一种基于单片机的新型智能语音驱鸟器 声波驱鸟器

　　摘要： 输电线路因鸟害导致跳闸的事故频频发生，原因是鸟类在输电线路周围活动，对电网的运行安全造成威胁，导致保护装置误动作跳闸，造成停电事故发生。对于如何防治鸟害跳闸，使鸟类不再威胁线路的安全，同时又不伤害到鸟，一直是线路维护部门急于解决的热门话题。分析了目前普遍采用的风力旋转驱鸟器和太阳能声光驱鸟器的不足，提出了基于单片机的新型智能语音驱鸟器。本装置采用从输电线路上感应取电的方式，直接从电网中获取电能，利用单片机控制播放声音和闪烁发光惊吓的方法驱鸟，而不伤害到鸟。该新型驱鸟器结构紧凑、小巧灵、安装方便，可有效避免日益突出的鸟害跳闸事故，具有广阔的工程应用价值。
　　Abstract: Transmission line due to bird damage causes tripping accidents occur frequently, because the birds" activities around the transmission lines, which poses a threat to the safe operation of the power grid, resulting in protection device malfunction trip, leading to occurring of power outages. How to prevent bird damage trip so that the birds are no longer the threat to the safety of the line, without harm to the birds, has been the hot topic in the line maintenance department eager to solve. Currently, the lack of widely used wind rotating bird-expeller and solar acousto-optic bird-expeller is analyzed, and new microcontroller-based intelligent voice bird-expeller is proposed. The device draws power from the transmission line, draws power directly from the grid, and uses the microcontroller to control and broadcast sound and give out light to frightened bird, without harming the birds. The structure of new bird-expeller is compact and dexterous, easy installation, and can effectively avoid the increasingly prominent birds tripping accidents, has a broad value of engineering application.
　　关键词： 鸟害；单片机；智能语音；驱鸟器
　　Key words: bird damage；MCU；intelligent voice；bird-expeller
　　中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）25-0206-02
　　0 引言
　　鸟类喜欢在一个周围环境相对安全的地方筑巢，电网铁塔位置高，蛇一类的动物爬不上去，同时具有视野开阔，能够及时发现并躲避危险，所以输电线路的铁塔是鸟类理想的筑巢地点，输电线路因鸟害导致跳闸的事故频频发生，追究其因是鸟类在线路周围活动，对电网的电磁环境造成影响，导致保护装置误动作，鸟粪落在绝缘子瓷瓶上，使绝缘水平降低，容易发生污闪而导致保护跳闸。对于如何防治鸟害跳闸，使鸟类不再威胁线路的安全，又不伤害鸟[1]，一直是线路维护部门急于解决的热门话题。我公司研制的感应取电智能语音驱鸟器采用从输电线路上感应取电的方式，直接从电网中获取电能，利用单片机控制播放声音和闪烁发光惊吓的方法驱鸟，而不伤害到鸟。该装置是一种结构紧凑、小巧灵、安装方便的新型驱鸟器，可有效避免日益突出的鸟害跳闸事故，降低线路事故发生率，保证线路供电的可靠性，具有广阔的工程应用价值。
　　1 研究现状
　　目前对于鸟害的防治手段主要是采用一种依靠风力工作旋转驱鸟器[2]，该装置带有三个反光镜面，能够反射太阳光，通过风力旋转，使鸟类看到一闪一闪的亮光而不敢靠近，从而达到驱鸟的目的，但是这种驱鸟器已经使用多年，使鸟类产生了抵抗力，驱鸟效果并不理想。许多驱鸟器的转轴被鸟类用细树枝挡住，使其不能旋转，鸟累已经不再害怕这种驱鸟器，经常能够看到安装该驱鸟器的线路铁塔上有鸟巢。此外还有一种靠间隔一段时间就放电发出巨大声响的方法吓跑鸟类，但是这种方法扰民严重，已遭淘汰。目前采用太阳能蓄电池供电，播放鸟类天敌声音[3]的方式是大家正在努力研究的方向，与高成本的太阳能供电和语音芯片相比，采用低成本的感应环取电和单片机PWM方式输出音频信号具有明显的优势。
　　2 驱鸟器设计方案
　　该智能语音驱鸟器采用防雨淋密封设计，强弱电隔离，保证装置和电网的运行安全。主要由单片机、感应取电、红外探测模块和声光报警模块组成。
　　单片机：采用性能稳定、价格低廉的AVR mega48单片机，是系统的控制中心，负责对红外探测器的电平采样，依据不同地域鸟类的不同，本装置精心选取了十几种鸟类天敌的声音，并将其采集并固化在单片机的存储器中，所存储的声音信息还可以通过重新烧写程序的方式更新，以保证驱鸟效果更加明显。通过随机数算法，实现随机播放一种鸟类天敌的声音，通过单片机的PWM方式输出音频信号，经过三个LM324进行功率放大，得到声音信号完整并不失真的送到扬声器中进行播放。此外，单片机控制发光二极管的闪烁方式，此外，测量锂电池电压，控制充断电开关。