專利名稱：紅外光電探測自主驅(qū)鳥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紅外目標(biāo)探測與告警技術(shù)領(lǐng)域，是一種以光電子技術(shù)為核心技術(shù)的裝置，可應(yīng)用于輸電線塔上部驅(qū)鳥。
背景技術(shù)：
利用鳴叫裝置驅(qū)鳥是現(xiàn)有技術(shù)中的一種常用技術(shù)手段。這類裝置主要由三部分組成，見圖1所示，控制系統(tǒng)、告警系統(tǒng)和電源系統(tǒng)，它通常是一種純電子裝置。電源系統(tǒng)為控制系統(tǒng)和告警系統(tǒng)提供工作電流，控制系統(tǒng)控制告警系統(tǒng)。其中比較常見的一種見圖2所示，其控制系統(tǒng)是一種定時(shí)電路，告警系統(tǒng)由音源電路、放大電路和鳴叫電路組成，電源系統(tǒng)由充電電路和蓄電電路組成。定時(shí)電路定時(shí)發(fā)出一個(gè)觸發(fā)信號，觸發(fā)放大電路對來自音源電路的音頻信號放大，之后將其送至鳴叫電路發(fā)聲。鳴叫電路的核心部件是高音揚(yáng)聲器。充電電路的核心部件是光電池陣列，蓄電電路的核心部件是一個(gè)蓄電池，將太陽能轉(zhuǎn)換為電能后補(bǔ)充給蓄電池。

發(fā)明內(nèi)容
上述技術(shù)存在一些缺點(diǎn)，即它不管是否有鳥出現(xiàn)，都按固定時(shí)間間隔間歇鳴叫，這樣的話一則驅(qū)鳥效果不佳，也就是說，可能當(dāng)有鳥出現(xiàn)時(shí)，該裝置恰好處在間歇狀態(tài)；二則功耗大，這是因?yàn)樵撗b置一旦開啟便一直持續(xù)地間歇鳴叫，縮短了維護(hù)周期和設(shè)備壽命；三則給環(huán)境造成噪聲污染。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的這些缺點(diǎn)，我們發(fā)明了本發(fā)明之紅外光電探測自主驅(qū)鳥裝置。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，見圖3所示，其控制系統(tǒng)由紅外光電探測系統(tǒng)和信號處理電路組成，告警系統(tǒng)依舊由音源電路、放大電路和鳴叫電路組成，電源系統(tǒng)則由充電電路、蓄電電路和保護(hù)電路三部分組成，保護(hù)電路設(shè)在蓄電電路與控制系統(tǒng)、告警系統(tǒng)之間。
上述技術(shù)方案克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。對于本發(fā)明，移動的紅外信號源出現(xiàn)在紅外光電探測區(qū)域內(nèi)，紅外光電探測系統(tǒng)采集到一個(gè)紅外光信號，之后將其轉(zhuǎn)換為電信號，由信號處理電路處理后作為觸發(fā)信號送至告警系統(tǒng)，這時(shí)告警系統(tǒng)才發(fā)生鳴叫。因此，本發(fā)明之裝置是自主地、有的放矢地工作。只有當(dāng)有鳥飛入探測區(qū)域內(nèi)時(shí)，該裝置才發(fā)出告警信號；只要有鳥飛入探測區(qū)域內(nèi)時(shí)，該裝置就發(fā)出告警信號，非常有效地驅(qū)鳥；因?yàn)樵撗b置的鳴叫頻次遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有鳴叫裝置，所以其平均功耗大幅度地降低，大大延長了維護(hù)周期和設(shè)備壽命，同時(shí)也明顯減輕了環(huán)境噪聲污染。


圖1是鳴叫類驅(qū)鳥裝置系統(tǒng)組成圖。圖2是現(xiàn)有的一種鳴叫類驅(qū)鳥裝置系統(tǒng)組成圖。圖3是本發(fā)明之紅外光電探測自主驅(qū)鳥裝置系統(tǒng)組成圖。圖4是本發(fā)明之驅(qū)鳥裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
見圖3、圖4所示，充電電路的核心部件是一塊光電池1，選用單晶硅光電池，輸出電壓為7V，功率為3.2W，電流為400mA，工作溫度為-50～+60℃，它能夠在各種氣候條件下提供充電電流，一定程度上延長維護(hù)周期和設(shè)備壽命。光電池1可以在從水平到垂直的90°俯仰角和順時(shí)針、逆時(shí)針各180°的360°水平角范圍內(nèi)調(diào)整，以適應(yīng)地處不同緯度、線塔上不同安放位置的需要。蓄電電路的核心部件是一個(gè)蓄電池2，選用干式免維護(hù)蓄電池，可以在結(jié)冰溫度以下工作，工作電壓為6V。保護(hù)電路是一種過放電保護(hù)電路。當(dāng)蓄電池2輸出電壓低于某一值(如6V)時(shí)，該電路切斷，防止蓄電池2過放電，從而延長其壽命。蓄電池2的使用壽命能夠達(dá)到5年以上。紅外光電探測系統(tǒng)主要由菲聶爾透鏡3和熱釋電元件組成。菲聶爾透鏡3上的帶通濾光片允許8～12μm波段的紅外光通過，與鳥類體溫對應(yīng)的紅外光就在這一波段內(nèi)，該帶通濾光片可以將日光中的上述波段之外對該裝置構(gòu)成干擾的光濾除。菲聶爾透鏡3的左右視角為90～120°，上下視角為60～90°；菲聶爾透鏡3能夠?qū)⑺綔y到的紅外光聚焦放大。位于該焦點(diǎn)上的熱釋電元件將該紅外光信號轉(zhuǎn)換為電信號。信號處理電路以BIS0001集成芯片為核心元件，其核心作用是對熱釋電輸出的微弱信號進(jìn)行預(yù)放、濾波和閾值比較，最后輸出脈沖觸發(fā)信號。通過對閾值電平的合理選取(本系統(tǒng)定位5.7V)，能夠確定系統(tǒng)的有效作用距離(16m)和虛警概率(小于1％)；作用之二是將來自熱釋電元件的電壓恒定、電壓起伏的不同電信號區(qū)別開來，只將因飛落線塔的鳥在紅外光電探測系統(tǒng)中形成的電壓起伏的電信號作為觸發(fā)信號傳送給告警系統(tǒng)，而不將由日光中8～12μm波段的紅外光在紅外光電探測系統(tǒng)中形成的電壓恒定的電信號作為觸發(fā)信號傳送給告警系統(tǒng)。音源電路的核心元件是一個(gè)語音芯片，放大電路采用推挽式，鳴叫電路的核心部件是阻抗為8Ω、功率為2W的高頻揚(yáng)聲器4。
權(quán)利要求
1.一種鳴叫類驅(qū)鳥裝置，由控制系統(tǒng)、告警系統(tǒng)和電源系統(tǒng)組成，告警系統(tǒng)由音源電路、放大電路和鳴叫電路組成，電源電路由充電電路和蓄電電路組成，其特征在于，控制電路由紅外光電探測系統(tǒng)和信號處理電路組成，電源系統(tǒng)中加入保護(hù)電路，它設(shè)在蓄電電路與控制系統(tǒng)、告警系統(tǒng)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)鳥裝置，其特征在于，紅外光電探測系統(tǒng)主要由菲聶爾透鏡(3)和熱釋電元件組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)鳥裝置，其特征在于，信號處理電路是一種以BIS0001集成芯片為核心元件的外圍電路，它只將來自熱釋電元件大于或者等于一定電壓、電壓起伏的電信號作為觸發(fā)信號傳送給告警系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)鳥裝置，其特征在于，保護(hù)電路是一種過放電保護(hù)電路，當(dāng)蓄電池(2)輸出電壓低于某一值時(shí)，該電路切斷，防止蓄電池(2)過放電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)鳥裝置，其特征在于，光電池(1)選用單晶硅光電池，輸出電壓為7V，功率為3.2W，電流為400mA，工作溫度為-50～+60℃；可以在從水平到垂直的90°俯仰角和順時(shí)針、逆時(shí)針各180°的360°水平角范圍內(nèi)調(diào)整，以適應(yīng)地處不同緯度、線塔上不同安放位置的需要。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)鳥裝置，其特征在于，蓄電池(2)選用干式免維護(hù)蓄電池，工作電壓為6V。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)鳥裝置，其特征在于，菲聶爾透鏡(3)上的帶通濾光片允許8～12μm波段的紅外光通過，與鳥類體溫對應(yīng)的紅外光就在這一波段內(nèi)，該帶通濾光片可以將日光中的上述波段之外對該裝置構(gòu)成干擾的光濾除。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)鳥裝置，其特征在于，菲聶爾透鏡(3)的左右視角為90～120°，上下視角為60～90°。
全文摘要
紅外光電探測自主驅(qū)鳥裝置屬于紅外目標(biāo)探測與告警技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的鳴叫類驅(qū)鳥裝置由定時(shí)電路控制，該裝置一旦開啟，便一直持續(xù)地間歇鳴叫，驅(qū)鳥效果不佳，設(shè)備功耗大，維護(hù)周期及設(shè)備壽命縮短，環(huán)境噪聲污染嚴(yán)重。本發(fā)明之驅(qū)鳥裝置由紅外光電探測系統(tǒng)和信號處理電路控制，只有當(dāng)有鳥類飛落在探測區(qū)域內(nèi)時(shí)，驅(qū)鳥裝置才鳴叫告警。不僅改善了驅(qū)鳥效果，更是大幅度地降低了設(shè)備平均功耗，從而延長了設(shè)備維護(hù)周期和壽命，減輕了環(huán)境噪聲污染。本發(fā)明可應(yīng)用于輸電線塔上部驅(qū)鳥。
文檔編號A01M29/16GK1579154SQ20041003808
公開日2005年2月16日 申請日期2004年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者佟首峰, 劉云清, 馮進(jìn)良, 劉智, 王嶺, 劉鵬 申請人:長春理工大學(xué)