智能綜合驅(qū)鳥裝置介紹

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)智能綜合驅(qū)鳥裝置方案書河北五星電力設(shè)備有限公司二零一四年目 錄 TOC o 1-3 h z u 智能綜合驅(qū)鳥裝置智能綜合驅(qū)鳥裝置一改傳統(tǒng)的物理驅(qū)鳥器和簡單超聲波被動驅(qū)鳥裝置的弊端，提出了“雙探測、四手段、高智能”智能綜合驅(qū)鳥裝置，具有如下功能：雙探測：具有雷達(dá)技術(shù)主動探測鳥類的靠近，若探測到鳥類靠近，立即啟動驅(qū)鳥；具有高靈敏拾音器探測鳥類聲音，若探測到鳥類聲音，立即啟動驅(qū)鳥；四手段：具有高亮度的強(qiáng)光頻閃燈，利用強(qiáng)光驅(qū)趕鳥類；具有四方向的超聲波發(fā)生器，利用超聲波驅(qū)趕鳥類；

2、具有高仿真模擬槍聲，利用槍聲驅(qū)趕鳥類；具有高仿真模擬老鷹叫，利用老鷹叫驅(qū)趕鳥類；高智能：裝置為了防止鳥類的適應(yīng)性，不僅利用掃頻模式，不斷變換頻率；而且具有學(xué)習(xí)功能，收集成功驅(qū)趕鳥類的頻率，提高驅(qū)鳥的效率； 智能綜合驅(qū)鳥裝置安裝于鐵塔上部或者變電站內(nèi)，需要保護(hù)的區(qū)域范圍內(nèi)，通過金屬件的方式固定在鐵塔上或變電站內(nèi)。裝置使用太陽能及蓄電池進(jìn)行能源的補(bǔ)給，保證設(shè)備在連續(xù)陰雨天氣使用的可靠性。裝置使用雷達(dá)和聲音輔助方式對鳥類的靠近進(jìn)行有效探測并通過內(nèi)部算法發(fā)送不同頻率的聲波、強(qiáng)光、槍聲、老鷹叫對鳥類實(shí)現(xiàn)驚嚇，同時(shí)惡化鳥類的生存環(huán)境，從而達(dá)到有效的驅(qū)鳥作用。該裝置和目前傳統(tǒng)的驅(qū)鳥裝置相比較，出了上述三點(diǎn)優(yōu)

3、勢，主要還具備以下的優(yōu)勢：智能微電腦芯片技術(shù)：采用智能微電腦芯片技術(shù)，具有低電壓、低功率，處理能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定、高效、快速等特點(diǎn)；開關(guān)及指示燈：驅(qū)鳥裝置下面凹部裝有船型開關(guān)和高亮度發(fā)光二級管。運(yùn)輸及安裝時(shí)不會產(chǎn)生誤動作；發(fā)光管便于巡查人員觀察驅(qū)鳥器的工作狀態(tài)。 高效太陽能及蓄電池：采用進(jìn)口多晶硅太陽能電池板對系統(tǒng)進(jìn)行供電，并通過后備電池對設(shè)備進(jìn)行輔助供電，以保證設(shè)備能在夜間及長時(shí)陰雨天氣的環(huán)境下正常工作。系統(tǒng)安裝：系統(tǒng)應(yīng)能不停電即可安裝，安裝地點(diǎn)靈活方便，裝置拆卸方便?？垢叩蜏兀合到y(tǒng)自身能在低溫條件下工作。電磁兼容：系統(tǒng)安裝在線路塔基上，可以抗電磁干擾，電磁兼容強(qiáng)。防雷設(shè)計(jì)：室外設(shè)備要具有防雷

4、設(shè)計(jì)。防水防腐：室外設(shè)備要具有防水防腐蝕設(shè)計(jì)。概述（）鳥類在繁殖季節(jié)喜歡在鐵塔上筑巢，其筑巢材料有樹枝、枯藤、廢棉線，甚至還有鐵絲。這些材料下落可能短接幾片瓷瓶，從而引起線路跳閘。各種大鳥覓食后喜歡落在鐵塔中線橫擔(dān)上。歇息時(shí)大量排放糞便，會污染瓷瓶，降低瓷瓶串外絕緣強(qiáng)度，而引起線路跳閘。線路上鳥害故障點(diǎn)全部在帶拉線或鋼性鐵塔上，絕大部份在直線鐵塔中線瓷瓶串和耐張中線跳線懸垂絕緣子串上。水泥桿一般無鳥害故障發(fā)生。變電站主要是鳥類經(jīng)常鉆進(jìn)變壓器或交流濾波器的空隙中導(dǎo)致瞬間故障。我司針對電力驅(qū)鳥需求，專門針對性的開發(fā)出一套“智能綜合驅(qū)鳥裝置”，該裝置安裝于鐵塔上部或者變電站內(nèi)，需要保護(hù)的區(qū)域范圍內(nèi)，

5、通過金屬件的方式固定在鐵塔上或變電站內(nèi)。裝置使用太陽能及蓄電池進(jìn)行能源的補(bǔ)給，保證設(shè)備在連續(xù)陰雨天氣使用的可靠性。裝置使用雷達(dá)和聲音輔助方式對鳥類的靠近進(jìn)行有效探測并通過內(nèi)部算法發(fā)送不同頻率的聲波、強(qiáng)光、槍聲、老鷹叫對鳥類實(shí)現(xiàn)驚嚇，同時(shí)惡化鳥類的生存環(huán)境，從而達(dá)到有效的驅(qū)鳥作用。工作原理根據(jù)研究，首先、鳥類的聽覺是人類的10倍，對聲音極其敏感。某個頻率范圍內(nèi)的聲波對鳥類有很大的刺激，比如會使鳥感到煩躁和不安。瞬間的高聲壓頻率對鳥也有一定的驚嚇作用。第二、很對鳥類對老鷹也很恐懼，高仿真的老鷹叫足以驚嚇鳥類；第三、鳥類永遠(yuǎn)怕聽到獵人的槍聲，高仿真的獵人的槍聲足以驚嚇鳥類；第四、傳統(tǒng)的風(fēng)力驅(qū)鳥就是利

6、用鳥類怕太陽反射光的原理，利用高亮度的LED頻閃光也足以驚嚇鳥類；在工作初期，由微處理器內(nèi)部的頻率發(fā)生器隨機(jī)產(chǎn)生一個頻率，經(jīng)功率放大后驅(qū)動喇叭發(fā)出聲音、啟動強(qiáng)光、高仿真槍聲、老鷹叫進(jìn)行驅(qū)鳥。同時(shí)，微處理器通過接收雷達(dá)的信號判斷是否有鳥類活動，并把鳥類活動的次數(shù)進(jìn)行存儲。當(dāng)在一段時(shí)間內(nèi)，檢測到多次鳥類活動，就控制頻率發(fā)生器改變驅(qū)鳥頻率，然后再次記錄鳥類的活動次數(shù)。通過不斷的改變頻率，以及檢測每個頻率所對應(yīng)的鳥類活動次數(shù)可以優(yōu)選出最適合驅(qū)鳥的超聲波頻率來進(jìn)行驅(qū)鳥。當(dāng)鳥類對頻率產(chǎn)生適應(yīng)能力，或者是有另外的鳥類進(jìn)入被保護(hù)區(qū)域，通過雷達(dá)檢測到鳥類的活動次數(shù)會升高，這樣又可以重復(fù)上述過程，找到一個最適合驅(qū)

7、趕的頻率進(jìn)行有效驅(qū)鳥。圖 SEQ 圖表 * ARABIC 1：工作原理同時(shí)，驅(qū)鳥裝置會定時(shí)的發(fā)出不同頻率的超聲波，頻率范圍在人的聽覺范圍以外，人一般不會有所感知。但是聽覺能力是人類近10倍的鳥類對聲音卻非常敏感。使用定時(shí)的方式的主要目的是營造一個超聲波的環(huán)境，惡化鳥類的生存環(huán)境，使鳥在該區(qū)域感到不適。實(shí)踐證明，通過雷達(dá)、聲音雙探測鳥類靠近的方式，并結(jié)合超聲波、強(qiáng)光、高仿真槍聲、老鷹叫四種驚嚇鳥類手段的結(jié)合可以達(dá)到比較良好的驅(qū)鳥效果。技術(shù)說明雙探測技術(shù)“雙探測”模塊包括雷達(dá)和聲音方向識別兩個部分。雷達(dá)是一種將微波收、發(fā)設(shè)備合置的探測器，工作原理基于多普勒效應(yīng)。微波的波長很短，在1mm1000mm

8、之間，因此很容易被物體反射。微波信號遇到移動物體反射后會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，即經(jīng)反射后的微波信號與發(fā)射波信號的頻率會產(chǎn)生微小的偏移。此時(shí)被認(rèn)為是有物體闖入布防區(qū)域。雷達(dá)工作原理示意圖采用多普勒雷達(dá)的原理，將微波發(fā)射天線與接收天線裝在一起。使用場效應(yīng)管作微波固態(tài)振蕩源，通過與波導(dǎo)的組合，形成一個小型的發(fā)射微波信號的發(fā)射源。探頭中的肖基特檢波管與同一波導(dǎo)組成單管波導(dǎo)混頻器作為接收機(jī)與發(fā)射源耦合回來的信號混頻，從而得到一個頻率差，再送到低頻放大器處理后控制報(bào)警的輸出。微波段的電磁波由于波長較短，穿透力強(qiáng)，玻璃、木板、磚墻等非金屬材料都可穿透。多普勒雷達(dá)的使用已經(jīng)有很長的歷史了，但是大多局限在軍用，氣象或

9、者是交通領(lǐng)域，成本較高。而民用和工業(yè)上的應(yīng)用才剛剛起步。因?yàn)楫a(chǎn)品成本與市場接受能力的多種原因，目前用于報(bào)警領(lǐng)域的多普勒雷達(dá)還有很大的局限性，有效檢測半徑較短，對于較大物體（例如：成年人）的檢測半徑約為30米（人體大小的物體以1m/s的速度移動）。當(dāng)被測物理的面積減小到0.5的情況下，有效檢測半徑迅速下降到8M以內(nèi)?？紤]到鳥雀的大小、活動范圍與輸電鐵塔的基本構(gòu)造，又根據(jù)實(shí)地考察的結(jié)果，本裝置設(shè)計(jì)應(yīng)用的高性價(jià)比多普勒雷達(dá)模塊至少需要15-30M的檢測半徑。目前通過技術(shù)上的改進(jìn)，已經(jīng)在成功研制出有效檢測半徑為15M（0.1的物體以1m/s的速度移動），性價(jià)比較高的多普勒雷達(dá)，并有望通過進(jìn)一步的改進(jìn)達(dá)

10、到20M到30M的檢測距離。聲音探測部分主要通過鳥類的叫聲和在塔上落腳的撞擊聲來判斷其來源方向是否對輸電線路造成威脅。其主要針對一些沒有被雷達(dá)檢測到的小鳥或在雷達(dá)探測范圍內(nèi)，但不對輸電線路造成威脅的鳥類的識別，通過兩組聲音識別裝置，判斷鳥類訪問鐵塔的方向，使其能夠有效的輔助雷達(dá)探測鳥類到來。四手段驅(qū)鳥技術(shù)具有四方向的超聲波發(fā)生器，利用超聲波驅(qū)趕鳥類；超聲波驅(qū)鳥，采用的是物理驅(qū)鳥法，利用一種超聲波脈沖干擾刺激和破壞鳥類神經(jīng)系統(tǒng)、生理系統(tǒng)，使其生理紊亂以達(dá)到驅(qū)鳥、滅鳥的最終目的；在多次實(shí)驗(yàn)中取得的結(jié)果證明，如果迫使鳥類不停的聽強(qiáng)力的超聲波后，鳥類會產(chǎn)生食欲不振、厭食 、抽搐等癥狀，甚至間接導(dǎo)致其死

11、亡；有關(guān)部門研究結(jié)果證明：在一定的空間有一定“供養(yǎng)量”,殺死一只鳥類,就會多生一只鳥類,因此“驅(qū)鳥”比“殺鳥”更具有積極意義。因此我們建議在電力線路及變電站使用含有超聲波功能的驅(qū)鳥裝置。具有高亮度的強(qiáng)光頻閃燈，利用強(qiáng)光驅(qū)趕鳥類；強(qiáng)光驅(qū)鳥，采用的夜視物理驅(qū)鳥法，原來傳統(tǒng)的風(fēng)車反光驅(qū)鳥，利用的是太陽能反光驅(qū)鳥，但是由于天氣以及晚上的原因，經(jīng)常反光非常弱，起不到良好的效果，因此在裝置上加入強(qiáng)光頻閃功能，利用閃爍的高亮度LED燈光，驚嚇鳥類。具有高仿真模擬槍聲，利用槍聲驅(qū)趕鳥類；高仿真槍聲驅(qū)鳥，這個就毋庸置疑了，長時(shí)間的獵人喜歡用獵槍捕鳥，已經(jīng)讓鳥類成了“驚槍之鳥”了，我司針對這一原理在裝置上加入槍聲

12、，高仿真的槍聲對鳥的驚嚇驅(qū)趕有良好的效果。具有高仿真模擬老鷹叫，利用老鷹叫驅(qū)趕鳥類；有一句俗語叫：高飛的鳥兒遇老鷹-兇多吉少，說明一般的鳥都懼怕老鷹，也就懼怕老鷹叫，聽到老鷹叫，那就要趕快飛走。因此根據(jù)這一原理加入了高仿真老鷹叫，逼真的老鷹叫對鳥類的驚嚇驅(qū)趕有良好的效果。高智能芯片技術(shù)考慮到鳥類種類的繁多，并且生活習(xí)性較為復(fù)雜，單一頻段的超聲波驅(qū)鳥效果并不明顯。因此該項(xiàng)目利用雷達(dá)作為反饋裝置（相當(dāng)于該裝置的眼睛），同時(shí)需要對雷達(dá)反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分離出鳥類靠近和離開的信號。進(jìn)一步，通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫不斷新增的驅(qū)趕記錄與對應(yīng)的鳥類數(shù)據(jù)，該中央處理模塊將優(yōu)選適合的超聲波頻率來進(jìn)行有效的驅(qū)鳥。在整個過

13、程中，智能中央處理模塊具有智能學(xué)習(xí)的能力，其驅(qū)鳥的成功率也將不斷提高，并且持之有效。模塊根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的分析，學(xué)習(xí)到什么樣的頻率對驅(qū)趕什么樣的鳥類最有效。如果鳥類對該頻率已經(jīng)有一定的適應(yīng)性，那么智能中央處理模塊根據(jù)雷達(dá)的反饋就可以智能的調(diào)校超聲波的頻率，最終實(shí)現(xiàn)有效驅(qū)趕。裝置功耗和供電根據(jù)對鳥類習(xí)性的相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)晚上絕大多數(shù)的鳥類活動將停止。因此設(shè)備在晚上處于休眠的狀態(tài)，幾乎不耗電。裝置可以根據(jù)太陽能電池板的電壓來監(jiān)測白天和夜晚，在太陽能電池電壓低于一定限度后，裝置進(jìn)入夜間工作方式，在夜間工作方式的開始2個小時(shí)，裝置仍然工作，兩小時(shí)后進(jìn)入休眠方式。經(jīng)過測算，裝置每天工作大約16小時(shí)，晚上休眠8

14、小時(shí)。系統(tǒng)功耗分配示意圖系統(tǒng)采用12V鉛酸蓄電池作為主電源，配備18W太陽能電池對蓄電池進(jìn)行充電。裝置的平均電流低于55ma，在24小時(shí)內(nèi)的有效工作時(shí)間是16小時(shí)，整體能耗0.055x12x16=10.56wh；配備15W太陽能電池，按照日平均1小時(shí)滿負(fù)荷工作，太陽能電池提供15wh的電能，可以滿足使用要求。另外裝置提供了一個12V，8AH的蓄電池。通過太陽能對蓄電池的充電，可以滿足裝置在連續(xù)陰雨天氣下的有效工作。裝置基本工作方式啟動智能驅(qū)鳥器開關(guān)，開啟探測功能，初啟動時(shí)運(yùn)行一遍驅(qū)鳥程序：語音喇叭、超聲波喇叭、LED燈；若連續(xù)運(yùn)行了三次驅(qū)鳥程序，則啟動防誤報(bào)功能，關(guān)閉探測功能，計(jì)時(shí) 10-15

15、分鐘后重新啟動探測功能；在空閑狀態(tài)時(shí)啟動定時(shí)驅(qū)鳥功能，計(jì)時(shí)20-30分鐘啟動超聲波喇叭、LED燈，計(jì)時(shí)45-60分鐘啟動語音喇叭。具體運(yùn)行機(jī)制如下：技術(shù)參數(shù)設(shè)備主要參數(shù)序號項(xiàng)目參數(shù)說明1電池12V 4AH鉛酸蓄電池2太陽能電池16V 15W多晶高效太陽能電池3雷達(dá)檢測范圍60度，15米多普勒雷達(dá) 10.5GHz4聲音檢測范圍160度和距離無關(guān)5環(huán)境超聲波15K35K超聲波，間歇掃頻6驅(qū)鳥聲波1K15K16個頻點(diǎn)，智能學(xué)習(xí)選擇7聲強(qiáng)110db8頻閃光100lm2個LED強(qiáng)光頻閃燈9高仿真槍聲110dB2個10高仿真老鷹叫110dB2個11使用環(huán)境-45+85 12使用壽命515年每5年需要進(jìn)行電

16、池維護(hù)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)參數(shù)最小值典型值最大值單位中心頻率10.52010.52510.530GHz輻射功率121520dBm雜波抑制-7.3dBm建立時(shí)間36Sec接收信號強(qiáng)度200Vp-p噪音輸出5Vrms3dB天險(xiǎn)方向圖方位803dB天線方向圖俯仰40電源電壓4.755.005.25VDC電源電流3040mA脈沖重復(fù)頻率2KHz脈沖寬度410Sec操作溫度-2070C主要干擾雨水抗干擾方式軟件矯正聲音方向傳感技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)備注采集方式電容話筒聲道數(shù)2聲道聲道分離度90db靈敏度160鑒別方式相位/幅度主要干擾雨水、刮風(fēng)、雷電、飛機(jī)抗干擾方式軟件矯正、陷波技術(shù)裝置安裝方式貓頭塔對于普通貓頭塔，滿足保護(hù)距離在15米范圍內(nèi)的，如下圖將設(shè)備安裝于井架位置，可以安裝于鐵塔側(cè)面，也可以安裝于塔身內(nèi)。貓頭塔安裝方式1對于超高壓貓頭塔，在不滿足以上距離的情況下，一基塔需要安裝兩臺設(shè)備，具體安裝方式如下圖，設(shè)備安裝于K點(diǎn)附近。貓頭塔安裝方式2雙回塔安裝方式對于普通雙回鐵塔，滿足距離在15米范圍內(nèi)，可考慮只安裝一臺驅(qū)鳥設(shè)備，具體安裝方式如下圖，設(shè)備安裝于井架位置，同樣可安裝在鐵塔側(cè)面或鐵塔內(nèi)。雙回塔安