一种基于无线通讯的铁路接触网分布式驱鸟系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于无线通讯的铁路接触网分布式驱鸟系统，包括驱鸟系统监控主站、MODBUS无线通讯系统和驱鸟子站系统，无线通讯模块主机通过天线接口与无线通讯吸盘天线连接。相对现有技术，本发明专利技术避免了沿铁道布置通讯线的麻烦；驱鸟系统子站采用太阳能供电的方式简化了驱鸟系统的线路布置，子站可单独连续工作，不受其他供电设施的影响，提高整个系统的抗干扰性；驱鸟系统子站采用光电开关检测鸟类信息具有针对性，既能实现在鸟类停留时启动驱鸟单元发出驱赶报警信息，当没有鸟类经过时又可以及时关闭驱鸟单元工作，减少电量的损耗和噪声的污染；为驱鸟系统的使用提供很好的扩展性，具有极大的应用价值。

Railway contact network distributed bird driving system based on wireless communication and control method thereof

The invention discloses a wireless communication network based on distributed railway contact bird system, including bird monitoring station, MODBUS wireless communication system and bird sub station system, wireless communication module and the host is connected through the antenna interface and wireless communication antenna sucker. Compared with the prior art, the invention avoids the arrangement along the railway line trouble; bird system sub station by using the solar power supply way to simplify the circuit layout of the bird, the sub station can work alone, not affected by other power supply facilities, improve the anti-interference performance of the whole system; bird system sub station the photoelectric switch detection of birds information targeted, can achieve in birds stay start bird drive unit sends the alarm information when there are no birds and can be closed in time after bird unit work, reduce power loss and noise pollution; provide good scalability for the use of anti bird system, with the application of great value.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路接触网驱鸟
，具体涉及一种基于无线通讯的铁路接触网分布式驱鸟系统及其控制方法。
技术介绍
接触网是铁路建设中的重要组成部分。接触网鸟害问题一直以来困扰着电气化铁路的运营安全，部分接触网设备处所很适合鸟类搭窝筑巢，如格构式钢柱、硬横梁、隔离开关底座等位置，鸟类在这些地方筑巢很容易引起供电线路短路、跳闸等接触网线路故障，严重威胁着铁路的运输安全。关于接触网鸟害防治方法还比较简单，大部分以人工驱赶、破坏鸟巢为主，这种方法增加了工作人员的工作时间和工作难度，尤其对于高速客运专线，由于天窗时间制约，很难开展全面巡视工作。近年人们也采用了多种新的驱鸟方法，主要包括驱赶、封堵和引鸟的鸟害防治思路：驱赶的方式主要包括在鸟容易出现的位置使用各种各样的风车式驱鸟器、超声波驱鸟器和声光驱鸟器；封堵的方式主要通过安装铁丝网、驱鸟针和化学驱鸟剂来阻止鸟靠近供电设施；引鸟的方式是防治鸟害的新思路，主要是通过人为的设立线杆供鸟类栖息和在安全的位置搭建人工鸟巢，但是由于这些装置安装位置分散，不便于管理和监测，驱鸟效果不理想，仍然需要进一步改进。在这种情况下，借助有效的驱鸟器装置、无线通讯技术和上位机软件技术，改变原有的鸟害防治模式，研制出一种更有效、结构稳定、操作方便、能够统计和管理和便于扩展的基于无线通讯的铁路接触网分布式驱鸟系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种操作便捷，功能性强的基于无线通讯的铁路接触网分布式驱鸟系统及其控制方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于无线通讯的铁路接触网分布式驱鸟系统，包括驱鸟系统监控主站、MODBUS无线通讯系统和驱鸟子站系统，驱鸟系统监控主站包括具有RS485串口通讯功能的上位机、无线通讯模块主机、无线通讯模块主机安装柜、无线通讯吸盘天线以及天线固定盖板，无线通讯模块主机安装柜内部装有无线通讯模块主机，无线通讯模块主机通过485总线与上位机进行连接，无线通讯模块主机通过天线接口与无线通讯吸盘天线连接，MODBUS无线通讯系统包括以MODBUS通讯协议进行无线通讯的无线模块主机和若干个无线模块从机，驱鸟子站系统包括子站控制柜和驱鸟单元，子站控制柜包括太阳能板、铅酸蓄电池、控制器、无线通讯模块从机、继电器和若干个端子片，子站控制柜上设有防雷器，太阳能板连接太阳能板安装板，太阳能板安装板与子站控制柜连接，驱鸟单元包括驱鸟单元控制柜、红外单元、语音驱鸟装置、超声波驱鸟装置、闪光灯装置以及驱鸟单元控制线路安装板，驱鸟单元控制线路安装板固定在驱鸟单元控制柜内部，红外单元和闪光灯装置安装在驱鸟单元控制柜外侧，驱鸟单元控制柜一侧设有通风口，驱鸟单元控制柜内侧安装超声波驱鸟装置和语音驱鸟装置；红外单元包括红外光电开关接收端和红外光电开关发射端。作为上述技术的进一步改进，所述铅酸蓄电池通过卡槽和压条固定在子站控制柜内部，无线通讯模块主机安装柜安装在室外墙壁上，无线通讯模块主机安装柜上设有接线孔，接线孔设有防水接头，通讯吸盘天线通过天线固定盖板固定在监控室屋顶。作为上述技术的进一步改进，所述太阳能板通过铆钉与太阳能板安装板连接，控制器、无线通讯模块从机、继电器和端子片通过导轨和螺柱固定在电路安装板上，电路安装板设于子站控制柜内部，子站控制柜侧面设有吸盘天线支撑板和通孔，通孔处安装有防水接头，子站控制柜底部设有安装脚，上位机内设有上位机监控软件。作为上述技术的进一步改进，所述无线通讯模块主机选用DTD433MC无线数据通讯终端主机，无线通讯模块从机选用DTD433H无线开关量测试终端从机。作为上述技术的进一步改进，所述DTD433H无线开关量测试终端从机包括DTD433HA无线开关量测试终端从机和DTD433HC无线开关量测试终端从机，无线通讯模块主机、无线通讯模块从机和无线通讯吸盘天线之间均设有防雷器。一种基于无线通讯的铁路接触网分布式驱鸟系统的控制方法，包括如下步骤：(1)搜集驱鸟子站系统的运行状态信息并传递给上位机监控软件，上位机监控软件设置命令传送至驱鸟子站系统上的DTD433HC无线开关量测试终端；(2)上位机监控软件显示驱鸟系统监控主站的运行信息和对驱鸟子站系统的监测结果，并将相应的报警结果以红色显示来提醒工作人员；(3)在上位机监控软件中显示驱鸟子站系统的运行信息和监测记录，并将报警信息的时间和次数存入数据库中，在报警时长一栏显示驱鸟报警持续时间，用户查询报警记录对驱鸟子站系统的历史报警信息进行统计，并对鸟类出现的位置和频率进行估计；(4)启动上位机监控软件，显示自动运行界面，自动打开各个驱鸟子站系统的光电开关电源，开始检测，当检测到有鸟类停留时，启动驱鸟单元发出驱鸟报警信息，同时将报警信息上传到控制主站，上位机监控软件发出报警指示，记录并判断报警时长，当报警时间大于5分钟，判断为出现异常；(5)手动查询驱鸟子站系统的各个无线模块的输入状态和输出状态，读取查询命令的返回值，手动设置各个子站无线模块的输入信息和输出状态并显示，当驱鸟子站系统出现意外故障时，上位机监控软件通过记录报警时长作出判断，并显示故障信号，上位机监控软件切断光电开关电源，停止检测和驱鸟报警，并显示故障站号信息通知工作人员检查原因，通知工作人员到现场查看。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：在易发生鸟害的位置安装驱鸟子站，利用光电开关检测是否有鸟停留，选择发出驱赶信号，同时子站的无线模块通过MODBUS协议上传信息给主站，主站上位机软件检测到信息并发出报警指示，方便工作人员监控，实现自动检测主动驱鸟，减少人员的工作量。将驱鸟系统监控主站安装在室内便于工作人员观测子站报警情况和查询鸟害历史记录，减少铁路鸟巢情况巡检时的人力的投入；无线通讯模块和通讯天线使子站与主站的通讯更加方便和稳定，避免了沿铁道布置通讯线的麻烦；驱鸟系统子站采用太阳能供电的方式简化了驱鸟系统的线路布置，子站可单独连续工作，不受其他供电设施的影响，提高整个系统的抗干扰性；驱鸟系统子站采用光电开关检测鸟类信息具有针对性，既能实现在鸟类停留时启动驱鸟单元发出驱赶报警信息，当没有鸟类经过时又可以及时关闭驱鸟单元工作，减少电量的损耗和噪声的污染；驱鸟系统监控主站最多可管理247个驱鸟系统子站，为驱鸟系统的使用提供很好的扩展性，具有极大的应用价值。附图说明图1为上位机的线路连接示意图；图2为上位机监控软件的功能框图；图3为驱鸟单元控制柜的右视图；图4为驱鸟单元控制柜的主视图；图5为驱鸟单元控制柜的左视图；图6为驱鸟单元控制柜的俯视图；图7为太阳能板安装板的正视图；图8为太阳能板安装板的侧视图；图9为子站控制柜的右视图；图10为子站控制柜的主视图；图11为子站控制柜的左视图；图12为子站控制柜的俯视图；图13为子站控制柜的内部结构示意图；图14为本专利技术的线路连接原理图；图15为驱鸟子站系统的结构框图；图16为本专利技术的工作流程图；图17为本专利技术的整体结构框图。图中：1-驱鸟单元控制柜、2-太阳能板安装板、3-子站控制柜、4-端子片、5-继电器、6-无线通讯模块从机、7-防雷器、8-控制器。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1请参阅附图，一种基于无线通讯的铁路接触网分布式驱鸟系统，包括驱鸟系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线通讯的铁路接触网分布式驱鸟系统，包括驱鸟系统监控主站、MODBUS无线通讯系统和驱鸟子站系统，其特征在于，驱鸟系统监控主站包括具有RS485串口通讯功能的上位机、无线通讯模块主机、无线通讯模块主机安装柜、无线通讯吸盘天线以及天线固定盖板，无线通讯模块主机安装柜内部装有无线通讯模块主机，无线通讯模块主机通过485总线与上位机进行连接，无线通讯模块主机通过天线接口与无线通讯吸盘天线连接，MODBUS无线通讯系统包括以MODBUS通讯协议进行无线通讯的无线模块主机和若干个无线模块从机，驱鸟子站系统包括子站控制柜和驱鸟单元，子站控制柜包括太阳能板、铅酸蓄电池、控制器、无线通讯模块从机、继电器和若干个端子片，子站控制柜上设有防雷器，太阳能板连接太阳能板安装板，太阳能板安装板与子站控制柜连接，驱鸟单元包括驱鸟单元控制柜、红外单元、语音驱鸟装置、超声波驱鸟装置、闪光灯装置以及驱鸟单元控制线路安装板，驱鸟单元控制线路安装板固定在驱鸟单元控制柜内部，红外单元和闪光灯装置安装在驱鸟单元控制柜外侧，驱鸟单元控制柜一侧设有通风口，驱鸟单元控制柜内侧安装超声波驱鸟装置和语音驱鸟装置；红外单元包括红外光电开关接收端和红外光电开关发射端。...

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通讯的铁路接触网分布式驱鸟系统，包括驱鸟系统监控主站、MODBUS无线通讯系统和驱鸟子站系统，其特征在于，驱鸟系统监控主站包括具有RS485串口通讯功能的上位机、无线通讯模块主机、无线通讯模块主机安装柜、无线通讯吸盘天线以及天线固定盖板，无线通讯模块主机安装柜内部装有无线通讯模块主机，无线通讯模块主机通过485总线与上位机进行连接，无线通讯模块主机通过天线接口与无线通讯吸盘天线连接，MODBUS无线通讯系统包括以MODBUS通讯协议进行无线通讯的无线模块主机和若干个无线模块从机，驱鸟子站系统包括子站控制柜和驱鸟单元，子站控制柜包括太阳能板、铅酸蓄电池、控制器、无线通讯模块从机、继电器和若干个端子片，子站控制柜上设有防雷器，太阳能板连接太阳能板安装板，太阳能板安装板与子站控制柜连接，驱鸟单元包括驱鸟单元控制柜、红外单元、语音驱鸟装置、超声波驱鸟装置、闪光灯装置以及驱鸟单元控制线路安装板，驱鸟单元控制线路安装板固定在驱鸟单元控制柜内部，红外单元和闪光灯装置安装在驱鸟单元控制柜外侧，驱鸟单元控制柜一侧设有通风口，驱鸟单元控制柜内侧安装超声波驱鸟装置和语音驱鸟装置；红外单元包括红外光电开关接收端和红外光电开关发射端。2.根据权利要求1所述的基于无线通讯的铁路接触网分布式驱鸟系统，其特征在于，所述铅酸蓄电池通过卡槽和压条固定在子站控制柜内部，无线通讯模块主机安装柜安装在室外墙壁上，无线通讯模块主机安装柜上设有接线孔，接线孔设有防水接头，通讯吸盘天线通过天线固定盖板固定在监控室屋顶。3.根据权利要求1所述的基于无线通讯的铁路接触网分布式驱鸟系统，其特征在于，所述太阳能板通过铆钉与太阳能板安装板连接，控制器、无线通讯模块从机、继电器和端子片通过导轨和螺柱固定在电路安装板上，电路安装板设于子站控制柜内部，子站控制柜侧面设有吸盘天线支撑板和通孔，通孔处安装有防水接头，子站控制柜底部设有安装脚，上位机...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄荣星，李昌胜，殷立东，苑福强，丁家聪，崔成刚，马开峰，李腾飞，
申请(专利权)人：上海铁路局合肥供电段，
类型：发明
国别省市：安徽;34