一種含有LED照明裝置可連續工作的機場驅鳥系統的制作方法

本申請涉及led照明技術領域，尤其涉及一種含有led照明裝置可連續工作的機場驅鳥系統。

背景技術：

隨著航空工業的發展，特別是民用航空的發展，飛機已經成為人們日常出行的主要交通工具，然而，飛機的安全成為各國重視的問題，在飛機起降過程中的故障率一直居高不下，其中主要是由于周邊鳥類對飛機的干擾造成的，目前航空界尚無法徹底驅逐機場附近鳥類，只有一些針對性策略，例如在機場使用高音喇叭、攔網等，但是這些現有的驅鳥方式存在驅鳥效果不好，驅鳥狀態無法實時監控，控制不方便，操作不靈活的問題。

技術實現要素：

本發明旨在提供一種含有led照明裝置可連續工作的機場驅鳥系統，以解決上述提出問題。

本發明的實施例中提供了一種含有led照明裝置可連續工作的機場驅鳥系統，該驅鳥系統包括：驅鳥檢測部、驅鳥執行部；

所述驅鳥檢測部包括立柱殼體、信號燈、旋轉燈座以及設置在所述立柱殼體側壁上的紅外傳感器、圖像傳感器、gps定位器、無線信號發射器，所述旋轉燈座設置在立柱殼體上端且所述旋轉燈座外側壁安裝有多個led信號燈，所述紅外傳感器的檢測信號輸出端、圖像傳感器的檢測信號輸出端、gps定位器的檢測信號輸出端分別與設置在立柱殼體內部的中央處理器的檢測信號輸入端相連，所述中央處理器的控制信號輸出端分別與圖像傳感器的控制信號輸入端、gps定位器的控制信號輸入端、無線信號發射器的控制信號輸入端、多個led信號燈的控制信號輸入端相連；

所述驅鳥執行部包括無人機、箱體、驅鳥喇叭，多個led頻閃燈、無線信號接收器、無人機處理器、鋼結構底座、擋雨罩、太陽能板，與所述無人機下端相連的箱體內部設置有驅鳥喇叭，多個所述led頻閃燈、無線信號接收器分別設置在箱體的外側壁上，所述無人機處理器設置在箱體內部且所述無人機處理器的信號輸入端與無線信號接收器的信號輸出端相連，所述無人機處理器的控制信號輸出端與無人機動力系統的控制信號輸入端相連，鋼結構底座設于箱體下部，供驅鳥執行部停放，擋雨罩設置在所述鋼結構底座頂端，太陽能板設置在無人機上端并與無人機內的可充電電源連接；該太陽能板為染料敏化太陽能電池板，其光陽極為zno-tio2光陽極。

本發明的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：

1.本發明的通過驅鳥檢測部檢測鳥類入侵情況并傳輸信號，通過驅鳥執行部驅趕鳥類離開機場，結構緊湊，占用機場空間較小，驅鳥執行部采用驅鳥喇叭及led頻閃燈進行驅鳥，驅鳥效果好，當機場有鳥類時，led信號燈點亮，當機場無鳥類時，led信號燈熄滅，驅鳥狀態清晰可見，同時相對傳統的驅鳥方式而言，更加靈活，控制方便，機動速度快；

2.在本發明的驅鳥執行部中設有太陽能板，該太陽能板基于zno-tio2光陽極結構，具體為在fto基底上制備了tio2納米棒層，然后在tio2納米棒層之間設有zno微球層、在tio2納米棒層之上設有tio2空心球層，這樣所形成的光陽極結構中，tio2納米棒和zno微球結合，能夠提高材料的比表面積，進而增大染料的吸附效率，并且，上述的tio2空心球采用花粉模板法制備，該tio2空心球的球殼層是由tio2納米晶團聚而成，具有較大的比表面積和多孔結構，該結構不僅有效增加染料吸附，同時有利于光的散射，從而提高光電轉化效率。

本申請附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。

附圖說明

利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發明驅鳥檢測部的結構示意圖；

圖2是本發明驅鳥執行部的結構示意圖；

其中，1-驅鳥檢測部、2-驅鳥執行部、11-立柱殼體、12-中央處理器、13-紅外傳感器、14-圖像傳感器、15-gps定位器、16-無線信號發射器、17-led信號燈、18-旋轉燈座、21-無人機、22-箱體、23-驅鳥喇叭、24-led頻閃燈、25-無線信號接收器、26-無人機處理器、3-鋼結構底座、5-太陽能板、4-擋雨罩。

具體實施方式

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本發明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

本申請的實施例涉及一種含有led照明裝置可連續工作的機場驅鳥系統，該驅鳥系統包括驅鳥檢測部和驅鳥執行部。

參考圖1，所述驅鳥檢測部1包括立柱殼體11、信號燈17、旋轉燈座18以及設置在所述立柱殼體11側壁上的紅外傳感器13、圖像傳感器14、gps定位器15、無線信號發射器16，所述旋轉燈座18設置在立柱殼體11上端且所述旋轉燈座18外側壁安裝有多個led信號燈17，所述紅外傳感器13的檢測信號輸出端、圖像傳感器14的檢測信號輸出端、gps定位器15的檢測信號輸出端分別與設置在立柱殼體11內部的中央處理器12的檢測信號輸入端相連，所述中央處理器12的控制信號輸出端分別與圖像傳感器14的控制信號輸入端、gps定位器15的控制信號輸入端、無線信號發射器16的控制信號輸入端、多個led信號燈17的控制信號輸入端相連；

參考圖2，所述驅鳥執行部2包括無人機21、箱體22、驅鳥喇叭23，多個led頻閃燈24、無線信號接收器25、無人機處理器26、鋼結構底座3、擋雨罩4、太陽能板5，與所述無人機21下端相連的箱體22內部設置有驅鳥喇叭23，多個所述led頻閃燈24、無線信號接收器25分別設置在箱體22的外側壁上，所述無人機處理器26設置在箱體22內部且所述無人機處理器26的信號輸入端與無線信號接收器25的信號輸出端相連，所述無人機處理器26的控制信號輸出端與無人機21動力系統的控制信號輸入端相連，鋼結構底座3設于箱體22下部，擋雨罩4設置在所述鋼結構底座3頂端，在陰雨天氣可有效防止驅鳥執行部2被雨水淋濕，延長使用壽命，太陽能板5設置在無人機21上端并與無人機21內的可充電電源連接，無人機21可節省充電時間，驅鳥執行部2可長時間工作；該太陽能板5為染料敏化太陽能電池板，其光陽極為zno-tio2光陽極。

工作時，當有物體經過驅鳥檢測部1，紅外傳感器13檢測到信號并將檢測到的信號傳遞給中央處理器12，中央處理器12控制開啟圖像傳感器14，圖像傳感器14將檢測到的圖像信號傳遞給中央處理器12進行分析檢測所經過的物體是否為鳥類，若是鳥類，中央處理器12控制開啟gps定位器15，gps定位器15實時定位鳥類位置并將定位信號傳遞給中央處理器12，中央處理器12將鳥類位置信號通過無線信號發射器16發出，同時中央處理器12控制啟動多個led信號燈17工作，提示機場內工作人員有鳥類入侵，無線信號接收器25接收到無線信號發射器16發出的鳥類位置信號后將此信號傳遞給無人機處理器26，無人機處理器26將控制信號傳遞給無人機21的動力裝置，進而驅動無人機21飛往鳥類所在位置，驅鳥執行部2通過驅鳥喇叭23播放設置好的聲音驅鳥，同時啟動led頻閃燈24并利用led燈光的頻閃進行驅鳥，驅鳥完成后，驅鳥執行部2返回指定位置，關閉led信號燈17，根據機場實際面積在機場跑道周邊設置多個驅鳥檢測部1，驅鳥執行部2設置在不影響飛機起飛和降落的位置，驅鳥執行部2可根據機場實際情況設置一個或多個。

在上述技術方案的基礎上，所述太陽能板5為染料敏化太陽能電池板，包括光陽極、與光陽極對置的對電極、設置在光陽極和對電極之間的電解液，其中，對電極是在fto基底的上表面印刷有鉑形成的，電解液中氧化還原對為i^-/i3^-，在光陽極表面設有染料敏化劑。

其中，上述所述的光陽極，包括fto基底、設于fto基底表面tio2納米棒層、設于tio2納米棒層表面tio2空心球層和設于上述tio2納米棒層之間zno微球層。

一般情況下，染料敏化太陽能電池的光陽極中采用單一的半導體tio2顆粒，為實現tio2光陽極的多功能化，本申請太陽能板5的光陽極中，在fto基底上制備了tio2納米棒層，然后在tio2納米棒層之間設有zno微球層、在tio2納米棒層之上設有tio2空心球層，這樣所形成的光陽極結構中，tio2納米棒和zno微球結合，能夠提高材料的比表面積，進而增大染料的吸附效率，并且，上述的tio2空心球采用花粉模板法制備，該tio2空心球的球殼層是由tio2納米晶團聚而成，具有較大的比表面積和多孔結構，該結構不僅有效增加染料吸附，同時有利于光的散射，從而提高光電轉化效率。

在上述技術方案的基礎上，該光陽極中，tio2納米棒層厚度為20μm，tio2納米棒直徑為100nm；該光陽極中，在tio2空心球與fto基底之間設有tio2納米棒層，其解決了tio2空心球與fto基底接觸性能不好的問題，同時，tio2納米棒與tio2空心球同屬tio2材料，有效提高了電子傳輸的連通性，此外，tio2納米棒整齊的設于fto基底上，納米棒之間形成“u”形結構，在這種“u”形結構中，當光線射入時，會產生駐波效應，延遲光線在tio2納米棒層中的傳播路徑，從而提高光陽極對光的吸收。

在上述技術方案的基礎上，該光陽極中，zno微球層厚度為10μm，該zno微球的直徑為500nm，上述的zno微球是由zno納米顆粒團聚而成的，該zno納米顆粒直徑為20nm；氧化鋅是一種具有多種功能的半導體材料，將氧化鋅材料與二氧化鈦材料結合作為光陽極材料的技術方案不多，在本申請中，tio2納米棒層之間設有zno微球，由于氧化鋅與二氧化鈦具有相似的禁帶寬度和電子親和性，tio2納米棒與zno微球結合，使得染料的吸附大大增加，對光陽極的光電轉換效率的提高產生了積極效果。

在上述技術方案的基礎上，該光陽極中，tio2空心球層厚度為50μm，tio2空心球直徑為10μm，該tio2空心球是以花粉為模板制備的，該tio2空心球的球殼層是由tio2納米晶團聚而成；由于上述tio2空心球以花粉為模板制備，因此，其球殼層表面表現為類似花粉的開放的孔網狀結構，在該種結構下，其能夠有效提高光的散射性能。

在上述tio2納米棒、zno微球、tio2空心球三種物質的協同作用下，使得本申請的光陽極在比表面積、電子傳輸性能、染料吸附性能、光散射性能方面均有較大的提高，有效提高了光電轉換效率。

在上述技術方案的基礎上，該太陽能板5的制備過程如下：

步驟1，制備光陽極

1.1首先，取25ml的鹽酸滴加到25ml的去離子水中，攪拌均勻，然后用移液槍取1ml的ti(oc4h9)逐滴滴加到正在攪拌的鹽酸水溶液中，攪拌30min，得到前驅體溶液，將此前驅體溶液轉移到水熱釜中，同時往水熱釜中放入清洗干凈的fto玻璃，導電面朝上，在180℃下水熱5h，取出fto玻璃用去離子水和乙醇反復清洗干凈，在空氣中晾干，即可在fto基底上得到tio2納米棒層；

1.2取500ml的甲醇溶液和8g的二水乙酸鋅，在磁力攪拌下將二水乙酸鋅完全溶于甲醇溶液中，攪拌均勻，然后將上述得到的fto基底放入該甲醇溶液中，導電面朝上，恒溫60℃反應24h，然后清洗、干燥后，將該fto基底在360℃下煅燒50min，升溫速率為9℃/min，煅燒后自然降溫，在fto基底的tio2納米棒層之間得到zno微球層；

1.3篩選出直徑10μm的油菜花花粉，取6g用酒精漂洗、干燥；

1.4向150ml的去例子水中加入3g的ti(so4)2，攪拌20min，再向上述去離子水中加入0.42g的氟化銨和1.2g的尿素，攪拌30min，再向上述去離子水中加入6g花粉，攪拌10min，然后將上述去離子水轉移到水熱釜中，將其在180℃水熱反應15h，反應結束后，收集水熱釜中白色沉淀，并將其清洗干凈，在干燥箱中80℃下干燥10h后得到tio2空心球；

1.5取上述得到的tio2空心球2g，松油醇7g，10％的乙基纖維素乙醇溶液9g，將上述物質放入30ml的無水乙醇溶液中，不斷磁力攪拌，直至乙醇揮發變為粘性漿料，得到tio2空心球漿料；然后取少量tio2空心球漿料涂覆在步驟1.2中得到的fto基底表面，晾干后，放入馬弗爐中440℃退火1h，480℃退火1h，升溫速率為1℃/min，退火結束后，得到本申請的光陽極。

步驟2，制備對電極

該對電極采用鍍鉑的fto基底；

步驟3，制備電解液

稱取一定量的乙腈溶液，向其中加入0.1m的碘化鋰，0.1m的單質碘，0.6m的4-叔丁基吡啶和0.6m的四丁基碘化銨，然后避光超聲10min，磁力攪拌，使其充分溶解；

步驟4，制備染料敏化劑

稱取50mg的n719粉末，使其加入30ml高純無水乙醇的溶液中，避光，攪拌12h，使其充分溶解；

步驟5，光陽極吸附染料敏化劑

將上述制備的光陽極放入上述染料溶液中，浸泡24h后取出用無水乙醇溶液進行表面沖洗，晾干，使得光陽極表面吸附有染料敏化劑，

步驟6，封裝

將光陽極和對電極相對放置，封裝在一起，形成三明治結構，將電解液用注射器注入兩電極之間，形成染料敏化太陽能電池。

采用keithley2400數字電源表和太陽光模擬器(光源500w的氙燈，am＝1.5)測試得到太陽能板5的i-v特征曲線，從測試結果可以看到，該太陽能板5的開路電壓voc為0.97v，短路電流密度jsc為20.16ma/cm²，光電轉換效率η為11.4％，

可以看到，該太陽能板5采用zno-tio2光陽極，能夠表現良好的光電轉換性能，使得驅鳥執行部2可長時間工作，節能效果好。

以上所述僅為本發明的較佳方式，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。