一種輸電線路智能驅鳥系統的製作方法

2023-05-11 19:13:01

專利名稱：一種輸電線路智能驅鳥系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種驅鳥系統，特別是一種輸電線路智能驅鳥系統。
背景技術：
隨著人們保護自然、保護野生動物意識的增強，鳥類的數量正逐年增長，而且活動 範圍也越來越大，這無疑是人類保護自然生態所取得的巨大成就。然而，鳥類對電力網輸變 電設備運行安全的威脅也越來越大。近些年來，因鳥害和絕緣瓷瓶漏電引發輸電線路跳閘 故障佔線路故障跳閘的比例越來越高，電力部門對輸電線路的科學保護也日漸重視，從組 織措施到技術措施都投入了大量的人力和物力。目前，驅鳥系統主要分為兩種類型一種為語音驅鳥器，這種系統是通過不定時、 隨機播放某些鳥類天敵聲音來達到驅鳥目的。語音驅鳥器系統主要缺點有以下幾個方面1、無法檢測到是否有飛鳥靠近輸電線路；2、只是機械地重複播放語音，語音更換不方便；3、鳥類對這種驅鳥系統適應性快。另一類型驅鳥系統是超聲波驅鳥系統，這種系統通過發射一定頻率的超聲波，幹 擾、刺激和破壞鳥類神經系統、生理系統，使其生理紊亂以達到驅鳥的最終目的。該系統主 要缺點有以下幾個方面1、無法檢測到是否有鳥靠近輸電線路；2、全天候發射超聲波，能源消耗大，不適用於只能利用太陽能供電的地方；3、見效慢，無法達到及時驅鳥。對於檢測鳥的方式，現有技術中存在紅外探測器和微波振蕩器兩種方式。現有的 紅外探測器，在白天誤報率太高，系統失去應有的報警功能，無法有效檢測到鳥。可以通過 在驅鳥系統中的紅外傳感器中增加光敏電阻，避免強光下誤報。但是，當溫度變化範圍較大 時，紅外傳感器仍然可能無法正常工作。另外，由於鳥的體積小，現有的雷達傳感器檢測小 物體具有距離短、範圍小、靈敏度低的缺陷，因此，利用微波振蕩器檢測是否有鳥也具有一 定的缺陷。
發明內容本發明的目的是解決上述不足，提供一種用於輸電線路的智能驅鳥系統。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現用於輸電線路的智能驅鳥系統包括 分別與控制器連接的檢測部分和驅鳥部分；其中，檢測部分包括紅外傳感器、微波傳感器和 攝像頭，驅鳥部分包括超聲波發生器、語音喇叭和LED燈，控制器採用ARM9處理器，並採用 太陽能電池為控制器供電。其中，攝像頭檢測視角為60度，檢測距離為0-30米；微波傳感器檢測視角為180 度，檢測距離為0-20米；紅外傳感器檢測視角為180度，檢測距離為0-15米。優選，攝像頭
3的檢測距離為30米，微波傳感器的檢測距離為20米，紅外傳感器的檢測距離為15米。在紅外探測器無法正常工作的情況下，目標檢測由攝像頭通過圖像檢測實現；而 當光線暗淡，圖像檢測效果不佳時，處於最佳檢測狀態紅外傳感器來彌補圖像檢測的缺陷。 由於鳥的體積小，現有的微波傳感器檢測小物體具有距離短、範圍小、靈敏度低的缺陷。圖 像檢測和紅外檢測很好地彌補微波振蕩傳感器檢測的這些缺陷。上述三種檢測手段在空間 和功能上實現了互補，極大提高了系統檢測的靈敏度、可靠性和檢測範圍。其中，紅外傳感器是熱釋電紅外傳感器，其內集成了抑制太陽光誤報的光敏電阻。 熱釋電紅外傳感器的波長靈敏度在0. 2 20 μ m範圍內幾乎穩定不變。在傳感器頂端開設 了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長範圍為7 ΙΟμπι，正好適合於鳥 類紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用 作探測飛鳥輻射的紅外傳感器。其中，微波傳感器主要由微波振蕩器和微波天線組成。微波振蕩器是產生微波的 裝置。構成微波振蕩器的器件有速調管、磁控管或某些固體元件。由微波振蕩器產生的振 蕩信號需用波導管傳輸，並通過天線發射出去。根據都卜勒效應，當微波遇到移動的物體， 反射回來的微波頻率會和物體移動方向及速度有關。當有飛鳥接近，微波傳感器就會檢測 到。本微波傳感器器微波頻率為5. 8GHz。其中，攝像頭的圖像檢測部分硬體平臺是s3c2440處理器，SDRAM內存，NAND存儲 器，串口，USB攝像頭接口以及必要的工作電路組成；軟體平臺是基於Linux內核2. 6. 30版 本的裁剪移值；應用程式是用C語言編寫的具有識別飛鳥功能的程序。雖然我們這裡用的 是帶有紅外攝像功能的攝像頭，但是黑夜裡視角範圍還是比較小，並且靈敏度也不高。用帶 有光敏電阻的紅外傳感器可有效彌補圖像檢測在夜間的不足。其中，驅鳥系統中的硬體設備塗以紅色、黃色以及黑色相間的斑點，可以在白天有 效驅鳥。當紅外傳感器、微波傳感器和攝像頭任一個監測到有鳥靠近輸電線路時，驅鳥系 統通過喇叭發出鳥類天敵或者鳥類哀鳴的驅鳥聲音、同時驅鳥系統通過超聲波發生器產生 超聲波，超聲波發生器發射能干擾刺激和破壞鳥類神經系統、生理系統的超聲波。如果是在 夜間，檢測到鳥時，還可使得LED燈閃爍，LED燈閃爍可在夜晚起到良好的驅鳥作用。其中，驅鳥系統可以安裝在輸電線路的鐵塔上。其中，驅鳥系統用於超高壓輸電線路。本發明的特徵及優點在於將圖像、雷達、紅外檢測用到超高壓輸電線路驅鳥上。本發明的又一特徵和優點結合了語音、超聲波、顏色、燈光等多種驅鳥方式。

圖1示出了輸電線路智能驅鳥系統原理圖。圖2示出了輸電線路智能驅鳥系統工作流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，ARM9處理器1採用太陽能電池2為其供電。本發明所述的紅外傳感器3是熱釋電紅外傳感器，為了避免太陽光引起誤報，模塊集成了光敏電阻。當太陽光強烈時，光敏電阻將紅外報警信號短路，此時紅外報警失去報 警功能，報警檢測方式只有圖像和雷達。通過光敏電阻，讓紅外傳感器只在光線暗淡時工 作。該模塊電源由ARM9電路板引出，模塊輸出連接到ARM9處理器1的一個外部中斷上。本發明所述的微波傳感器4，採用5. 8GHz的頻率，利用都卜勒原理檢測飛鳥，電源 由ARM9電路板引出，信號輸出連接到ARM9處理器1的一個外部中斷上。本發明所述的攝像頭5經過USB接口與ARM9處理器連接。本發明所述的語音喇叭6直接和ARM9電路板的音頻輸出口連接。本發明所述的超聲波發生器7以掃頻方式工作在22KHz-66KHz之間，超聲波發生 器的工作電源由ARM9處理器1的一個輸出引腳控制。LED燈8閃爍可在夜晚起到良好的驅鳥作用。驅鳥系統中的硬體設備塗以紅色、黃色以及黑色相間的斑點，可以在白天有效驅鳥。本發明控制器軟體部分是將U-Boot、LinUX內核原始碼做裁剪並移植到ARM9硬體 平臺，同時將圖像識別程序載入。軟體算法涉及到特徵提取，模式識別等。圖2示出了本發明輸電線路智能驅鳥系統工作流程圖系統開機或復位後，系統將初始化各硬體，紅外、雷達、圖像檢測準備就緒。當有飛 鳥進入傳感器檢測範圍，系統會發出語音報警並發射超聲波。夜間還可驅動LED燈閃爍進 行驅鳥。以上所述僅為本實用新型的優選並不用於限制本實用新型，顯然，本領域的技術 人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘 若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本 實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求一種輸電線路智能驅鳥系統，其特徵在於系統包括分別與控制器連接的檢測部分和驅鳥部分；其中，檢測部分包括紅外傳感器、微波傳感器和攝像頭，驅鳥部分包括超聲波發生器、語音喇叭和LED燈。
2.如權利要求1所述的用於輸電線路的智能驅鳥系統，其特徵在於，控制器採用ARM9 處理器。
3.如權利要求1所述的用於輸電線路的智能驅鳥系統，其特徵在於，採用太陽能電池 為控制器供電。
4.如權利要求1所述的用於輸電線路的智能驅鳥系統，其特徵在於，攝像頭檢測距離 為0-30米，微波傳感器檢測距離為0-20米，紅外傳感器檢測距離為0-15米。
5.如權利要求1所述的用於輸電線路的智能驅鳥系統，其特徵在於，該系統可以安裝 在輸電線路的鐵塔上。
6.如權利要求1所述的用於輸電線路的智能驅鳥系統，其特徵在於，紅外傳感器是熱 釋電紅外傳感器。
7.如權利要求6所述的用於輸電線路的智能驅鳥系統，其特徵在於，熱釋電紅外傳感 器內集成了抑制太陽光誤報的光敏電阻。
專利摘要本實用新型公開了一種輸電線路智能驅鳥系統，該系統包括分別與控制器連接的檢測部分和驅鳥部分；其中，檢測部分包括紅外傳感器、微波傳感器和攝像頭，驅鳥部分包括超聲波發生器、語音喇叭和LED燈，控制器採用ARM9處理器，並採用太陽能電池為控制器供電。當安裝有本驅鳥系統的鐵塔有飛鳥接近時，檢測部分會檢測到飛鳥，此時驅動語音喇叭發出鳥類天敵及鳥類哀鳴的聲音，同時超聲波發生器發射能干擾刺激和破壞鳥類神經系統、生理系統的超聲波。如果在晚上，還可利用LED燈閃爍進行驅鳥。
文檔編號H04N7/18GK201726780SQ20102022255
公開日2011年2月2日 申請日期2010年6月11日 優先權日2010年6月11日
發明者盧月勝, 崔彥嶺, 王磊, 魏哲明 申請人:中電國科(北京)科技有限公司