KR20060128248A

KR20060128248A - 적외선을 이용한 전신주의 조류둥지지음방지시스템

Info

Publication number: KR20060128248A
Application number: KR1020050049519A
Authority: KR
Inventors: 김덕후
Original assignee: (주)시니드
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2006-12-14

Abstract

본 발명은 적외선 발생부와 적외선 수신부를 지상에 설치되어 있는 전신주(철탑)상단의 소정 위치에 설치하여 조류(까치 등)들이 나뭇가지 및 철사 조각을 이용하여 둥지를 짓지 못하게 하여 정전 사고의 원인을 예방하는 적외선을 이용한 전신주(철탑)의 조류둥지 지음방지시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 적외선 발생부와 적외선 수신부를 전신주 상단의 소정의 위치에 설치하여 조류(까치 등)가 접근할 경우에 조류에 의해 반사되어 입력된 적외선을 감지하는 수단을 구비하며, 감지된 신호와 신호발생부에서 발생된 신호를 비교하여 조류의 접근 유무를 판단하는 수단을 구비하고, 조류의 접근으로 판단되면 제어신호로 가변봉을 작동시키는 가변봉 작동모터로 보내어 모터를 구동하여 용수철이 내장된 가변봉을 늘어나게 하고 소정의 시간이 경과한 후 늘어난 가변봉을 가변봉 복원모터를 구동시켜 가변봉을 복원하는 시스템 제어부를 구비하며, 상기 시스템 제어부, 적외선 수신소자 및 가변봉작동모터 등에 전원을 공급하기 위한 태양집열판을 이용한 전원공급장치를 구비한 적외선을 이용한 전신주(철탑)의 조류둥지 지음방지시스템을 제공하여 정전 사고의 원인을 예방하는데 그 특징이 있다.

정전사고 예방, 조류, 전신주, 적외선 수신소자

Description

적외선을 이용한 전신주의 조류둥지지음방지시스템{A Prevention System making a Nest on the Electric Supply Pole using Infrared Light}

도1은 본 발명에 따른 조류둥지지음방지시스템의 형태(동작 전)

도2는 본 발명에 따른 조류둥지지음방지시스템의 형태(동작 후)

도3은 본 발명에 따른 조류둥지지음방지시스템의 전체적인 구성도

도4는 본 발명에 따른 적외선 발생부 및 수신부의 구성도

도5는 본 발명에 따른 조류의 접근여부를 판별하는 신호판별 및 신호 시스템 제어부

도6은 본 발명에 따른 조류둥지지음방지시스템의 가변봉장치 동작부

<도면 부호의 간단한 설명>

11 ; 애자 지지대 12; 애자

13; 가변봉(동작전) 14; 적외선 발생 및 수신부

15 ; 태양판/배터리/모터의 함체 16; 전신주

21; 감지영역 22; 적외선 감지센서

23; 신호판별/시스템 제어부 24; 가변봉장치 동작부

25; 가변봉장치 복원부 26 전원공급장치(태양판/배터리)

31; 적외선 구동회로 32; 발광소자

33; 발광광학계 34; 수광광학계

35; 수신소자 36; 신호증폭회로

37; 감지영역 38; 적외선 발생부

39; 적외선 수신부

41; 신호발생부 42; 신호증폭부

43; 신호판별부 44; 시스템 제어부

45; 가변봉 복원모터제어 46; 가변봉 동작모터제어

47; 출력신호 48; 입력신호

51; 용수철이 연결된 지지대 52; 용수철

53; 가변봉 54; 끈

본 발명은 적외선 발생부와 적외선 수신부 및 가변봉을 이용하여 지상에 설치되어 있는 전신주(철탑)에 조류(까치 등)들이 나뭇가지 및 철사 조각을 이용하여 둥지를 짓지 못하게 하여 정전 사고의 원인을 예방하는 적외선을 이용한 전신주의 조류둥지지음방지시스템에 관한 것이다.

종래의 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0068637호에 전신주의 전선으로부터 공급받은 교류전기를 변환기에 의해 직류전기로 변환하고, 그 직류전기를 조류의 안착지점에 설치된 유도구로 공급하며, 그 유도구에는 조류의 접근시 조류 의 발에 의해 자동으로 합선되게 한 도선을 노출 매설함으로서, 조류의 접근시 직류전기가 합선되면서 조류에게 직접적인 전기 충격을 가하는 전기 충격식 조류퇴치장치를 제안하고 있으나, 이는 설치비용, 전신주를 통한 누전의 위험성 및 전력소모가 많다는 등의 문제점이 있고, 대한민국 등록실용신안 등록번호 제20-0323970호 및 제20-0300676호에서 자연(바람)의 동력을 이용하여 풍배를 돌려 샤후드 끝에 있는 톱니기어를 돌려 타종기로 하여금 종을 때려서 소음을 발생시키는 방법이 제안되어있으나, 초기에는 효과가 있으나 일정한 시간(약 1개월 정도)이 지나면 조류들이 적응하는 능력이 생겨 무용지물이 되는 문제점이 있다.

이와 관련된 또 다른 종래기술로는 24시간 조류가 싫어하는 초음파를 발생하거나 바람을 이용한 바람개비를 운용하는 등의 다양한 시스템들을 제안하고 있으나, 이러한 것들은 수동적인 방법으로 초기에는 효과가 있으나 일정한 시간이 경과하면 조류들이 이러한 시스템에 적응하여 효과적인 조류둥지지음방지시스템이 되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 인식하고 창안된 것으로, 적외선 발생부 및 적외선 수신부를 전신주 상단의 소정의 위치에 설치되어 조류가 접근할 경우에 조류에서 반사되는 적외선을 감지하는 수단과, 감지된 신호와 신호발생기에서 입력된 신호를 비교하여 조류의 접근 유무를 판단하는 수단과, 조류의 접근으로 판단되면 제어신호로 가변봉을 작동시키고 소정의 시간이 경과한 후 늘어난 가변봉을 복원하는 시스템 제어부와, 상기 시스템 제어 부, 적외선 수신소자 및 가변봉 작동모터 등에 전원을 공급하기 위한 태양집열판을 이용한 전원공급장치를 구비한 적외선을 이용한 전신주(철탑)의 조류둥지지음방지시스템을 구현하여 정전 사고의 원인을 예방하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 조류의 접근을 적외선 감지센서로 감지하여 조류가 접근할 때에만 가변봉이 작동하도록 설계 제작하여 전원의 소모량을 줄이고 조류들이 본 시스템에 적응할 수 없고 태양열을 이용하여 에너지를 공급함으로써 전원공급을 위한 별도의 전선이 필요하지 않아서 에너지 절약과 시스템구성 및 설치를 간단하게 이룰 수 있도록 하는데 있다.

본 발명은 적외선 감지센서와 가변봉을 지상에 설치되어 있는 전신주(철탑)의 상단 전선이 설치된 소정의 위치에 설치하여 조류(까치 등)들이 나뭇가지 및 철사 조각을 이용하여 둥지를 짓지 못하게 하여 정전 사고의 원인을 예방하는 적외선을 이용한 전신주(철탑)의 조류둥지지음방지시스템에 관한 것이다.

종래의 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0068637호에 전신주의 전선으로부터 공급받은 교류전기를 변환기에 의해 직류전기로 변환하고, 그 직류전 기를 조류의 안착지점에 설치된 유도구로 공급하며, 그 유도구에는 조류의 접근시 조류의 발에 의해 자동으로 합선되게 한 도선을 노출 매설함으로서, 조류의 접근시 직류전기가 합선되면서 조류에게 직접적인 전기 충격을 가하는 전기 충격식 조류퇴치장치를 제안하고 있으나, 이는 설치비용, 전신주를 통한 누전의 위험성 및 전력소모가 많다는 등의 문제점이 있고, 대한민국 등록실용신안 등록번호 제20-0323970 호 및 제20-0300676호에서 자연(바람)의 동력을 이용하여 풍배를 돌려 샤후드 끝에 있는 톱니기어를 돌려 타종기로 하여금 종을 때려서 소음을 발생시키는 방법이 제안되어있으나, 초기에는 효과가 있으나 일정한 시간(약 1개월 정도)이 지나면 조류들이 적응하는 능력이 생겨 무용지물이 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다. 본 발명을 용이하게 이해할 수 있는 도면에 대하여 살펴본다. 도1은 본 발명에 따른 조류둥지지음방지시스템의 동작 전의 형태를 나타낸 것이고, 도2는 본 발명에 따른 조류둥지지음방지시스템의 동작 후 형태를 나타낸 것이다. 도3은 본 발명에 따른 조류둥지지음방지시스템의 전체적인 구성도를 보여주고 있고, 도4는 본 발명에 따른 적외선 발생부 및 적외선 수신부의 구성이다. 도5는 본 발명에 따른 조류의 접근여부를 판별하는 신호판별 및 신호 시스템 제어부를 나타내는 블록다이아그램이며, 도6은 본 발명에 따른 조류둥지지음방지시스템의 3단 가변봉장치를 나타낸 것이다. 본 발명을 이루기 위한 구성수단들에 대하여 구체적으로 살펴본다. 본 발명의 전체적인 구성을 도1에 기초하여 살펴본다. 본 발명에 따른 시스템은 소정의 감지영역에서 조류를 감지할 수 있도록 적외선을 발생하는 적외선 발생부와 발생된 적외선이 접근한 조류에 반사되어 적외선 수신부로 입력되고, 입력된 신호와 신호발생부에서 발생된 신호성분을 서로 비교하여 조류의 접근을 판단하는 신호판별부와, 신호판별 및 가변봉 동작을 제어하는 시스템 제어부(44) 및 가변봉 동작모터와 가변봉 복원모터로 구성되어 있다. 상기 적외선 발생부는 적외선 구동회로, 적외선 발광소자 및 발광광학계로 구성되며, 상기 적외선 수신부는 수광광학계, 수신소자 및 신호증폭회로로 구성되어 있다. 조류의 접근여부를 감지하는 적외선의 발생부는 적외선 신호를 발생시키기 위하여 입력되는 신호(38)를 수백 ㎑의 펄스신호로 발생시켜 증폭한 후 적외선 구동회로(31)를 거쳐서 전류로 변환되어 발광소자(32)를 통하여 적외선을 발광하고, 발광된 적외선은 발광광학계의 광학 렌즈를 이용하여 감시가 필요한 영역에 소정의 발광각도로 자유공간(감지영역, 37)으로 발산된다. 적외선 수신부는 상기 발산된 적외선 감지영역(37)에 조류가 위치하면 조류로부터 반사된 적외선이 수광광학계(34)를 거치면서 집광되어 수신소자(35)에 도달하게 되고, 수신소자(35)에 수신된 적외선은 조류에서 반사된 미약한 전기신호를 생성하게 되므로 잡음제거 기능이 포함된 신호증폭회로(36)를 거쳐서 안정된 신호를 얻게 된다. 상기 적외선 신호를 발생시키기 위하여 입력되는 신호(38)는 수백 ㎑의 펄스신호를 발생시켜 증폭한 후 적외선 구동회로(31)로 입력되는 과정을 보다 구체적으로 도5를 통해서 살펴본다. 도5에서 신호발생부(41)에서 발생한 수백 ㎑의 주파수를 가진 펄스신호는 신호증폭부(42)와 신호판별부(43)로 각각 입력되며, 신호증폭부(42)로 입력된 신호는 증폭기로 신호를 증폭한 후 도4의 적외선 구동회로(31)로 입력되며, 상기 신호판별부로 입력된 신호는 상기 도4에서 적외선 수신소자(38)에서 감지한 신호를 신호증폭회로(36)를 거쳐서 증폭하여 도5의 신호판별부(42)로 입력된 신호와 신호의 주파수 성분을 비교하여 조류의 접근 여부를 판단하는데 이용된다. 상기 신호판별부에서는 상기 신호발생부(41)에서 입력된 신호와 수신소자(38)로부터 신호증폭회로(36)를 거쳐서 입력된 신호를 비교하여 주파수 성분이 일치하면 시스템 제어부로 제어신호를 보낸다. 시스템 제어부(44)는 제어신호를 받으면 가변봉 동작모터(46)를 구동하여 가변봉을 길게 늘여 조류의 접근을 방지하게 된다. 소정시간이 경과하면, 시스템 제어부(44)는 복원모터(45)를 구동하여 가변봉 내부의 끈으로 봉을 당겨서 복원하게 된다. 복원된 후에도 적외선 수신소자로부터 신호는 계속 입력되고 입력된 신호와 신호발생부에서 발생한 신호를 비교하여 주파수 성분이 일치하면 시스템 제어부로 제어신호를 보내어 가변봉 동작모터(46)를 구동하여 가변봉을 길게 늘여 조류의 접근을 방지하는 동작을 반복하게 된다. 본 발명에 따른 가변봉 동작부는 시스템 제어부에 의하여 가변봉 동작모터를 구동시켜 용수철에 의하여 압축된 가변봉(3단)을 늘어나게 하는 수단을 구비하며, 가변봉을 늘이는 단수와 길이는 전신주의 폭과 수요자들의 요구에 따라 다양하게 설계 제작할 수 있다. 가변봉 복원부는 시스템 제어부 신호에 의하여 가변봉이 늘어난 후, 소정시간이 지나면 시스템 제어부에서 가변봉 복원모터를 구동시켜 가변봉을 끈으로 당기거나 기어를 이용하여 압축하여 복원시킨다. 본 발명에 따른 조류둥지지음방지시스템의 전원공급부는 태양집열판을 통하여 생성된 전기에너지를 일차로 배터리에 충전하고, 충전된 배터리의 전기에너지를 이용하여 전원 공급이 필요한 각각의 소자들에 전원을 공급한다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하 여 살펴본다.

[실시 예]

본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 구체적으로 살펴보면, 발명에 따른 적외선을 이용한 전신주(16, 철탑)의 조류둥지지음방지시스템은 본 발명에 따른 신호발생부(35)는 조류 감시에 필요한 적외선을 발생하기 위하여 수백㎑의 주파수 성분을 가진 펄스신호를 발생하게 되고, 발생된 신호를 신호증폭부(42)에서 증폭하여 적외선 발생부로 입력한다. 상기 신호발생부(41)에서 발생된 신호는 신호판별부(43)로도 입력되어 적외선 수신부로부터 신호판별부(43)로 입력된 신호와 주파수 성분을 일치 여부를 비교 판단하는데 사용된다. 상기 적외선 발생부는 적외선 발생을 위한 구동회로와 구동회로로부터 입력된 신호에 의하여 적외선을 발생하는 적외선 발광소자 및 적외선 발광소자에 의하여 발광된 적외선을 이용하여 감시 영역확보 및 적외선 강도를 조절하기 위하여 소정의 각도로 제어하는 발광광학계로 구성되며, 상기 적외선 수신부는 조류에 의하여 반사된 적외선을 집광하는 수광광학계와, 수광광학계에서 집광된 적외선을 수신하는 수신소자 및 수신소자에 의하여 수신된 미약한 전기신호를 증폭하는 신호증폭회로로 구성되어 있다. 상기 신호를 비교 판단하기 위하여 마이크로프로세서 또는 비교기를 사용하여 구성된다. 상기 신호판별부(43)에서 신호발생부(41)로부터 입력된 신호와 적외선 수신소자(35)로부터 입력된 신호의 주파수 성분이 일치하면 주파수 성분이 일치하면 시스템 제어부(44)로 가변봉 제어를 위한 제어신호를 내보낸다. 제어신호를 받은 시스템 제어부(44)는 가변봉 동작모터(46)를 구동하여 용수철(52)이 장착된 가변봉(53)을 길게 늘여 조류의 접근을 방지하게 된다. 소정시간이 경과하면 가변봉(53)은 복원모터(45)를 구동하여 가변봉 내부의 끈을 당겨서 가변봉을 압축시켜 복원하게 된다. 복원된 후에도 적외선 수신소자로부터 신호는 계속 입력되며 입력된 신호와 신호발생부(41)에서 발생한 신호를 비교하여 주파수 성분이 일치하면 시스템 제어부(44)로 제어신호를 내보내어 가변봉 동작모터(46)를 구동하여 가변봉을 길게 늘여 조류의 접근을 방지하는 동작을 반복하면서 조류의 접근을 방지하게 된다. 본 발명에 따른 조류의 접근여부를 감지하기 위한 적외선은 상기 신호증폭부(42)로 입력되어 증폭된 수백 ㎑의 펄스신호를 적외선 구동회로(31)를 거쳐서 전류로 변환되어 적외선 발광소자(32)에 입력 공급함으로써 적외선을 발광한다. 발광된 적외선은 발광광학계의 광학 렌즈를 이용하여 조류 감지가 필요한 영역에 소정의 발광각도로 자유공간(감지영역, 37)으로 발산된다. 발산된 적외선 감지영역(37)에 조류가 위치하면 조류 몸으로부터 적외선이 반사되고, 반사된 적외선은 수광광학계(34)를 거쳐서 집광되어 적외선 수신소자(35)에 도달하게 된다. 수신소자(35)에 수신된 적외선은 조류로부터 반사되어 입력된 미약한 신호를 생성하게 되므로 잡음제거회로가 포함된 신호증폭회로(36)를 거쳐서 안정된 신호를 얻게 된다. 상기 신호증폭회로(36)를 거쳐서 입력된 신호를 상기 신호발생부(41)에서 발생한 신호와 비교하여 주파수 성분이 일치하면 시스템 제어부로 제어신호를 내보내어 가변봉작동을 위하여 가변봉 동작모터(46)를 구동하여 가변봉 내부의 용수철의 탄력에 의하여 늘어나게 되고, 길게 늘이기 위하여 형성된 단의 수는 적어도 2개 이상으로 구성된다. 상기 가변봉의 구조는 가변봉 내부에 위치한 용수철을 지지하는 용수철 지지대(51)와, 가 변봉(53)을 길게 늘이는데 필요한 용수철(52)과, 늘어난 가변봉을 복원하기 위하여서는 가변봉 내부에 설치된 끈(54)을 복원모터를 작동시켜 당겨서 감는 형태로 구성되어 있다. 상기 가변봉을 용이하게 늘어나게 하는 가변봉 동작모터와 늘어난 가변봉을 복원하기 위하여 끈을 당겨서 감는데 필요한 가변봉 복원모터를 구비한다. 가변봉이 작동 후 다시 복원하는 시간은 약 3초정도에서 5초사이가 적당하다. 상기 가변봉은 상용의 기어와 가이드레일을 이용한 제품 등을 이용하여 다양한 형태와 길이로 구성할 수 있다. 본 발명에 따른 조류둥지지음방지시스템의 전원공급부는 자체 독립된 전원으로 구성하여 시스템의 구성을 단순화하기 위하여 태양집열판을 통하여 생성된 전기에너지를 일차로 배터리에 충전하고, 충전된 배터리의 전기에너지를 이용하여 신호발생부, 신호판별부 및 제어부, 가변봉 작동 및 복원부 등 전원공급이 필요한 각각의 소자들에 전기에너지를 공급한다.

본 발명은 적외선 발광소자, 조류에서 반사되는 적외선을 감지하는 수신소자와, 감지된 신호와 신호발생부에서 입력된 신호를 비교하여 조류의 접근 유무를 판단하는 수단과, 조류의 접근으로 판단되면 제어신호로 가변봉을 작동시키고 늘어난 가변봉을 복원하는 수단 및 전원공급장치를 구비함으로써 신호발생부에서 발생된 신호와 조류에서 반사된 신호를 비교하여 조류의 접근 여부를 판단하여 작동 및 복원을 반복하므로 신뢰성이 높고, 조류의 적응력과는 무관한 시스템을 이루는 작용효과가 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 조류의 접근을 적외선 감지센서로 감지하여 조류 가 접근할 때에만 가변봉이 작동하도록 설계 제작하여 전원의 소모량을 줄이고 조류들이 본 시스템에 적응할 수 없도록 구성하고 태양열을 이용하여 에너지를 공급함으로써 전원공급을 위한 별도의 전원이나 전선이 필요하지 않아서 에너지 절약 및 시스템구성의 간결화를 이루는데 있다.

Claims

적외선 발광소자과 적외선 수신 소자를 이용한 전신주의 조류둥지지음방지시스템에 있어서,

소정의 주파수를 가진 펄스신호를 이용하여 적외선을 발생하여 소정의 감지영역으로 발산하는 적외선 발생부와,

상기 적외선 발광소자에서 발산된 적외선이 존재하는 감지영역에 들어온 조류로부터 반사되어 나온 적외선을 수신하는 적외선 수신부와,

상기 적외선 발생시 사용한 신호와 적외선 수신소자로부터 입력된 신호의 성분을 비교 판단하는 수단과,

상기 비교 판단결과 신호의 성분이 일치하면 시스템 제어부에서 제어신호를 내보내어 조류의 접근을 방지하기 위하여 가변봉을 늘이는 수단과,

상기 늘어난 가변봉을 소정의 시간이 경과한 후에 복원하는 수단과,

상기 비교 판단결과에 따라 가변봉을 늘이고 복원을 제어하는 시스템 제어부 및 전원공급부를 구비한 조류둥지지음방지시스템.
청구항1에 있어서,

상기 가변봉을 늘이는 수단은 상기 시스템 제어부의 제어에 의하여 가변봉 동작모터를 동작시켜 용수철의 탄력으로 늘어나며, 봉을 형성하는 단의 수는 적어도 2단 이상으로 구성된 조류둥지지음방지시스템.
청구항1에 있어서,

상기 가변봉을 복원하는 수단은 상기 시스템 제어부에서 3내지 5초 경과한 후에 가변봉 복원모터를 동작시켜 가변봉 내부에 설치된 끈을 당겨 감아서 복원하여 이루어지는 조류둥지지음방지시스템.
청구항1에 있어서,

상기 신호의 성분을 비교 판단하는 수단은 조류의 접근 유무를 판단하기 위하여 신호발생부에서 발생되어 신호판별부로 입력된 신호와 적외선 수신부로부터 신호판별부로 입력된 신호의 주파수 성분이 일치하는지를 비교하여 판단하는 조류둥지지음방지시스템.
청구항1내지 청구항4중 어느 한 항에 있어서,

상기 적외선 발생부는 적외선 발생을 위한 구동회로와, 구동회로로부터 입력된 신호에 의하여 적외선을 발생하는 적외선 발광소자와, 적외선 발광소자에 의하여 발광된 적외선을 이용하여 조류의 감지영역확보 및 적외선 강도를 조절하기 위하여 소정의 각도로 제어하는 발광광학계로 구성된 조류둥지지음방지시스템.
청구항1내지 청구항4중 어느 한 항에 있어서,

상기 적외선 수신부는 감지영역에 들어온 조류에 의하여 반사된 적외선을 집 광하는 수광광학계와, 수광광학계에서 집광된 적외선을 수신하는 수신소자 및 수신소자에 의하여 수신된 미약한 전기신호를 증폭하는 신호증폭회로로 구성된 조류둥지지음방지시스템.
청구항1내지 청구항4중 어느 한 항에 있어서,

상기 전원공급부는 독립된 전원을 구성하기 위하여 태양집열판을 통하여 생성된 전기에너지를 일차로 배터리에 충전하고, 충전된 배터리의 전기에너지로 전원공급이 필요한 각각의 소자들에 공급하도록 구성된 조류둥지지음방지시스템.