【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及輸電線路維護保養，尤其涉及一種用于智能輸電線路的低功耗單片機超聲波驅鳥方法及裝置。
技術介紹
1、隨著國內生態環境的改善和人們環保意識的增強，鳥類的繁衍程度和生活范圍大幅增加。但是，鳥類在輸電線路附近的頻繁活動，給電網輸電線路的電磁環境帶來了較大影響，嚴重威脅了電網的安全運行。
2、尤其是大體形、長翼展的鳥類飛行在輸電導線間時，容易引起線路發生相間短路或單相接地故障；而鳥類的排泄物會引起輸電線路發生閃絡事故，鳥糞會附著在輸電線路絕緣表面在潮濕環境下引起線跳閘；還有一些鳥類在架空輸電線路桿塔上進行筑巢，其在筑巢過中，樹枝、鐵絲、柴草等筑巢材料掉落在帶電導線或絕緣子，也會引起線路短路接地；鳥啄食輸電線路或絕緣子的保護套和傘裙，進而造成輸電線路損壞，威脅架空輸電線路安全運行。
3、而又由于國內的電網建設不斷推進，輸電線路的規模也在快速增長，為大規模的輸電線路進行驅鳥就需要增設大量的驅鳥設備，因此驅鳥方案需要滿足驅鳥效率高、成本低廉并且功耗低的需求，否則將難以大規模應用在現有的輸電線路上。
技術實現思路
1、本專利技術的實施例提供一種用于智能輸電線路的低功耗單片機超聲波驅鳥方法及裝置，能夠以較低的成本和功耗實現高效率驅鳥。
2、為達到上述目的，本專利技術的實施例采用如下技術方案：
3、第一方面，本專利技術的實施例提供的方法，包括：
4、紅外檢測模塊被觸發后，向單片機模塊發送啟動信號；其中，紅外檢測模塊由一個被動紅外傳
5、所述單片機模塊通過濾波電路向功率放大模塊發送方波，同時，所述單片機模塊向特制音頻模塊發送啟動信號；其中，所述功率放大模塊采用ab類功率放大器，同時兼顧a類和b類放大器的優勢，能夠實現較高效率的并保持信號失真在可接受范圍內。
6、通過所述功率放大模塊將功率放大后的方波輸入超聲波模塊，所述超聲波模塊輸出頻率隨機變化的超聲波；
7、所述特制音頻模塊接收到啟動信號后，播放特制音頻庫中的聲音，所述特制音頻庫中的聲音包括：槍聲和各種肉食性猛禽的叫聲。其中，根據紅外檢測模塊檢測目標區域內是否出現鳥類；若是，則啟動特制音頻模塊和i/o端口，通過循環播放槍聲或肉食性猛禽的叫聲還有超聲波進行驅鳥；若干分鐘后所述紅外檢測模塊檢測是否仍有鳥類停留；若是，則換一種特制音頻并隨機改變超聲波頻率進行驅鳥；若干分鐘后所述紅外檢測模塊檢測是否仍有鳥類停留；若不是，則結束驅鳥。紅外檢測模塊通過輸出信號控制模塊來決定驅鳥方法的輸出模塊切換；所述單片機模塊采用單片機輸出隨機方波，后經功率放大電路處理輸出超聲波；所述超聲波模塊在接受所述控制模塊發出的所述方波后可實現頻率隨機變化的效果；同時，所述特制音頻模塊播放特制音頻庫中的各種聲音，包括槍聲和各種肉食性猛禽的叫聲；所述電源模塊連接至單片機模塊；其中，超聲波模塊的頻率變化采用超聲隨機頻率法，即調用單片機內部的定時器使目標隨機獲得1至16之間的任一個整數值，計算初值以確定定時時間。定時器的計數溢出后會產生中斷，通過重裝初值可以改變定時周期，進而改變方波頻率，通過頻率隨機變化的超聲波來增強驅鳥的效果。產生的隨機頻率方波經rc濾波后，先經濾波電路濾除人耳可聽到的頻率，再由功率放大模塊放大后輸出超聲波。
8、所述單片機模塊通過編程控制的i/o端口根據預設頻率參數產生隨機頻率的方波。其中，輸出高頻信號至功率放大模塊，保證其以的超聲波輸出。生成超聲波驅鳥所需的方波信號設置不同頻率的超聲波，以克服不同鳥類的適應性；同時連接特質音頻模塊，與超聲波同時輸出信號驅趕鳥類；驅鳥方法配備紅外傳感器，單片機可監測傳感器輸出的信號，當檢測到鳥類靠近時啟動i/o端口產生方波，而在無鳥類靠近時關閉i/o端口停止產生方波，節省功耗。通過單片機可以實現驅鳥器的狀態監測，包括功率輸出狀態、超聲波頻率、工作狀態等。具有高抗靜電(esd保護)和超強抗干擾能力。
9、所述紅外檢測模塊采用pir傳感器，所述pir傳感器檢測進入傳感器的探測范圍的鳥類的紅外輻射與環境的紅外背景形成的差異，當差異大于預設程度時，向所述單片機模塊發送啟動信號。其中，所述紅外檢測模塊由一個被動紅外傳感器(pir傳感器)構成，用于檢測鳥類在傳感器探測范圍內的運動。當鳥類進入傳感器的探測范圍時，它們的紅外輻射與環境的紅外背景形成差異。pir傳感器將檢測到的紅外信號轉化為電信號，并輸出一個脈沖信號通過信號放大和處理電路傳輸到單片機模塊。一旦檢測到鳥類，超聲波驅鳥器會在設定時間內發出超聲波，以達到驅趕效果；在無鳥類靠近時，驅鳥器則保持待機狀態，以減少能耗。
10、所述單片機模塊通過編程控制的i/o端口根據預設頻率參數產生隨機頻率的方波，包括：隨機頻率的變化范圍從20khz到30khz，并通過定時器中斷輸出方波信號；每次中斷發生時，翻轉輸出引腳的電平，并根據線性同余生成器(lcg)生成的隨機數更新定時器的周期。
11、所述過定時器中斷輸出方波信號，包括：定義方波輸出引腳并初始隨機數種子；使用線性同余生成器生成一個隨機數，并返回生成的值；同時，初始化定時器，配置定時器0為模式1。每次中斷發生時，翻轉輸出引腳電平從而產生方波。
12、所述線性同余生成器生成一個隨機數，包括：超聲波模塊生成的隨機頻率變化的方波信號，方法是調用單片機內部的線性同余生成器(lcg)算法和定時器中斷程序，通過改變定時器的重裝值來控制輸出方波信號的頻率。線性同余生成器(lcg))算法的公式如下：xn+1＝(axn+c)mod?m，其中：xn是當前的隨機數，a是乘數(通常選擇一個大數)，c是增量，m是模數(通常是一個大數，確保隨機性)，初始值x0是種子值。使用lcg生成的隨機數，可以通過簡單的數學變換將其映射為所需的頻率(20khz到30khz之間)隨機變化。再利用定時器中斷控制方波的輸出，每次中斷發生時，翻轉輸出引腳的電平，并根據lcg生成的隨機數更新定時器的周期，以產生隨機頻率的方波。
13、第二方面，本專利技術的實施例提供的裝置，包括：
14、與ct取電裝置連接的單片機模塊、紅外檢測模塊、超聲波模塊和特制音頻模塊；所述電源模塊采用ct取電技術，其基于電流互感器的電磁感應原理，通過安裝在電力線路上的電流互感器來捕獲交流電流的能量，將其轉換為低壓小電流，通過整流、電壓調節等電路處理后，將電能儲存，為驅鳥方法提供不間斷的穩定電力輸出。具有成本低、體積小、壽命長、安全可靠的特點，這類在線取電的方式無須人工換電，節省了人力、物力、財力，且對線路無損耗。
15、所述紅外檢測模塊，用于在被觸發后向單片機模塊發送啟動信號；
16、所述單片機模塊，用于通過濾波電路向功率放大模塊發送方波，同時，向特制音頻模塊發送啟動信號；
17、功率放大后的方波輸入超聲波模塊，所述超聲波模塊，用于輸出頻率隨機變化的超聲波；
18、所述特制音頻模塊，用于接本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于智能輸電線路的低功耗單片機超聲波驅鳥方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述單片機模塊通過編程控制的I/O端口根據預設頻率參數產生隨機頻率的方波。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述紅外檢測模塊采用PIR傳感器，所述PIR傳感器檢測進入傳感器的探測范圍的鳥類的紅外輻射與環境的紅外背景形成的差異，當差異大于預設程度時，向所述單片機模塊發送啟動信號。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述單片機模塊通過編程控制的I/O端口根據預設頻率參數產生隨機頻率的方波，包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述過定時器中斷輸出方波信號，包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述線性同余生成器生成一個隨機數，包括：
7.一種用于智能輸電線路的低功耗單片機超聲波驅鳥裝置，其特征在于，包括：單片機模塊、紅外檢測模塊、超聲波模塊和特制音頻模塊和與它們連接的CT取電裝置的供電模塊；
8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述單片機模
...【技術特征摘要】
1.一種用于智能輸電線路的低功耗單片機超聲波驅鳥方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述單片機模塊通過編程控制的i/o端口根據預設頻率參數產生隨機頻率的方波。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述紅外檢測模塊采用pir傳感器，所述pir傳感器檢測進入傳感器的探測范圍的鳥類的紅外輻射與環境的紅外背景形成的差異，當差異大于預設程度時，向所述單片機模塊發送啟動信號。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述單片機模塊通過編程控制的i/o端口根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：于蘭一，呂干云，張雨馨，連鑫，沈瀚韜，華孫予，于相宜，
申請(專利權)人：南京工程學院，
類型：發明
國別省市：
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