輸電線路防鳥害保護裝置的制作方法

本發明涉及輸電線路保護設備的技術領域，特別是輸電線路防鳥害保護裝置的技術領域。

背景技術：

人類對自然環境保護意識的增強，鳥類的種群和數量也在逐年增加,這就給架設于野外的輸電線路的安全運行帶來了較大的威脅。春季鳥類開始在輸電線路桿塔上筑巢產卵、孵化，這些鳥口叼樹枝、鐵絲、柴草等物，在線路上空往返飛行，當鐵絲等物落在橫擔與導線之間，會瞬時導致電路短路，這類故障發生率高，故障點不利于查找。陰雨天氣，刮風時，桿塔上的鳥巢被風吹散掉落在帶電導線或懸瓶上，會造成短路接地故障；體型較大的鳥類或鳥類爭斗時飛行在導線間可能造成相間短路或單相接地故障；鳥糞污染絕緣子串，在空氣潮濕、大霧時易發生閃絡。鳥站在絕緣子串上部的橫擔上進行排泄，其排泄物沿絕緣子串下流時造成單相接地，或者鳥糞隨風吹向帶電體造成空氣間隙擊穿，引起故障。

隨著電力事業的快速發展，輸電線路的建設越來越多，鳥害故障也越來越多,實際生產中經常有鳥類在輸電線路桿塔上停留、棲息、筑巢，嚴重時會造成線路事故，影響了電力企業的經濟效益。

技術實現要素：

本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出了一種輸電線路防鳥害保護裝置，可有效的防鳥驅鳥，減少線路跳閘次數，提高輸電線路的供電可靠性。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

本發明包括安裝底座、機座箱體、單片機控制器、太陽能電池板、超聲波發射器和驅鳥組件，安裝底座通過螺栓固定安裝在輸電線路絕緣子串上方角鋼處的橫擔上，安裝底座上安裝有機座箱體，機座箱體內設有單片機控制器，機座箱體旁邊設有紅外感應裝置和太陽能電池板，機座箱體上安裝超聲波發射器，超聲波發射器上端安裝有連接管，連接管有驅鳥組件，單片機控制器分別與紅外感應裝置、太陽能電池板、超聲波發射器連接。

所述的驅鳥組件包括多根底端固定連接在一起的鋼絞線，每根鋼絞線包括從下到上依次銜接的伸出段、螺旋段和針刺段，針刺段上端尖銳，螺旋段為彈簧繞圈結構，伸出段底端焊接或粘合在連接管內，每根鋼絞線的伸出段長度不等，鋼絞線的伸出段長度隨機排布，連接管上方設有套環；在驅鳥組件展開時套環套在所有鋼絞線的伸出段外，多根鋼絞線以扇的扇骨方式分散布置，并形成半球狀；在驅鳥組件收攏時套環套在所有鋼絞線的針刺段外，多根鋼絞線聚攏成一束。

所述的單片機控制器包括有單片機控制模塊、穩壓電路模塊、超聲發生模塊和反饋模塊，太陽能電池板經穩壓電路模塊與單片機控制器連接進行供電，單片機控制器經超聲發生模塊與超聲波發射器連接，超聲發生模塊經反饋模塊和單片機控制模塊連接。

穩壓電路模塊包括直流轉直流穩壓芯片U1，太陽能電池板的輸出端連接到直流轉直流穩壓芯片U1的輸入端，直流轉直流穩壓芯片U1的輸出端連接到可充電蓄電池battery，直流轉直流穩壓芯片U1的輸出DC端連接到單片機控制器。

單片機控制模塊包括單片機TMS320F2812，單片機的ADCINA0腳作為采集回電壓的AD口連接反饋模塊，PWM1～PWM4腳連接到超聲發生模塊，輸出超聲波生成信號發送到超聲發生模塊。

信號發生模塊包括主要由四個IGBT管Q1～Q4、四個電容C2～C3和C5～C6、四個電阻R6～R9和四個二極管D7～D10構成的四路PWM波形控制的四象限斬波控制電路、電源V1、電感L1、電感L2和變壓器T2，四象限斬波控制電路的四個輸入端與單片機控制模塊的單片機PWM信號輸出端連接，四象限斬波控制電路中兩IGBT管串聯后的兩端在和電感L1串聯后再和電容C4和電源V1并聯，電感L1并聯有二極管D6，四象限斬波控制電路中兩IGBT管之間的引出端與變壓器T2的輸入線圈連接，變壓器T2的輸出線圈經電感L2輸出激勵信號并連接到超聲波發射器，變壓器T2的輸入線圈一端引出Vback作為反饋電壓端并連接到反饋模塊。

反饋模塊包括主要由四個二極管D1～D4構成的整流橋、LED指示燈D5、電阻R1～R5、滑動變阻器R2、變壓器T1和電容C1，放大器U1A的正向輸入端與信號發生模塊的反饋電壓端連接，放大器U1A的正向輸入端經電阻與自身的輸出端連接，放大器U1A的反向輸入端連接到變壓器T1輸入線圈的一端，變壓器T1輸入線圈的另一端經電阻與放大器U1A的輸出端連接，變壓器T1輸出線圈和電阻R5一起并聯接到整流橋其中一橋的兩端，整流橋另一橋的兩端與滑動變阻器R2和電容C1并聯，電阻R4和LED指示燈D5串聯后與電容C1并聯，滑動變阻器R2的滑動端輸出反饋信號并連接到單片機控制模塊的單片機上。

所述鋼絞線的整體長度在30～60厘米，驅鳥組件的鋼絞線的數量為25～30根，驅鳥組件整體設有鍍鋅防腐層。

本發明的有益效果：

本發明多種驅鳥方式結合，可大范圍阻止鳥類在輸電線路上停靠，有效的防鳥驅鳥，提高防鳥害技術水平，減少線路跳閘次數，對解決輸電線路的鳥害問題起了積極的作用，保證電網安全運行，提高輸電線路的供電可靠性及經濟效益。

本發明的特征及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明裝置的結構示意圖。

圖2是本發明的穩壓供電電路圖。

圖3是本發明的核心板電路圖。

圖4是本發明的超聲波產生電路圖。

圖5是本發明的反饋信號采集電路圖。

圖6是本發明的模塊示意圖。

圖中：1-安裝底座、2-單片機控制器、3-機座箱體、4-連接管、5-套環、6-驅鳥組件、61-伸出段、62-螺旋段、63-針刺段、7-紅外感應裝置、8-太陽能電池板、9-超聲波發射器。

具體實施方式

參閱圖1，本發明具體實施包括安裝底座1、機座箱體3、單片機控制器2、太陽能電池板8、超聲波發射器9和驅鳥組件6，安裝底座1通過螺栓固定安裝在輸電線路絕緣子串上方角鋼處的橫擔上，安裝底座1上安裝有機座箱體3，機座箱體3內設有單片機控制器2，機座箱體3旁邊設有紅外感應裝置7和太陽能電池板8，機座箱體3上安裝超聲波發射器9，超聲波發射器9上端安裝有連接管4，連接管4有驅鳥組件6，單片機控制器2分別與紅外感應裝置7、太陽能電池板8、超聲波發射器9連接。

如圖1所示，驅鳥組件6包括多根底端固定連接在一起的鋼絞線，每根鋼絞線包括從下到上依次銜接的伸出段61、螺旋段62和針刺段63，針刺段63上端尖銳，螺旋段62為彈簧繞圈結構，既能彈簧結構之間碰撞產生低頻驅鳥，又能避免長期使用后鋼絞線彈性減弱的問題。伸出段61底端焊接或粘合在連接管4內，每根鋼絞線的伸出段61長度不等，鋼絞線的伸出段61長度隨機排布，連接管4上方設有套環5。

滑動套環5用于檢修作業時收攏針刺，便于作業。在驅鳥組件6展開時套環5套在所有鋼絞線的伸出段61外，多根鋼絞線以扇的扇骨方式分散布置，并形成半球狀；在驅鳥組件6收攏時套環5套在所有鋼絞線的針刺段63外，多根鋼絞線聚攏成一束。

鋼絞線的整體長度在30～60厘米，驅鳥組件6的鋼絞線的數量為25～30根，驅鳥組件6整體設有鍍鋅防腐層。

如圖6所示，具體實施的單片機控制器2包括有單片機控制模塊、穩壓電路模塊、超聲發生模塊和反饋模塊，太陽能電池板8經穩壓電路模塊與單片機控制器2連接進行供電，單片機控制器2經超聲發生模塊與超聲波發射器9連接，超聲發生模塊經反饋模塊和單片機控制模塊連接。

如圖2所示，穩壓電路模塊包括直流轉直流穩壓芯片U1，太陽能電池板8的輸出端連接到直流轉直流穩壓芯片U1的輸入端，直流轉直流穩壓芯片U1的輸出端連接到可充電蓄電池battery，直流轉直流穩壓芯片U1的輸出DC端連接到單片機控制器2；該模塊將太陽能電池板8發出的直流電源轉為穩定的直流電源提供給可充電蓄電池和控制器進行供電。

如圖3所示，單片機控制模塊包括單片機TMS320F2812，單片機的ADCINA0腳是普通數字I/O口，作為采集回電壓的AD口連接反饋模塊，PWM1～PWM4腳連接到超聲發生模塊，輸出超聲波生成信號發送到超聲發生模塊。

如圖4所示，信號發生模塊包括主要由四個IGBT管Q1～Q4、四個電容C2～C3和C5～C6、四個電阻R6～R9和四個二極管D7～D10構成的四路PWM波形控制的四象限斬波控制電路、電源V1、電感L1、電感L2和變壓器T2，四象限斬波控制電路的四個輸入端與單片機控制模塊的單片機PWM信號輸出端連接，四象限斬波控制電路中兩IGBT管串聯后的兩端在和電感L1串聯后再和電容C4和電源V1并聯，電感L1并聯有二極管D6，四象限斬波控制電路中兩IGBT管之間的引出端與變壓器T2的輸入線圈連接，變壓器T2的輸出線圈經電感L2輸出激勵信號并連接到超聲波發射器9，變壓器T2的輸入線圈一端引出Vback作為反饋電壓端并連接到反饋模塊。

如圖5所示，反饋模塊包括主要由四個二極管D1～D4構成的整流橋、LED指示燈D5、電阻R1～R5、滑動變阻器R2、變壓器T1和電容C1，放大器U1A的正向輸入端與信號發生模塊的反饋電壓端連接，放大器U1A的正向輸入端經電阻與自身的輸出端連接，放大器U1A的反向輸入端連接到變壓器T1輸入線圈的一端，變壓器T1輸入線圈的另一端經電阻與放大器U1A的輸出端連接，變壓器T1輸出線圈和電阻R5一起并聯接到整流橋其中一橋的兩端，整流橋另一橋的兩端與滑動變阻器R2和電容C1并聯，電阻R4和LED指示燈D5串聯后與電容C1并聯，滑動變阻器R2的滑動端輸出反饋信號并連接到單片機控制模塊的單片機上。反饋模塊將從信號發生模塊隔離采集到的反饋電壓經過處理得到穩定的輸出Vin1傳輸回單片機控制模塊中單片機TMS320F2812的ADCINA0腳。

本發明工作過程如下：

本發明在工作過程中，有多種安裝方式，根據具體輸電線路橫擔狀態和期望的效果，組合搭配成不同的形狀，根據現場情況確定安裝數量。

通過U形的安裝底座1和螺栓緊固安裝于橫擔上，安裝好后，滑下套環5，使驅鳥組件6的刺針散開成半球形。

紅外感應裝置7檢測到有鳥類靠近時，通過控制器啟動超聲波發射器9，對鳥類進行驅趕，控制器由太陽能電池板8供電。

單片機控制模塊發出生成信號到信號發生模塊，經信號發生模塊供電并激勵超聲波發生器產生超聲波。單片機控制模塊根據設定值發出超聲波，單片機根據反饋模塊采集回的AD值大小進行判斷與要求生成的聲波頻率要求是否滿足要求(是否有差異)，從而做出補償，使得超聲波發生器產生準確頻率的超聲波。

檢修時，滑動套環5，可以將驅鳥組件6的刺針束收起。

本發明結合多種驅鳥方式，能大范圍阻止鳥類在輸電線路上停靠，有效防鳥驅鳥，提高防鳥害技術水平，減少線路跳閘次數，對解決輸電線路的鳥害問題起了積極的作用，保證電網安全運行，提高輸電線路的供電可靠性及經濟效益。

上述實施例是對本發明的說明，不是對本發明的限定，任何對本發明簡單變換后的方案均屬于本發明的保護范圍。