激光驱鸟装置制造方法
【专利摘要】激光驱鸟装置，涉及电力行业架空输电线路防鸟【技术领域】。解决了现有输电线路防鸟装置在使用一段时间后，鸟类会具有了一定的适应性，导致防鸟的效果越来越差，同时，由于现有的防鸟装置容易造成鸟类受伤或死亡的问题。激光发射单元发射出圆弧激光光斑，光控模块通过光电感应传感器采集到的光照强度控制激光输出功率，俯仰电机用于驱动激光器发射激光的俯仰角度，方位电机用于驱动激光器在水平面内旋转，俯仰电机和方位电机的工作状态通过上位机进行控制。本发明适用于驱散架空输电线路上的鸟类。
【专利说明】激光驱鸟装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力行业架空输电线路防鸟【技术领域】。
【背景技术】
[0002]传统的输电线路防鸟采用防鸟刺和超声波驱鸟器，当时能达到驱鸟的效果，但是使用一段时间后大部分鸟类对防鸟设备有了一定的适应性，如防鸟刺现场就发现有鸟类直接筑巢在防鸟刺上的现象，而鸟类对超声波也能很快地适应，而且大多防鸟装置采用机械结构，利用棍棒等工具进行防鸟，因此，在防鸟过程中很容易对鸟类造成损伤甚至死亡。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决现有输电线路防鸟装置在使用一段时间后，鸟类会具有了一定的适应性，导致防鸟的效果越来越差，同时，由于现有的防鸟装置容易造成鸟类受伤或死亡的问题，提出了激光驱鸟装置。
[0004]激光驱鸟装置包括箱体、激光发射单元、自适应光控单元、二维扫描单元和上位机，所述激光发射单元、自适应光控单元和二维扫描单元均放置在箱体中，
[0005]激光发射单元包括激光激励源、激光器和扩束整形模块，
[0006]所述激光激励源用于驱动激光器发射圆弧激光光斑，
[0007]该圆弧激光光斑经扩束整形模块处理后发射出准直扫描激光束；
[0008]自适应光控单兀包括光电感应传感器和光控模块，
[0009]所述光电感应传感器用于采集外部环境中的光照强度，
[0010]光电感应传感器的光照强度采集信号输出端与光控模块的光照强度采集信号输入端连接，
[0011]光控模块的激光输出功率控制信号输出端与激光器的激光输出功率控制信号输入端连接，
[0012]所述光控模块包括:
[0013]用于接收光电感应传感器发送的光照强度采集信号的光照强度采集信号接收模块；
[0014]用于将光照强度采集信号进行信号放大的信号放大模块；
[0015]用于设置平均光照强度的平均光照强度预设模块；
[0016]用于将光照强度采集信号和平均光照强度进行比较，并生成比较结果的光照强度比较模块；
[0017]用于根据光照强度比较模块的比较结果生成激光输出功率控制信号的激光输出功率控制信号生成模块；
[0018]用于根据生成的激光输出功率控制信号控制激光器的激光输出功率的激光输出功率控制模块；
[0019]所述激光输出功率控制信号生成模块包括:[0020]当光照强度比较模块的比较结果为:光照强度采集信号大于平均光照强度时，生成激光输出功率增大的控制信号；
[0021]当光照强度比较模块的比较结果为:光照强度采集信号小于平均光照强度时，生成激光输出功率减小的控制信号；
[0022]当光照强度比较模块的比较结果为:光照强度采集信号等于平均光照强度时，生成激光输出功率不变的控制信号；
[0023]二维扫描单元包括俯仰电机、方位电机和电机驱动模块
[0024]俯仰电机用于驱动激光器发射激光的俯仰角度,该俯仰电机的控制信号输入端与电机驱动模块的俯仰电机控制信号输出端连接，
[0025]方位电机用于驱动激光器在水平面内旋转，该方位电机的控制信号输入端与电机驱动模块的方位电机控制信号输出端连接，[0026]上位机内部嵌入软件实现的控制模块，所述控制模块包括:
[0027]用于启动激光激励源开始工作的激光激励源启动模块；
[0028]用于停止激光激励源停止工作的激光激励源停止模块；
[0029]用于输入俯仰电机的俯仰角度的俯仰角度输入模块；
[0030]用于根据俯仰电机俯仰角度生成俯仰电机控制指令的俯仰电机控制指令生成模块；
[0031]用于输入方位电机的旋转角度的角度输入模块；
[0032]用于根据方位电机的旋转角度生成方位电机控制指令的方位电机控制指令生成模块。
[0033]所述激光驱鸟装置还包括温度控制单元，所述温度控制单元包括温度传感器、加热器和制冷器，所述温度传感器、加热器和制冷器均位于箱体中，温度传感器用于采集箱体内的温度，温度传感器的温度采集信号输出端与上位机的温度采集信号输入端连接，加热器的加热控制信号输入端与上位机的加热控制信号输出端连接，制冷器的制冷控制信号输入端与上位机的制冷控制信号输入端连接，所述上位机内部的控制模块还包括:
[0034]用于接收温度传感器发送的温度采集信号的温度信号接收模块；
[0035]用于设置箱体内部温度的最高温度和最低温度的温度预设模块；
[0036]用于将温度信号接收模块接收的温度信号与最高温度和最低温度进行比较，并获得判断结果的温度判断模块；
[0037]用于根据温度判断模块获得的判断结果产生温度控制信号发送给加热器或制冷器的温度控制模块。
[0038]所述激光驱鸟装置还包括湿度控制单元，所述湿度控制单元包括湿度传感器、加湿器和干燥器，所述湿度传感器、加湿器和干燥器均位于箱体中，湿度传感器用于采集箱体内的湿度，湿度传感器的湿度采集信号输出端与上位机的湿度采集信号输入端连接，加湿器的加湿控制信号输入端与上位机的加湿控制信号输出端连接，干燥器的干燥控制信号输入端与上位机的干燥控制信号输入端连接，所述上位机内部的控制模块还包括:
[0039]用于接收湿度传感器发送的湿度采集信号的湿度信号接收模块；
[0040]用于设置箱体内部湿度的最高湿度和最低湿度的湿度预设模块；
[0041]用于将湿度信号接收模块接收的湿度信号与最高湿度和最低湿度进行比较，并获得判断结果的湿度判断模块；
[0042]用于根据湿度判断模块获得的判断结果产生湿度控制信号发送给加湿器或干燥器的湿度控制模块。
[0043]有益效果:本发明提出的驱鸟装置采用激光束对架空输电线路上的鸟类进行驱散，能够做到只防鸟，不会与鸟类进行接触，保证了鸟类的安全。通过对外部环境的光照强度进行监测，能够实时的改变激光的输出功率，使鸟类无时无刻都能够感受到激光束的存在，同时，通过俯仰电机和方向电机能够使本发明所述的驱鸟装置所发射的激光实现360度的旋转扫描，能够对3km-5km范围内的输电线路进行实时扫描，而且，温度控制单元和湿度控制单元能够根据环境中的温度和湿度对箱体内部的环境进行调节，保证了箱体内部各部件的完美运行，延长工作寿命，出现故障的概率也能够大大降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]图1为激光驱鸟装置的电气原理示意图。
【具体实施方式】
[0045]【具体实施方式】一、结合图1说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】所述的激光驱鸟装置包括箱体、激光发射单元1、自适应光控单元2、二维扫描单元3和上位机4，所述激光发射单元1、自适应光控单元2和二维扫描单元3均放置在箱体中，
[0046]激光发射单元I包括激光激励源1-1、激光器1-2和扩束整形模块1-3，
[0047]所述激光激励源1-1用于驱动激光器1-2发射圆弧激光光斑，
[0048]该圆弧激光光斑经扩束整形模块1-3处理后发射出准直扫描激光束；
[0049]自适应光控单元2包括光电感应传感器2-1和光控模块2-2，
[0050]所述光电感应传感器2-1用于采集外部环境中的光照强度，
[0051]光电感应传感器2-1的光照强度采集信号输出端与光控模块2-2的光照强度采集信号输入端连接，
[0052]光控模块2-2的激光输出功率控制信号输出端与激光器1-2的激光输出功率控制信号输入端连接，
[0053]所述光控模块2-2包括:
[0054]用于接收光电感应传感器2-1发送的光照强度采集信号的光照强度采集信号接收模块；
[0055]用于将光照强度采集信号进行信号放大的信号放大模块；
[0056]用于设置平均光照强度的平均光照强度预设模块；
[0057]用于将光照强度采集信号和平均光照强度进行比较，并生成比较结果的光照强度比较模块；
[0058]用于根据光照强度比较模块的比较结果生成激光输出功率控制信号的激光输出功率控制信号生成模块；
[0059]用于根据生成的激光输出功率控制信号控制激光器1-2的激光输出功率的激光输出功率控制模块；
[0060]所述激光输出功率控制信号生成模块包括:[0061]当光照强度比较模块的比较结果为:光照强度采集信号大于平均光照强度时，生成激光输出功率增大的控制信号；
[0062]当光照强度比较模块的比较结果为:光照强度采集信号小于平均光照强度时，生成激光输出功率减小的控制信号；
[0063]当光照强度比较模块的比较结果为:光照强度采集信号等于平均光照强度时，生成激光输出功率不变的控制信号；
[0064]二维扫描单元3包括俯仰电机3-1、方位电机3-3和电机驱动模块3_2，
[0065]俯仰电机3-1用于驱动激光器1-2发射激光的俯仰角度，该俯仰电机3-1的控制信号输入端与电机驱动模块3-2的俯仰电机控制信号输出端连接，
[0066]方位电机3-3用于驱动激光器1-2在水平面内旋转，该方位电机3-3的控制信号输入端与电机驱动模块3-2的方位电机控制信号输出端连接，
[0067]上位机4内部嵌入软件实现的控制模块，所述控制模块包括:
[0068]用于启动激光激励源1-1开始工作的激光激励源启动模块；
[0069]用于停止激光激励源1-1停止工作的激光激励源停止模块；
[0070]用于输入俯仰电机3-1的俯仰角度的俯仰角度输入模块；
[0071]用于根据俯仰电机3-1俯仰角度生成俯仰电机控制指令的俯仰电机控制指令生成模块；
[0072]用于输入方位电机3-3的旋转角度的角度输入模块；
[0073]用于根据方位电机3-3的旋转角度生成方位电机控制指令的方位电机控制指令生成模块。
[0074]本实施方式所述的驱鸟装置采用激光束对架空输电线路上的鸟类进行驱散，能够做到只防鸟，不会与鸟类进行接触，保证了鸟类的安全。
[0075]根据科学研究表明，鸟类波长为532nm、输出功率为500mW的绿色激光束最为敏感，因此，技术人员可以通过调节激光器发射激光的波长和输出功率以达到最好的驱鸟效
果O
[0076]通过对外部环境的光照强度进行监测，能够实时的改变激光的输出功率，使鸟类无时无刻都能够感受到激光束的存在，同时，通过俯仰电机和方向电机能够使本发明所述的驱鸟装置实现360度的旋转扫描，即激光发射方向可以旋转一周，进而实现对3km-5km范围内的输电线路进行实时扫描。
[0077]【具体实施方式】二、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的激光驱鸟装置的区别在于，所述电机驱动模块3-2包括:
[0078]用于接收上位机4发送的俯仰电机控制指令的俯仰电机控制指令接收模块；
[0079]用于根据俯仰电机控制指令产生驱动信号发送给俯仰电机3-1的俯仰电机驱动模块；
[0080]用于接收上位机4发送的方位电机控制指令的方位电机控制指令接收模块；
[0081 ] 用于根据方位电机控制指令产生驱动信号给方位电机3-3的方位电机驱动模块。
[0082]【具体实施方式】三、结合图1说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的激光驱鸟装置的区别在于，它还包括温度控制单元，所述温度控制单元包括温度传感器5、加热器7和制冷器6，所述温度传感器5、加热器7和制冷器6均位于箱体中，温度传感器5用于采集箱体内的温度，温度传感器5的温度采集信号输出端与上位机4的温度采集信号输入端连接，加热器7的加热控制信号输入端与上位机4的加热控制信号输出端连接，制冷器6的制冷控制信号输入端与上位机4的制冷控制信号输入端连接，所述上位机4内部的控制模块还包括:
[0083]用于接收温度传感器5发送的温度采集信号的温度信号接收模块；
[0084]用于设置箱体内部温度的最高温度和最低温度的温度预设模块；
[0085]用于将温度信号接收模块接收的温度信号与最高温度和最低温度进行比较，并获得判断结果的温度判断模块；
[0086]用于根据温度判断模块获得的判断结果产生温度控制信号发送给加热器7或制冷器6的温度控制模块。
[0087]【具体实施方式】四、本【具体实施方式】与【具体实施方式】三所述的激光驱鸟装置的区别在于，所述温度控制模块进一步包括:
[0088]当温 度判断模块的判断结果为:温度信号接收模块获得的温度信号大于最高温度时，发送温度控制信号给制冷器6，驱动该制冷器6开始制冷；
[0089]当温度判断模块的判断结果为:温度信号接收模块获得的温度信号小于最低温度时，发送温度控制信号给加热器7，驱动该加热器7开始加热；
[0090]当温度判断模块的判断结果为:温度信号接收模块获得的温度信号位于最高温度和最低温度之间时，发送温度控制信号同时给加热器7和制冷器6，使所述加热器7和制冷器6停止工作。
[0091]【具体实施方式】五、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的激光驱鸟装置的区别在于，它还包括湿度控制单元，所述湿度控制单元包括湿度传感器8、加湿器9和干燥器10，所述湿度传感器8、加湿器9和干燥器10均位于箱体中，湿度传感器8用于采集箱体内的湿度，湿度传感器8的湿度采集信号输出端与上位机4的湿度采集信号输入端连接，加湿器9的加湿控制信号输入端与上位机4的加湿控制信号输出端连接，干燥器10的干燥控制信号输入端与上位机4的干燥控制信号输入端连接，所述上位机4内部的控制模块还包括:
[0092]用于接收湿度传感器8发送的湿度采集信号的湿度信号接收模块；
[0093]用于设置箱体内部湿度的最高湿度和最低湿度的湿度预设模块；
[0094]用于将湿度信号接收模块接收的湿度信号与最高湿度和最低湿度进行比较，并获得判断结果的湿度判断模块；
[0095]用于根据湿度判断模块获得的判断结果产生湿度控制信号发送给加湿器9或干燥器10的湿度控制模块。
[0096]【具体实施方式】六、本【具体实施方式】与【具体实施方式】五所述的激光驱鸟装置的区别在于，所述湿度控制模块进一步包括:
[0097]当湿度判断模块的判断结果为:湿度信号接收模块获得的湿度信号大于最高湿度时，发送湿度控制信号给干燥器10，使该干燥器10开始烘干；
[0098]当湿度判断模块的判断结果为:湿度信号接收模块获得的湿度信号小于最低湿度时，发送湿度控制信号给加湿器9，使该加湿器9开始加湿；
[0099]当湿度判断模块的判断结果为:湿度信号接收模块获得的湿度信号位于最高湿度和最低湿度之间时，发送湿度控制信号同时给干燥器10和加湿器9，使所述干燥器10和加湿器9停止工作。
[0100]温度控制单元和湿度控制单元能够根据环境中的温度和湿度对箱体内部的环境进行调节，保证了箱体内部各部件的完美运行，延长工作寿命，出现故障的概率也能够大大降低。
[0101]【具体实施方式】七、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的激光驱鸟装置的区别在于，它还包括供电单元，所述供电单元包括太阳能板和锂电池，所述供电单元用于对激光发射单元1、自适应光控单元2和二维扫描单元3供电。[0102]【具体实施方式】八、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的激光驱鸟装置的区别在于，所述上位机4还包括用于对光照强度米集信号、俯仰电机3-1的俯仰角度、方位电机3-3的旋转角度、温度采集信号、湿度采集信号进行显示的显示模块。
【权利要求】
1.激光驱鸟装置，其特征在于，它包括箱体、激光发射单元(I)、自适应光控单元(2)、二维扫描单元(3 )和上位机(4)，所述激光发射单元(I)、自适应光控单元(2 )和二维扫描单元(3)均放置在箱体中， 激光发射单元(I)包括激光激励源(1-1 )、激光器(1-2)和扩束整形模块(1-3)， 所述激光激励源(1-1)用于驱动激光器(1-2)发射圆弧激光光斑， 该圆弧激光光斑经扩束整形模块(1-3)处理后发射出准直扫描激光束； 自适应光控单元(2 )包括光电感应传感器(2-1)和光控模块(2-2 )， 所述光电感应传感器(2-1)用于采集外部环境中的光照强度， 光电感应传感器(2-1)的光照强度采集信号输出端与光控模块(2-2)的光照强度采集信号输入端连接， 光控模块(2-2)的激光输出功率控制信号输出端与激光器(1-2)的激光输出功率控制信号输入端连接， 所述光控模块(2-2)包括: 用于接收光电感应传感器(2-1)发送的光照强度采集信号的光照强度采集信号接收模块； 用于将光照强度采集信号进行信号放大的信号放大模块； 用于设置平均光照强度的平均光照强度预设模块； 用于将光照强度采集信号和平均光照强度进行比较，并生成比较结果的光照强度比较模块； 用于根据光照强度比较模块的比较结果生成激光输出功率控制信号的激光输出功率控制信号生成模块； 用于根据生成的激光输出功率控制信号控制激光器(1-2)的激光输出功率的激光输出功率控制模块； 所述激光输出功率控制信号生成模块包括: 当光照强度比较模块的比较结果为:光照强度采集信号大于平均光照强度时，生成激光输出功率增大的控制信号； 当光照强度比较模块的比较结果为:光照强度采集信号小于平均光照强度时，生成激光输出功率减小的控制信号； 当光照强度比较模块的比较结果为:光照强度采集信号等于平均光照强度时，生成激光输出功率不变的控制信号； 二维扫描单元(3 )包括俯仰电机(3-1)、方位电机(3-3 )和电机驱动模块(3-2 )， 俯仰电机(3-1)用于驱动激光器(1-2 )发射激光的俯仰角度，该俯仰电机(3-1)的控制信号输入端与电机驱动模块(3-2)的俯仰电机控制信号输出端连接， 方位电机(3-3 )用于驱动激光器(1-2 )在水平面内旋转,该方位电机(3-3 )的控制信号输入端与电机驱动模块(3-2)的方位电机控制信号输出端连接， 上位机(4)内部嵌入软件实现的控制模块，所述控制模块包括: 用于启动激光激励源(1-1)开始工作的激光激励源启动模块； 用于停止激光激励源(1-1)停止工作的激光激励源停止模块； 用于输入俯仰电机(3-1)的俯仰角度的俯仰角度输入模块；用于根据俯仰电机(3-1)俯仰角度生成俯仰电机控制指令的俯仰电机控制指令生成模块； 用于输入方位电机(3-3)的旋转角度的角度输入模块； 用于根据方位电机(3-3)的旋转角度生成方位电机控制指令的方位电机控制指令生成模块。
2.根据权利要求1所述的激光驱鸟装置，其特征在于，所述电机驱动模块(3-2)包括: 用于接收上位机(4)发送的俯仰电机控制指令的俯仰电机控制指令接收模块； 用于根据俯仰电机控制指令产生驱动信号发送给俯仰电机(3-1)的俯仰电机驱动模块； 用于接收上位机(4)发送的方位电机控制指令的方位电机控制指令接收模块； 用于根据方位电机控制指令产生驱动信号给方位电机(3-3 )的方位电机驱动模块。
3.根据权利要求1所述的激光驱鸟装置，其特征在于，它还包括温度控制单元，所述温度控制单元包括温度传感器(5)、加热器(7)和制冷器(6)，所述温度传感器(5)、加热器(7)和制冷器(6)均位于箱体中，温度传感器(5)用于采集箱体内的温度，温度传感器(5)的温度采集信号输出端与上位机(4)的温度采集信号输入端连接，加热器(7)的加热控制信号输入端与上位机(4)的加热控制信号输出端连接，制冷器(6)的制冷控制信号输入端与上位机(4)的制冷控制信号输入端连接， 所述上位机(4)内部的控制模块还包括: 用于接收温度传感器(5)发送的温度采集信号的温度信号接收模块； 用于设置箱体内部温度的最高温度和最低温度的温度预设模块； 用于将温度信号接收模块接收的温度信号与最高温度和最低温度进行比较，并获得判断结果的温度判断模块； 用于根据温度判断模块获得的判断结果产生温度控制信号发送给加热器(7)或制冷器(6)的温度控制模块。
4.根据权利要求3所述的激光驱鸟装置，其特征在于，所述温度控制模块进一步包括: 当温度判断模块的判断结果为:温度信号接收模块获得的温度信号大于最高温度时，发送温度控制信号给制冷器(6)，驱动该制冷器(6)开始制冷； 当温度判断模块的判断结果为:温度信号接收模块获得的温度信号小于最低温度时，发送温度控制信号给加热器(7)，驱动该加热器(7)开始加热； 当温度判断模块的判断结果为:温度信号接收模块获得的温度信号位于最高温度和最低温度之间时，发送温度控制信号同时给加热器(7)和制冷器(6)，使所述加热器(7)和制冷器(6)停止工作。
5.根据权利要求1所述的激光驱鸟装置，其特征在于，它还包括湿度控制单元，所述湿度控制单元包括湿度传感器(8)、加湿器(9)和干燥器(10)，所述湿度传感器(8)、加湿器(9)和干燥器(10)均位于箱体中，湿度传感器(8)用于采集箱体内的湿度，湿度传感器(8)的湿度采集信号输出端与上位机(4)的湿度采集信号输入端连接，加湿器(9)的加湿控制信号输入端与上位机(4)的加湿控制信号输出端连接，干燥器(10)的干燥控制信号输入端与上位机(4)的干燥控制信号输入端连接， 所述上位机(4)内部的控制模块还包括:用于接收湿度传感器(8)发送的湿度采集信号的湿度信号接收模块； 用于设置箱体内部湿度的最高湿度和最低湿度的湿度预设模块； 用于将湿度信号接收模块接收的湿度信号与最高湿度和最低湿度进行比较，并获得判断结果的湿度判断模块； 用于根据湿度判断模块获得的判断结果产生湿度控制信号发送给加湿器(9)或干燥器(10)的湿度控制模块。
6.根据权利要求5所述的激光驱鸟装置，其特征在于，所述湿度控制模块进一步包括: 当湿度判断模块的判断结果为:湿度信号接收模块获得的湿度信号大于最高湿度时，发送湿度控制信号给干燥器(10)，使该干燥器(10)开始烘干； 当湿度判断模块的判断结果为:湿度信号接收模块获得的湿度信号小于最低湿度时，发送湿度控制信号给加湿器(9)，使该加湿器(9)开始加湿； 当湿度判断模块的判断结果为:湿度信号接收模块获得的湿度信号位于最高湿度和最低湿度之间时，发送湿度控制信号同时给干燥器(10)和加湿器(9)，使所述干燥器(10)和加湿器(9)停止工作。
7.根据权利要求1所述的激光驱鸟装置，其特征在于，它还包括供电单元，所述供电单元包括太阳能板和锂电池，所述供电单元用于对激光发射单元(I)、自适应光控单元(2)和二维扫描单元(3)供电。
8.根据权利要求1所述的激光驱鸟装置，其特征在于，所述上位机(4)还包括用于对光照强度采集信号、俯仰电机(3-1)的俯仰角度、方位电机(3-3)的旋转角度、温度采集信号、湿度采集信号进行显示的显示模块。
【文档编号】A01M29/10GK103891705SQ201410164449
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】孙杰, 靳方明, 孙超, 孙海鹏, 王毅, 郝志鹏 申请人:国家电网公司, 国网黑龙江省电力有限公司齐齐哈尔供电公司