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驱鸟器的设计毕业论文 绪 论 §1.1 鸟类对输电安全的影响 输电线路的研究主要包括杆塔塔型、线路外绝缘、电场分布的计算、导线的布置方式等课题。近年来出现了一些新的研究领域如静电感应、可听噪音、无线电干扰等，为抵御和防止自然灾害对输电线路所造成的事故又形成了防雷、防污、防冰等三大课题。输电线路的安全运行对于保证向用户不间断地供电至关重要。目前输电线路的鸟害事故己成为影响输电线路安全运行的一大隐患，越来越引起电力部门的重视。鸟害包括鸟啄食绝缘子、鸟排泄粪便及鸟筑巢所引起的绝缘子闪络、线路跳闸等。 目前国内的防鸟害措施主要有在线路杆塔上安装警鸟用的风车、恐怖眼，挂小红旗，安装防鸟刺等。目前国外的研究发现，利用鸟类遇难报警或垂死前的鸣叫、求救等鸟类物种中特有的，并具有遗传共性的、富有生物学意义的鸣叫声制成的驱鸟器驱鸟效果最好。因此出现了市面上热卖的声音驱鸟器，把鸟类遇难报警或垂死前的鸣叫、求救等的声音录制在数码芯片内，安装在输电线路铁塔上驱鸟。然而虽然这类驱鸟器在一定时间内起到了明显的驱鸟效果，但是鸟类是有灵性的动物，久而久之，它们能识别这一骗局，从新肆意妄为，危害输电电路。鉴于此方面原因，此次设计的驱鸟器增加了飞鸟检测装置，解决鸟类识别、适应的问题。 §1.2 驱鸟器的驱鸟原理 本设计采用的是语音驱鸟器，即电子声音驱鸟器。它是利用声音进行驱鸟，大大降低了鸟类的危害。目前有两种播放电子合成声音进行驱鸟的设备：随机的噪音，令鸟类情绪激动（早期的方法）；模仿、复制不同种类鸟类的哀鸣或其天敌的叫声进行驱鸟。 早期的电子声音驱鸟器会产生让鸟类感到难受和不安感的噪音，在某些案例中，掠食的鸟们由于不能和同伴们交流令它们感到恐慌和不舒服，于是便飞走了。这种方法效果不错。 新一代的电子声音驱鸟器利用数字技术产生不同种类鸟的哀鸣，这种声音集成在数字芯片上，会对同类的鸟造成恐吓作用，另外，这种声音还可以把他们的天敌吸引过来，同时把过路的鸟类吓走。新一代的声音驱鸟器的分贝小，而且不同于早期的噪音驱鸟方法，更不会造成扰民影响了。 本次设计正式基于新一代声音驱鸟器的基础上，增加了检测装置，有鸟过来时才驱鸟，从而达到更好的驱鸟效果。 §1.3 驱鸟器的总体设计 由于鸟害对输电线路的危害会造成大面积的停电，严重影响到了工农业生产和人们的日常生活，且这种趋势卒年增加，而现有的驱鸟器不能解决鸟类的适应问题，故研发出新型的能检测到有无鸟存在的驱鸟器迫在眉睫。 本系统采用微波位移传感器HB100及后续电路、单片机AT89C51和ISD2560语音芯片作为本设计的三个核心模块。传感器HB100可以检测鸟飞来的速度，并将速度信号转换成电信号送给单片机，单片机处理这一信号，看其是否满足要求，若满足则驱动语音芯片ISD2560放音驱鸟。实验表明传感器可以精确检测到10米范围内的物体移动，并产生相应的信号，因此选用的传感器是可行的。单片机是最常用的，能满足资源空间的要求。语音芯片选用能满足语音播放的功能。 驱鸟器智能系统主要由两个部分组成，既硬件和软件。硬件由传感器及其后续处理电路、语音芯片电路、电源及复位电路和单片机等组成，在此不多做介绍。系统的软件采用模块化程序设计思想，整个软件系统由主程序、驱动程序、计算子程序、放音子程序、延时子程序等组成。微波位移传感器HB100是标准的10.525GHz微波多普勒雷达探测器，这种探测方式与其它探测方式相比具有如下的优点：非接触探测；不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响，适合恶劣环境；抗射频干扰能力强；输出功率小，对人体构不成危害；远距离：探测范围超过20米。系统的主机采用传统的AT89C51单片机。数码语音芯片选用的是ISD2500系列单片语音录放集成电路ISD2560，它具有抗断电、音质好，使用方便，无须专用的开发系统等优点。录音时间为60s，能重复录放达10万次。芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，省去了A/D、D/A转换器。该系统具有运行可靠接、接口简单、等特点，系统的框图见图1-1。由图1-1可以看出，该系统硬件接口方便。整个系统的供电电压为5V。复位电路在系统的开机时提供复位信号，ISD2560通过地址总线与单片机进行连接。 图1-1 原理框图 系统的工作原理是微波位移传感器HB100需要一个频率为4.7KHZ的脉冲信号驱动，这个脉冲信号可以通过单片机生成。本设计才采用单片机P1.2口输出驱动脉冲信号，控制三极管给传感器供电。驱动后的HB100一直在发射微波，当有鸟飞来时，传感器接受反射回来的微波，将其频率信号经过后续放大电路转换成电信号，这一电信号在无鸟飞来时持续为高电平，检测到速度时会产生低脉冲。速度达到5m/s时信号特征是在10ms内产生3个低脉冲，如图1-2所示，此时认为有鸟飞来。这一信号