一种云台式激光驱鸟器的制作方法

本实用新型涉及激光技术应用领域，尤其涉及一种云台式激光驱鸟器。

背景技术：

随着人们对生态保护的日益重视，鸟类受到良好的保护，数量逐渐增多，但是与此同时鸟类也为航空安全，水产养殖，作物种植及电力安全等方面带来了严重的危害及巨大的经济损失，近年来，在机场附近飞鸟与飞机相撞事故也时有发生，给人们的日常生活也带来了巨大的安全隐患；为了避免及解决上述领域的鸟害问题，目前往往采用听觉恐吓、视觉震慑、直接捕杀、化学、生态或雷达预警等一切手段对鸟类进行驱赶，然而以上方式均有不同程度的缺陷，听觉恐吓产生巨大的噪音污染，对周边人员也会造成伤害；视觉震撼易产生适应性，作用有限；化学及生态驱赶对周边生态系统造成影响，且耗费财力、物力较大；直接捕杀这一方案则与现今驱鸟手段逐渐走向生态和绿色驱鸟的方向相背离。

对于鸟类而言，视觉是最为敏感的，因此激光驱鸟这一手段日益受到人们的重视，根据研究可知，鸟类对于波长为532nm的绿色激光最为敏感，依据这一原理，市面上的驱鸟激光器多数是采用波长约为532nm，低功率的的激光发生器进行驱鸟，使得驱鸟器在保证驱鸟有效性的情况下，使用低功率激光保证使用者及对于鸟类的安全性；市场上的激光驱鸟器大体可分为云台式和手持式，云台式激光驱鸟器具有全天候、自动化、范围广等优点，但其同样因全天候的广范围扫描，带来了寿命有限、成本高昂、维修复杂等问题。

申请号cn201720756336.x的专利提出了一种基于云台控制的紫外线激光驱鸟器，包括驱动控制系统和激光云台系统，驱动控制系统包括主控制器、激光驱动模块、温度控制器和云台驱动模块，激光云台系统包括激光发射器、激光发射天线、温度传感器和扫描云台，激光发射器和激光发射天线放置在扫描云台上，且驱动控制系统驱动并控制激光云台系统的激光发射器发出的紫外线激光并通过激光发射天线汇聚成激光光束，以发射激光扫描光束，进而利用扫描云台改变发射方向，实现激光扫描驱鸟；该实用新型采用旋转云台控制紫外线激光光束进行驱鸟，增大了驱鸟覆盖面积，有效提高了驱鸟效率；但是云台式激光驱鸟器同时也缺少用以延长使用寿命的防护及自动关闭系统，且由于安装位置固定，扫描范围固定，缺乏小范围针对性。

为了解决上述技术问题，亟需一种使用寿命较长且驱鸟有效的云台式激光驱鸟器来解决现有的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种云台式激光驱鸟器，能够有效保护激光产生装置以延长其使用寿命，且可通过远程遥控及自动调控实现扫描调节，有效提升驱鸟效果。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现的。

一种云台式激光驱鸟器，包括主机箱组件，扫描云台组件及激光发射组件，其特征在于，所述主机箱组件包括主机箱壳体及安装于所述主机箱壳体内部的ac/dc变换器，所述ac/dc变换器连接至所述扫描云台组件及激光发射组件，且，所述激光发射组件包括激光射头组件及激光产生装置，所述激光射头组件集成有摄像头，光敏传感器及扩缩镜，且所述激光射头组件安装于所述扫描云台组件上。

上述实施方案，优选的是，所述扫描云台组件包括扫描云台，扫描控制模组及驱动电机，所述扫描控制模组控制信号输出端连接至所述驱动电机，且所述驱动电机连接至所述扫描云台。

上述实施方案，优选的是，所述驱动电机为伺服电机，且所述扫描云台水平旋转角范围为±360°，俯仰旋转角范围为±45°。

上述实施方案，优选的是，所述激光产生装置为光纤耦合激光器，所述光纤耦合激光器包括耦合光纤及激光发生器，且所述耦合光纤连接至扩缩镜。

上述实施方案，优选的是，所述激光发生器产生激光是波长范围为530nm至556nm的绿色激光。

上述实施方案，优选的是，所述激光发射组件还包括激光控制模组及频闪控制器，所述激光控制模组控制信号输出端分别连接至所述频闪控制器及激光发生器控制信号输入端，且光敏传感器信号输出端连接至所述激光控制模组信号输入端。

上述实施方案，优选的是，所述激光发射组件还包括限流器及温敏开关，所述限流器及温敏开关连接至激光发生器，其输出端分别连接至激光控制模组，且所述温敏开关信号输出端还连接至半导体制冷器，所述半导体制冷器与所述激光发生器连接。

上述实施方案，优选的是，还包括远程通讯模块及远程显示/遥控主机，所述远程通讯模块与远程显示/遥控主机双向数据远程通讯连接，且所述远程通讯模块信号输出端口连接诶至激光控制模组及扫描控制模组信号输入端口，且摄像头其视频信号输出端口连接至所述远程通讯模块信号输入端口。

上述实施方案，优选的是，所述ac/dc变换器分别连接至激光控制模组及扫描控制模组。

上述实施方案，优选的是，所述主机箱壳体为可开门箱体结构，且扫描控制模组，伺服电机，光纤耦合激光器，激光控制模组，频闪控制器，远程通讯模块，限流器，温敏开关及半导体制冷器安装于所述机箱壳体内部，扫描云台安装于所述机箱壳体上端面，激光射头组件安装于所述扫描云台上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型通过伺服电机对于扫描云台进行驱动，有效实现了扫描范围及扫描速度的准确控制；

2)本实用新型采用温敏开关、冷却装置及限流器，对于激光驱鸟器起到有效的保护；

3)本实用新型采用光纤耦合激光器，显著简化了光路，使得安装使用更为方便，且整体结构更为紧凑；

4)本实用新型加装了摄像头及光敏传感器，对于驱鸟工作有了针对性的提升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型原理框图；

图3为本实用新型工作流程框图。

图中：1、主机箱组件；11、ac/dc变换器；12、主机箱壳体；2、扫描云台组件；21、扫描云台；22、伺服电机；23、扫描控制模组；3、激光发射组件；31、光纤耦合激光器；311、激光发生器；312、耦合光纤；32、激光射头组件；321、摄像头；322、光敏传感器；323、扩缩镜；33、频闪控制器；34、远程通讯模块；35、激光控制模组；36、温敏开关；37、半导体制冷器；38、限流器；4、远程显示/遥控主机。

具体实施方式

以下将结合附图对本使用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本使用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本使用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本使用新型所保护的范围。

在本使用新型的描述中，需要说明的是，附图仅为了便于描述本使用新型的运作原理及实现方式，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的尺寸数值、外观形状或以特定的尺寸比例配合，因此不能理解为对本使用新型的限制。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种云台式激光驱鸟器，包括主机箱组件1，扫描云台组件2及激光发射组件3，激光发射组件3包括光纤耦合激光器31，频闪控制器33及激光控制模组35，经激光控制模组35控制光纤耦合激光器31及频闪控制器33发射相应参数的激光，并经耦合光纤312传输至激光射头组件32处，激光射头组件32安装于扫描云台21上，并通过扫描控制模组实现云台式激光驱鸟器的扫描范围、速度、频率的控制，同时激光发射组件3内置有光敏传感器322、温敏开关36及限流器38等组件，并可通过远程显示/遥控主机4进行远程通讯遥控，实现了云台式激光驱鸟器的工作状态保护及工作模式自动选择，有效提升了其工作寿命及驱鸟效果。

以下为具体实施例：

如图1及图2所示，本实用新型整体结构主要包括底端的主机箱组件1，所述主机箱组件1其主机箱壳体12为可开门箱体结构，其内部固定安装有ac/dc变换器11，伺服电机22，扫描控制模组23，及激光发射组件3除激光射头组件32以外部分，该可开门箱体底座结构使得本实用新型结构紧凑，安装方便，维护、更新简单，并对主要电子元器件起到了一定的保护作用，避免了激光发生器311这一主要工作部件的损伤；扫描云台组件2主要包括扫描云台21，所述扫描云台21安装于主机箱壳体12顶端，并通过电机作为动力源以实现水平±360°及俯仰±45°旋转，以实现多范围多维度扫描，所诉电机为伺服电机22，伺服电机22转子转速受扫描控制模组23输入信号控制，并能快速反应，作为执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，可以有效的实现扫描云台21的旋转角速度及角度范围的控制，在实际工作状态时，往往需要使得扫描光束避免某些范围或者加强某些范围的扫描频率，通过扫描控制模组23对伺服电机22进行控制，进而使得扫描云台21以特定旋转频率在特定旋转范围内进行往复运动；激光射头组件32安装于扫描云台21上，使得扫描云台21驱动其进行范围扫描，激光射头组件32上集成有扩缩镜323、光敏传感器322及摄像头321，所述扩缩镜323经光纤耦合激光器31的耦合光纤312与激光发生器311形成光路，以对较为集中的激光光源，实现激光扩束，使得经激光射头组件32发射出的光斑达到预设大小以实现最优驱鸟效果，同时有别于传统云台式激光驱鸟器需要多级扩束装置，避免了多光路的设置，使得安装更为简易且内部空间也更为紧凑。

为了有效提升驱鸟效果，避免鸟类对于外界刺激的适应性，激光驱鸟的激光扫描参数必须避免其单一性，除了通过对于扫描云台21的扫描频率及扫描范围控制以外，还需实现对于激光参数的可控调节。

如图2所示，激光控制模组35其控制信号输出接口分别连接至激光发生器311及频闪控制器33控制信号输入接口，且频闪控制器33连接至激光发生器311对其频闪频率进行控制以实现激光脉冲控制，另有位于激光射头组件32处的光敏传感器322对于外部光源强度进行测量，并输出控制信号至激光控制模组35，对激光发生器311功率进行调节，避免高光线情况下，激光发生器311功率过低，使得激光驱鸟器做无用功；同时黑暗条件下，高频闪激光对于驱鸟效果更佳，故光敏传感器322输出控制信号经激光控制模组35对频闪控制器33进行控制；进而实现经光敏传感器322实现光源监控并适应性调节激光功率及激光脉冲频率，以实现最优的驱鸟效果。

根据现有研究，鸟类眼球中有4种视色素，分别为紫色、蓝色、绿色和黄色，其中鸟类对于波长为532nm的绿色激光更为敏感，驱鸟效果最为有效，因此选择产生激光波长范围为530nm至556nm的绿色激光的激光发生器311；同时由于波长范围为530nm至556nm的绿色激光发生器技术较其余种类激光发生器更为滞后，因此成本较高且绿色激光的质量受温度等参数影响较大，为了避免高电流对于激光发生器311的损害及机器长时间运行的高温对于激光发生器311及激光质量的损害，本实用新型加装有安全控制组件对其进行操作及控制优化。

如图2和图3所示，温敏开关36连接至激光发生器311，且其输出端分别连接至半导体制冷器37及激光控制模组35，所述半导体制冷器37连接诶至激光发生器311，当激光发生器311工作温度超出额定温度范围时，触发温敏开关36，使得半导体制冷器37开始工作并经激光控制模组35驱动激光发生器311关闭，半导体制冷器37运行一段时间后，温度下降至安全范围，触发温敏开关36，使得半导体制冷器37停止工作并经激光控制模组35驱动激光发生器311开启；同时限流器38连接至激光发生器311，其输出端连接至半激光控制模组35，当激光发生器311电流超出额定电流时，限流器38输出控制信号至激光控制模组35驱动激光发生器311关闭。

如图2所示，由于云台式激光驱鸟器安装位置固定且一般处于高位，为了便于操作人员控制，云台式激光驱鸟器内置远程通讯模块34与远程显示/遥控主机4实现双向数据通讯，且所述远程通讯模块34输出端分别连接至扫描控制模组23及激光控制模组35信号输入端口实现远程控制；同时，激光射头组件32集成有摄像头321，其传输信号经远程通讯模块34至远程显示/遥控主机4，实现对于相应云台式激光驱鸟器工作场景的显示监控，当云台扫描范围内出现鸟类时，可通过摄像头321对于现场场景进行显示，进而通过远程显示/遥控主机4对于扫描范围、扫描频率及激光参数等进行调节控制，进而实现对于特定范围鸟类的加强驱离，使得驱鸟工作更为有针对性效果。

实际工作时，ac/dc变换器11连接至扫描控制模组23及激光控制模组35进行电源供应，远程显示/遥控主机4设置扫描云台21的扫描范围及扫描速度及激光发生器311所产生激光的功率及脉冲频率，使得云台式激光驱鸟器实现预设工作模式；限流器48用以确保激光发生器311内部电流数值，当工作电流超出额定阈值时，输出关闭信号至激光控制模组35，对激光发生器311进行断电保护；温敏开关36用以确保激光发生器311工作温度，当工作温度超出额定范围时，输出关闭信号至激光控制模组35，对激光发生器311进行断电保护并启动半导体制冷器37对激光发生器311进行降温工作，直至温度恢复至安全范围；位于外部的光敏传感器322用以检测当前外部光源强度，并反馈信号至激光控制模组35，对激光的功率及脉冲频率进行适应性自动控制；且集成于激光射头组件32的摄像头321经远程通讯模块34传输视频信号至远程显示/遥控主机4，使得操作人员对于现场情况进行远程监控，并可根据实时现场情况，对于扫描范围、扫描频率及激光参数进行手动调节，提升驱鸟效果的针对性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。