一種變電站動物超聲驅趕裝置的製作方法

2023-04-26 02:02:26 2

專利名稱：一種變電站動物超聲驅趕裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於變電站設備安全防護技術領域，具體地說，涉及一種變電站小動物驅趕裝置。
背景技術：
在變電站，因小動物而引起的設備故障時有發生，因而怎樣有效防止小動物進入變電站就顯得非常重要。小動物對電氣設備的最大危害是引起高壓電氣設備的短路，造成設備損壞或停電事故。其中老鼠對二次迴路電纜或電線的咬食會造成開關誤跳或拒跳、電動刀閘的誤動和直流短路接地等事故。小動物造成的事故幾乎都是中斷安全記錄的，變電所的主控室、開關室等都是老鼠最有可能出現和活動的場所，室外開關場變壓器等圍欄 內及帶電設備上經常有貓等動物誤入而引發短路事故。防止此類事故的發生，對電網安全運行具有重要意義。目前變電站為防止小動物進入所採取的主要技術手段多為加裝防護網；封堵洞孔，在高壓室等門ロ安裝防鼠板，緊閉室門等方式防止小動物進入高壓室等室內；在高壓室內密閉高壓拒，電纜採用密封夾，使用防鼠泥膠等以封堵方式阻止小動物進入。這些方式浪費大量人力物力，且在工作人員監管過程中常有疏漏，防護效果並不佳。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種變電站動物超聲驅趕裝置，利用該裝置可實現自動防控小動物進入變電站，減少人工防護的勞動強度，提高防護效果。為實現上述技術目的，本實用新型採取的技術方案為一種變電站動物超聲驅趕裝置，包含有微控制器、微波感應模塊、超聲波模塊、功率放大電路和超聲波輸出負載，微波感應模塊和超聲波模塊連接在微控制器上，超聲波輸出負載通過功率放大電路與超聲波模塊的信號輸出端連接，微控制器接受微波感應模塊發來的微波感應信號，控制輸出超聲波到超聲波模塊，經功率放大電路放大後由聲波輸出負載發出設定頻率的超聲波。微控制器採用STM32單片機，微波感應模塊採用HT7610A處理器，微控制器上還連接有紅外線模塊，可通過紅外線模式來感應動物的靠近。本實用新型電源供給為220V市電，採用開關穩壓電源供電。微波感應模塊檢測動物侵入防護區域，形成電子圍欄，對涉足此範圍的動物及時發現並將報警信號傳送給微控制器，微控制器通過功率放大電路，發出對應頻段、不同音調的超聲波噪聲，攻擊動物的聽覺和神經系統，使動物感到厭煩或恐懼而遠離。同時，值班人員可以遠程控制超聲波輸出強度。在無人值守的時候，讓裝置連續工作，提高超聲幅度，防止較遠距離動物的闖入；當有人值班時，可以根據電子圍欄只限定感應小動物的闖入，實現主動式防護。當本裝置一直エ作，使得小動物對生存環境很不適應而遠離變電站設備區域。本實用新型作為配變電整條線路上的終端具備實時時鐘和校時功能，能定時上傳數據，且能設置為整條線路上的所有終端同時向遠端伺服器發送變壓器負載信息，這樣可實現對整條線路的快速有效管理。本實用新型還具備存儲功能，將通訊不成功的數據存儲起來，待網絡正常後將數據一井上傳給遠端伺服器，有利於整條線路的管理。同時，本實用新型還具備數據交換和遠程設置功能，可通過遠端伺服器對終端進行時間和通訊網絡的設置。採用本實用新型的技術方案，可為變電站、高壓室等場所提供安全防護，減少了以往人工防護帶來的疏漏，提供了安全係數。裝置可自主工作，減少工作人員對小動物防護的勞動強度，降低變電站防護措施所耗費的材料和設備開支。可實現對變電站周邊一定區域，戶外設備的防護，更安全，操作人員可通過遠程控制來完成整個監測過程，操作更方便。

圖I是本實用新型的組成框圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本實用新型進行詳細說明。如圖I所示，本實用新型所述的變電站動物超聲驅趕裝置，具有微控制器I、微波感應模塊2、超聲波模塊3、功率放大電路4、超聲波輸出負載5和紅外線模塊6，微波感應模塊2和超聲波模塊3連接在微控制器I上，超聲波輸出負載5通過功率放大電路4與超聲波模塊3的信號輸出端連接，微控制器I接受微波感應模塊2發來的微波感應信號，控制輸出超聲波到超聲波模塊3，經功率放大電路4放大後由聲波輸出負載5發出設定頻率的超聲波。微波感應模塊2或/和紅外線模塊6檢測動物侵入防護區域，形成電子圍欄，對涉足此範圍的動物及時發現並將報警信號傳送給微控制器1，微控制器I通過功率放大電路4，發出信號到超聲波輸出負載5，超聲波輸出負載5發出由對應頻段、不同音調的超聲波噪聲，攻擊動物的聽覺和神經系統，使動物感到厭煩或恐懼而遠離。參見圖I、微控制器I上還連接有按鍵7和顯示器8，微控制器I接受微波感應模塊2、按鍵7及紅外線模塊6等輸入信號，控制顯示、超聲播放頻率和功放功率調整等輸出功能。微控制器I採用STM32系列單片機作為控制核心。微波感應模塊利用微波感應的反射特性與頻率的變化來探測物體的靠近。微波是主動探測方式，微波感應能達到10米左右，抗幹擾能力強，可360°感應入侵物，變被動防禦為主動警示。微波感應模塊2採用HT7610A處理器，由微波感應傳感器21、中央處理電路22、電源管理電路23組成。由微波感應傳感器21感應10米左右的移動物體而獲取信號，經過中央處理電路22對獲取的數據進行處理，即可以判斷是否是工作人員，入侵動物屬於哪ー類別等信息，並將相應的數據輸入微控制器。當有小動物靠近，將提高聲音幅度而增強效果，同時為工作人員報警。實際使用中，可以調整微波感應傳感器21的發射功率，實現電場覆蓋範圍在10 m內可調。微波感應傳感器工作穩定，可靠性高，一般沒有誤報，是以往紅外線、超聲波、熱釋電元件組成的報警電路以及常規微波電路所無法比擬的，非常適合在變電站使用，具有安裝隱蔽、監控範圍大、檢測靈敏度高等優點。[0018]超聲波模塊3由錄放音電路31和頻率控制電路32組成，分別連接在微控制器I與功率放大電路4之間。錄放音電路用於錄製或者生成不同幅度和頻率的噪聲音樂，在保護現場循環播放。為了避免動物適應相同的音樂，所以在系統中加入儲存硬碟或快閃記憶體，存入不同事先錄製好的音樂。通過查閱資料，可知道每種動物所害怕的聲音頻率。而變電站常見的動物主要是老鼠、野貓、鳥類以及狗、羊等家畜，聲音頻段集中在5k 50kHz。首先要剔除人耳聽覺範圍，再在高頻段進行一定的延伸，採用15kHz 65kHz範圍頻率。由於超聲波具有不能穿透障礙物、方向性強、衰減快等的特性，所以超聲波只能是通過反射、及折射的方式進行傳播乃至覆蓋整個防治空間，如果功率不夠效果將受影響。為了達到較好的效果，需要對播放的超聲音樂信號進行功率放大，本裝置對頻率精度和效率 沒有要求，由於播放的是噪聲並且對音質沒有要求，系統對功放的要求並不高，在此可以選擇集成功放電路，能實現較大的功率，輸出功率大約為20W左右，功率可調。本裝置採用壓電陶瓷嗽叭播放超聲音樂。為了覆蓋15 65kHz驅趕聲音頻率範圍，採用多個喇叭一起使用可以達到各個聲波段。並且靈活使用，可以覆蓋多個方向，實現全方位防護。到達人體超聲波的功率未能達到穿透對人體的能力，所以對人體沒有影響。採用的超聲喇叭的型號為AT4140，其輸出的幅度範圍為I. 5 30Vp-p，諧振頻率特徵為2. 5 55kHz，輸出聲強大於80dB，靜態電容為0. InF左右。採用多個喇叭，使得超聲波音樂覆蓋全方位，達到更好的效果。
權利要求1.一種變電站動物超聲驅趕裝置，其特徵在幹包括微控制器(I)、微波感應模塊(2)、超聲波模塊(3)、功率放大電路(4)和超聲波輸出負載(5)，微波感應模塊(2)和超聲波模塊(3)連接在微控制器(I)上，超聲波輸出負載(5)通過功率放大電路(4)與超聲波模塊(3)的信號輸出端連接，微控制器(I)接受微波感應模塊(2)發來的微波感應信號，控制輸出超聲波到超聲波模塊(3)，經功率放大電路(4)放大後由超聲波輸出負載(5)發出設定頻率的超聲波。
2.如權利要求I所述的ー種變電站動物超聲驅趕裝置，其特徵在於所述微控制器(I)採用C8051F120單片機，微波感應模塊(2)採用HT7610A處理器，微控制器(I)上還連接有紅外線模塊(6)。
3.如權利要求I所述的ー種變電站動物超聲驅趕裝置，其特徵在於所述超聲波模塊(3 > )由錄放音電路(31)和頻率控制模塊(32 )組成，分別連接在微控制器(I)與功率放大電路(4)之間。
4.如權利要求I所述的ー種變電站動物超聲驅趕裝置，其特徵在於所述微控制器(I)上還連接有按鍵(7 )和顯示器(8 )。
專利摘要本實用新型提供了一種變電站動物超聲驅趕裝置，包括微控制器、微波感應模塊、超聲波模塊、功率放大電路和超聲波輸出負載，微波感應模塊和超聲波模塊連接在微控制器上，超聲波輸出負載通過功率放大電路與超聲波模塊的信號輸出端連接，微控制器接受微波感應模塊發來的微波感應信號，控制輸出超聲波到超聲波模塊，經功率放大電路放大後由聲波輸出負載發出設定頻率的超聲波。採用本實用新型的裝置，可實現自動防控小動物進入變電站，減少人工防護的勞動強度，提高防護效果。
文檔編號A01M29/18GK202396352SQ201120511250

公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者姜毅, 張宇, 張茂春, 牟建軍, 郭俊峰, 陳勇軍, 陳道友 申請人:重慶市電力公司萬州供電局, 重慶潤創科技有限公司