一种垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统

摘要

本发明提出了一种垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，属于物理方法驱鸟领域。系统包括垂直轴风机装置、电源变换模块、蓄电池、测控模块、超声波发生器、超声波换能器、光驱鸟模块，在垂直轴风机装置带动下，超声波换能器、光驱鸟模块连续旋转，无论白天夜间、晴天阴天都可以进行驱鸟作业，实现全天候的连续驱鸟效果。通过将超声波驱鸟与多种光驱鸟方法相复合，能够大大增强驱鸟效果，降低鸟类的适应能力。采用立体全方位驱鸟设计，驱鸟范围广、保护区域大、可尽量消除盲区。系统可靠性高，在部分故障或损坏情况下仍具有一定的驱鸟效果。将垂直轴风机取能系统与驱鸟系统有机的结合到一起，结构紧凑，降低了成本。该系统可用于电力系统、机场、农田、果园的驱鸟工作。

权利要求

1.一种垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，其特征在于，系统包括垂直轴风机装置（1）、电源变换模块（2）、蓄电池（3）、测控模块（4）、超声波发生器（5）、超声波换能器（6）、光驱鸟模块（7）；蓄电池（3）通过电源变换模块（2）为测控模块（4）、超声波发生器（5）、光驱鸟模块（7）供电；测控模块（4）控制超声波发生器（5）产生大功率超声波信号驱动超声波换能器（6）工作；超声波换能器（6）、光驱鸟模块（7）安装于垂直轴风机装置（1）的叶片上；

垂直轴风机装置（1）可分别工作于发电和电动两种状态，由测控模块（4）根据测量的风况进行控制；风力充足时工作于发电状态，垂直轴风机装置（1）发出的电能经电源变换模块（2）进行整流并给蓄电池（3）充电；风力不足时由蓄电池（3）经电源变换模块（2）驱动垂直轴风机装置（1）旋转；

垂直轴风机装置（1）采用外转子结构，电源变换模块（2）、蓄电池（3）、测控模块（4）、超声波发生器（5）都安装于外转子上；

光驱鸟模块（7）包括反光片、夜光模块和强光模块，反光片被动反光驱鸟，夜光模块白天吸收太阳能，在夜晚主动发光驱鸟，强光模块在测控模块（4）控制下主动发光驱鸟。

2.根据权利要求1 所述的一种垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，其特征在于，垂直轴风机装置（1）的每个叶片上都安装有超声波换能器（6），且各超声波换能器（6）的谐振频率不同，利用测控模块（4）控制超声波发生器（5），驱动超声波换能器（6）发出不同频率和规律的超声波。

3.根据权利要求1 所述的一种垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，其特征在于，垂直轴风机装置（1）的每个叶片上安装的超声波换能器（6）为多个，且具有不同的发射角度。

4.根据权利要求1 所述的一种垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，其特征在于，超声波换能器（6）和光驱鸟模块（7）同时工作，且随垂直轴风机装置（1）保持连续旋转。

说明书

一种垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，具体的说是涉及一种采用超声波与多种光驱鸟方法相结合全天候连续运行的复合驱鸟系统。属于物理驱鸟领域。技术背景

[0002] 在随着人类环境保护意识的增强，鸟类的数量日益增多，活动范围也日趋扩大。架空输电线路与杆塔成为了鸟类理想的栖息之处。鸟类排泄物污染高压输电杆塔的绝缘子、碰撞架空输电线路、在杆塔筑巢，都会造成输电线路和变电站电气设备短路产生闪络事故。

[0003] 近年的统计资料表明，在我国由于鸟类活动引起的线路故障仅次于雷害和外力破坏，占线路故障总数的第3位。鸟类引起的闪络跳闸是国内外高压输电线路闪络跳闸事故发生的主要原因之一，严重影响电系统的安全性和稳定运行。

[0004] 目前常见的驱鸟方法主要有超声波驱鸟、电子声音驱鸟、视觉驱鸟、物理驱鸟和利用驱鸟剂驱鸟。传统的超声波驱鸟发声频率固定且发射方向单一，鸟类对固定频率的超声波很快就会产生适应能力。固定安装的超声波发射方向单一，作用范围有限，降低了驱鸟效果。同时，普通的光驱鸟受风力与光线条件的约束明显，在无风或光线不足的情况下失去驱鸟功能。

[0005] 中国专利“昼夜发光型旋转驱鸟器”（申请号：201110081847.3）提出采用旋转装置带动夜光发光片和日光反光片，在阴天或无风时失去效果，且鸟类容易适应。中国专利“输电杆塔多功能主动驱鸟器”（申请号：201310538955.8）提出用风力发电装置提供电能，红外线探测鸟类将要降落时采用声音和闪光驱鸟装置进行驱鸟；依据红外检测动作，驱鸟范围有限，盲区大、拒动率很高；发声驱鸟装置和闪光驱鸟装置无有效电源，工作方式单一，鸟类易适应；供电部分或红外检测部分故障后整个系统就会完全失效，可靠性差。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种全天候可连续工作的声光复合驱鸟系统，实现全天候24小时的连续驱鸟效果；提高驱鸟方法的多变性，使鸟类很难适应，以保证系统长期有效；提高系统可靠性，增加驱鸟范围和保护区域，尽量减少盲区。

[0007] 本发明所采用的技术方案如下：

[0008] 本发明的垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，包括垂直轴风机装置（1）、电源变换模块（2）、蓄电池（3）、测控模块（4）、超声波发生器（5）、超声波换能器（6）、光驱鸟模块（7）；蓄电池（3）中的电能经过电源变换模块（2）进行相应的电压等级的变换，为测控模块（4）、超声波发生器（5）、光驱鸟模块（7）提供电能；测控模块（4）控制超声波发生器（5）产生大功率超声波信号驱动超声波换能器（6），超声波换能器（6）将电信号转变成超声波对鸟类产生刺激作驱赶作用。超声波换能器（6）、光驱鸟模块（7）安装于垂直轴风机装置（1）的叶片上，随叶片转动，扩大了驱鸟范围，动态作用能够大大降低鸟类的适应能力，驱鸟效果更好。

[0009] 所述的垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，垂直轴风机装置（1）可分别工作于发电和电动两种状态，由测控模块（4）根据测量的风况确定并进行控制，保持系统一直处于连续旋转工作状态。当风速较小时，垂直轴风机装置（1）的转速低于额定值或停止转动，此时测控模块（4）能够检测到转速大小，并控制电源变换模块（2）进入逆变工作模式，蓄电池（3）中的电能经电源变换模块（2）逆变产生交流电为垂直轴风机装置（1）供电，使其正常旋转。当风力充足时，测控模块（4）控制电源变换模块（2）使其工作在整流状态，垂直轴风机装置（1）所发电能经电源变换模块（2）整流后为蓄电池（3）充电。这种双向可逆的工作方式保证了整个系统能够保持连续旋转的工作状态。

[0010] 所述的垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，垂直轴风机装置（1）采用外转子结构，电源变换模块（2）、蓄电池（3）、测控模块（4）、超声波发生器（5）、都安装于外转子上，随之共同旋转，减少了旋转元件的使用，提高了整个系统的可靠性，同时超声波换能器（6）随叶片旋转能够保证使用较少数量的换能器达到更广的覆盖范围，节约成本。

[0011] 所述的垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，垂直轴风机装置（1）的每个叶片上的均安装有一定数量且谐振频率不同的各超声波换能器（6），通过按照一定规律或随机的驱动这些超声波换能器（6），就可以实现发出多种频率多种规律的超声波，从而使鸟类很难产生适应性。这个过程是通过测控模块（4）控制超声波发生器（5）产生不同频率的超声波电信号，驱动相应谐振频率的声波换能器（4）进行电声转换，发出不同频率和规律的超声波。

[0012] 所述的垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，垂直轴风机装置（1）的每个叶片上安装的超声波换能器（6）可以是多个，且具有不同的发射角度和发射频率。可提高驱鸟工作覆盖的范围和区域。

[0013] 所述的垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，光驱鸟模块（7）包括反光片、夜光模块和强光模块，反光片通过反射太阳光被动反光驱鸟、夜光模块白天吸收太阳能在夜晚主动发光驱鸟、强光模块在测控模块（4）控制下主动发光驱鸟。达到了全方位、全天候24小时驱鸟效果。

[0014] 所述的垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，超声波换能器（6）和光驱鸟模块（7）同时工作，变频超声波与主动发光、反光等多种驱鸟方式混合使用，能够起到相互增强的作用，实现单一驱鸟方式所不能达到的驱鸟效果。整个系统随垂直轴风机装置（1）连续旋转，驱鸟范围广，构成了全方位全天候的动态驱鸟系统。

[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0016] 将超声波、反光、夜光和主动发光驱鸟方式相结合，无论白天夜间、晴天阴天都可以进行驱鸟作业，实现全天候的连续驱鸟效果；利用变频超声波和采用多种发光规律的主动发光模块相结合，驱鸟方法和规律无序，提高了驱鸟方法的多变性，大大降低鸟类的适应能力，保证了系统长期有效的工作；按照立体全方位驱鸟设计，尽量减少盲区，驱鸟范围广、保护区域大；整个装置在有风无风时均能够连续旋转工作，使驱鸟系统一直处于高效工作状态。风电机属于驱鸟系统的一部分，结构紧凑、成本低，同时采用了外转子结构，便于驱动系统工作，提高了整个系统的可靠性，清洁无污染。

附图说明

[0017] 图1是垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统的组成原理图。

[0018] 图2是垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统的整体结构示意图。

[0019] 图中：1-垂直轴风机装置，2-电源变换模块，3-蓄电池，4-测控模块，5-超声波发生器，6-超声波换能器，7-光驱鸟模块。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图对本发明作进一步说明：

[0021] 如图1所示，本发明的垂直轴风机构成的声光复合驱鸟系统，由垂直轴风机装置（1）、电源变换模块（2）、蓄电池（3）、测控模块（4）、超声波发生器（5）、超声波换能器（6）、光驱鸟模块（7）组成。

[0022] 图2为整体安装的结构，垂直轴风机装置（1）采用外转子结构，电源变换模块（2）、蓄电池（3）、超声波发生器（5）、超声波换能器（6）均安装在垂直轴风机装置（1）的外转子上，这样发出的电能直接送给旋转的用电设备，而不必经过静止-旋转之间的转换传递，能减少旋转器件的使用，大大提高了整个系统的可靠性；垂直轴风机装置（1）的叶片上安装有超声波换能器（6）、光驱鸟模块（7），随叶片旋转，其安装方式也可以采用均匀的或按照一定规律和角度安装，以扩大驱鸟范围、增加保护的立体空间区域。

[0023] 测控模块（4）能够测量并判断外界风力情况，并控制电源变换模块（2），使其适时的工作于整流与逆变两种工作方式。风力充足时，控制电源变换模块（2）工作在整流状态。垂直轴风机系统（1）所发电能经电源变换模块（2）进行整流后储存在蓄电池（3）中，为整个系统提供电能。当风力不足时，在测控模块（4）的控制下，蓄电池（3）中的电能可通过电源变换模块（2）进行逆变后供给垂直轴风机系统（1）使其保持无风状态下的正常旋转。这样就保证了整个系统能够一直处于连续旋转工作状态，保证了驱鸟范围的全方位覆盖。

[0024] 为了提高系统的多变性，降低鸟类的适应能力，垂直轴风机装置（1）的每个叶片上都安装有超声波换能器（6），且各超声波换能器（6）的谐振频率不同，并具有不同的发射角度，利用测控模块（4）控制超声波发生器（5），驱动超声波换能器（6）发出不同频率和规律的超声波。测控模块（4）可按照预先设置好的规律控制超声波发生器（5）驱动具有不同谐振频率的超声波换能器（6），也可以随机进行控制。

[0025] 光驱鸟模块（7）由反光片、夜光模块和强光模块共同组成，反光片通过反射阳光进行被动反光驱鸟、夜光模块白天吸收太阳光，在夜晚能够主动发光驱鸟、强光模块在测控模块（4）控制下主动发光驱鸟，测控模块（4）可以按照不同的规律也可以无序的控制强光模块的发光，包括全部发光、部分发光、随机发光、按照一定的规律发光等。大大减少鸟类的适应能力，达到长期持续的驱鸟效果。此外，多种驱鸟方法的组合，在提高驱鸟效果的同时，也可保证在某些驱鸟模块故障或损坏情况下仍具有较好的的驱鸟效果。

[0026] 超声波换能器（6）和光驱鸟模块（7）同时工作，大大增强了驱鸟效果。同时光驱鸟模块（7）也采用了多种主动与被动发光方式，当系统电能供应中断时仍能实现有阳光和夜间时的驱鸟工作，提高了系统的可靠性。这个系统随垂直轴风机装置（1）保持连续旋转，使驱鸟区域最大化，实现了全方位、全天候的驱鸟功能。

[0027] 以上所述仅为本发明的较佳实施实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。