專利名稱：一種智能驅(qū)鳥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及驅(qū)鳥裝置，具體的說是一種智能驅(qū)鳥裝置。
背景技術(shù)：
隨著人類社會的進步與發(fā)展，人類各個領(lǐng)域也發(fā)生了巨大的變化。鳥類，自然生態(tài)的重要組成部分，自古以來就與人類的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)。鳥類的活動也深刻影響著人 類的活動。近年來，由于電網(wǎng)建設(shè)的大力發(fā)展，電網(wǎng)的安全問題也引起人們的注意。鳥類的 活動對電網(wǎng)的安全問題產(chǎn)生了多種危害。鳥類在桿塔上啄食實物，排泄糞便，臟物掛在絕緣 子串上易造成絕緣子串閃絡(luò)事故；大型鳥類?？炕蝻w翔在絕緣子串附近時，因翼展而極易 引起絕緣子串的閃絡(luò)；鳥類在電力設(shè)施上鳥類筑巢，極易導(dǎo)致相間或?qū)Φ胤烹?，甚至造成?閘事故。現(xiàn)有驅(qū)鳥技術(shù)中的聲光驅(qū)鳥、防鳥籠、防鳥罩、防鳥刺、防鳥擋板、復(fù)合絕緣附加傘 裙、增拔裙、定時超聲波驅(qū)鳥裝置等，其普遍存在安裝不方便、長期使用驅(qū)鳥效果不理想、存 在安全隱患等不足。雷達超聲波驅(qū)鳥裝置屬于一種智能型的驅(qū)鳥裝置，驅(qū)鳥效果較好，但是 雷達驅(qū)鳥裝置的雷達探測距離極其有限，最好雷達的探測距離也在10米以內(nèi)，多數(shù)只能在 1. 5-5米，探測角度窄。而且雷達的成本高，功耗大，會增加驅(qū)鳥裝置成本，加大雷達檢測距 離在功耗和成本上對驅(qū)鳥來說都是不能承受的。
實用新型內(nèi)容針對上述不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種成本、功耗低，探測 距離遠、探測角度寬的智能驅(qū)鳥裝置。本實用新型所采用的技術(shù)方案是包括驅(qū)鳥控制模塊和用于采集聲音信息的聲音識別模塊；所述電源模塊向聲音識 別模塊、驅(qū)鳥控制模塊和驅(qū)鳥模塊提供電能；驅(qū)鳥控制模塊分別與聲音識別模塊和驅(qū)鳥模 塊連接。驅(qū)鳥控制模塊根據(jù)聲音識別模塊采集的聲音信息控制驅(qū)鳥模塊的工作。所述聲音識別模塊是聲音方向識別模塊，所述聲音方向識別模塊包括，聲音比較 模塊、兩路聲音采集通道，聲音比較模塊與聲音采集通道連接；其中，所述聲音采集通道包括，聲音采集器、放大器；所述聲音比較模塊比較兩路 聲音采集通道采集的聲音、判斷聲源所在的方向。所述聲音比較模塊包括，一個頻譜比較模塊，兩個AD轉(zhuǎn)換模塊、兩個頻譜生成模 塊；每個AD轉(zhuǎn)換模塊連接在一路聲音采集通道的放大器與一個頻譜生成模塊之間， 將聲音采集通道采集的聲音進行AD轉(zhuǎn)換后生成對應(yīng)的聲音頻譜；頻譜比較模塊和兩個頻譜生成模塊連接，比較兩路聲音頻譜，確定聲源所在的方 向。[0013]所述聲音采集器是麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)的聲音采集頻率范圍是10Hz 20KHz。所述驅(qū)鳥控制模塊包括，超聲波頻率控制模塊、超聲波生成模塊，超聲波頻率控制 模塊與超聲波生成模塊連接。所述驅(qū)鳥控制模塊進一步包括信息記錄模塊，所述信息記錄模塊與超聲波頻率控 制模塊連接，用于記錄超聲波頻率控制模塊指定的超聲波頻率數(shù)值和在該超聲波頻率下單 位時間內(nèi)聲音識別模塊采集的聲音信息。所述驅(qū)鳥模塊包括超聲波放大模塊、揚聲器，超聲波放大模塊連接在揚聲器和超 聲波生成模塊之間，所述超聲波放大模塊是功率放大電路；所述揚聲器工作頻率為0 50KHz。所述驅(qū)鳥控制模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、頻譜生成模塊和頻譜比較模塊包含在一塊植入 控制程序的單片機芯片中。所述單片機芯片包括ATMEGA8、ATMEGA48 或 ATMEGA88。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果采用聲音識別來判斷在驅(qū)鳥控制范圍內(nèi)是否有鳥存在，能耗低，監(jiān)測范圍廣，探測 角度寬。采用智能控制技術(shù)，能根據(jù)不同的需要變換驅(qū)鳥模塊發(fā)出的超聲波頻率，采用不同 頻率的超聲波進行驅(qū)鳥，解決了驅(qū)鳥裝置能對不同鳥類有效和避免鳥類的環(huán)境適應(yīng)性的問 題，改善驅(qū)鳥效果。同時可以根據(jù)需要實現(xiàn)驅(qū)鳥超聲波環(huán)境營造和實時觸發(fā)驅(qū)鳥等。
圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2本實用新型電源模塊框架圖；圖3本實用新型聲音方向識別模塊框架圖；圖4本實用新型驅(qū)鳥控制模塊和驅(qū)鳥模塊框圖；圖5用單片機實現(xiàn)本實用新型一種實施例的功能框圖；圖6本實用新型利用ATMEGA8芯片實現(xiàn)的實施例的示意圖；圖7本實用新型超聲波放大模塊電路圖。
具體實施方式
為了便于對本實用新型的進一步理解，
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作詳 細說明參照圖1所示，本實用新型由電源模塊1、聲音方向識別模塊2、驅(qū)鳥控制模塊3和 驅(qū)鳥模塊4構(gòu)成，電源模塊1與聲音方向識別模塊2、驅(qū)鳥模塊4、驅(qū)鳥控制模塊3連接，向 其提供可靠的工作電源。當(dāng)然，聲音方向識別模塊2也可以是其他聲音識別模塊，例如直接 由聲音采集裝置構(gòu)成的聲音監(jiān)測裝置。當(dāng)然，優(yōu)選采用聲音方向識別模塊2，用于識別聲音 的來源。由于鳥類活動時通常會鳴叫，因此可以通過聲音來識別是否有鳥進入需要進行驅(qū) 鳥控制的區(qū)域。參照圖2所示，電源模塊1由太陽能電池11、開關(guān)電路12、蓄電池13、電壓分配模 塊14、充電控制模塊15和蓄電池電壓取樣電路16構(gòu)成。太陽能電池11在太陽光照下產(chǎn)生 電能通過開關(guān)電路12向蓄電池13充電，蓄電池電壓取樣電路16監(jiān)測蓄電池13的電壓，并把監(jiān)測到的電壓送到充電控制模塊15，當(dāng)電壓達到額定電壓時，充電控制模塊15向開關(guān)電 路12發(fā)送控制信息，使開關(guān)電路12處于斷開狀態(tài)，太陽能電池11停止向蓄電池13充電。聲音方向識別模塊包括，聲音比較模塊、兩路聲音采集通道，聲音比較模塊與聲音 采集通道連接；參照圖3，所述聲音采集通道包括聲音采集器21a、21b、放大器22a、22b ；所 述聲音比較模塊比較兩路聲音采集通道采集的聲音、判斷聲源所在的方向，例如，可以通過 比較兩路聲音采集通道采集的聲音強弱等信息來判斷聲源所在的方向。優(yōu)選地，聲音比較 模塊采用一個頻譜比較模塊25，兩個AD轉(zhuǎn)換模塊23a、23b，兩個頻譜生成模塊24a、24b構(gòu) 成；每個AD轉(zhuǎn)換模塊23a、23b連接在一路聲音采集通道的放大器22a或22b與一個頻譜生 成模塊之間24a或24b之間，將聲音采集通道采集的聲音進行AD轉(zhuǎn)換后生成對應(yīng)的聲音頻 譜。頻譜比較模塊25和兩個頻譜生成模塊24a、24b連接，比較兩路聲音頻譜、確定聲源所在 的方向。聲音采集器21a、21b是麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)的聲音采集頻率范圍是IOHz 20KHz。參照圖4，驅(qū)鳥控制模塊3包括，超聲波頻率控制模塊32、超聲波生成模塊33、信息 記錄模塊31，超聲波頻率控制模塊32與超聲波生成模塊33連接，信息記錄模塊31與超聲 波頻率控制模塊32連接。驅(qū)鳥控制模塊3控制驅(qū)鳥模塊4工作。驅(qū)鳥模塊4由超聲波放 大模塊41和揚聲器42構(gòu)成。參照圖7所示，超聲波放大模塊41是由4路相同的功率放大 電路放大來自超聲波生成模塊33產(chǎn)生的超聲波信號并分別推動4對高頻揚聲器J發(fā)出超 聲波，該高頻揚聲器J的工作頻率為0 50KHz。當(dāng)有鳥飛入驅(qū)鳥監(jiān)測范圍附近時，聲音采集器21a、21b采集鳥叫聲，通過放大器 22a、22b進行聲音放大，將放大后的聲音通過AD轉(zhuǎn)換模塊23a、23b轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，頻譜生 成模塊24a、24b對數(shù)字聲音信號進行傅立葉變換，分別生成兩路聲音頻譜，將上述生成的 兩路聲音頻譜通過頻譜比較模塊25進行比較，由于兩路聲音采集器21a、21b的位置不同， 因此所生成的頻譜在聲強、相位等方面存在差異，通過頻譜比較后確定聲源的方向，判斷該 方向是否屬于驅(qū)鳥范圍。如果聲源方向?qū)儆隍?qū)鳥范圍，則向驅(qū)鳥控制模塊發(fā)送3發(fā)送信息， 驅(qū)鳥控制模塊3根據(jù)情況，由各個部分發(fā)出相應(yīng)的控制信息。超聲波頻率控制模塊32產(chǎn)生 超聲波頻率數(shù)據(jù)并送到超聲波生成模塊33根據(jù)頻率數(shù)據(jù)生成對應(yīng)的超聲波信號，送到超 聲波放大模塊41進行發(fā)達后經(jīng)揚聲器42發(fā)出超聲波，進行驅(qū)鳥或營造超聲波驅(qū)鳥環(huán)境。并 在信息記錄模塊31中記錄超聲波頻率控制模塊32指定的超聲波頻率數(shù)值，以及該數(shù)值對 應(yīng)的驅(qū)鳥信息，該驅(qū)鳥信息包括在在此超聲波頻率下，單位時間內(nèi)進入驅(qū)鳥監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的 鳥的次數(shù)(也即聲音識別模塊識別到的聲音次數(shù))。超聲波頻率控制模塊32根據(jù)該記錄的 信息選擇出最佳的超聲波頻率數(shù)值。并可進行驅(qū)趕數(shù)據(jù)分析，進行實時的超聲波自我調(diào)整， 實現(xiàn)驅(qū)鳥過程的智能學(xué)習(xí)以便日后對鳥類的驅(qū)趕做出實時性的調(diào)整。由于采用采集聲音的方式來監(jiān)測周邊是否有鳥，監(jiān)測范圍廣，可以達到0-60米， 探測角度寬，而且成本低廉，功耗低，使用和維護都很方便。圖5提供了一種利用單片機芯片實現(xiàn)本實用新型的實施例，通過在單片機芯片中 植入程序?qū)崿F(xiàn)各模塊的功能。在本實施例中，將構(gòu)成聲音比較模塊的頻譜比較模塊25，AD 轉(zhuǎn)換模塊23a、23b，頻譜生成模塊24a、24b，驅(qū)鳥控制模塊3、充電控制模塊15集成到單片機 芯片中，并在相應(yīng)程序的控制下實現(xiàn)相應(yīng)的功能。通過這種方式可以提高設(shè)備的工作效率， 簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。更具體地，圖6提供了一種采用ATMEGA8、ATMEGA48或ATMEGA88單片機芯片實現(xiàn)本實用新型的實施例。該芯片的々00)(23腳)40(1(24腳)分別接蓄電池電壓取樣電路16 和太陽能電池電壓取樣電路，PD5(9腳)接開關(guān)控制電路12。芯片的ADC2，ADC3分別接兩 路聲音采集通道的兩個放大器22a、22b。PBl (13腳)接超聲波放大模塊41，輸出超聲波信號。在有充足日照的情況下，太陽能電池給蓄電池進行充電。當(dāng)沒有日照或者是日照不足的時候，蓄電池為整個裝置提供電能。聲音方向識別提供聲音來源的檢測，可以區(qū)分不 同方向發(fā)出的聲音。當(dāng)驅(qū)鳥裝置安裝于鐵塔的某個部位，通過設(shè)定，上部發(fā)出的聲音認為是 鳥叫，下部發(fā)出的聲音認為是干擾。驅(qū)鳥控制模塊通過聲音識別模塊獲得鳥類的活動情況， 然后經(jīng)過計算選擇適當(dāng)頻率的聲波進行驅(qū)鳥。驅(qū)鳥模塊，發(fā)出高聲強的聲波，能變換頻率， 采用不同頻率的聲波進行驅(qū)鳥。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型，在不 背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情形下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)根據(jù)本實用新型做出各 種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變或變形都應(yīng)屬于本實用新型所附的強烈要求的保 護范圍。
權(quán)利要求一種智能驅(qū)鳥裝置，包括電源模塊、驅(qū)鳥模塊，其特征在于進一步包括驅(qū)鳥控制模塊和用于采集聲音信息的聲音識別模塊；所述電源模塊向聲音識別模塊、驅(qū)鳥控制模塊和驅(qū)鳥模塊提供電能；驅(qū)鳥控制模塊分別與聲音識別模塊和驅(qū)鳥模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于所述聲音識別模塊是聲音方向 識別模塊，所述聲音方向識別模塊包括，聲音比較模塊、兩路聲音采集通道，聲音比較模塊 與聲音采集通道連接；其中，所述聲音采集通道包括，聲音采集器、放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于所述聲音比較模塊包括，一個頻 譜比較模塊，兩個AD轉(zhuǎn)換模塊、兩個頻譜生成模塊；每個AD轉(zhuǎn)換模塊連接在一路聲音采集通道的放大器與一個頻譜生成模塊之間，將聲 音采集通道采集的聲音進行AD轉(zhuǎn)換后生成對應(yīng)的聲音頻譜；頻譜比較模塊和兩個頻譜生成模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于所述聲音采集器是麥克風(fēng)，所述 麥克風(fēng)的聲音采集頻率范圍是10Hz 20KHz。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于所述驅(qū)鳥控制模塊包括，超聲波 頻率控制模塊、超聲波生成模塊，超聲波頻率控制模塊與超聲波生成模塊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于所述驅(qū)鳥控制模塊進一步包括 信息記錄模塊，所述信息記錄模塊與超聲波頻率控制模塊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于所述驅(qū)鳥模塊包括超聲波放大 模塊、揚聲器，超聲波放大模塊連接在揚聲器和超聲波生成模塊之間，所述超聲波放大模塊 是功率放大電路；所述揚聲器工作頻率為0 50KHz。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于所述驅(qū)鳥控制模塊、AD轉(zhuǎn)換模 塊、頻譜生成模塊和頻譜比較模塊包含在一塊植入控制程序的單片機芯片中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能驅(qū)鳥裝置，其特征在于，所述單片機芯片包括ATMEGA8、 ATMEGA48 或 ATMEGA88。
專利摘要本實用新型涉及驅(qū)鳥裝置，具體的說是一種智能驅(qū)鳥裝置。本實用新型包括驅(qū)鳥控制模塊和用于采集聲音信息的聲音識別模塊；所述電源模塊向聲音識別模塊、驅(qū)鳥控制模塊和驅(qū)鳥模塊提供電能；驅(qū)鳥控制模塊分別與聲音識別模塊和驅(qū)鳥模塊連接。本實用新型具有采用聲音識別來判斷在驅(qū)鳥控制范圍內(nèi)是否有鳥存在，能耗低，監(jiān)測范圍廣。
文檔編號A01M29/00GK201550530SQ20092008300
公開日2010年8月18日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者周旭東, 曾嶸, 楊鴻翼, 高宏宇 申請人:成都榮耀科技有限公司