一种基于雷达探测的驱鸟装置

文档序号:1943233 发布日期:2021-12-10 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于雷达探测的驱鸟装置 (Bird repellent device based on radar detection ) 是由 马学民 李梦冉 史晨昱 李岩 赵鹤 董建刚 李亚莉 于 2021-09-27 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种基于雷达探测的驱鸟装置,涉及电力行业中的驱鸟技术领域。驱鸟装置包括:处理模块、以及与处理模块相连接的探测模块、驱鸟模块和图像侦测模块;图像侦测模块用于采集架空输电线路附近的图像信息,并回传至处理模块;探测模块包括:雷达模块,用于检测鸟类的位置;以及,声音探测模块,用于探测鸟类的方向;驱鸟模块包括:超声波模块,用于利用超声波进行驱鸟;强光模块,用于利用强光进行驱鸟;以及,仿声模块,用于发出鸟类恐惧的声音,进行驱鸟。本发明实施例中所提供的一种基于雷达探测的驱鸟装置,能够通过可视化的方式来评估驱鸟装置的实际效能,又同时能够采用智能或人工的方式调节驱鸟的模式,来改变鸟类适应能力。(The invention discloses a bird repelling device based on radar detection, and relates to the technical field of bird repelling in the power industry. Bird repellent device includes: the bird repelling device comprises a processing module, and a detection module, a bird repelling module and an image detecting module which are connected with the processing module; the image detection module is used for collecting image information near the overhead transmission line and transmitting the image information back to the processing module; the detection module includes: the radar module is used for detecting the position of birds; the sound detection module is used for detecting the direction of the birds; drive the bird module and include: the ultrasonic module is used for repelling birds by utilizing ultrasonic waves; the highlight module is used for repelling birds by utilizing highlight; and the sound imitation module is used for making the sound of bird fear to drive birds. The bird repelling device based on radar detection provided by the embodiment of the invention can evaluate the actual efficiency of the bird repelling device in a visual mode, and can adjust the bird repelling mode in an intelligent or manual mode to change the adaptive capacity of birds.)

一种基于雷达探测的驱鸟装置

技术领域

本发明涉及电力行业中的驱鸟技术领域,尤其涉及一种基于雷达探测的驱鸟装置。

背景技术

架空输电线路是电网的主动脉,是地面广域分布的超大规模系统,其最大几何尺寸可达数千千米。目前,架空输电线路大多运行在荒山野外,其覆盖面广,但是由于生态环境变化无常,架空输电线路无疑要受到鸟类活动的影响。

随着鸟类数量不断增多,活动范围不断扩大,有的鸟类把鸟窝搭建在输电线路的杆(塔)上,导致输电线路发生闪络跳闸的现象,并且这种现象呈逐年上升的趋势,使得鸟类对电网安全、稳定的运行带来越来越大的危害,也给人类的生产、生活带来了越来越大的威胁。

传统的防鸟装置主要通过颜色、光线或者声音惊吓鸟类,达到驱鸟的作用。这些措施在一段时间内效果明显,但随着鸟类适应能力的增强,时间一长就习以为常,逐渐失去作用。因此,电力输电部门亟需一种能够通过可视化的方式来评估驱鸟装置的实际效能,又同时能够采用智能或人工的方式调节驱鸟的模式,来改变鸟类适应能力的装置。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于雷达探测的驱鸟装置,能够通过可视化的方式来评估驱鸟装置的实际效能,又同时能够采用智能或人工的方式调节驱鸟的模式,来改变鸟类适应能力。

为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

本发明实施例提供了一种基于雷达探测的驱鸟装置,包括:处理模块、以及与所述处理模块相连接的探测模块、驱鸟模块和图像侦测模块;所述图像侦测模块用于采集架空输电线路附近的图像信息,并回传至所述处理模块;所述探测模块包括:雷达模块,用于检测鸟类的位置;以及,声音所述探测模块,用于探测鸟类的方向;所述驱鸟模块包括:超声波模块,用于利用超声波进行驱鸟;强光模块,用于利用强光进行驱鸟;以及,仿声模块,用于发出鸟类恐惧的声音,进行驱鸟。

在一些实施例中,所述处理模块包括:中央所述处理模块,与所述探测模块相连接,用于处理所述探测模块的信息;以及,频率发生模块,与所述中央所述处理模块相连接,用于发出特定的频率;所述超声波模块包括:功率放大模块,与所述频率发生模块相连接,用于放大所述频率发生模块所发出的频率进行驱鸟。

在一些实施例中,所述处理模块还包括:检测模块,与所述雷达模块相连接,用于接收所述雷达模块的信号,判断是否有鸟类,并检测鸟类活动的次数;以及,存储模块,与所述检测模块和所述中央所述处理模块相连接,用于存储鸟类活动的次数。

在一些实施例中,所述频率发生模块与所述存储模块相连接。

在一些实施例中,所述声音所述探测模块包括:鸟类叫声识别子模块,用于识别鸟类的叫声;以及,撞击识别子模块,用于识别鸟类在杆塔上的撞击声。

在一些实施例中,所述强光模块包括强光频闪灯。

在一些实施例中,所述仿声模块包括:仿真模拟枪声子模块,用于模仿枪声进行驱鸟;以及,仿真模拟猛禽声子模块,用于模仿猛禽的叫声进行驱鸟。

在一些实施例中,所述图像侦测模块采用可变焦的高清摄像头。

在一些实施例中,所述装置还包括:电源模块;所述电源模块包括:太阳能模块,用于吸收太阳能,将太阳能转化为电能;锂电池模块,与所述太阳能模块相连接,用于存储电能;以及,电源管理模块,与所述锂电池模块和所述处理模块相连接,用于控制所述锂电池模块所传输的电能,为所述处理模块供电。

在一些实施例中,所述太阳能模块采用太阳能电池板。

在申请号为200810147767.1公开的“超声波智能驱鸟装置”中,通过雷达信号检测模块检测鸟类,然后通过超声波驱鸟模块实现驱鸟。但是这种驱鸟装置仅能通过雷达的方式检测鸟类,精确度有限,无法实现全面覆盖,并且这种驱鸟装置仅能通过超声波的方式实现驱鸟, 无法根据鸟类的适应性调节驱鸟模式,不利于提高驱鸟效率。

本发明提供了一种基于雷达探测的驱鸟装置,通过雷达模块和声音探测模块共同检测鸟类的活动,然后传输至处理模块,通过处理模块发射驱鸟信号至驱鸟模块,驱鸟模块通过超声波模块、强光模块和仿声模块进行驱鸟,能够实现不同方式的驱鸟模式,避免由于鸟类适应力增强而导致的驱鸟效率下降;通过图像侦测模块实现可视化,能够评估驱鸟装置的实际效能,便于设定超声波频段。同时图像侦测模块还能够实时观察架空输电线路设备的工作情况,便于能有针对性的开展消缺工作。

本发明与现有技术相比,本发明将超声波、光照、声音等驱鸟方式结合为一体,可以充分发挥各部分的优点,调节不同的驱鸟模式,使得本发明所提供的一种基于雷达探测的驱鸟装置能够在白天和黑夜都能进行有效驱鸟。设置的图像侦测模块能够对在自然环境中运行的架空输电线路进行全天候、实时监测,可有效减少由于鸟害导致的输电线路跳闸事故,提高安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开中的技术方案,下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例的附图,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。此外,以下描述中的附图可以视作示意图,并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程等的限制。

图1为根据本公开一些实施例中的一种基于雷达探测的驱鸟装置的一种结构图;

图2为根据本公开一些实施例中的一种基于雷达探测的驱鸟装置的另一种结构图;

图3为根据本公开一些实施例中的一种基于雷达探测的驱鸟装置的又一种结构图;

图4为根据本公开一些实施例中的雷达模块探测鸟类的原理图;

图5为根据本公开一些实施例中的一种基于雷达探测的驱鸟装置的又一种结构图;

图6为根据本公开一些实施例中的一种基于雷达探测的驱鸟装置的又一种结构图;

图7为根据本公开一些实施例中的一种基于雷达探测的驱鸟装置的又一种结构图。

具体实施方式

下面将结合附图,对本公开一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有要求,否则,在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”被解释为开放、包含的意思,即为“包含,但不限于”。在说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外,所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。

本发明实施例提供一种基于雷达探测的驱鸟装置,如图1所示,包括:处理模块、以及与处理模块相连接的探测模块、驱鸟模块和图像侦测模块。图像侦测模块用于采集架空输电线路附近的图像信息,并回传至处理模块。

探测模块将探测到的鸟类信息传递至处理模块,处理模块根据探测模块的信息输送驱鸟信号至驱鸟模块进行驱鸟,图像侦测模块实现驱鸟装置的可视化功能,能够监测驱鸟装置的驱鸟效果。

在一些实施例中,如图1所示,探测模块包括:雷达模块和声音探测模块;雷达模块用于检测鸟类的位置,声音探测模块用于探测鸟类的方向。

示例性的,雷达模块能够发射微波信号,微波信号遇到移动物体反射后会产生多普勒效应,即经反射后的微波信号与发射的微波信号的频率会产生微小的偏移,这时可认为是有物体闯入布防区域,影响微波信号。通过上述过程实现雷达模块的检测功能。

上述微波信号是指微波段的电磁波,其波长较短,穿透力强,玻璃、木板、砖墙等非金属材料都可穿透,能够更好的应用在设置于荒山野外的架空输电线路。

示例性的,雷达模块的有效检测半径为15m,且能够检测到0.1 ㎡的物体以 1m/s的速度移动。

在一些示例中,声音探测模块能够判断鸟类的来源方向是否对输电线路造成威胁。具体的,声音探测模块主要针对一些没有被雷达检测到的小鸟,或者,已在雷达探测范围内、但不对输电线路造成威胁的鸟类,以辅助雷达模块探测鸟类。

在一些实施例中,如图1所示,驱鸟模块包括:超声波模块、强光模块和仿声模块;超声波模块用于利用超声波进行驱鸟,强光模块用于利用强光进行驱鸟,仿声模块用于发出鸟类恐惧的声音,进行驱鸟。

鸟类的听觉是人类的 10 倍,对声音极其敏感。某个频率范围内的声波对鸟类有很大的刺激,会使鸟感到烦躁和不安。超声波会刺激鸟类听觉系统及脑神经系统,恶化鸟类的生存环境,使鸟类在该区域感到不适。

示例性的,超声波模块采用物理驱鸟法,超声波模块具有四方向的超声波发生器,利用超声波或者脉冲信号对鸟类产生干扰刺激,造成鸟类的不适,使鸟类生理紊乱以达到驱鸟、灭鸟的目的。

在一些实施例中,仿声模块发出鸟类恐惧的声音,例如可以是鸟类天敌的声音,利用模仿鸟类天敌的声音达到驱赶鸟类的效果。

本发明提供了一种基于雷达探测的驱鸟装置,通过雷达模块和声音探测模块共同检测鸟类的活动,然后传输至处理模块,通过处理模块发射驱鸟信号至驱鸟模块,驱鸟模块通过超声波模块、强光模块和仿声模块进行驱鸟,能够实现不同方式的驱鸟模式,避免由于鸟类适应力增强而导致的驱鸟效率下降;通过图像侦测模块实现可视化,能够评估驱鸟装置的实际效能,便于设定超声波频段。同时图像侦测模块还能够实时观察架空输电线路设备的工作情况,便于能有针对性的开展消缺工作。

本发明与现有技术相比,本发明将超声波、光照、声音等驱鸟方式结合为一体,可以充分发挥各部分的优点,调节不同的驱鸟模式,使得本发明所提供的一种基于雷达探测的驱鸟装置能够在白天和黑夜都能进行有效驱鸟。设置的图像侦测模块能够对在自然环境中运行的架空输电线路进行全天候、实时监测,可有效减少由于鸟害导致的输电线路跳闸事故,提高安全性。

在一些实施例中,如图2所示,处理模块包括:中央处理模块和频率发生模块;超声波模块包括:功率放大模块。

在一些实施例中,如图2所示,中央处理模块与探测模块相连接,用于处理探测模块的信息;频率发生模块与中央处理模块相连接,用于发出特定的频率;功率放大模块与频率发生模块相连接,用于放大频率发生模块所发出的频率进行驱鸟。

在工作初期,中央处理模块控制频率发生模块随机产生一个频率,经功率放大模块放大后驱动喇叭发出声音,进行驱鸟。在工作后期,如果鸟类对频率产生适应能力,或者是有另外的鸟类进入被保护区域,可以通过雷达模块检测到鸟类的活动次数升高,中央处理模块能够根据雷达模块所发射的信息,分析和判断鸟的种类,进而控制频率发生模块产生特定的频率,这样重复上述改变频率的步骤,可以找到一个最适合的超声波频率,经功率放大模块放大后驱动喇叭发出声音,进行驱鸟。

在不断的工作过程中,中央处理模块具有智能学习的能力,使得驱鸟的成功率不断提高,并且持之有效的进行驱鸟。中央处理模块根据历史数据的分析,学习到什么样的频率对驱赶什么样的鸟类最有效。如果鸟类对该频率已经有一定的适应性,那么中央处理模块能够根据雷达模块的反馈智能的调校超声波的频率,最终实现有效驱赶。

这样,装置能够利用扫频模式,不断变换频率,同时具有学习功能,收集成功驱赶鸟类的频率,提高驱鸟的效率,防止鸟类的适应性。

在一些示例中,如图3所示,处理模块还包括:检测模块和存储模块;检测模块与雷达模块相连接,用于接收雷达模块的信号,判断是否有鸟类,并检测鸟类活动的次数;存储模块与检测模块和中央处理模块相连接,用于存储鸟类活动的次数。

检测模块利用雷达模块作为反馈装置,接收雷达模块的信号,同时对雷达模块反馈的数据进行分析,判断是否有鸟类活动,分离出鸟类靠近和离开的信号(如图4所示),并检测鸟类活动的次数,然后通过存储模块将鸟类活动的次数进行存储。

由于鸟类种类繁多,并且生活习性较为复杂,因此单一频段的超声波驱鸟效果并不明显,可以通过改变不同的超声波频段进行驱鸟。

在一段时间内,检测模块检测到多次鸟类活动,然后通过存储模块存储鸟类活动的次数,中央处理模块提取存储模块的信息,控制频率发生模块改变驱鸟频率,然后经功率放大模块放大后进行驱鸟。这样能够实现改变驱鸟频率,以通过不同的超声波频段进行驱鸟。

在一些示例中,如图3所示,频率发生模块与存储模块相连接。

这样,频率发生模块可以将改变的驱鸟频率,存储入存储模块中,以便于下一次中央处理模块能够直接从存储模块中提取信息,以适应相应的鸟类特定频率的超声波进行驱鸟。

具体的,频率发生模块不断的改变驱鸟频率后,通过雷达模块再次检测鸟类,并再次记录每个频率所对应的鸟类的活动次数,存储入存储模块中,多次进行上述步骤,以便于选择出最适合的超声波频率来进行驱鸟。然后通过频率发生模块将优选的超声波频段存储入存储模块中。之后, 通过调用存储模块不断新增的驱赶记录与对应的鸟类数据,中央处理模块优先将优选的适合的超声波频率来进行驱鸟。

在一些实施例中,如图5所示,声音探测模块包括:鸟类叫声识别子模块和撞击识别子模块;鸟类叫声识别子模块用于识别鸟类的叫声,撞击识别子模块用于识别鸟类在杆塔上的撞击声。

示例性的,鸟类叫声识别子模块和撞击识别子模块可以采用高灵敏的拾音器用以探测鸟类声音,提升探测的精度。

通过两组声音探测子模块,能够判断鸟类所处杆(塔)的方向,使得声音探测模块能够有效的辅助雷达模块探测鸟类的到来。

在一些实施例中,强光模块包括强光频闪灯,强光模块采用物理驱鸟法,强光频闪灯为LED 灯,能够利用闪烁的高亮度的LED强光惊吓鸟类,进而驱赶鸟类。

在一些示例中,强光模块还可以包括红蓝光子模块,能够发出红蓝光,红蓝光结合鸟类视觉结果的组成不易使鸟类产生适应性,可以达到良好的驱赶鸟类的效果。

在一些实施例中,如图6所示,仿声模块包括:仿真模拟枪声子模块和仿真模拟猛禽声子模块;仿真模拟枪声子模块用于模仿枪声进行驱鸟,仿真模拟猛禽声子模块用于模仿猛禽的叫声进行驱鸟。

仿真模拟枪声子模块能够发出猎枪的枪声,使得鸟类根据长时间的自然习性误以为是猎人在用猎枪捕鸟,从而起到惊吓鸟类的租用,以达到良好的驱赶鸟类的效果。

仿真模拟猛禽声子模块能够发出猛禽的叫声,使得鸟类根据长时间的自然习性误以为是猛禽(例如老鹰)在捕鸟,从而起到惊吓鸟类的租用,以达到良好的驱赶鸟类的效果。

在一些实施例中,图像侦测模块采用可变焦的高清摄像头。

例如,可以采用工业级高清一体化摄像机,像素数≥800 万;拍摄的照片格式为jpg 格式或gif 格式动态图;拍摄的短视频为20 帧,时长可设定,例如可以为 5~15 秒。

在一些示例中,图像侦测装置还可以具备红外夜视功能,使得图像侦测装置在夜晚也能正常工作。

在一些示例中,图像侦测装置内置有SD卡用于图像的记录和储存,可在需要时拿出SD卡进行资料的查看和现场情况的实时记录。

在一些实施例中,如图7所示,装置还包括:电源模块;电源模块包括:太阳能模块、锂电池模块和电源管理模块;太阳能模块用于吸收太阳能,将太阳能转化为电能;锂电池模块与太阳能模块相连接,用于存储电能;电源管理模块与锂电池模块和处理模块相连接,用于控制锂电池模块所传输的电能,为处理模块供电。

根据鸟类的习性,在晚上绝大多数的鸟类活动将停止。在一些示例中,太阳能模块采用太阳能电池板。太阳能电池板能够根据电压监测白天和夜晚。在太阳能电池板电压低于一定限度后,装置判断进入夜晚,改为夜间工作方式,处于休眠的状态,可以降低耗电量,以便延电源模块中电能的使用时间。

最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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