CN114246174A - 驱鸟装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种驱鸟装置及其使用方法，包括云台、声源探测器、控制处理器、探鸟雷达和超声波发生器，云台包括基座、活动架和驱动机构，声源探测器安装在基座上，探鸟雷达和超声波发生器安装在活动架上；声源探测器包括至少三个声响传感器，其中三个声响传感器分别设置在三角形的三个角点处，若声源探测器探测到保护区域内发生声响，且控制处理器未驱动云台、超声波发生器和探鸟雷达工作，则控制处理器驱动驱动机构工作，以使超声波发生器的发射方向朝向声响的位置，然后驱动超声波发生器发出超声波。它可以弥补仅依靠探鸟雷达检测保护区域内是否存在鸟类的漏检缺陷。

Description

驱鸟装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及驱鸟领域，具体涉及一种驱鸟装置及其使用方法。

背景技术

鸟害是电网安全稳定运行的一大安全隐患。相关统计资料表明，除雷害和外力破坏以外，由于鸟类活动引起的输电线路故障在全部线路故障中排列第3位。高压输电线路走廊内鸟类活动造成故障的主要原因有鸟粪闪络(包括鸟粪污染绝缘子表面造成污闪和鸟粪下落形成放电通道)、鸟类主筑巢材料闪络、鸟类身体触碰闪络、鸟类啄食复合绝缘子等。特别是在地广人稀区域，人为干扰和破坏因素少，有利于部分大型鸟类觅食、筑巢及繁衍生长，部分输电线路走廊区域内常见翼展超过3m的大型鸟类活动。

专利文献CN111513054A记载了一种基于超声波的驱鸟装置，包括中央处理模块、超声波发生模块、超声波扬声器、用于探测在探测范围内有无鸟类的探测模块、时钟模块；超声波发生模块为频率可调的超声波发生模块；时钟模块的输出端连接中央处理模块的时钟信号输入端；探测模块的输出端连接中央处理模块的探测信号输入端，中央处理模块的第一控制输出端连接超声波发生模块的控制输入端，超声波发生模块的输出端连接超声波扬声器的信号输入端。探测模块采用雷达探测模块，雷达探测模块的信号输出端连接中央处理模块的第一信号输入端；还包括用于驱鸟的高频闪光模块和闪光控制电路，闪光控制电路的控制输入端连接中央处理模块的第二控制输出端，闪光控制电路的输出端连接高频闪光模块；还包括声音驱鸟模块；声音驱鸟模块包括预存有猛禽叫声和枪声的声音储存模块、功率放大模块和喇叭；综合性驱鸟装置声音储存模块的输入端连接中央处理模块的输出端，声音储存模块的输出端通过功率放大模块连接喇叭。该技术方案中，雷达探测模块有效检测半径较短，对较大物体(例如：成年人)的检测半径约为30米(人体大小的物体以1m/s的速度移动)；当被测物理的面积减小到0.5㎡的情况下，有效检测半径迅速下降到8M以内。而鸟类体形区别大，因而存在漏检的情况。

专利文献CN111513054A还记载了一种基于超声波的驱鸟方法，包括以下步骤；步骤一：驱鸟装置的中央处理模块中预设有超声波的n个频率；驱鸟装置中的频率可调超声波发生模块能够发出与n个频率一一对应的超声波，设定为第1频率超声波、第2频率超声波、……、第i频率超声波、……、第n频率超声波；1≤i≤n；步骤二：检测第i频率超声波的驱鸟效果；在中央处理模块的控制下，驱鸟装置中的频率可调超声波发生模块发出第i频率超声波，第i频率超声波持续测试时长T；在测试时长T中，探测模块探测在探测范围中有无鸟类，中央处理模块根据探测模块的探测结果得到无鸟类存在的无鸟类时长t；步骤三：根据探测到无鸟类时长t与测试时长T，计算得到各个频率的超声波的驱鸟效果值Q；Q＝t/T；Q越大，则说明对应频率的超声波驱鸟效果越好；Q越小，则说明对应频率的超声波驱鸟效果越差；步骤四：依次检测第1频率超声波、第2频率超声波……第i频率超声、……第n频率超声波的驱鸟效果，得到第1频率超声波、第2频率超声波……第i频率超声波……第n频率超声波对应的驱鸟效果值Q1、Q2……Qi……Qn，选取Q1、Q2、……Qi和Qn中的最大值Qmax对应的超声波频率作为驱鸟频率；步骤五：驱鸟装置中的频率可调超声波发生模块发出驱鸟频率的驱鸟超声波驱逐鸟类。该技术方案存在缺陷，即无法确定无鸟类时长是本来就不存在鸟类造成的，还是鸟类受到超声波驱赶造成的。

发明内容

本发明的目的是提供一种驱鸟装置及其使用方法，以弥补仅依靠探鸟雷达检测保护区域内是否存在鸟类的漏检缺陷。

本发明的技术方案是：

一种驱鸟装置，包括云台、声源探测器、控制处理器、探鸟雷达和超声波发生器，所述云台包括基座、与基座活动连接的活动架和用于驱动活动架相对于基座活动的驱动机构，所述声源探测器安装在所述基座上，所述探鸟雷达和超声波发生器安装在所述活动架上，且所述超声波发生器的发射方向设置在所述探鸟雷达的探测范围内，所述控制处理器输入端与所述声源探测器、所述探鸟雷达对应连接，所述控制理器的输出端与所述超声波发生器的控制端口、所述驱动机构电连接；所述声源探测器包括至少三个声响传感器，其中三个声响传感器分别设置在三角形的三个角点处，若所述声源探测器探测到保护区域内发生声响，且所述控制处理器未驱动云台、超声波发生器和探鸟雷达工作，则所述控制处理器驱动所述驱动机构工作，以使所述超声波发生器的发射方向朝向声响的位置，然后驱动所述超声波发生器发出超声波。

优选的，所述基座用于安装在输电杆塔上，即驱鸟装置用于输电杆塔驱鸟。

优选的，还包括强光频闪灯和喇叭，所述控制处理器还分别与所述强光频闪灯、喇叭电连接。

优选的，还包括光感电池，所述光感电池与所述控制处理器电连接，计时所述光感电池输出电压≤阈值电压的夜间时长，在夜间时长＝2h时，所述控制处理器驱动所述声源探测器、探鸟雷达和超声波发生器进入休眠状态，当所述光感电池输出电压＞阈值电压时，所述控制处理器驱动所述声源探测器、探鸟雷达和超声波发生器退出休眠状态。

优选的，还包括供电模块，所述供电模块包括12V可充电电池和18W太阳能电池，所述18W太阳能电池与所述12V可充电电池充电连接，所述12V可充电电池为所述云台、声源探测器、控制处理器、探鸟雷达和超声波发生器供电。

前述的驱鸟装置的使用方法，包括以下步骤：

获取探鸟雷达探测的动物体的飞行速度、距离和接近角；

根据动物体的距离和接近角判断动物体是否进入保护区域；若动物体进入保护区域内，驱动超声波发生器发出试验频率的超声波，记录驱动超声波时刻至动物体离开保护区域时刻期间的停留时长；

使每一飞行速度区间对应于多个所述试验频率，计算每一试验频率对应一平均停留时长；

在每一飞行速度区间内，选择最短平均停留时长对应的试验频率作为驱鸟频率。

本发明的有益效果是：

1.在探鸟雷达漏检鸟时，鸟发出的鸣叫和在杆塔上落脚的撞击声均可以引起声响探测器的感应。仅使用单个声响探测器可以测得声响，但无法确定声响位置是否存在于保护区域内，比如保护区域外的线缆振动引起的声响。本发明使用至少三个声响传感器构造的声源探测器，可以确定声源的空间位置，从而方便判断声源是否位于保护区域内，从而提高声响探测器探测鸟儿的准确度，这样就可以弥补仅依靠探鸟雷达检测保护区域内是否存在鸟类的漏检缺陷。

2.根据“绝大多数的鸟类晚上会停止活动”规律，而过中午后，光感电池的输出电压越来越低。通过设定阈值电压判断是否进入夜间，并使夜间时设备进入休眠状态，可以降低电量消耗。

3.本发明的驱鸟装置的使用方法，通过动物体的飞行速度识别动物体的种类，通过平均停留时长降低偶然误差的不利影响，以此提高每一飞行速度区间内，最短平均停留时长与试验频率的关联度，提高获得的驱鸟频率的准确度。

附图说明

图1为一种驱鸟装置的结构示意图。

图2为图1的A－A剖视图。

附图标记说明，11-基座，111-底座，112-支杆，113-托座，12-活动架，2-探鸟雷达，3-超声波发生器，4-强光频闪灯，5-喇叭，6-声源探测器，61-第一声响传感器，62-第二声响传感器，63-第三声响传感器。

具体实施方式

下面结合附图，以实施例的形式说明本发明，以辅助本技术领域的技术人员理解和实现本发明。除另有说明外，不应脱离本技术领域的技术知识背景理解以下的实施例及其中的技术术语。

实施例1：一种驱鸟装置，包括云台、声源探测器6、控制处理器、探鸟雷达2、超声波发生器3和供电模块。

云台包括基座11、与基座11活动连接的活动架12和用于驱动活动架12相对于基座11活动的驱动机构。驱动机构一般包括电动机。活动架能够相对于基座360度水平转动和180度俯仰转动。

声源探测器6安装在基座11上。本实施例中，声源探测器包括第一声响传感器61、第二声响传感器62和第三声响传感器63，三个声响传感器分别设置在三角形的三个角点处，这样，声源、三个声响传感器就可以构成一个三棱锥，或者共处一个平面上。已知声波在空气中传播速度为340m/s，三个声响传感器之间的距离是已知的，这样就可以求得声源的空间坐标。为避免设备器件阻挡声音传播。参见图1-2，基座11由底座111、支杆112和托座113构成，支杆112的两端分别固定连接底座111和托座113，这样，就在底座111和托座113之间构造出了一个透声空间。第一声响传感器61安装在底座111上，第二声响传感器62安装在底座111上，第三声响传感器安装在底座111上。

探鸟雷达2和超声波发生器3安装在活动架12上，且超声波发生器3的发射方向设置在探鸟雷达2的探测范围内。

控制处理器输入端与声源探测器6、探鸟雷达2对应连接，控制理器的输出端与超声波发生器3的控制端口、驱动机构电连接。

供电模块为云台的驱动机构、声源探测器、控制处理器、探鸟雷达和超声波发生器供电。

若声源探测器6探测到保护区域内发生声响，且声响并非来源于驱鸟装置(即控制处理器未驱动云台、超声波发生器3和探鸟雷达2工作)，则控制处理器测算声源的空间坐标后，驱动驱动机构工作，以使超声波发生器3的发射方向朝向声响的位置，然后驱动超声波发生器3发出超声波。

使用时，基座安装在输电杆塔上，即驱鸟装置用于输电杆塔驱鸟。

该驱鸟装置的一种使用方法，包括以下步骤：

获取探鸟雷达探测的动物体的飞行速度、距离和接近角；

根据动物体的距离和接近角判断动物体是否进入保护区域；若动物体进入保护区域内，驱动超声波发生器发出试验频率的超声波，记录驱动超声波时刻至动物体离开保护区域时刻期间的停留时长；

使每一飞行速度区间对应于多个所述试验频率，计算每一试验频率对应一平均停留时长；

在每一飞行速度区间内，选择最短平均停留时长对应的试验频率作为驱鸟频率。

实施例2：一种驱鸟装置，包括云台、声源探测器6、控制处理器、探鸟雷达2、超声波发生器3、强光频闪灯4、喇叭5和光感电池(未画)。

强光频闪灯4安装在活动架12上，喇叭5安装在活动架12上。强光频闪灯4的照射方向及喇叭5的传声方向均设置在探鸟雷达2的探测范围内。一般的，强光频闪灯4的光轴、喇叭5的传声中线最好与超声波发生器3的传声中线相平行。控制处理器还分别与强光频闪灯4、喇叭5电连接。

光感电池与控制处理器电连接，计时光感电池输出电压≤阈值电压的夜间时长，在夜间时长＝2h时，控制处理器驱动声源探测器、探鸟雷达和超声波发生器进入休眠状态，当光感电池输出电压＞阈值电压时，控制处理器驱动声源探测器、探鸟雷达和超声波发生器退出休眠状态。

使用时，控制处理器内置枪响数据和老鹰鸣叫数据，枪响数据转换为枪响信号输入喇叭5后，喇叭5发出枪响声，老鹰鸣叫数据转换为老鹰鸣叫信号输入喇叭5后，喇叭5发出老鹰鸣叫声。一般地，鸟类会对高频闪光、枪响声、老鹰鸣叫声作出逃避反应。

本实施例中，供电模块包括12V可充电电池和18W太阳能电池，18W太阳能电池与12V可充电电池充电连接，12V可充电电池为所述云台、声源探测器、控制处理器、探鸟雷达和超声波发生器供电。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明。应当明白，实践中无法穷尽地说明所有可能的实施方式，在此通过举例说明的方式尽可能的阐述本发明得发明构思。在不脱离本发明的发明构思、且未付出创造性劳动的前提下，本技术领域的技术人员对上述实施例中的技术特征进行取舍组合、具体参数进行试验变更，或者利用本技术领域的现有技术对本发明已公开的技术手段进行常规替换形成的具体的实施例，均应属于为本发明隐含公开的内容。

Claims (6)

1.一种驱鸟装置，其特征在于，包括云台、声源探测器、控制处理器、探鸟雷达和超声波发生器，所述云台包括基座、与基座活动连接的活动架和用于驱动活动架相对于基座活动的驱动机构，所述声源探测器安装在所述基座上，所述探鸟雷达和超声波发生器安装在所述活动架上，且所述超声波发生器的发射方向设置在所述探鸟雷达的探测范围内，所述控制处理器输入端与所述声源探测器、所述探鸟雷达对应连接，所述控制理器的输出端与所述超声波发生器的控制端口、所述驱动机构电连接；所述声源探测器包括至少三个声响传感器，其中三个声响传感器分别设置在三角形的三个角点处，若所述声源探测器探测到保护区域内发生声响，且所述控制处理器未驱动云台、超声波发生器和探鸟雷达工作，则所述控制处理器驱动所述驱动机构工作，以使所述超声波发生器的发射方向朝向声响的位置，然后驱动所述超声波发生器发出超声波。

2.如权利要求1所述的驱鸟装置，其特征在于，所述基座用于安装在输电杆塔上，即驱鸟装置用于输电杆塔驱鸟。

3.如权利要求1所述的驱鸟装置，其特征在于，还包括强光频闪灯和喇叭，所述控制处理器还分别与所述强光频闪灯、喇叭电连接。

4.如权利要求1所述的驱鸟装置，其特征在于，还包括光感电池，所述光感电池与所述控制处理器电连接，计时所述光感电池输出电压≤阈值电压的夜间时长，在夜间时长＝2h时，所述控制处理器驱动所述声源探测器、探鸟雷达和超声波发生器进入休眠状态，当所述光感电池输出电压＞阈值电压时，所述控制处理器驱动所述声源探测器、探鸟雷达和超声波发生器退出休眠状态。

5.如权利要求1所述的驱鸟装置，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块包括12V可充电电池和18W太阳能电池，所述18W太阳能电池与所述12V可充电电池充电连接，所述12V可充电电池为所述云台、声源探测器、控制处理器、探鸟雷达和超声波发生器供电。

6.如权利要求1-5中任一项所述的驱鸟装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取探鸟雷达探测的动物体的飞行速度、距离和接近角；

根据动物体的距离和接近角判断动物体是否进入保护区域；若动物体进入保护区域内，驱动超声波发生器发出试验频率的超声波，记录驱动超声波时刻至动物体离开保护区域时刻期间的停留时长；

使每一飞行速度区间对应于多个所述试验频率，计算每一试验频率对应一平均停留时长；

在每一飞行速度区间内，选择最短平均停留时长对应的试验频率作为驱鸟频率。

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