CN2647064Y - 高压输电杆塔自动多样本不重复声波防鸟害装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于高压输电杆塔上的自动多样本不重复声波防鸟害装置，属动物的惊吓装置。本实用新型包括机箱、太阳能电池板、功放及声波鸣响换能器、传感器及由太阳能电池供电的电气控制线路等，其特点是在电气控制线路中具有的多样本声波存播器可以存储无数个多样本不重复的不同驱鸟声音信号。每当有鸟侵入高压输电杆塔时，即可自动播放不重复的驱鸟声响，克服了已有驱鸟装置只能发出单一声音信号最终导致驱鸟失效的后果。同时本实用新型减少了大量硬件设备，降低了成本，使用灵活方便，长期使用可从根本上杜绝输电线路的鸟害，同时又保护了鸟类，维持了生态平衡，具有广泛的应用前景和显著的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于高压输电杆塔上的自动多样本不重复声波防鸟害装置，属动物的惊吓装置。
背景技术
鸟类在自然界占有重要一席，由于生态环境的不断改进，鸟类的数量大量增加。随着国民经济的高速发展，输配电系统中输电线路越来越多，这些线路分布于城乡各地，电力系统高压输电杆塔自然成为鸟类经常光顾栖息的场所。由于鸟类活动引起输电线路的故障时有发生，严重危及输电线路的安全运行，造成巨大的经济损失。
为防止鸟害的发生经常采用在悬垂的绝缘子上方加防护罩，例如“塑料防鸟罩”、“驱鸟针板”等防止闪络，或采用惊吓的方法防止鸟的接近，例如用“旋转风车”、“牛眼窗”、“反射光线”等惊吓方式把鸟从杆塔上赶走，其效果都是短期的。最近又出现一些音响驱鸟装置，有的采用时钟电路定时反复发出驱鸟声音，驱鸟效果欠佳；有的硬件设备复杂，推广使用不方便，不易架设在高压输电杆塔上；有的当鸟类在输电线路杆塔附近活动时发出重复的单一的声音信号达到驱鸟的目的，短期内有一定驱鸟效果，但随着时间的推移，由于鸟类的“模仿能力”，会使鸟类逐渐适应这一声音环境，驱鸟效果明显下降，直至最后无效。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述不足，提供一种高压输电杆塔自动多样本不重复声波防鸟害装置，这种防鸟害装置可以发出多样本不重复的驱鸟声音信号(包含超声波和次声波)，保持驱鸟效果长期有效。
本实用新型的目的是采用以下技术方案实现的：这种高压输电杆塔自动多样本不重复声波防鸟害装置，包括机箱、太阳能电池板、功放及声波鸣响换能器、传感器、连接固定装置以及装在机箱内的由太阳能电池供电的电气控制线路，其特点是太阳能电池板经连接架与机箱固定连接；传感器的输出端与智能控制器电连接，智能控制器与多样本声波存播器电连接，多样本声波存播器的输出端与功放及声波鸣响换能器电连接。
传感器选用由热释红外探测元件、滤光镜片、菲涅尔透镜组成的热释红外传感器。这类传感器是非接触式传感器，灵敏度高，感知空间区域范围宽。在杆塔上产生鸟害的各区域空间可安装多支传感器，当鸟飞临杆塔数米外还没有落在杆塔时，即可被传感器感知并产生一个控制信号，该控制信号经智能控制器启动多样本声波存播器工作。
多样本声波存播器由至少1片采用多电平直接模拟量存储技术的语音集成芯片组成。事先将多样本不重复的声音信号存储在该芯片内的闪烁存储器中。这种芯片所存储的声波信息，在断电情况下可保存100年，所存储的声波信息可根据实际需要更换不同的新的样本重新录入，芯片理论寿命可反复擦录10万次。存储信息的时间可达数分钟或十数分钟。一片芯片不足时，还可多片级连，以增加存储的声音信号的不重复性。
智能控制器由任意一种单片机构成。当单片机收到某一方向的传感器的信号后，立即驱动对应的功率放大电路和声波鸣响换能器(例如喇叭、超声波或次声波传播器)播放存储在多样本声波存播器中某一个样本的声音信号。如果在这次播放中，又有另外不同方向的被保护空间有鸟飞入，智能控制器可同时增加驱动相对应方向的声波鸣响换能器工作，增强鸣响功率进一步增强驱鸟效果。一次鸣响时间10-15秒。
下一次再有鸟类侵入时，将按上述工作过程播放存储在多样本声波存播器中的下一个不同样本的声音信号。这样，在每一次鸟类侵入后，所播放的声音信号的样本都不相同，从而克服了现有驱鸟装置只能发出单一声音信号最终导致驱鸟效果无效的后果。而且由于鸟类的“模仿能力”多样本不重复的声音信号还训练了鸟类，使鸟类形成高压输电杆塔区间“不可飞入”的条件反射，从而从根本上实现了防鸟害装置的长期有效性。
本实用新型的有益效果十分明显：由于可将鸟类的“危险、惊恐、逃离、死亡”之类的鸣叫声，或鸟类天敌的鸣叫声，或必要的不同的可防鸟的声音或声波(包括超声波或次声波)等所谓多样本的不同声音信号事先录入多样本声波存播器的芯片中，当有鸟侵入时依次或选择播放，有效的解决了由于鸟类“模仿能力”而造成的驱鸟失效问题，而且减少了大量硬件设备，降低了成本，使用灵活方便，长期使用可从根本上杜绝输电线路的鸟害，同时又保护了鸟类，维持了生态平衡，具有广泛的应用前景和显著的社会效益和经济效益。
附图说明
附图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。图2是本实用新型的电原理框图。图3是本实用新型一种实施例的太阳能电池供电及其监护系统电原理图。图4是本实用新型一种实施例的电气线路图。图中：1机箱，2连接架，3通风散热空隙，4太阳能电池板，5太阳能电池板受光、防水面，6声波鸣响换能器连接电缆，7传感器连接电缆，8太阳能电池输出电缆，9高压输电杆塔角钢，10连接螺栓，11连接板，12转动角度调节螺栓，13充电电池，14太阳能电池(为图面清晰多个传感器及声波鸣响换能器省略)。
具体实施方式
下面结合附图和给出的实施例对本实用新型作进一步描述。但本实用新型并不限于实施例，本领域普通技术人员作某些改动，仍在本实用新型保护范围内。
本实用新型包括机械部分和电气部分。
机械部分参照图1，硅太阳能电池板4通过连接架2安装固定在机箱1的上面，太阳能电池板与机箱间形成通风散热空隙3，以保证太阳能电池的散热。为了防雨水，机箱除底部的电缆引线接口外为全封闭的。多个传感器(图中省略)分别安装在可监测到各绝缘子上方需防护空间范围的杆塔角钢上。机箱经转动角度调节螺栓12与连接板11转动连接，调节太阳能电池板受光、防水面5与水平面成最佳角度后固定，该角度依据不同纬度的地方而不同。连接板用连接螺栓10固定连接在铁塔颈部以上面对太阳(中午)的高压输电杆塔角钢9上，倾斜安装有利于本实用新型在杆塔上的防雨和抗风。
电气部分的原理框图如图2所示。
太阳能电池供电及其监护系统电原理如图3所示。在太阳能电池14上并联充电电池13，在太阳能电池和充电电池的正极之间串联二极管V，在太阳能电池正极和负极间并联电阻R和开关K1，在充电电池正极和负极间连接A/D转换电路和智能控制器，在充电电池正极和传感器电源正极间串联开关K2。
正常工作时，太阳能电池板被阳光照射，其电动势E1＞E2(充电电池13电动势)，当无太阳光照射时，E1＜E2，二极管V反向截止，防止了充电电池13通过太阳能电池14放电。
为防止充电电池过充或过放，设置了智能控制器单片机控制的电池电压监测和保护电路，它由A/D转换电路和可控开关K1和K2等构成。
当E2未达到充电上限电压值前，控制开关K2始终闭合，K1断开，太阳能电池通过二极管V可对充电电池充电。当达到上限电压值时，控制K1闭合，太阳能电池通过R放电，则输出电压降低，二极管V截止，太阳能电池对充电电池停止充电，防止了充电电池的过充电。当E2放电达到次下限电压值时，控制开关K1断开(K2始终闭合)，恢复太阳能电池对充电电池的充电。
当E2放电达到最低下限电压值时，保持控制开关K1断开，控制K2断开，实现充电电池保持充电状态的同时，停止对传感器的供电，从而也停止了功放及声波鸣响换能器的工作。避免由于超过预计的长期阴雨天气造成充电电池的过放电。
本实用新型的工作过程参照电气线路图图4进一步说明。
本实施例选用4个传感器和2个喇叭。智能控制器IC1为89C51单片机，完成智能控制；多样本声波存播器IC2为语音芯片ISD4000系列；IC3、IC4为功率放大集成芯片TDA2003。J1、J2为对应四个传感器方向的2只喇叭接口，因为铁塔一个方向窄，一个方向宽，喇叭设2个方向已可满足，如确需4个或更多个方向，可仿此加入相应开关控制即可。
传感器1-传感器4为针对鸟类的热释红外传感器，红外管选用对鸟类较敏感的红外探测元件LN206，并装有相应的滤光镜片和菲涅尔透镜。
IC5为比较器LM339，R2、R4、C9与IC5构成A/D转换，实现对电池电压的监测，并通过P1.6、P1.7分别控制图3中的K1、K2动作。+V端接充电电池E2正极。
事先录入多样本不重复驱鸟语音或声波时，开关W/R置于1端为语音录入功能，通过PC计算机编制完成的多样本、不重复、分段(每段10-15S)的声音信号经声卡由J3输入给ISD4000，存入其内部的闪烁存储器。芯片录满为止，此时LED灯将停止闪烁。
录入完成后，将开关W/R置于2端，转入已存储语音分段播放功能，即可进行杆塔安装。
单片机循环扫描传感器1-传感器4的信号，发现某一方向有鸟侵入信号时，即由单片机的P2.0、P2.1引脚，分别控制相对应方向的功率放大器的直流电源开关K3、K4闭合，使与其对应方向的功放及声波鸣响换能器工作。每段播放时间到，ISD4000将在INT端产生一信号，单片机收到后，断开功放电源开关。
当芯片播完存储最后一段语音时，ISD4000将通过MISO引脚输出标志，单片机将因此控制下一次播放时返回从ISD的第一段开始。如需要，此时可重新录入新的语音内容。
开关SD为手动/自动录入控制，不按时为自动，如上所述，由PC计算机控制自动分段录入，当PC计算机的音源传送的语音是连续不分段时，每次按下的时间长度将录入一个分段。
开关FA为返回控制键，每当按下一次时，无论现在录/放处于芯片的任何分段，都将立即返回芯片存储器的起始地址，便于录入出错时使用。
Claims (6)
1、一种高压输电杆塔自动多样本不重复声波防鸟害装置，包括机箱、太阳能电池板、功放及声波鸣响换能器、传感器、连接固定装置以及装在机箱内的由太阳能电池供电的电气控制线路，其特征在于太阳能电池板经连接架与机箱固定连接；传感器的输出端与智能控制器电连接，智能控制器与多样本声波存播器电连接，多样本声波存播器的输出端与功放及声波鸣响换能器电连接。
2、根据权利要求1所述的高压输电杆塔自动多样本不重复声波防鸟害装置，其特征在于所述的多样本声波存播器由至少1片采用多电平直接模拟量存储技术的语音集成芯片组成。
3、根据权利要求1所述的高压输电杆塔自动多样本不重复声波防鸟害装置，其特征在于所述的传感器是由热释红外探测元件、滤光镜片、菲涅尔透镜组成的热释红外传感器。
4、根据权利要求1所述的高压输电杆塔自动多样本不重复声波防鸟害装置，其特征在于所述的智能控制器为任意一种单片机。
5、根据权利要求1所述的高压输电杆塔自动多样本不重复声波防鸟害装置，其特征在于所述的声波鸣响换能器是喇叭、超声波或次声波传播器。
6、根据权利要求1所述的高压输电杆塔自动多样本不重复声波防鸟害装置，其特征在于所述的太阳能电池供电及其监护系统是在太阳能电池14上并联充电电池13，在太阳能电池和充电电池的正极之间串联二极管V，在太阳能电池正极和负极间并联电阻R和开关K1，在充电电池正极和负极间连接A/D转换电路和智能控制器，在充电电池正极和传感器电源正极间串联开关K2。
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