CN215012986U - 一种驱鸟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驱鸟装置，包括：电源充放电模块，电源充放电模块用于为驱鸟装置供电；检测模块，检测模块用于检测鸟类位置以及采集环境声音；通讯模块，通讯模块用于向外部监控设备发送鸟类位置和环境声音以及接收外部监控设备的控制指令；驱鸟模块，驱鸟模块包括超声波喇叭、频闪灯以及音频模拟单元；主控模块，主控模块用于分析鸟类位置以及环境声音，主控模块定时驱动或根据分析结果驱动所述驱鸟模块工作。本驱鸟装置能基本识别鸟类大小情况，鸟类的活动情况以及驱鸟效果自检查，当驱鸟效果不佳时，设备自动更换驱鸟方式，并记录驱鸟效果，能够适应各种复杂的工作环境，降低环境因素对驱鸟装置的干扰。

Description

一种驱鸟装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统领域，尤其涉及一种驱鸟装置。

背景技术

鸟害是长期威胁电力系统(高压输电铁塔、电力系统等)安全运行的隐患之一，其危害主变表现在：(1)鸟类在电力系统中筑巢，鸟巢、树枝等杂物在大风下易飘落至带电设备上，造成电力设备短路跳闸；(2)鸟类在设备上排泄，排泄物降低设备绝缘水平，易造成闪络事故。

目前，电力系统防鸟害的手段主要包括：(1)每年3月份至5月份开展防鸟害巡视，巡视周期为3天一巡；(2)部分电力系统安装有驱鸟器，其典型的驱鸟方式包括防生物驱鸟、鸟网、鸟刺、驱鸟剂、煤气炮、风车式驱鸟器、电磁式驱鸟器、灯光驱鸟器、声音驱鸟器、超声波驱鸟器等等。然而，目前电力系统中现有的驱鸟方式均存在一定的局限性：(1)风车式、电磁式驱鸟器已被实践证明驱鸟效果并不理想，主要原因是风车式驱鸟器在阳光光线较弱时驱鸟效果降低，而鸟类的活跃时间恰恰是清晨、黄昏等光线较弱的时间；而电磁式驱鸟器的驱鸟效果则一直无法得到有效验证；(2)驱鸟剂无法作为常规的驱鸟方式，原因是驱鸟剂为化学制剂，需要频繁更换，费时费力；(3)新型驱鸟器则由于技术不成熟而限制了其应用范围，如未考虑到鸟类适应性、驱鸟器使用是否扰民、所在环境对驱鸟器的影响等，最终无法实际应用。

目前公认有效的驱鸟方式包括光线驱鸟(如风车式驱鸟器、激光驱鸟器等)、声音驱鸟(如模拟猛禽叫声等)、超声波驱鸟(如近年来出现的超声波驱鸟器)。然而在实际应用过程中基于上述原理的驱鸟器要么驱鸟效果不佳，要么存在使用缺陷。其主要原因是：(1)没有较为深入地研究鸟类的活动规律；(2)没有结合使用环境考虑驱鸟器的设计(市面上的产品大多为通用型，实际上不同场合对功能的需求应该有所不同)；(3)没有通过实测确定最优驱鸟方式。

实用新型内容

为克服现有技术的缺点，本实用新型目的在于提供一种环境适应性强、驱鸟效率高的驱鸟装置。

本实用新型通过以下技术措施实现的，包括：电源充放电模块，所述电源充放电模块用于为所述驱鸟装置供电；检测模块，所述检测模块用于检测鸟类位置以及采集环境声音；通讯模块，所述通讯模块用于向外部监控设备发送所述鸟类位置和所述环境声音以及接收所述外部监控设备的控制指令；驱鸟模块，所述驱鸟模块包括超声波喇叭、频闪灯以及音频模拟单元；主控模块，所述主控模块用于分析所述鸟类位置以及环境声音，所述主控模块定时驱动或根据所述分析结果驱动所述驱鸟模块工作。

作为一种优选方式，所述检测模块包括微波雷达以及麦克风单元。

作为一种优选方式，所述微波雷达包括微波发射电路、微波接收电路以及微波信号放大电路；所述麦克风单元包括高增益麦克风以及麦克风信号放大电路。

作为一种优选方式，所述电源充放电模块包括太阳能板、锂离子电池以及电源充放电管理电路。

作为一种优选方式，所述音频模拟单元包括语音芯片、音频功放电路以及大功率喇叭，所述语音芯片内集成若干种声音，所述主控模块控制所述音频模拟单元变化性播放音频。

作为一种优选方式，所述主控模块经超声波驱动电路向所述超声波喇叭输出可变频率。

作为一种优选方式，所述主控模块包括系统定时单元，所述系统定时单元用于定时启动和关闭所述驱鸟模块。

作为一种优选方式，驱鸟装置还包括遥控信号接收电路和遥控器，所述遥控器用于远程控制所述驱鸟装置。

本实用新型提供的一种驱鸟装置，具备以下有益效果：(1)驱鸟装置智能识别并学习：驱鸟装置根据分析微波雷达和麦克风单元采集的环境声音信号能基本识别鸟类大小情况，鸟类的活动情况以及驱鸟效果自检查，当驱鸟效果不佳时，设备自动更换驱鸟方式，并记录驱鸟效果，当下次有“同种”鸟类活动时优先采用最有效的驱鸟模式，驱鸟更为高效；(2)环境自适应，微波雷达及麦克风单元能够适应各种复杂的工作环境，降低环境因素对驱鸟装置的干扰，麦克风单元：当驱鸟器处于嘈杂的环境时，自动过滤呈周期性的环境噪声，以避免环境噪声对本装置造成干扰；微波雷达：在本装置雷达探测范围内有长时间周期性或短时偶发性物体运动时(如掠过的飞鸟，周期性活动的设备等)，主控MCU自动过滤该类干扰信号，更精准的识别鸟类活动，减少误报情况，提高驱鸟效果；(3)具备通讯功能，可与后台服务器(或外部监控设备)通信，能够获取检测模块的触发数据，且本装置可远程升级更新；(4)可控性强：任意工作时间及时间段、驱鸟模块中任意驱鸟单元均可单独调整。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构框图；

图2为本实用新型实施例的工作原理示意图图；

图3为本实用新型实施例的驱鸟逻辑示意图。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种驱鸟装置，参考图1至图3，包括：电源充放电模块，电源充放电模块用于为驱鸟装置供电；检测模块，检测模块用于检测鸟类位置以及采集环境声音；通讯模块，通讯模块用于向外部监控设备发送鸟类位置和环境声音以及接收外部监控设备的控制指令；驱鸟模块，驱鸟模块包括超声波喇叭、频闪灯以及音频模拟单元；主控模块，主控模块用于分析鸟类位置以及环境声音，主控模块定时驱动或根据分析结果驱动所述驱鸟模块工作。

具体的，主控模块为主控MCU，主控模块还包括有系统定时模块，检测模块包括微波雷达以及麦克风单元，其中，微波雷达包括微波发射电路、微波接收电路以及微波信号放大电路，麦克风单元包括高增益麦克风以及麦克风信号放大电路，其工作原理是：检测模块发射微波，微波是波长很短的无线电波，其方向性强，速度近乎于光速，微波遇到物体时会造成无线电波反射，再由雷达接收，当有鸟类在微波的感应范围内移动时，检测模块则向主控MCU输出相应的信号；麦克风单元用于环境声音检测，鸟类活动难免会发出包括但不限于鸟鸣、翅膀扇动等声音，麦克风单元检测到环境声音时，则会输出信号至主控MCU；雷达探测范围广，且具有方向性，麦克风检测距离较近，两者加以辅助以达到更好的探测效果。

电源充放电模块包括太阳能板、锂离子电池以及电源充放电管理电路，太阳能板转化光辐射为电能为锂电池电池充电同时为本驱鸟装置供电，锂离子电池为储能装置，当太阳光充足时，太阳能板转换的电能远大于本装置消耗的电能，此时富余的电能存储于锂离子电池以备无阳光(夜间、阴雨天)时为本装置供电，保持设备的不间断工作。电源充放电管理电路实时检测本装置用电情况，及时管控各功能模块电源以及监测锂电池充放电状态，保证锂电池不过充、不过放，以保障锂离子电池安全的为设备提供能源。

超声波喇叭由主控MCU输出17至40KHz的可变频率，经过超声波驱动电路对其信号幅值增大驱动本超声波喇叭发出超声波；频闪灯由主控MCU输出信号经频闪灯驱动电路进行信号放大器移驱动频闪灯(高亮LED)发光；音频模拟单元包括语音芯片、音频功放电路以及大功率喇叭，语音芯片内集成若干种声音(如大型猛禽叫声、各类枪声、鞭炮声等)，主控模块控制音频模拟单元变化性播放音频，播放音频可随时变化以避免鸟类产生适应性。

通讯模块包括全网通4G模块，支持中国联通、中国移动、中国电信三大运营商的2G/3G/4G网络，使用通讯模块的实现外部监控设备远程控制、监控本装置运行状态。通过后台监控驱鸟装置的驱鸟频率以判断鸟类的活动状态，根据不同环境远程配置驱鸟装置的驱鸟方式、驱鸟频率等。同时，通过通讯模块本装置也具备远程升级功能，产品升级更新更加方便，提高产品实用性。

本驱鸟装置还包括遥控信号接收电路，可通过遥控器对本驱鸟装置进行控制。

本驱鸟装置的工作原理及工作过程：装置上电同时启动检测模块；麦克风单元检测环境声音并将信号输入主控MCU；主控MCU分析环境声音，排除环境噪音并识别鸟类活动声音，分析鸟类大小及数量；微波雷达检测鸟类位置并将相应信号输入主控MCU，主控MCU会根据雷达特性(物体针对雷达相向运动时信号输出频率变高，反之频率变低，物体体积越大则信号幅值越高)分析输入信号频率及幅值的变化关系以判断当前环境鸟类的活动情况以及飞鸟种类(大型或小型鸟类)；主控MCU根据检测结果判定的鸟类大小及种类情况选择驱鸟方式(即选择性启动频闪灯或音频模拟单元或超声波喇叭中的一种或多种)；在驱鸟模块启动时，检测模块持续工作，主控MCU分析驱鸟效果，并在驱鸟效果较弱时，变换驱鸟方式；主控MCU记录驱鸟效果，并在下次检测判断为同种鸟类活动时，选择最有效的驱鸟方式。

本主控模块还包括有系统定时单元，设置系统定时单元以根据不同环境的鸟类活动情况配置不同的定时驱鸟方案，本装置配置有高峰模式、常规模式、夜间模式三种驱鸟模式，不同模式可配置不同的驱鸟方案。在本案中，高峰模式间隔5分钟执行一次驱鸟程序，常规模式间隔15分钟执行一次驱鸟程序，夜间模式间隔30分再执行一次驱鸟程序，白天时驱鸟关闭频闪灯，夜间驱鸟再打开以节省电能，若驱鸟装置设置于居民区附近时可关闭音效模拟单元避免扰民，夜间时关闭检测模块减少电能损耗等。具体可以是，超声波喇叭于清晨(6时至8时)及黄昏(6时至20时)工作5分钟，停止5分钟，其余时间工作2分钟，停止15分钟；频闪灯驱鸟功能于白天(6时至18时)关闭，夜间(18时至次日6时)开启；检测模块于白天(5时至21时)开启，夜间(21时至次日5时)关闭。本设备的高峰模式时间段、各模式定时驱鸟间隔时间、驱鸟模块都可单独设置、打开与关闭，更智能化。

本驱鸟装置是基于4G通讯的驱鸟装置，具备以下功能：(1)驱鸟装置智能识别并学习：驱鸟装置根据分析微波雷达和麦克风单元采集的环境声音信号能基本识别鸟类大小情况，鸟类的活动情况以及驱鸟效果自检查，当驱鸟效果不佳时，设备自动更换驱鸟方式，并记录驱鸟效果，当下次有“同种”鸟类活动时优先采用最有效的驱鸟模式，驱鸟更为高效；(2)环境自适应，微波雷达及麦克风单元能够适应各种复杂的工作环境，降低环境因素对驱鸟装置的干扰，麦克风单元：当驱鸟器处于嘈杂的环境时，自动过滤呈周期性的环境噪声，以避免环境噪声对本装置造成干扰；微波雷达：在本装置雷达探测范围内有长时间周期性或短时偶发性物体运动时(如掠过的飞鸟，周期性活动的设备等)，主控MCU自动过滤该类干扰信号，更精准的识别鸟类活动，减少误报情况，提高驱鸟效果；(3)具备通讯功能，可与后台服务器(或外部监控设备)通信，能够获取检测模块的触发数据，且本装置可远程升级更新；(4)可控性强：任意工作时间及时间段、驱鸟模块中任意驱鸟单元均可单独调整。

以上是对本实用新型一种驱鸟装置进行的阐述，用于帮助理解本实用新型，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种驱鸟装置，其特征在于，包括：电源充放电模块，所述电源充放电模块用于为所述驱鸟装置供电；检测模块，所述检测模块用于检测鸟类位置以及采集环境声音；通讯模块，所述通讯模块用于向外部监控设备发送所述鸟类位置和所述环境声音以及接收所述外部监控设备的控制指令；驱鸟模块，所述驱鸟模块包括超声波喇叭、频闪灯以及音频模拟单元；主控模块，所述主控模块用于分析所述鸟类位置以及环境声音，所述主控模块定时驱动或根据分析结果驱动所述驱鸟模块工作。

2.根据权利要求1所述的一种驱鸟装置，其特征在于，所述检测模块包括微波雷达以及麦克风单元。

3.根据权利要求2所述的一种驱鸟装置，其特征在于，所述微波雷达包括微波发射电路、微波接收电路以及微波信号放大电路；所述麦克风单元包括高增益麦克风以及麦克风信号放大电路。

4.根据权利要求1所述的一种驱鸟装置，其特征在于，所述电源充放电模块包括太阳能板、锂离子电池以及电源充放电管理电路。

5.根据权利要求1所述的一种驱鸟装置，其特征在于，所述音频模拟单元包括语音芯片、音频功放电路以及喇叭，所述语音芯片内集成若干种声音，所述主控模块控制所述音频模拟单元变化性播放音频。

6.根据权利要求1所述的一种驱鸟装置，其特征在于，所述主控模块经超声波驱动电路向所述超声波喇叭输出可变频率。

7.根据权利要求1所述的一种驱鸟装置，其特征在于，所述主控模块包括系统定时单元，所述系统定时单元用于定时启动和关闭所述驱鸟模块。

8.根据权利要求1所述的一种驱鸟装置，其特征在于，驱鸟装置还包括遥控信号接收电路和遥控器，所述遥控器用于远程控制所述驱鸟装置。

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