崔小龙林林储亚男吉斌
江苏省电力公司海安县供电公司226600
【摘要】针对野外电力设施容易遭受鸟类侵扰的情况，我们从鸟类的生活习性出发，针对当前现有驱鸟器的仅有单一驱鸟措施的情况，设计了一种多功能、全天候，基于Zigbee通信协议的自动控制驱鸟系统。
【关键词】电力设施；驱鸟；2.4G通信网络
引言
由于近年来自然生态环境的改变，鸟类数量逐步增多，鸟类找不到大树筑巢，有的甚至把巢筑到铁塔、电线杆上[1]。鸟类筑巢的潮湿树枝枯藤、铁丝等易导电材料，容易造成线路短路；鸟类排放的大量粪便，会污染瓷瓶导致线路跳闸；鸟类钻进变压器空隙间易引起瞬间断电故障，这些都严重威胁着电网的安全运行，给电力部门和人们的生产生活带来了重大经济损失[2]。
鸟害故障的防治技术措施可分为驱鸟型、隔离型和引导型3类[3、8]。驱鸟型措施是设法让鸟类远离架空线路设施，如安装防鸟刺、风车式驱鸟器等；隔离型措施是将鸟类活动与线路带电的关键部位分隔开，如安装绝缘防鸟隔板等；引导型措施是主动为鸟类提供栖息场所，使鸟类避开线路设施。当前行业使用的驱鸟器多采用单一驱鸟方式。主要包括闪光驱鸟，超声波驱鸟，电磁驱鸟，红外驱鸟[4]。当前主要驱鸟方式比较如下：
表一：各种驱鸟方式对比
图1系统硬件设计
考虑成本因素，本系统设计包含主节点与子节点。子节点相对于主节点缺少检测系统。在同一区域布设一个主节点以及6个子节点，成驱鸟器阵列。主节点通过测量当前光照以及风速，并根据经验设定值，向子节点发送控制指令，控制驱鸟系统工作模式。这样同时满足根据环境灵活选择去鸟方式，以及大范围驱鸟效果。
控制系统设计
控制系统采用德州仪器（TexasInstruments）的MSP430F149作为控制芯片。该芯片是一款16位超低功耗MCU，具有60kB闪存、2048BRAM、12位ADC、双DAC、2个USART、I2C、HW乘法器和DMA。非常适合野外长时间不间断工作。该芯片工作电路如下：
通信系统设计
通信系统采用2.4G无线通信协议，采用NRF24L01作为通信模块。具有可配置性好，电流消耗极低，传播距离远的特点。通信采用广播模式。在一个驱鸟器群组里，由主机发送控制命令，从机接受主机信息并转发指令。
图3供电电路图
系统软件设计
系统软件分为主机控制软件以及从机控制软件。主机控制软件完成现场环境变量测量，和数据发送功能。从机接收来自主机控制信息，并对驱鸟系统完成操作。程序流程图如下：
结构设计
驱鸟器设计为满足野外工作条件，需要满足防水，防晒，防火以及防电击穿的条件。驱鸟器控制器采用塑料外壳设计，防止导电，内部设计防水密封条，外部接口采用航空插头，提高连接件稳定性。
结论
本系统是一个基于2.4G无线网络的自动控制驱鸟阵列。满足大范围，全体候，不受天气影响的智能驱鸟系统，经过测试，整套系统能在野外运行一个月而不需要人工维护。提高和保障电力系统输电线路运行的安全可靠性，避免由于鸟类筑巢引起电力事故。
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