CN215270243U - 一种双向输出多光束的激光驱鸟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双向输出多光束的激光驱鸟装置，包括云台，云台上转动设置有激光发射组件，激光发射组件包括竖直设置在云台上的激光通道及设置在激光通道内的激光发射源，激光通道远离云台的一端设有V字形的出光头，激光通道与出光头的连接处设有分束镜片，出光头包括第一出光通道和第二出光通道，第一出光通道和第二出光通道分别与激光通道连通，第一出光通道内设有第一光栅式分束镜，第二出光通道内设有第二光栅式分束镜。提高激光束照射面积的同时削弱激光束的射程，增加激光束照射到鸟类眼睛的几率，避免对附近的居民或飞行器产生不利影响，缩短云台运行的时间以及降低云台能耗，可采用能耗更低、体积更小的云台，降低成本。

Description

一种双向输出多光束的激光驱鸟装置

技术领域

本实用新型涉及激光应用技术领域，尤其涉及一种双向输出多光束的激光驱鸟装置。

背景技术

目前电力架空线路常用的鸟害防治措施主要包括人工驱逐、化学药剂驱逐、驱鸟刺、语音驱鸟器、超声波驱鸟器等方法。其中人工驱逐人力成本高昂，并且电力架空线路通常会架设在偏远的山区，不利于作业人员巡视；化学药剂驱除一般通过投放化学药剂诱使鸟类吞食使鸟类感到恶心或散发令鸟类厌恶的气味达到驱鸟的目的，而投放化学药剂会污染环境、毒杀鸟类，还会影响作业人员的身体健康，对自然环境和人类均不友好；在铁塔或线路上安装驱鸟刺则需要庞大的数量才能起到较好的驱鸟效果，成本高；语音驱鸟器和超声波驱鸟器则有效范围小，不适合大空间范围的驱鸟，且使用时间长后鸟类会产生耐受性导致驱鸟效果减弱。

市面上还出现了新型的激光驱鸟器，采用激光自动照射鸟类可以持续且有效的对鸟类进行驱逐，鸟类也不会对高亮的激光形成耐受性。现有的激光驱鸟器通常采用单束大功率激光，虽然提高了驱鸟效果但单束大功率激光的照射距离过远，造成了光污染，严重情况下还会影响飞行器飞行安全，并且单束大功率激光的覆盖范围狭窄，只能照射到小范围的特定区域，即使是设置在可转动的云台上能够直接照射到鸟类眼睛的几率也很低，导致驱鸟器的效率不高。因此需要一种双向输出多光束的激光驱鸟装置解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种覆盖面广、能够减弱光污染的双向输出多光束的激光驱鸟装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种双向输出多光束的激光驱鸟装置，包括云台，所述云台上转动设置有激光发射组件，所述激光发射组件包括竖直设置在所述云台上的激光通道及设置在所述激光通道内的激光发射源，所述激光通道远离所述云台的一端设有V字形的出光头，所述激光通道与所述出光头的连接处设有分束镜片，所述出光头包括第一出光通道和第二出光通道，所述第一出光通道和所述第二出光通道分别与所述激光通道连通，所述第一出光通道内设有第一光栅式分束镜，所述第二出光通道内设有第二光栅式分束镜。

进一步的，所述激光通道的内周壁上具有反光涂层。

进一步的，所述第一出光通道的轴线与水平方向的夹角为45°，所述第二出光通道的轴线与水平方向的夹角为45°。

进一步的，所述第一光栅式分束镜远离所述分束镜片的一侧还设有第一聚光镜片，所述第一聚光镜片与所述第一光栅式分束镜间隔设置。

进一步的，所述第二光栅式分束镜远离所述分束镜片的一侧还设有第二聚光镜片，所述第二聚光镜片与所述第二光栅式分束镜间隔设置。

进一步的，所述激光通道在所述云台上可升降设置。

进一步的，所述云台包括气缸，所述气缸的输出端与所述激光通道相配合。

进一步的，所述云台包括步进电机，所述步进电机的输出端与所述激光发射组件配合。

进一步的，所述激光发射源发射的激光束为波长为530-556nm的绿色激光束。

进一步的，所述激光发射源发射的激光束为波长为630-671nm的红色激光束。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的双向输出多光束的激光驱鸟装置的激光发射组件具有V字形的出光头，激光发射源发出的激光束经分束镜片分为两束，两束激光束分别进入出光头的两个出光通道，并被第一光栅式分束镜和第二光栅式分束镜分为多束，提高激光束照射面积的同时大大削弱了激光束的射程，增加激光束照射到鸟类眼睛的几率，避免对附近的居民或飞行器产生不利影响，同时从出光头中出射的激光束朝向两个方向，云台驱动激光发射组件转动180°即可使激光束的照射面积覆盖360°，大大缩短云台运行的时间以及降低云台能耗，可采用能耗更低、体积更小的云台，进而降低成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的双向输出多光束的激光驱鸟装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的双向输出多光束的激光驱鸟装置中云台的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的双向输出多光束的激光驱鸟装置中云台的部分结构示意图；

图4为本实用新型实施例一的双向输出多光束的激光驱鸟装置中云台的部分结构的剖视图。

标号说明：

1、处理器；2、多普勒雷达组件；3、光照强度感应组件；4、无线数传组件；5、云台；51、云台控制组件；52、激光控制组件；53、摄像机；54、频闪发生器；6、电源组件；7、远程控制终端；8、激光发射组件；81、激光通道；82、激光发射源；83、出光头；831、第一出光通道；832、第二出光通道；84、分束镜片；85、第一光栅式分束镜；86、第二光栅式分束镜；87、第一聚光镜片；88、第二聚光镜片；89、反射镜片。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图4，一种双向输出多光束的激光驱鸟装置，包括云台5，所述云台5上转动设置有激光发射组件8，所述激光发射组件8包括竖直设置在所述云台5上的激光通道81及设置在所述激光通道81内的激光发射源82，所述激光通道81远离所述云台5的一端设有V字形的出光头83，所述激光通道81与所述出光头83的连接处设有分束镜片84，所述出光头83包括第一出光通道831和第二出光通道832，所述第一出光通道831和所述第二出光通道832分别与所述激光通道81连通，所述第一出光通道831内设有第一光栅式分束镜85，所述第二出光通道832内设有第二光栅式分束镜86。

本实用新型的结构原理简述如下：双向输出多光束的激光驱鸟装置包括云台5及转动设置在云台5上的激光发射组件8，其中激光发射组件8包括竖直的激光通道81及设置在激光通道81内的激光发射源82，激光通道81的端部设置V字形的出光头83，出光头83包括朝向两个不同方向的第一出光通道831和第二出光通道832，且激光通道81与出光头83的连接处设有分束镜片84、第一出光通道831内设有第一光栅式分束镜85、第二出光通道832内设有第二光栅式分束镜86，激光发射源82发出的激光束经分束镜片84分成两束，两束激光束分别进入第一出光通道831和第二出光通道832并分别被第一光栅式分束镜85和第二光栅式分束镜86分为多束，进而提高激光束的覆盖面积以及削弱激光束的射程，同时出光头83中射出的激光束朝向两个方向，因而云台5驱动激光发射组件8转动180°即可使激光束覆盖360°。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的双向输出多光束的激光驱鸟装置提高了激光束照射面积的同时大大削弱了激光束的射程，增加激光束照射到鸟类眼睛的几率，避免对附近的居民或飞行器产生不利影响，同时大大缩短云台5运行的时间以及降低云台5能耗，可采用能耗更低、体积更小的云台5，进而降低成本。

进一步的，所述激光通道81的内周壁上具有反光涂层。

由上述描述可知，在激光通道81的内周壁上设置反光涂层以减少激光束传输过程中产生的损失，并使激光束汇集到分束镜片84处。

进一步的，所述第一出光通道831的轴线与水平方向的夹角为45°，所述第二出光通道832的轴线与水平方向的夹角为45°。

由上述描述可知，将第一出光通道831的方向和第二出光通道832的方向设置为向上45°利于提高从出光通道中射出的激光束的覆盖面积。

进一步的，所述第一光栅式分束镜85远离所述分束镜片84的一侧还设有第一聚光镜片87，所述第一聚光镜片87与所述第一光栅式分束镜85间隔设置。

进一步的，所述第二光栅式分束镜86远离所述分束镜片84的一侧还设有第二聚光镜片88，所述第二聚光镜片88与所述第二光栅式分束镜86间隔设置。

由上述描述可知，出光通道内还设有聚光镜片将分束镜片分出的多个激光束聚焦，使出光头83中射出的激光束具有一定的亮度和射程以确保驱鸟效果。

进一步的，所述激光通道81在所述云台5上可升降设置。

进一步的，所述云台5包括气缸，所述气缸的输出端与所述激光通道81相配合。

由上述描述可知，通过气缸驱动激光通道81在云台5上升降以调整出光头83的位置，进而调整激光束照射的位置，并扩大激光束的覆盖面积。

进一步的，所述云台5包括步进电机，所述步进电机的输出端与所述激光发射组件8配合。

由上述描述可知，通过设置步进电机驱动激光发射组件8在云台5上稳定转动。

进一步的，所述激光发射源82发射的激光束为波长为530-556nm的绿色激光束。

进一步的，所述激光发射源82发射的激光束为波长为630-671nm的红色激光束。

由上述描述可知，激光发射源82发射鸟类较为敏感的绿色和红色激光束以提高驱鸟效果，同时使用一段时间后可更换激光束的颜色以防止附近的鸟类出现耐受性。

实施例一

请参照图1至图4，本实用新型的实施例一为：一种双向输出多光束的激光驱鸟装置，安装于电力架空线路的铁塔及铁塔附近，通过发射激光照射鸟类的眼睛将鸟类驱离电力架空线路附近，防止鸟类在电力架空线路附近活动、筑巢影响电力线路正常运行。

如图1所示，所述双向输出多光束的激光驱鸟装置包括处理器1、多普勒雷达组件2、光照强度感应组件3、无线数传组件4、电源组件6及三个云台5，所述多普勒雷达组件2、所述光照强度感应组件3、所述无线数传组件4、所述电源组件6及所述云台5分别与所述处理器1电性连接，且所述处理器1、所述多普勒雷达组件2、所述光照强度感应组件3和所述无线数传组件4均设置在主控机箱内，所述云台5上设有激光发射组件8，且三个所述云台5安装在铁塔上或铁塔附近的不同位置，以使三个所述激光发射组件8的覆盖范围相互补充，避免出现死角，同时无需设置多个主控机箱及所述处理器1等组件以减少所述双向输出多光束的激光驱鸟装置的安装成本。

具体的，所述处理器1为单片机，可选型号为STM32L0的单片机，具有优良的运算能力的同时功耗低。

所述多普勒雷达组件2用于向附近的空中发射脉冲波以感应正在活动的鸟类，并判断鸟类相对于多普勒雷达组件2的距离以及移动速度，并将鸟类的活动信息传递至所述处理器1，进而所述处理器1驱动相应的所述云台5对鸟类进行驱赶。

所述光照强度感应组件3包括光敏电阻，通过所述光敏电阻对环境光照强度进行感应，进而将环境光照强度数据发送至所述处理器1，所述处理器1根据环境光照强度对所述激光发射组件8的功率进行调整，使所述激光发射组件8发出的激光的亮度与当前环境的亮度适应，避免所述激光发射组件8发出的激光强度过低导致无法赶走鸟类，或激光的强度过高导致浪费电力。

所述无线数传组件4可选用型号为N10SG的NB-IoT无线通信模组，所述无线数传组件4可与远程服务器建立通讯并获取当前地区的时间、季节以及天气情况等信息，并上传当前地区的鸟类活动情况，提供给远程控制终端预测当前地区的鸟害程度，形成鸟害时间和地域的分布图，所述处理器1根据预测的鸟害程度调整所述激光发射组件8的启动次数以及启动频率，当鸟类活动频繁时所述激光发射组件8的启动次数和频率增加，当鸟类活动减少时所述激光发射组件8的启动次数和频率可随之减少。

详细的，所述电源组件6包括相连的太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板、所述蓄电池和所述处理器1依次连通，所述太阳能电池板采用单晶硅制成，通过所述太阳能电池板将太阳能转换为电能并储存在所述蓄电池中，以支持所述双向输出多光束的激光驱鸟装置全天不间断运行，并且采用太阳能利于将所述双向输出多光束的激光驱鸟装置设置在不方便取电的偏远地区，使所述双向输出多光束的激光驱鸟装置可长期稳定运行。

所述处理器1与所述多普勒雷达组件2之间、所述处理器1与所述光照强度感应组件3之间、所述处理器1与所述无线数传组件4之间及所述处理器1与所述云台5之间还设有电源控制器，所述电源控制器用于控制所述双向输出多光束的激光驱鸟装置各个组件的通断，便于作业人员对所述双向输出多光束的激光驱鸟装置进行管理。

优选的，还可以通过远程控制终端7与所述无线数传组件4建立通讯，并通过所述远程控制终端7对所述双向输出多光束的激光驱鸟装置进行参数调整、故障排查以及程序升级等操作，使作业人员无需到达安装所述双向输出多光束的激光驱鸟装置的现场即可对所述双向输出多光束的激光驱鸟装置进行调试，所述远程控制终端7可选用智能手机、电脑等。

如图2所示，所述云台5还包括与所述处理器1电性连接的云台控制组件51和与所述激光发射组件8电性连接的激光控制组件52，所述云台控制组件51与所述激光控制组件52接通，所述云台控制组件51接收到所述处理器1发送的指令后向所述激光控制组件52发出指令，实现对所述激光发射组件8发射的激光束的功率、发射次数以及发射频率进行调整，实现智能化驱鸟。

所述云台5还包括与所述云台控制组件51电性连接的摄像机53，所述摄像机53用于拍摄所述双向输出多光束的激光驱鸟装置附近的图像并将采集的图像记录通过所述无线数传组件4发送至远程服务器，作业人员即可根据所述摄像机53采集的图像分析当地鸟类活动情况以判断鸟害程度，进而作业人员可根据实际情况对所述双向输出多光束的激光驱鸟装置的参数设置进行适当的修改，以确保所述双向输出多光束的激光驱鸟装置起到最佳的驱鸟效果。

优选的，所述云台5还包括频闪发生器54，当所述激光发射组件8运行时，所述云台5本身处于所述激光发射组件8发射的激光束的覆盖范围之外，因此在所述云台5上设置频闪发生器54驱赶停留在所述云台5上的鸟类，同时可以避免鸟类活动导致所述云台5损坏，利于延长所述云台5的使用寿命。

如图3和图4所示，所述激光发射组件8包括竖直设置在所述云台5上的激光通道81，所述激光通道81内设有激光发射源82，所述激光通道81远离所述云台5的一端设有V字形的出光头83，所述出光头83包括第一出光通道831和第二出光通道832且所述第一出光通道831和所述第二出光通道832分别与所述激光通道81连通，所述激光通道81与所述出光头83的连接处设有分束镜片84，所述第一出光通道831内设有第一光栅式分束镜85，所述第二出光通道832内设有第二光栅式分束镜86。

在本实施例中，所述第一出光通道831的轴线与水平方向的夹角为45°，所述第二出光通道832的轴线与水平方向的夹角为45°，所述激光通道51的内周壁上设有反射镜镜片89。所述激光发射源82产生的激光束沿与水平方向呈45°角的方向射入所述反射镜片89，激光束经所述反射镜片89反射后沿与水平方向呈45°角的方向射入所述分束镜片84，并在所述分束镜片84的作用下分成两束，两束激光束与水平方向的夹角均为45°，使两束激光束分别沿所述第一出光通道831和所述第二出光通道832到达所述第一光栅式分束镜85和所述第二光栅式分束镜86，在所述第一光栅式分束镜85和所述第二光栅式分束镜86的作用下分成若干束激光束并穿过所述出光头83发射到外部环境中。

详细的，在所述分束镜片84、所述第一光栅式分束镜85和所述第二光栅式分束镜86的作用下将所述激光发射源82产生的激光束分成多束并扩散，提高激光束的覆盖面积、增加激光束照射到鸟类眼睛的几率的同时削弱了激光束的射程，避免驱鸟时造成光污染影响周围居民的生活或对空中的飞行器造成干扰。且从所述出光头83中射出的激光束朝向两个方向，所述云台5驱动所述激光发射组件8转动180°即可使激光束覆盖360°，大大降低所述云台5的运行时间以及功耗，同时提高所述激光发射组件8的扫射速度，确保激光束能够跟随行动迅速的鸟类移动，提高驱鸟效果。

优选的，所述第一出光通道831远离所述激光通道81的一端设有第一聚光镜片87，所述第一聚光镜片87与所述第一光栅式分束镜85间隔设置，所述第二出光通道832远离所述激光通道81的一端设有第二聚光镜片88，所述第二聚光镜片88与所述第二光栅式分束镜86间隔设置，通过设置所述第一聚光镜片87使穿过所述第一光栅式分束镜85的多束激光束聚焦、设置所述第二聚光镜片88使穿过所述第二光栅式分束镜86的多束激光束聚焦，使从所述出光头83中射出的激光束具有一定的射程和亮度，防止激光束经过所述第一光栅式分束镜85和所述第二光栅式分束镜86后射程和亮度过低导致驱鸟效果下降。

所述激光通道81的内周壁上还具有反光涂层，使所述激光发射源82产生的激光束集中至所述分束镜片84，减少激光束在传导过程中的损失，使激光束在传导过程中保持亮度。

具体的，所述云台5上设有驱动所述激光通道81升降的气缸，通过所述气缸驱动所述激光通道81升降即可带动所述出光头83升降，进而改变从所述出光头83中射出的激光束的覆盖范围，使激光束的覆盖范围更广。所述云台5上还设有驱动所述激光发射组件8转动的步进电机，所述步进电机的输出端与所述激光发射组件8配合以带动所述激光发射组件8转动，使从所述出光头83中射出的激光束能够扫射周围的环境以达到驱鸟的效果。

可选的，所述激光发射源82产生波长为530-556nm的绿色激光束或波长为630-671nm的红色激光束，鸟类的眼睛对绿色激光束和红色激光束较为敏感，因此绿色激光束和红色激光束具有更好的驱鸟效果。并且可通过所述激光控制组件52不定期更换所述激光发射源82发出的激光束的波长，避免在所述双向输出多光束的激光驱鸟装置周边活动的鸟类对激光束产生耐性导致驱鸟效果下降。

综上所述，本实用新型提供的双向输出多光束的激光驱鸟装置在提高驱鸟效果的同时避免了对附近的居民或飞行器产生不利影响，扫射速度快、照射到鸟类眼睛的几率高，大大缩短了云台的运行时间以及降低了云台能耗，可采用能耗更低、体积更小的云台，进而降低成本。

以上所述仅为本实用新型的实施例，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同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种双向输出多光束的激光驱鸟装置，包括云台，其特征在于：所述云台上转动设置有激光发射组件，所述激光发射组件包括竖直设置在所述云台上的激光通道及设置在所述激光通道内的激光发射源，所述激光通道远离所述云台的一端设有V字形的出光头，所述激光通道与所述出光头的连接处设有分束镜片，所述出光头包括第一出光通道和第二出光通道，所述第一出光通道和所述第二出光通道分别与所述激光通道连通，所述第一出光通道内设有第一光栅式分束镜，所述第二出光通道内设有第二光栅式分束镜。

2.根据权利要求1所述的双向输出多光束的激光驱鸟装置，其特征在于：所述激光通道的内周壁上具有反光涂层。

3.根据权利要求1所述的双向输出多光束的激光驱鸟装置，其特征在于：所述第一出光通道的轴线与水平方向的夹角为45°，所述第二出光通道的轴线与水平方向的夹角为45°。

4.根据权利要求1所述的双向输出多光束的激光驱鸟装置，其特征在于：所述第一光栅式分束镜远离所述分束镜片的一侧还设有第一聚光镜片，所述第一聚光镜片与所述第一光栅式分束镜间隔设置。

5.根据权利要求1所述的双向输出多光束的激光驱鸟装置，其特征在于：所述第二光栅式分束镜远离所述分束镜片的一侧还设有第二聚光镜片，所述第二聚光镜片与所述第二光栅式分束镜间隔设置。

6.根据权利要求1所述的双向输出多光束的激光驱鸟装置，其特征在于：所述激光通道在所述云台上可升降设置。

7.根据权利要求6所述的双向输出多光束的激光驱鸟装置，其特征在于：所述云台包括气缸，所述气缸的输出端与所述激光通道相配合。

8.根据权利要求1所述的双向输出多光束的激光驱鸟装置，其特征在于：所述云台包括步进电机，所述步进电机的输出端与所述激光发射组件配合。

9.根据权利要求1所述的双向输出多光束的激光驱鸟装置，其特征在于：所述激光发射源发射的激光束为波长为530-556nm的绿色激光束。

10.根据权利要求1所述的双向输出多光束的激光驱鸟装置，其特征在于：所述激光发射源发射的激光束为波长为630-671nm的红色激光束。

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