一種高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置，所述驅(qū)鳥裝置包括電源系統(tǒng)、微波探測系統(tǒng)、光控系統(tǒng)、繼電器、逆變器、驅(qū)鳥器和中央數(shù)據(jù)處理單元和控制機(jī)箱組成，其中電源系統(tǒng)由太陽能板、充電控制器和免維護(hù)蓄電池構(gòu)成；所述微波探測系統(tǒng)與中央數(shù)據(jù)處理單元連接；所述電源系統(tǒng)的太陽能板對蓄電池進(jìn)行浮充的供電方式，并采用充電控制器對太陽能板和免維護(hù)蓄電池進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，微波探測器向中央數(shù)據(jù)處理單元提供探測信號(hào)；光控開關(guān)通過控制器向中央數(shù)據(jù)處理單元提供光控信號(hào)本系統(tǒng)采用免維護(hù)蓄電池供電，即使在無陽光的情況下也可以連續(xù)驅(qū)鳥100次以上，可以保證系統(tǒng)常年穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)多次長時(shí)間現(xiàn)場試驗(yàn)證明，本發(fā)明可廣泛使用。
【專利說明】一種高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能驅(qū)鳥裝置，具體涉及一種高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著國家對鳥類的自然保護(hù)政策加大，鳥類種群數(shù)量不斷增加，地區(qū)生態(tài)環(huán)境變好和改善，全球氣候日益變暖，不少北方候鳥不再發(fā)生遷徙。愛鳥、護(hù)鳥使得鳥類繁殖和生活的范圍日益增加，處在空曠山野中縱橫密布的輸電線路桿塔也因此成為鳥類的鐘愛之一。鳥類覓食、捕捉、筑巢、休息等活動(dòng)給電網(wǎng)安全帶來了隱患，鳥害引起的線路故障跳閘在各類電網(wǎng)事故中的比率也越來越高，主要表現(xiàn)在以下四方面:
1、當(dāng)天氣有陰雨或伴有陣風(fēng)時(shí)，桿塔上的潮濕的鳥巢被風(fēng)吹散掉落在帶電導(dǎo)線或絕緣子串上，會(huì)造成短路接地故障。
[0003]2、鳥類在輸電線路桿塔上筑巢時(shí)，叼樹枝、鐵絲、柴草、金屬泊紙等物落在橫擔(dān)與導(dǎo)線之間，會(huì)造成線路瞬間故障。
[0004]3、鳥類在桿塔橫擔(dān)上排糞，從而造成絕緣子串污閃事故的發(fā)生。
[0005]4、一些鳥類銜著樹枝或線路施工遺棄的銅、招、鐵線頭等或叼食小動(dòng)物,在線路上空或?qū)Ь€之間穿越飛行，可造成接地或相間短路，引起線路接地跳閘。
[0006]一般情況下，110kV_220kV線路發(fā)生鳥害比率較高。這與鳥類棲息高度或IIOkV和220kV塔型有關(guān)。貓頭塔、酒杯型塔、干字型塔及ZG桿均發(fā)生過鳥害跳閘。作為電力主網(wǎng)的超高壓500kV線路也時(shí)有鳥害發(fā)生。
[0007]不同的地區(qū)由于氣候、地理?xiàng)l件的不同，鳥害故障也存在著較大的差別。根據(jù)國家電網(wǎng)公司的有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，其鳥害故障約占線路全部故障的10%左右，但個(gè)別省份的鳥害比例則較高，如在寧夏線路跳閘事故中鳥害居首位，占47% (某年)。
[0008]由于鳥害引起輸電線頻繁跳閘，直接威脅著電網(wǎng)安全正常運(yùn)行。必須采取有力措施減少鳥害引起輸電線路跳閘，確保輸電線路穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。
[0009]目前，部分線路采用了防鳥裝置。防鳥裝置主要可分為兩類:一類包括防鳥檔板，防鳥罩，防鳥刺，防鳥網(wǎng)，防鳥拉線，風(fēng)車或翻板等，這一類防鳥裝置防鳥范圍較小，且長時(shí)間后，鳥類可適應(yīng)，防鳥效果較差。另一類包括聲光驅(qū)鳥器，驚鳥器，音響驅(qū)鳥裝置等，這類驅(qū)鳥裝置起到了一定的作用，但從實(shí)際情況看效果不是很理想，存在很多缺陷。
[0010]如一種由娃光電池、蓄電池、紅外開關(guān)、高壓發(fā)生器、電擊導(dǎo)線、強(qiáng)光發(fā)生器、音響發(fā)生器構(gòu)成的驅(qū)鳥裝置。這種驅(qū)鳥器裝在電柱或塔架的橫擔(dān)上，當(dāng)飛鳥下落踩踏電擊導(dǎo)線時(shí)，線路導(dǎo)通，并發(fā)出聲光信號(hào)，使飛鳥受到電擊和驚嚇，飛離線路，從而防止輸電線路鳥類筑巢。其缺點(diǎn)是只有當(dāng)鳥落在線路上時(shí)，才可起到驅(qū)鳥效果，且所述電擊裝置，難以精確定位，容易造成失誤，反而影響輸電線路。
[0011]又如一種太陽能電池做電源的音響驅(qū)鳥裝置，包括音響發(fā)生裝置、電源，其特征在于是以太陽能電池作為音響發(fā)生裝置中各電路的電源；其缺點(diǎn)在于只能以時(shí)鐘電路設(shè)定白天、黎明及黃昏鳥類歸巢及頻繁活動(dòng)時(shí)定時(shí)工作，起不到有效的全面防護(hù)；且其只有在鳥類在輸電線路、鐵塔上滯留活動(dòng)產(chǎn)生聲音時(shí)，才能發(fā)出驅(qū)鳥信號(hào)。
[0012]因此，到目前為止，在市場上尚未見到能夠減少鳥害，防止輸電線路跳閘，確保輸電線路穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的驅(qū)鳥裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠減少鳥害，防止輸電線路跳閘，確保輸電線路穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置。
[0014]為了解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:
一種高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置，其包括電源系統(tǒng)、微波探測系統(tǒng)、光控系統(tǒng)、驅(qū)鳥系統(tǒng)、中央數(shù)據(jù)處理單元和控制機(jī)箱；
其中，所述電源系統(tǒng)由太陽能板、充電控制器和免維護(hù)蓄電池組成；所述微波探測系統(tǒng)由兩組微波移動(dòng)模塊及單片機(jī)組成，微波探測系統(tǒng)的輸出端與中央數(shù)據(jù)處理單元輸入端連接；所述光控系統(tǒng)由光控開關(guān)和光控制器組成，光控系統(tǒng)與所述中央數(shù)據(jù)處理單元連接；所述驅(qū)鳥系統(tǒng)由繼電器、逆變器和驅(qū)鳥器組成，驅(qū)鳥系統(tǒng)的輸入端與所述中央數(shù)據(jù)處理單元輸出端連接；所述光控系統(tǒng)的輸入端與所述電源系統(tǒng)連接，光控系統(tǒng)的輸出端與所述中央數(shù)據(jù)處理單元輸入端連接，所述電源系統(tǒng)與所述驅(qū)鳥系統(tǒng)連接。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電源系統(tǒng)中的太陽能板為20W，所述免維護(hù)蓄電池為DC12V、17Ah的蓄電池。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述微波移動(dòng)模塊的微波頻率10.525GHz /10.687GHz ο
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述逆變器一端與驅(qū)鳥器連接，另一端與繼電器相連接，繼電器與中央數(shù)據(jù)處理單元連接組成程序控制線路，繼電器與電源系統(tǒng)連接。
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述充電控制器、免維護(hù)蓄電池、中央數(shù)據(jù)處理單元、微波探測系統(tǒng)、均裝配在所述的控制機(jī)箱內(nèi)；所述控制機(jī)箱設(shè)有接地端子并和鐵塔可靠接地。
[0019]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)鳥器的所有外露信號(hào)連接導(dǎo)線均采用屏蔽電線，屏蔽層在控制機(jī)箱內(nèi)接地。
[0020]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述中央數(shù)據(jù)處理單元設(shè)有信號(hào)接收和控制模塊。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得的有益效果為:
本發(fā)明的電源系統(tǒng)由太陽能板經(jīng)過充電控制器向免維護(hù)蓄電池充電后為系統(tǒng)提供工作電源；微波探測器向中央數(shù)據(jù)處理單元提供探測信號(hào)；光控開關(guān)通過控制器向中央數(shù)據(jù)處理單元提供光控信號(hào)；中央數(shù)據(jù)處理單元在收到啟動(dòng)信號(hào)后，通過繼電器啟動(dòng)逆變器再啟動(dòng)驅(qū)鳥器工作，達(dá)到驅(qū)鳥的效果。
[0022]本發(fā)明的特點(diǎn)為:
1、電源系統(tǒng)采用浮充的供電方式，并采用充電控制器對太陽能板和免維護(hù)蓄電池進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，可以保證電源系統(tǒng)的充電狀態(tài)，具備智能保護(hù)功能。
[0023]2、微波探測系統(tǒng)能夠?yàn)闄z測鳥類提供準(zhǔn)確結(jié)果，避免誤動(dòng)作，有效保障了驅(qū)鳥效果，并減少了去鳥裝置誤動(dòng)作的次數(shù)。節(jié)省了能源，并延長裝置使用期限。
[0024]3、光控系統(tǒng)可以隨一年四季不同時(shí)間，準(zhǔn)確開啟和關(guān)閉措施，進(jìn)一步的增加了驅(qū)鳥裝置的智能性，節(jié)約了能源，確保輸電線路穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。
[0025]4、驅(qū)鳥器可以利用高壓電子直接激發(fā)自然空氣爆炸，產(chǎn)生高功率爆炸聲響和激發(fā)閃光，高功率爆炸聲響的頻率設(shè)計(jì)在了鳥類的最敏感頻段，以提高使用效率。
[0026]綜上，本發(fā)明具備能夠減少鳥害，防止輸電線路跳閘，確保輸電線路穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為發(fā)明高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置電路原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0029]如附圖1所示，本高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置包括電源系統(tǒng)、微波探測系統(tǒng)、光控系統(tǒng)、驅(qū)鳥系統(tǒng)、中央數(shù)據(jù)處理單元和控制機(jī)箱組成。
[0030]如附圖2所示，電源系統(tǒng)由太陽能板、充電控制器和免維護(hù)蓄電池構(gòu)成；微波探測系統(tǒng)與中央處理單元連接；光控系統(tǒng)由光控開關(guān)和控制器構(gòu)成；逆變器一端與驅(qū)鳥器連接，另一端與繼電器連接，所述繼電器一端與電源系統(tǒng)連接，另一端與中央數(shù)據(jù)處理單元連接組成程序控制線路，從 而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，達(dá)到對驅(qū)鳥器的控制。其中，所述太陽能板、充電控制器、免維護(hù)蓄電池、中央數(shù)據(jù)處理單元及其他控制裝置均裝配在控制機(jī)箱內(nèi)。
[0031]本發(fā)明的具體使用方法如下:
1、高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置的電源系統(tǒng)采用DC12~14V、20W的太陽能板對免維護(hù)蓄電池進(jìn)行浮充的供電方式；并采用充電控制器對太陽能板和免維護(hù)蓄電池進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，嚴(yán)格按照蓄電池的充放電特性曲線進(jìn)行充放電控制，具有過壓、欠壓保護(hù)功能，大大延長了蓄電池的使用壽命。系統(tǒng)采用DC12V、17Ah免維護(hù)蓄電池供電，即使在無陽光的情況下也可以連續(xù)驅(qū)鳥100次以上，可以保證系統(tǒng)常年穩(wěn)定運(yùn)行
2、微波移動(dòng)模塊是利用多普勒雷達(dá)(DopplerRadar)原理設(shè)計(jì)的微波移動(dòng)物體探測器，微波頻率10.525GHz / 10.687GHz，直接加直流6-14V電源即可工作。微波移動(dòng)模塊信號(hào)處理采用單片機(jī)程序分析，可靠性高，有效探測距離為10米。
[0032]微波探測器的安裝位置以能監(jiān)視到絕緣子串吊點(diǎn)上方的鳥而又能避開塔材的其它部分不產(chǎn)生誤報(bào)來確定。鳥在探測區(qū)域可迅速報(bào)警，啟動(dòng)裝置。
[0033]3、光控系統(tǒng)由光控開關(guān)和控制器連接構(gòu)成；根據(jù)鳥類的習(xí)性，天黑前歸巢、天亮?xí)r排便的特點(diǎn)，光控系統(tǒng)采用光控傳感器，確保無論春夏秋冬，天黑、天亮?xí)r各啟動(dòng)裝置一次。
[0034]4、驅(qū)鳥器的工作電壓為AC220V ;最大瞬時(shí)電流〈I A ;爆炸聲壓為8(Tl00dB ;有效驅(qū)鳥半徑〉20 m;所述驅(qū)鳥器外殼上部全密封，當(dāng)系統(tǒng)首次通電時(shí)，自檢啟動(dòng)一次。每啟動(dòng)一次，驅(qū)鳥器連續(xù)爆炸聲響不超過10-15秒，二次啟動(dòng)時(shí)間間隔大于20分鐘。
[0035]該驅(qū)鳥器利用高壓電子直接激發(fā)自然空氣爆炸，產(chǎn)生高功率爆炸聲響和激發(fā)閃光，高功率爆炸聲響的頻率設(shè)計(jì)在了鳥類的最敏感頻段，由于在不可預(yù)知的時(shí)間炸響，使鳥受到驚嚇迅速逃離現(xiàn)場，達(dá)到驅(qū)鳥效果；爆炸引爆電極采用特殊材料，以提高使用壽命。外殼上部全密封，爆炸頭向下固定，防雨、防雪，全天候工作。經(jīng)多次長時(shí)間現(xiàn)場試驗(yàn)證明，鳥類不可能適應(yīng)這種爆炸聲。
[0036]5.高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置的中央處理單元設(shè)有信號(hào)接收和控制模塊，可配置遙控開關(guān)，用于塔下測試及在人員上塔檢修前關(guān)閉驅(qū)鳥裝置。
[0037]上述微波探測器、充電控制器、免維護(hù)蓄電池、中央數(shù)據(jù)處理單元及其他控制裝置均裝配在控制機(jī)箱內(nèi)。為確保裝置在高電壓、大電流的強(qiáng)電場環(huán)境中正常工作，系統(tǒng)采用了相應(yīng)的措施:所有外露信號(hào)連接導(dǎo)線均采用屏蔽電線，屏蔽層在控制機(jī)箱內(nèi)接地，控制機(jī)箱設(shè)有接地端子并和鐵塔可靠接地。除傳感器外，其他控制單元都置于完全屏蔽的控制機(jī)箱中，而對于傳感器的輸入接口，也采用了防滲、防干擾、防雷擊等措施，確保接口的可靠性。系統(tǒng)工作環(huán)境除了有強(qiáng)電場干擾外，還存在強(qiáng)磁場干擾，所以系統(tǒng)特別采用多種屏蔽措施，防止強(qiáng)磁場干擾。
[0038]本發(fā)明高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置的原理如下:
本裝置由太陽能板經(jīng)過充電控制器向免維護(hù)蓄電池充電后為系統(tǒng)提供工作電源；微波探測器向中央數(shù)據(jù)處理單元提供探測信號(hào)；光控開關(guān)通過控制器向中央數(shù)據(jù)處理單元提供光控信號(hào)；中央數(shù)據(jù)處理單元在收到啟動(dòng)信號(hào)后通過繼電器啟動(dòng)逆變器再啟動(dòng)驅(qū)鳥器工作，起到減少鳥害，防止輸電線路跳閘，確保輸電線路穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行的效果。
[0039]本 發(fā)明所提供的高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置的使用條件和安全
該高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置適用于35kV-1000kV的交直流輸電線路鐵塔、變電站、機(jī)場等。使用時(shí)，要求空氣溫度不高于+60°C，不低于_40°C ;空氣濕度在20°C時(shí)不超過90%，在溫度較低時(shí)，允許有較高的相對濕度；海拔高度不超過4500m ;周圍介質(zhì)無爆炸危險(xiǎn)、無足以損壞絕緣及腐蝕金屬的氣體，無導(dǎo)電塵埃。
[0040]以上所述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，而并非本發(fā)明可行實(shí)施的窮舉。對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明原理和精神的前提下對其所作出的任何顯而易見的改動(dòng)，都應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于其包括電源系統(tǒng)、微波探測系統(tǒng)、光控系統(tǒng)、驅(qū)鳥系統(tǒng)、中央數(shù)據(jù)處理單元和控制機(jī)箱； 其中，所述電源系統(tǒng)由太陽能板、充電控制器和免維護(hù)蓄電池組成；所述微波探測系統(tǒng)由兩組微波移動(dòng)模塊及單片機(jī)組成，微波探測系統(tǒng)的輸出端與中央數(shù)據(jù)處理單元輸入端連接；所述光控系統(tǒng)由光控開關(guān)和光控制器組成，光控系統(tǒng)與所述中央數(shù)據(jù)處理單元連接；所述驅(qū)鳥系統(tǒng)由繼電器、逆變器和驅(qū)鳥器組成，驅(qū)鳥系統(tǒng)的輸入端與所述中央數(shù)據(jù)處理單元輸出端連接；所述光控系統(tǒng)的輸入端與所述電源系統(tǒng)連接，光控系統(tǒng)的輸出端與所述中央數(shù)據(jù)處理單元輸入端連接，所述電源系統(tǒng)與所述驅(qū)鳥系統(tǒng)連接。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于，所述電源系統(tǒng)中的太陽能板為20W，所述免維護(hù)蓄電池為DC12V、17Ah的蓄電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于，所述微波移動(dòng)模塊的微波頻率為10.525GHz / 10.687GHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于，所述逆變器一端與驅(qū)鳥器連接，另一端與繼電器相連接，繼電器與中央數(shù)據(jù)處理單元連接組成程序控制線路，繼電器與電源系統(tǒng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于，所述充電控制器、免維護(hù)蓄電池、中央數(shù)據(jù)處理單元、微波探測系統(tǒng)、均裝配在所述的控制機(jī)箱內(nèi)；所述控制機(jī)箱設(shè)有接地端子并和鐵塔可靠接地。
6.根據(jù) 權(quán)利要求1所述的一種高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于，所述驅(qū)鳥器的所有外露信號(hào)連接導(dǎo)線均采用屏蔽電線，屏蔽層在控制機(jī)箱內(nèi)接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓輸電線路鐵塔智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于，所述中央數(shù)據(jù)處理單元設(shè)有信號(hào)接收和控制模塊。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK103535342SQ201310339134
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】吳建華, 趙志剛, 李澤 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河北省電力公司檢修分公司