一种激光驱鸟装置

本实用新型属于驱鸟装置技术领域，具体涉及一种激光驱鸟装置。

背景技术：

变电站在电网中发挥着至关重要的作用，所以变电站的安全稳定运行成为国家经济发展和社会生活安定的关键要素。目前，随着爱护动物思想觉悟的提高及生态环境的不断改善，鸟类大量繁衍，这给变电站的安全平稳运行带来了一定隐患。鸟类在变电站内活动和筑巢可能会引发绝缘子闪络、线路跳闸等故障，导致变电站无法正常工作。为此有必要研制一种适应不同地区、不同环境的变电站驱鸟装置以提高变电站运行的安全可靠性，减少故障修复工作量。

驱鸟装置通常需要电源供电，放于户外变电站工作时还需设置专用的电源，或单独铺设供电线路，使得该装置的使用场所具有一定的局限性，不能适用于不同条件的变电站，例如地形复杂地区。现有的一些驱鸟装置大多通过声音进行驱鸟，根据其敏感的声音频率或类型，对鸟类进行恐吓或惊吓。使用声音驱鸟在工作过程中会产生噪声污染，且鸟类长期处于某种声音频率时，会对该频率声音产生适应性，导致驱鸟效果不佳。

技术实现要素：

为解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种激光驱鸟装置，结构简单、安装方便快捷、无噪声污染、不需要架设长距离的供电线路，能够适应不同地区、不同环境的变电站驱鸟工作。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种激光驱鸟装置，包括：二自由度旋转云台，所述二自由度旋转云台包括云台底座，第一电机固定在所述云台底座上，所述第一电机的输出端与l形连接板的一个分支固定；第二电机固定在所述l形连接板的另一个分支上，所述第二电机的输出端与第一u形连接板的底板固定连接；第三电机固定在所述第一u形连接板的一个侧板上，第二u形连接板的一个侧板与所述第一u形连接板的另一个侧板铰接，所述第二u形连接板的另一个侧板与所述第三电机的输出端固定连接；所述第二u形连接板的底板上固定有左目相机、激光器和右目相机；所述二自由度旋转云台与光伏发电模块电连接，且同时和主控板电连接，所述主控板与所述光伏发电模块电连接。

进一步地，所述光伏发电模块包括太阳能充电控制器，所述太阳能充电控制器通过太阳能板端与太阳能电池板电连接，通过蓄电池端与蓄电池组电连接，通过负载端与变压模块电连接；所述变压模块分别与所述二自由度旋转云台和所述主控板电连接。

进一步地，所述蓄电池组由两个12v蓄电池串联形成24v蓄电池组。

进一步地，所述主控板包括鸟类识别模块和电机控制模块，所述鸟类识别模块与所述左目相机和右目相机电连接；所述电机控制模块分别与所述激光器、第一电机、第二电机和第三电机电连接；所述鸟类识别模块连接所述电机控制模块，传输鸟类目标的位置信息。

进一步地，所述激光器包括水平激光器和竖直激光器，所述水平激光器和竖直激光器发出的激光叠加形成十字形激光。

进一步地，所述激光器发射的激光为波长532mm的绿色激光。

进一步地，所述激光器的中心和所述左目相机、右目相机的中心位于同一水平线上。

进一步地，所述第一电机驱动所述l形连接板在水平方向往复转动的转动范围为左、右各60°。

进一步地，所述第三电机驱动所述第二u形连接板进行俯仰旋转的转动范围为上、下各45°。

进一步地，所述主控板固定在所述l形连接板上。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

（1）本实用新型通过二自由度旋转云台中的第一~第三电机配合l形连接板、第一u形连接板和第二u形连接板控制位于第二u形连接板的底板上的双目相机和激光器进行水平和俯仰搜索，对发现的飞鸟进行驱赶，整个装置采用光伏发电模块进行供电，装置结构简单、安装方便快捷、无噪声污染、不需要架设长距离的供电线路，能够适应不同地区、不同环境的变电站驱鸟工作；

（2）本实用新型通过利用波长为532mm的绿色激光驱赶鸟类，鸟类不会产生适应性，驱赶效果好，且不会对人眼造成伤害；

（3）本实用新型通过左目相机、右目相机构成双目系统，提高了对鸟类的定位精度，降低了激光设备的误发射率，大幅提高了驱鸟效率与安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种驱鸟装置的系统结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种驱鸟装置的光伏发电模块的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种驱鸟装置的光伏发电模块的系统结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种驱鸟装置的二自由度旋转云台的立体结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种驱鸟装置的主控板的构成示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1~图5所示，一种激光驱鸟装置，包括：二自由度旋转云台，二自由度旋转云台包括云台底座1，第一电机2固定在云台底座1上，第一电机1的输出端与l形连接板3的一个分支固定；第二电机6固定在l形连接板3的另一个分支上，第二电机6的输出端与第一u形连接板5的底板固定连接；第三电机4固定在第一u形连接板5的一个侧板上，第二u形连接板7的一个侧板与第一u形连接板5的另一个侧板铰接，第二u形连接板7的另一个侧板与第三电机4的输出端固定连接；第二u形连接板7的底板上固定有左目相机10、激光器9和右目相机8；二自由度旋转云台与光伏发电模块电连接，且同时和主控板11电连接，主控板11与光伏发电模块电连接。本实施例中，主控板11固定在l形连接板3上，整体结构简单紧凑，减少了繁琐的布线工作；第三电机4通过至少4个连接螺钉固定在第一u形连接板5的一个侧板上；第二u形连接板7与第一u形连接板5的铰接点处设置轴承，使第二u形连接板7可以灵活进行俯仰运动，减少摩擦，保证其回转精度；左目相机10和右目相机8构成双目相机系统，通过usb接口连接主控板11，捕捉变电站场景内的双目图像。

光伏发电模块利用太阳能发电并向二自由度旋转云台和主控板11供电，二自由度旋转云台带动左目相机10、右目相机8和激光器9进行二自由度旋转，捕捉鸟类的双目图像；主控板11包括鸟类识别模块11-2和电机控制模块11-1，鸟类识别模块11-2与左目相机10和右目相机8电连接；电机控制模块分别与激光器9、第一电机2、第二电机6和第三电机4电连接；鸟类识别模块11-2连接电机控制模块11-1，鸟类识别模块11-2接收左目相机10和右目相机8采集到的图像，通过图像识别技术识别出图像中是否有鸟类，如果有鸟类则将图像中鸟类目标的三维位置信息传输至电机控制模块11-1，电机控制模块11-1计算二自由度旋转云台上各电机所需旋转的角度，控制各电机旋转，使该鸟类目标位于双目相机与激光器9的中央，并控制激光器9发射对人眼无害但鸟类敏感的波长为532mm的绿色十字形激光，驱赶鸟类，本实施例中，激光器9包括水平激光器和竖直激光器，水平激光器和竖直激光器发出的激光叠加形成十字形激光，相较于仅使用水平激光或竖直激光，十字形激光可覆盖范围较大，不存在盲区或死角，而且十字形激光能够弥补鸟类目标的三维位置信息的计算误差，进一步提高定点驱鸟的准确性。

光伏发电模块包括太阳能充电控制器13，太阳能充电控制器13通过太阳能板端与太阳能电池板12电连接，通过蓄电池端与蓄电池组14电连接，通过负载端与变压模块电连接；变压模块分别与二自由度旋转云台和主控板11电连接。本实施例通过设置蓄电池组14，能够为驱鸟器提供足够的电量，无需铺设线路，具有可持续性。蓄电池组14用于储存电能，在光照不足时，可以提供持续稳定的电能，蓄电池组14由两个12v蓄电池串联形成24v蓄电池组。变压模块包括22v变压单元15和17.5v变压单元16；太阳能充电控制器13的太阳能板端正负极分别连接太阳能电池板12的正负极两端；太阳能充电控制器13的蓄电池端正负极分别连接蓄电池组14的正负极两端；太阳能充电控制器13的负载端分别连接22v变压单元15和17.5v变压单元16的输入端，改变电压，22v变压单元15的输出端向主控板11提供22v电压，17.5v变压单元16的输出端向二自由度旋转云台提供17.5v电压。

开启后，第一电机2和第三电机4按照预设速度和方向有规律转动，第一电机2驱动l形连接板3在水平方向往复转动的转动范围为左、右各60°；第三电机4驱动第二u形连接板7进行俯仰旋转的转动范围为上、下各45°。第二电机6的输出端通过至少4个螺钉与第一u形连接板5固定，第二电机6通过调节第一u形连接板5保持第二u形连接板7始终处于水平状态，即，保证右目相机8的中心、激光器9的中心和左目相机10的中心位于同一水平线上，保证激光器9、左目相机10和右目相机8的移动方位相同，减少多余的机械运动，提高定位精度。左目相机10和右目相机8按照特定频率捕捉变电站各角度的双目图像，并传输至主控板11上的鸟类识别模块11-2，鸟类识别模块11-2接收到双目图像后，采用深度学习技术检测与识别图像中的鸟类目标，然后采用双目视觉技术计算鸟类目标的三维位置信息，并将鸟类目标的三维位置信息传输至电机控制模块11-1。电机控制模块11-1接收到鸟类目标的三维位置信息后，计算第一电机2和第三电机4所需转动的角度，并控制各电机旋转，使鸟类目标位于左目相机10与右目相机8的视野中央，在旋转的过程中第二电机6需保持第二u形连接板7的平衡，保证左目相机10、右目相机8、激光器9始终处于同一水平线。在第一电机2和第三电机4旋转到位后，电机控制模块11-1控制激光器9发射激光，驱赶鸟类目标。

本实施例采用清洁能源光伏供电，能够为驱鸟装置提供足够的电量，安全可靠，无噪声，不受资源分布地域的限制，无需架设供电线路，供电能源质量高，工作性能稳定可靠，且建设周期短，安装方便快捷，获取能源花费的时间短，能适应多种复杂环境，用于各种不同环境下的变电站；本实施例利用波长为532mm的绿色激光驱赶鸟类，鸟类不会产生适应性；鸟类识别模块利用双目视觉技术对鸟类目标进行准确识别与定位，并以此为信号控制激光发射器，降低了激光设备的误发射率，可以大幅提高驱鸟效率与安全性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。