一种架空线缆用多功能驱离松鼠装置的制作方法

1.本发明属于线缆维护技术领域，具体涉及一种架空线缆用多功能驱离松鼠装置。


背景技术：

2.近年来，随着经济的发展，社会用电量不断攀升，电网也得到了快速发展，架空线路的安全运行要求也不断提高，但是在山区松鼠较多的地方，松鼠经常会顺着电线杆爬到线缆上啃咬线缆，对线缆的稳定运行造成了很大威胁。以申请人所在地方来说，一年至少要发生几十起松鼠啃咬线缆的事故。并且由于地处山区，靠人工根本无法实现对松鼠的有效驱离。因此，如何有效阻止松鼠对架空线缆的啃咬已经成为电力系统领域亟待解决的问题。
3.目前架空线缆对松鼠进行防护时，一般在电线杆上放老鼠粘、或者设置倒刺网结构，但上述方式松鼠不一定会完全被捕，仍有部分松鼠可能会顺着电线杆爬到线缆处，啃咬破坏线缆，造成大面积断电事故，这种简单的捕捉松鼠的方式并不能完全防止线缆被损坏，安全性较差。
4.投放剧毒急性杀鼠剂，在杀灭鼠类的同时，也为人类的生活与生产带来了安全威胁。并且对于松鼠来说，属于国家保护动物，这种方式也不是有效的方式。
5.因此，研制一种驱鼠能力强的装置成为目前电力设备维护领域的一种紧迫需求。
6.此外就是现有电线杆的规格种类很多，有直径在150mm，190mm，230mm，270mm，300mm和400mm等规格的。如何实现在各种规格的电线杆上的兼容性也是有待于考虑的。


技术实现要素：

7.针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种架空线缆用多功能驱离松鼠装置，具有多模式集成设计，不仅驱离松鼠效果好，而且也可驱离其他动物，且具有模块化设计﹑拆卸以及维修方便等优点。
8.一种架空线缆用多功能驱离松鼠装置，其特征在于：包括功能部件、柔性连接部件、弹性连接部件﹑连接轴和双行程开关。
9.所述功能部件包括红外感应开关﹑太阳能板﹑充电板﹑可充电锂电池﹑超声波模块﹑爆闪灯模块﹑高压升压模块﹑2个金属扎带和指示灯，上述各个模块置于一个绝缘的壳体内；
10.所述功能部件均匀分布于电线杆的四周，数量为3个或者4个，功能部件相互独立，且每个功能部件两侧均伸出具有通孔的支耳，通过柔性连接部件将各功能部件连接，最后接口处并通过弹性连接部件连接，且通过连接轴和螺母进行固定；
11.所述柔性连接部件由1个支撑带和2个配合带构成，类似于手表腕带的结构，支撑带和2个配合带均为氟硅橡胶材料模压成型，支撑带为带状结构，中间为矩形块，两侧为高度低于矩形块的长方体，且长方体上具有均匀分布的通孔，配合带为h型结构，两侧具有均匀分布的阶梯状圆孔，所述柔性连接部件可通过配合带上的阶梯状圆孔与支撑带上的通孔配合调整，实现柔性连接部件的长度调节，支撑带和配合带之间的固定通过连接轴和螺母进行；
12.所述弹性连接部件由1个配合带和2个弹性带构成，类似于手表腕带的结构，弹性带为氟硅橡胶材料制作而成，弹性带为带状结构，两侧具有凹槽，每侧凹槽的端部卷绕着2个同轴的圆环，用碳纤维线缝合成型，所述弹性连接部件可通过配合带上的阶梯状圆孔与弹性带上的圆环配合调整，实现弹性连接部件的长度调节，弹性带和配合带之间的固定通过连接轴和螺母进行；
13.所述连接轴为尼龙塑料制作而成，由大圆柱和小圆柱一体构成，小圆柱端部具有螺纹；
14.所述螺母为尼龙塑料加工而成，螺母和连接轴的螺纹配合，可实现柔性连接部件和弹性连接部件的固定；
15.所述双行程开关由驱动部件﹑导电柱﹑开关壳﹑开关盖和螺钉构成；
16.其中驱动部件由导电块﹑驱动簧﹑驱动杆和小压螺构成，驱动杆为阶梯状圆柱结构，大圆柱内部具有盲孔，盲孔上具有螺纹，驱动簧和导电块依次放置，置于驱动杆的盲孔内，并通过小压螺封装；
17.所述驱动杆和小压螺均为尼龙材料，所述导电块为铜材，导电块安装后凸出驱动杆和小压螺的端面；
18.所述导电柱为金属材料，为阶梯状圆柱结构，过盈配合固定在开关壳内，大圆柱端面高于开关壳内“w”形凹槽的底端面0.1mm～0.2mm，导电柱伸出开关壳的部位焊接导线，焊点用灌封胶灌封；
19.所述开关壳为尼龙材料，为圆柱状结构，外部具有螺纹，内部靠近侧边的部位具有两个对称放置的“w”形状的凹槽，过渡处具有倒角，在“w”形凹槽的三个尖端部位分别间隔放置2个导电柱，开关壳的中部具有螺纹孔；
20.所述开关盖为尼龙材料，为圆片状结构，内部具有两个对称放置的“w”形状的凹槽，该位置与开关壳的位置相对应，开关盖“w”形凹槽的宽度小于开关壳“w”形凹槽的宽度，开关盖的中部具有与开关壳相对应的螺纹孔；
21.所述开关盖与开关壳通过螺钉封闭成一体；
22.所述驱动部件有两个，分别置于开关盖与开关壳的“w”形凹槽内。
23.进一步的，所述功能部件安装在电线杆距离地面8m～10m的高度范围。如此设置是因为目前市面上一般使用的红外感应开关的探测距离为5m～6m，考虑到人的高度为1.6m～2m，为了避免人经过电线杆时误触发整个装置，因此整个装置的高度设置在此范围，另一方面，这种设置也使装置不易被盗窃。
24.进一步的，所述太阳能电池板的输出端连接充电板，充电板连接可充电锂电池，可充电锂电池输出电压为7.4v，可充电锂电池为2组，可充电锂电池通过双行程开关为功能部件内的各个部件提供电能，每组可充电锂电池对应双行程开关内的一个“w”形端部的2个导电柱，两组可充电锂电池相互独立，任何一组均可为各个部件提供电能；
25.所述红外感应开关置于功能部件的壳体下端，正对着地面，当有松鼠攀爬电线杆到红外感应开关的识别区域内时，红外感应开关由断开变为导通状态，立即启动超声波模块﹑爆闪灯模块﹑高压升压模块，所述红外感应开关在松鼠离开后，还持续工作15秒后转入断开状态，若松鼠一直在，则红外感应开关一直处于工作状态；
26.所述超声波模块发出频率范围在20khz-30khz的超声波，且该超声波以正弦函数
曲线进行强度变换，变换周期为3秒-5秒；
27.所述爆闪灯模块采用的是红色led闪烁灯对松鼠产生惊吓，驱赶松鼠；
28.所述高压升压模块将可充电锂电池电压7.4v升到3000v～5000v，高压升压模块的输出电流较小，为1ma～10ma,输出端连接2根导线，导线并分别连接2个金属扎带，2个金属扎带环形围绕在电线杆上，相互间隔10mm～20mm，置于功能部件的下端，一旦超声波模块和爆闪灯模块失去驱鼠效应，松鼠继续攀爬，身体同时与2个金属扎带触碰时，松鼠身体作为导体，使得2个金属扎带短路，这样高压升压模块上产生的高压释放使松鼠触电，从而阻止其继续攀爬。
29.进一步的，所述驱动部件的驱动杆的大圆柱直径小于开关壳“w”形凹槽的宽度而大于开关盖“w”形凹槽的宽度，驱动部件的驱动杆的大圆柱直径小于开关盖“w”形凹槽的宽度。
30.进一步的，所述开关壳的“w”形凹槽底端到与之对应的开关盖的距离大于驱动部件的驱动杆的大圆柱直径部分的长度，同时小于驱动部件的驱动杆的大圆柱直径部分的长度加上其内安装的导电块的凸出部位的高度。
31.进一步的，所述双行程开关的“w”形结构的端部一侧连接功能部件内的可充电锂电池和各模块，双行程开关的“w”形结构的端部另一侧还连接功能部件内的可充电锂电池和指示灯，在人靠近电线杆进行作业时，通过操作杆推动双行程开关内的驱动部件运动，实现可充电锂电池和功能部件内的模块以及指示灯之间的电路切换。如此设置，进一步提升了整个装置的使用时间。
32.进一步的，所述支撑带和配合带的厚度为15mm，弹性带的厚度为5mm。如此选择，是使整个装置能够适应不同直径系列的电线杆，并且使其环形缠绕在电线杆上后，通过拉紧支撑带，配合带和弹性带，使得整个装置具有一定的预紧力，防止功能部件从电线杆上滑落。
33.进一步的，所述功能部件内的指示灯颜色为橙色﹑黄色﹑蓝色或者紫色。这种选择避免了和爆闪灯颜色一致，引起误判，而且通过指示灯的提示，可以确认电源已经与功能部件内其他工作模块切断，避免了误伤。
34.由于松鼠是恒温动物，体温通常是37℃左右，所以能够发出特定波长为10μm左右的红外线。当松鼠的活动进入检测区时，其温度与环境温度有差别，因此松鼠发射的10μm左右的红外线通过菲涅耳透镜滤光片增强后聚集到红外感应源(热释电元件)上，红外感应源在接收到红外辐射时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，进而产生温度差δt并将δt向外围电路输出，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。热释电红外传感器的工作探测范围为10m-20m，并且，可以在－10℃～+40℃温度范围内正常工作。这里红外红外感应开关选用hc-sr501人体红外红外感应开关，其探测距离为4m～6m，探测角度可达120度锥角范围。
35.所述超声波模块发出频率范围在20khz-30khz的超声波，且该超声波以正弦函数曲线进行强度变换，变换周期为3秒-5秒。根据大量的试验研究发现，鼠类在接收到频率范围在18-32khz之间的声波时，会产生恐惧心理，并会向同类之间反馈这种警示信号。
36.红外感应开关一旦感应到松鼠后，超声波和爆闪灯模式会首先驱离，一旦驱离无效，松鼠继续攀爬触碰到2个金属扎带才会被电击，也是考虑到电击有可能致死松鼠，如果不及时处理，尸体会腐烂发臭，污染环境。
37.本发明的有益效果如下：
38.1.本发明采用红外感应开关识别的模式，具有非接触识别功能，且识别距离远，识别角度大，提升了识别的准确率；
39.2.本发明采用超声波模式，爆闪灯模式和高压电击的模式进行综合驱离，驱离松鼠效果好，且各模式集成化设计，并利用太阳能供电，提升了装置的效能；
40.3.柔性连接部件、弹性连接部件﹑连接轴以及螺母的结构设计，使得整个装置的长度可调，并能保证具有一定的预紧力，使得本装置可适应不同直径系列的电线杆，此外，这种结构还具有拆卸方便，便于维修更换的优点，可在某一部件损坏时，及时更换；
41.4.双行程开关以及指示灯的设计，可使可充电锂电池切换到非工作模式，确保了正常维护时操作人员的安全性，并且通过双行程开关的设计，可自由将两组可充电锂电池进行切换，确保了整个装置长时间工作的能量保障。
附图说明
42.图1为本发明的整体结构示意图；
43.图2为本发明的柔性连接部件的状态示意图；
44.图3为本发明的弹性连接部件的立体示意图；
45.图4为本发明连接轴的结构示意图；
46.图5为本发明的双行程开关的爆炸图；
47.图6为本发明的双行程开关的俯视图；
48.图7为本发明的双行程开关的剖视图；
49.图8为本发明的驱动部件的剖视图；
50.图9为本发明功能部件与双行程开关的工作原理图。
具体实施方式
51.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
52.一种架空线缆用多功能驱离松鼠装置的较佳实施例，如图1所示，包括功能部件1、柔性连接部件2、弹性连接部件3﹑连接轴4和双行程开关5；
53.所述功能部件1如图9所示，包括红外感应开关﹑太阳能板﹑充电板﹑可充电锂电池﹑超声波模块﹑爆闪灯模块﹑高压升压模块﹑2个金属扎带和指示灯，上述各个模块置于一个绝缘的壳体内；
54.所述功能部件1均匀分布于电线杆的四周，数量为3个或者4个，功能部件1相互独立，且每个功能部件1两侧均伸出具有通孔的支耳，通过柔性连接部件2将各功能部件1连接，最后接口处并通过弹性连接部件3连接，且通过连接轴4和螺母进行固定；
55.所述柔性连接部件2如图2所示，其由1个支撑带2-1和2个配合带2-2构成，类似于手表腕带的结构，支撑带2-1和2个配合带2-2均为氟硅橡胶材料模压成型，支撑带2-1为带状结构，中间为矩形块，两侧为高度低于矩形块的长方体，且长方体上具有均匀分布的通
孔，配合带2-2为h型结构，两侧具有均匀分布的阶梯状圆孔，所述柔性连接部件2可通过配合带2-2上的阶梯状圆孔与支撑带2-1上的通孔配合调整，实现柔性连接部件2的长度调节，支撑带2-1和配合带2-2之间的固定通过连接轴4和螺母进行；
56.所述弹性连接部件3如图3所示，由1个配合带2-2和2个弹性带3-1构成，类似于手表腕带的结构，弹性带3-1为氟硅橡胶材料制作而成，弹性带3-1为带状结构，两侧具有凹槽，每侧凹槽的端部卷绕着2个同轴的圆环，用碳纤维线缝合成型，所述弹性连接部件3可通过配合带2-2上的阶梯状圆孔与弹性带3-1上的圆环配合调整，实现弹性连接部件3的长度调节，弹性带3-1和配合带2-2之间的固定通过连接轴4和螺母进行；
57.所述连接轴4如图4所示，为尼龙塑料制作而成，由大圆柱和小圆柱一体构成，小圆柱端部具有螺纹；
58.所述螺母为尼龙塑料加工而成，螺母和连接轴4的螺纹配合，可实现柔性连接部件2和弹性连接部件3的固定；
59.所述双行程开关5如图5，图6和图7所示，其由驱动部件5-1﹑导电柱5-2﹑开关壳5-3﹑开关盖5-4和螺钉5-5构成；
60.其中驱动部件5-1如图8所示，由导电块5-1a﹑驱动簧5-1b﹑驱动杆5-1c和小压螺5-1d构成，驱动杆5-1c为阶梯状圆柱结构，大圆柱内部具有盲孔，盲孔上具有螺纹，驱动簧5-1b和导电块5-1a依次放置，置于驱动杆5-1c的盲孔内，并通过小压螺5-1d封装；
61.所述驱动杆5-1c和小压螺5-1d均为尼龙材料，所述导电块5-1a为铜材，导电块5-1a安装后凸出驱动杆5-1c和小压螺5-1d的端面；
62.所述导电柱5-2为金属材料，为阶梯状圆柱结构，过盈配合固定在开关壳5-3内，大圆柱端面高于开关壳5-3内“w”形凹槽的底端面0.1mm～0.2mm，导电柱5-2伸出开关壳5-3的部位焊接导线，焊点用灌封胶灌封；
63.所述开关壳5-3为尼龙材料，为圆柱状结构，外部具有螺纹，内部靠近侧边的部位具有两个对称放置的“w”形状的凹槽，过渡处具有倒角，在“w”形凹槽的三个尖端部位分别间隔放置2个导电柱5-2，开关壳5-3的中部具有螺纹孔；
64.所述开关盖5-4为尼龙材料，为圆片状结构，内部具有两个对称放置的“w”形状的凹槽，该位置与开关壳5-3的位置相对应，开关盖5-4“w”形凹槽的宽度小于开关壳5-3“w”形凹槽的宽度，开关盖5-4的中部具有与开关壳5-3相对应的螺纹孔；
65.所述开关盖5-4与开关壳5-3通过螺钉5-5封闭成一体；
66.所述驱动部件5-1有两个，分别置于开关盖5-4与开关壳5-3的“w”形凹槽内。
67.更优的，所述功能部件1安装在电线杆距离地面8m～10m的高度范围。
68.更优的，所述太阳能电池板的输出端连接充电板，充电板连接可充电锂电池，可充电锂电池输出电压为7.4v，可充电锂电池为2组，可充电锂电池通过双行程开关5为功能部件1内的各个部件提供电能，每组可充电锂电池对应双行程开关5内的一个“w”形端部的2个导电柱5-2，两组可充电锂电池相互独立，任何一组均可为各个部件提供电能；
69.所述红外感应开关置于功能部件1的壳体下端，正对着地面，当有松鼠攀爬电线杆到红外感应开关的识别区域内时，红外感应开关由断开变为导通状态，立即启动超声波模块﹑爆闪灯模块﹑高压升压模块，所述红外感应开关在松鼠离开后，还持续工作15秒后转入断开状态，若松鼠一直在，则红外感应开关一直处于工作状态；
70.所述超声波模块发出频率范围在20khz-30khz的超声波，且该超声波以正弦函数曲线进行强度变换，变换周期为3秒-5秒；
71.所述爆闪灯模块采用的是红色led闪烁灯对松鼠产生惊吓，驱赶松鼠；
72.所述高压升压模块将可充电锂电池电压7.4v升到3000v～5000v，高压升压模块的输出电流较小，为1ma～10ma,输出端连接2根导线，导线并分别连接2个金属扎带，并分别连接2个金属扎带，2个金属扎带环形围绕在电线杆上，相互间隔10mm～20mm，置于功能部件1的下端，一旦超声波模块和爆闪灯模块失去驱鼠效应，松鼠继续攀爬，身体同时与2个金属扎带触碰时，松鼠身体作为导体，使得2个金属扎带短路，这样高压升压模块上产生的高压释放使松鼠触电，从而阻止其继续攀爬。
73.更优的，所述驱动部件5-1的驱动杆5-1c的大圆柱直径小于开关壳5-3“w”形凹槽的宽度而大于开关盖5-4“w”形凹槽的宽度，驱动部件5-1的驱动杆5-1c的大圆柱直径小于开关盖5-4“w”形凹槽的宽度。
74.更优的，所述开关壳5-3的“w”形凹槽底端到与之对应的开关盖5-4的距离大于驱动部件5-1的驱动杆5-1c的大圆柱直径部分的长度，同时小于驱动部件5-1的驱动杆5-1c的大圆柱直径部分的长度加上其内安装的导电块5-1a的凸出部位的高度。
75.更优的，所述双行程开关5的“w”形结构的端部一侧连接功能部件1内的可充电锂电池和各模块，双行程开关5的“w”形结构的端部另一侧还连接功能部件1内的可充电锂电池和指示灯，在人靠近电线杆进行作业时，通过操作杆推动双行程开关5内的驱动部件5-1运动，实现可充电锂电池和功能部件1内的模块以及指示灯之间的电路切换。
76.更优的，所述支撑带2-1和配合带2-2的厚度为15mm，弹性带3-1的厚度为5mm。
77.更优的，所述功能部件1内的指示灯颜色为橙色﹑黄色﹑蓝色或者紫色。
78.可以理解的是，以上所描述的系统的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
79.另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
80.本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。
81.然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所
反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。
82.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。