器，并储存有群峰的嗡嗡声。

优选地，气动触发杆具体是由气筒及套接有弹簧的直杆组成，气动触发杆气筒底部设有泄压阀，泄压阀的安全气压为0.5Mpa；气动触发杆气筒的底部还设有气门嘴，气动触发杆通过气门嘴连接高压气泵，用来驱动触发后恢复气动触发杆。

优选地，蜜蜂信息素储存箱内灌有蜜蜂信息素水溶液，且蜜蜂信息素储存箱的顶部还设有加液漏斗。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的野象闯入预警系统具有识别大象与其它大型野生或饲养动物的能力，当预测到大象进入探测区域，在预警系统装有录制好的警示语音，系统驱动语音系统播放语音，提前告诫村民做好防范及时躲避。并首先通过内部比对组件区分进入监视范围内的动物，以与大象形体相近的四条腿肢体动物为主，如：马、牛、骡、驴；由于野象体积庞大，游移生活以群居居多，所以我们采用雷达探测物体反射面积，把每一个脉冲波重复周期分成若干距离门，这样每个对应的时间就等于发射脉冲的宽度。再用多普勒频率范围内的窄带滤波对信号及杂波进行过滤，让他提高精确度。窄带滤波电路组能对回波脉冲列进行积累，由它选出目标的移动路线可以得到较为精确的目标移动速度，来判定入侵动物的种类，并能分辨是群像还是独象。

2.目前常规监视大象使用的方法是视频监视，我们没有采用这种方法的原因是，目前市场尚没有视频识别大象的技术。只能靠人员操作无人机等设备进行被动跟踪，由于不知道野象的出没时间和方位，监视很难及时准确。而本实用新型的野象闯入预警系统能够自动识别大象位置并发出预警，且无人值守，准确率高，成本低，又安全。

3.本实用新型还提出一种与野象闯入预警系统相配套的驱赶触发装置，通过重力泄压导致翘杆一端翘起，从而推动并打开活塞控制阀，利用文氏管原理将蜜蜂信息素吸取后，形成带有蜜蜂信息素的喷雾，和蜂鸣器配合使用，模拟蜜蜂蜂群的信息，实现智能驱赶大象的效果，对大象基本无伤害，值得推广。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置的野象闯入预警系统的系统结构框图；

图3为本实用新型提出的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置的雷达检测示意图；

图4为本实用新型提出的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置的红外检测示意图；

图5为本实用新型提出的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置的红外发射板的表面结构示意图；

图6为本实用新型提出的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置的活塞控制阀的外观图；

图7为本实用新型提出的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置的活塞控制阀的内部结构图；

图中：安装框体1、雷达2、红外发射板3、红外接收板4、控制箱体5、广播器6、蜂鸣器7、太阳能板8、负重板9、翘杆10、活塞控制阀11、扁形滑框11-A、扁形活塞块11-B、水箱12、高压射流泵13、变径加压管14、蜜蜂信息素储存箱15、喷雾头16、气动触发杆17、铰链架18。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：

将本实用新型的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置安装在村寨的各个进出口处，同时实现对大象的驱赶和实时监测作用，参照图1-5，具体结构如下：

包括设置在安装框体1的野象闯入预警系统和设置在安装框体1下方地面上的驱赶触发装置，野象闯入预警系统包括雷达2、红外发射板3、红外接收板4、控制箱体5和广播器6，安装框体1具体是门型板框结构，雷达2设置在安装框体1顶板下表面的中部位置，且雷达2发射面为朝下的半球面状，雷达2的接收信号由高频震荡器经过一个功率放大器放大得到，雷达2的发射信号依次通过窄带滤波器和比较差动电路连接在触电控制电路的输入端，触电控制电路的输入端还电性连接有信号识别器，信号识别器电性连接有红外接收板4，触电控制电路的输出端电性连接广播器6和蜂鸣器7；红外发射板3和红外接收板4对称设置在安装框体1两个侧板的内侧表面，红外发射板3朝向红外接收板4的一侧面设有651束红外不可见光束，且当接收端接收到651束稳定红外光源后，电路不产生信号输出；651束红外不可见光束并联设置，且651束红外不可见光束由电流稳流器经过另一个功率放大器放大得到；窄带滤波器、比较差动电路、触电控制电路和信号识别器均设置在控制箱体5内，控制箱体5内还设有蓄电池，蓄电池电性连接在安装框体1顶部的太阳能板8，广播器6也设置在安装框体1的顶部位置；

参照图1、6及7，驱赶触发装置包括负重板9、翘杆10、活塞控制阀11及喷雾管系统，喷雾管系统包括水箱12、高压射流泵13、变径加压管14、蜜蜂信息素储存箱15及喷雾头16；安装框体1下方地面设有深坑，负重板9底部通过多组气动触发杆17架设在深坑内，深坑的开口通过板材密封，且负重板9顶面与地面齐平，负重板9底面的中心位置连接有翘杆10，翘杆10由短竖直杆、水平杆及长竖直杆组成，短竖直杆顶端连接在负重板9底面，水平杆铆接有铰链架18，铰链架18与短竖直杆的距离远小于铰链架18与长竖直杆的距离，长竖直杆顶端穿过深坑的板材并固接在活塞控制阀11上；水箱12固接在安装框体1顶部，水箱12底部通过水管连接高压射流泵13，高压射流泵13通过水管连接在变径加压管14较粗管段的一端位置，变径加压管14较细管段的一端通过水管连接喷雾头16，喷雾头16固设在安装框体1内侧壁的顶部位置且开口斜朝下方，活塞控制阀11设置在变径加压管14较粗管段的中部位置，活塞控制阀11包括相互密封套接的扁形滑框11-A和扁形活塞块11-B，扁形滑框11-A下部嵌在变径加压管14的较粗管段内且两侧面为连通孔，扁形滑框11-A上部伸出变径加压管14外且形成矩形密封腔体结构，扁形滑框11-A底部为开口，扁形活塞块11-B套接在扁形滑框11-A底部开口内，扁形活塞块11-B底部固接在翘杆10长竖直杆的顶端位置，蜜蜂信息素储存箱15通过细直管与变径加压管14较细管段的中部相连通。

本实用新型中的驱赶触发装置，是用来

参照图1-5，雷达2具体是RCWL-0516 微波雷达感应开关设备，窄带滤波器具体是KLB-0101-1-2的150MHz窄带滤波器，比较差动电路具体是南瑞PCS-931分相差动电流保护器，触电控制电路具体是4123T733型电路板式继电器;红外发射板3具体是NE555调制低频发射器，其调制信号为38kHz、占空比为1/3的方波信号，电流稳流器具体是NSI50350A恒流稳流器，信号识别器具体是DSC-24信号比较器。

本实用新型采用主动式红外探测技术并配合使用雷达监测，把红外光束由原来的点对点，改为矩阵排列，用两块面积为3*2米的主动红外探测板，一块为发射端，另一块为接收端，发射端由651束红外不可见光束组成，当接收端接收到651束稳定红外光源后，电路不产生信号输出；当有物体移动经过探测区域时，遮挡红外光束的正常接收。探测器在接收端通过预先设定参数，进行比对处理，当遮挡面积较小时，被遮挡的红外光束数量达不到设定值，探测器视为其他动物，不会发出预警信号。当有大象经过探测区域时，红外光束被遮挡的面积满足预警设定参数时，此时在通过雷达进一步确定其物体的类别，确认为经过探侧区域内的物体为生物特征，判定为类似大象特征时，这时在雷达一次确认的基础上二次确认后，才能发出预警信号。

参照图1，太阳能板8依次经过光伏逆变器和稳压器与蓄电池电性连接，太阳能板8用于给整个野象闯入预警系统和驱赶触发装置供电，适用于边远山区即大象的活动区域。

参照图1，广播器6内储存有语音“请注意！有野象出没，可能会进村，大家注意躲避！不要靠近野象！保证安全！”广播器6用于提醒村民，并联动周边村寨区域公共广播，播放系统预置的语音告知村民，既不伤害大象又让山寨村民提前预知大象到来，防范于未然减少损失。

参照图1，蜂鸣器7连接有扩音器，并储存有群峰的嗡嗡声。用来模拟蜜蜂蜂群飞舞的声音，以驱赶大象。

参照图1，气动触发杆17具体是由气筒及套接有弹簧的直杆组成，气动触发杆17气筒底部设有泄压阀，泄压阀的安全气压为0.5MPa；蜜蜂信息素储存箱15内灌有蜜蜂信息素水溶液，且蜜蜂信息素储存箱15的顶部还设有加液漏斗。泄压阀承压适中，人和较小体重的动物无法触发泄压阀的泄气，只有超过1吨以上的大象或其他大型动物才会触发泄压阀的的泄气，造成气动触发杆17收缩，经过翘杆10撬动，带动活塞控制阀11的扁形活塞块11-B向上滑动，形成缝隙即活塞控制阀11打开，促使高压水流经过变径加压管14，经变径加压后冲击到喷雾头16中；在变径加压管14的较细管段内，由于高速水流带来负压作用，即文丘里效应，通过细直管将蜜蜂信息素储存箱15中的水溶液吸到变径加压管14中，随高压水流一起从喷雾头16喷出，形成带有蜜蜂信息素的喷雾，用来驱赶大象。

实施例2：

将本实用新型的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置安装在山林间野象经常出没的地段，与实施例1不同的是，仅在安装框体1上设置野象闯入预警系统，不使用驱赶触发装置，避免对大象的日常生活造成侵扰，目的是对野象进行实时监测，凭声获得大象及其他大型保护动物的具体位置。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置，包括设置在安装框体（1）的野象闯入预警系统和设置在安装框体（1）下方地面上的驱赶触发装置，其特征在于，所述野象闯入预警系统包括雷达（2）、红外发射板（3）、红外接收板（4）、控制箱体（5）和广播器（6），所述安装框体（1）具体是门型板框结构，所述雷达（2）设置在安装框体（1）顶板下表面的中部位置，且雷达（2）发射面为朝下的半球面状，

所述雷达（2）的接收信号由高频震荡器经过一个功率放大器放大得到，所述雷达（2）的发射信号依次通过窄带滤波器和比较差动电路连接在触电控制电路的输入端，所述触电控制电路的输入端还电性连接有信号识别器，所述信号识别器电性连接有红外接收板（4），所述触电控制电路的输出端电性连接广播器（6）和蜂鸣器（7）；

所述红外发射板（3）和红外接收板（4）对称设置在安装框体（1）两个侧板的内侧表面，所述红外发射板（3）朝向红外接收板（4）的一侧面设有651束红外不可见光束，且当接收端接收到651束稳定红外光源后，电路不产生信号输出；651束所述红外不可见光束并联设置，且651束所述红外不可见光束由电流稳流器经过另一个功率放大器放大得到；

所述窄带滤波器、比较差动电路、触电控制电路和信号识别器均设置在控制箱体（5）内，所述控制箱体（5）内还设有蓄电池，所述蓄电池电性连接在安装框体（1）顶部的太阳能板（8），所述广播器（6）也设置在安装框体（1）的顶部位置；

所述驱赶触发装置包括负重板（9）、翘杆（10）、活塞控制阀（11）及喷雾管系统，所述喷雾管系统包括水箱（12）、高压射流泵（13）、变径加压管（14）、蜜蜂信息素储存箱（15）及喷雾头（16）；

所述安装框体（1）下方地面设有深坑，所述负重板（9）底部通过多组气动触发杆（17）架设在深坑内，所述深坑的开口通过板材密封，且所述负重板（9）顶面与地面齐平，所述负重板（9）底面的中心位置连接有翘杆（10），所述翘杆（10）由短竖直杆、水平杆及长竖直杆组成，所述短竖直杆顶端连接在负重板（9）底面，所述水平杆铆接有铰链架（18），所述铰链架（18）与短竖直杆的距离远小于铰链架（18）与长竖直杆的距离，所述长竖直杆顶端穿过深坑的板材并固接在活塞控制阀（11）上；

所述水箱（12）固接在安装框体（1）顶部，所述水箱（12）底部通过水管连接高压射流泵（13），所述高压射流泵（13）通过水管连接在变径加压管（14）较粗管段的一端位置，所述变径加压管（14）较细管段的一端通过水管连接喷雾头（16），所述喷雾头（16）固设在安装框体（1）内侧壁的顶部位置且开口斜朝下方，所述活塞控制阀（11）设置在变径加压管（14）较粗管段的中部位置，所述活塞控制阀（11）包括相互密封套接的扁形滑框（11-A）和扁形活塞块（11-B），所述扁形滑框（11-A）下部嵌在变径加压管（14）的较粗管段内且两侧面为连通孔，所述扁形滑框（11-A）上部伸出变径加压管（14）外且形成矩形密封腔体结构，所述扁形滑框（11-A）底部为开口，所述扁形活塞块（11-B）套接在扁形滑框（11-A）底部开口内，所述扁形活塞块（11-B）底部固接在翘杆（10）长竖直杆的顶端位置，所述蜜蜂信息素储存箱（15）通过细直管与变径加压管（14）较细管段的中部相连通。

2.根据权利要求1所述的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置，其特征在于，所述雷达（2）具体是RCWL-0516 微波雷达感应开关设备，窄带滤波器具体是KLB-0101-1-2的150MHz窄带滤波器，所述比较差动电路具体是南瑞PCS-931分相差动电流保护器，触电控制电路具体是4123（T73）3型电路板式继电器。

3.根据权利要求1所述的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置，其特征在于，所述红外发射板（3）具体是NE555调制低频发射器，其调制信号为38kHz、占空比为1/3的方波信号，所述电流稳流器具体是NSI50350A恒流稳流器，所述信号识别器具体是DSC-24信号比较器。

4.根据权利要求1所述的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置，其特征在于，所述太阳能板（8）依次经过光伏逆变器和稳压器与蓄电池电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置，其特征在于，所述广播器（6）内储存有语音。

6.根据权利要求1所述的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置，其特征在于，所述蜂鸣器（7）连接有扩音器，并储存有群峰的嗡嗡声。

7.根据权利要求1所述的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置，其特征在于，所述气动触发杆（17）具体是由气筒及套接有弹簧的直杆组成，所述气动触发杆（17）气筒底部设有泄压阀，泄压阀的安全气压为0.5MPa。

8.根据权利要求1所述的一种带有预警功能的山林村寨野象驱赶装置，其特征在于，所述蜜蜂信息素储存箱（15）内灌有蜜蜂信息素水溶液，且蜜蜂信息素储存箱（15）的顶部还设有加液漏斗。

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