摘要：我厂的机采井设备、中转站和联合站多位于野外，在此环境中生活着很多鸟类和鼠类，它们喜欢在机采井的开关箱内筑窝，箱体内电缆与元器件连接部位裸露带电，小动物在此空间内活动容易发生短路事故。在中转站和联合站的电缆沟内，有老鼠进入，有时它们还钻进配电柜内。在电缆沟和配电柜内有很多电缆、导线、电器元件，容易被老鼠咬破而发生短路事故甚至发生火灾。带来很大的安全隐患。基于这种实际情况，研制出全自动驱鼠、驱鸟装置，该装置的主要功能是通过红外线感应器检测来发现老鼠、鸟类，触发声音报警器和高频闪光灯工作，发出声音和强光来改变周围的环境，惊吓小动物，使小动物不敢进入，彻底杜绝了此类事故的发生。
关键词：行程开关 ,红外线感应开关, 热释电红外探测器, 声音报警器, 高频闪光灯
1.全自动驱鼠、驱鸟装置设计要求
1.1设计全自动驱鼠、驱鸟装置的目的和意义
我厂的机采井设备、中转站和联合站多位于草丛和田地里，在此环境中生活着很多鼠类和鸟类，它们喜欢在机采井的配电箱中筑窝，配电箱中有各种电器元器件，导线和电缆，这些元件在正常情况下都有电通过，小动物在箱内活动容易发生短路事故，造成元器件的损坏使机采井设备停止运行，这不仅影响油井产量，同时也加大了工作人员不必要的劳动强度。在中转站和联合站的电缆沟及配电柜内，老鼠因其生理关系，喜欢啃咬导线和电缆，容易发生短路、漏电事故，严重的易发生火灾，造成严重的经济损失，如果操作人员工作时不慎接触到漏电部位，则发生触电事故，危及工作人员生命安全。
为了杜绝此类事故的发生，就必须对这些动物进行驱赶，针对这些动物喜欢阴暗、安静的环境的生活习性，研制出全自动驱鼠、驱鸟装置，该装置通过检测发现小动物，然后发出强光和噪声来改变环境状态，达到惊吓的目的，从而使小动物不敢进入配电箱或配电柜中，起到保护作用，杜绝因小动物引起的短路、漏电、失火的事故发生。
1.2全自动驱鼠、驱鸟装置的设计要求
通过对现场观察，以及对各元器件构造及其功能的了解积累，针对全自动驱鼠、驱鸟装置装置进行设计，其设计要求如下
（1）全自动驱鼠、驱鸟装置运行安全可靠，不影响其它设备正常工作
（2） 全自动驱鼠、驱鸟装置检测灵敏、快速、准确
（3） 全自动驱鼠、驱鸟装置对人体不产生危害
2. 全自动驱鼠、驱鸟装置的结构及其原理
2.1全自动驱鼠、驱鸟装置的元器件的选择
全自动驱鼠、驱鸟装置由漏电保护断路器，行程开关、红外线感应开关、声音报警器，高频闪光灯及连接导线构成。
（1） 漏电保护断路器的作用是发生漏电时自动跳闸起漏电保护作用，具有过载和短路保护功能，在电路中的作用一是防止因全自动驱鼠、驱鸟装置的电路故障影响其它设备的正常运行，二是便于调试和维修。此装置选用两级漏电开关，额定电流3A。
（2）行程开关采用的是直动式行程开关，它主要由推杆、弹簧、动断触点，动合触点构成，利用机械运动部件的碰撞使其推杆动作，常开触点闭合，常闭触点断开来实现电路的接通与分断，达到控制目的。将其安装在配电箱或配电柜门框的上方位置。当配电箱或配电柜的门打开时，推杆未受力，在弹簧的作用下常开触点断开，红外线感应开关失电，全自动驱鼠、驱鸟装置不工作。当门闭合时，推杆受力，压缩弹簧，常开触点闭合，全自动驱鼠、驱鸟装置得电，装置正常工作 。
（3）红外线感应开关是根据不同温度的物体，其释放的红外线的波长是不同的，红外感应开关就是利用这一原理制成的，它是一种被动开关。当有动物进入开关感应范围时，红外线传感器探测到动物红外光谱的变化，开关自动接通负载。动物不离开感应范围，开关将持续接通，动物离开后，开关将延时3秒自动关闭负载。
（4）声音报警器是利用音效芯片经三极管和放大器放大，推动扬声器发出响声，其内存有多种声音信息，只要接通电源就可正常使用，在此装置中采用工作电压AC220V，音量为100～120分贝的报警器。
（5）高频闪光灯可连续快速的发出频闪的闪光效果，产生强烈的视觉冲击。在此装置中采用高亮度LED频闪警示灯，其特点是能见度高，使用中无需保养，耗电量低，可连续快速的三频闪的发光形式，产生强烈的视觉冲击，警示效果好，工作电压选取AC220v，功率1W，颜色选取红色。
2.2全自动驱鼠、驱鸟装置原理图
2.3全自动驱鼠、驱鸟装置工作原理
（1）全自动驱鼠、驱鸟装置的启动
合上漏电保护断路器开关QF，给全自动驱鼠、驱鸟装置提供交流220V电源，当闭合配电箱或配电柜的活动门时，可活动箱门推动行程开关的推杆，弹簧被压缩，行程开关的常开触点SQ闭合，红外线感应控制开关得电。热释电红外传感器开始检测信号，它能将一定波长的红外信号变化转变成电信号，对日照、灯光的光亮具有抑制作用，在红外线探测器范围内，如无动物移动时，感应红外线半导体元件无电荷，不能触发可控硅开关，声音报警器和频闪灯未得电不工作，热释电红外感应器感应的是背景温度。当有动物进入检测范围内，通过菲涅尔透镜，热释电红外感应器感应到动物温度与背景温度的信号差异，感应红外线的半导体元件产生电荷，形成电流，经过放大电路，触发可控硅开关，使其闭合，声音报警器B和频闪灯EL得电，发出报警声和快速频闪的红光，惊吓小动物使其不敢靠近配电箱或配电柜，达到驱鼠、驱鸟的作用。
（2）全自动驱鼠、驱鸟装置的停止
因需要工作人员需要打开配电箱或配电柜开关门时，可移动箱门离开与之相接触的触头，行程开关SQ的被压缩的弹簧得以释放，推杆恢复到原始状态，行程开关SQ的常开触点由闭合转换成开路，红外线感应控制开关失电不工作，声音报警器B和频闪灯EL未得电不工作，这样可以起到对工作人员的保护作用，防止受到惊吓或刺伤人眼的事故发生。
3.全自动驱鼠、驱鸟装置的安装
3.1全自动驱鼠、驱鸟装置在配电箱中的安装
（1）行程开关安装在配电箱的门框内，触头凸出门框，保证活动门关闭时能碰触到触头使连杆运动，达到切换电路的作用。
（2）漏电保护断路器、声音报警器、频闪灯安装在配电箱的合适位置，没有太多要求。
（3）红外线感应开关应安装在小动物进入配电箱入口的正上方，尽量避免其它元器件对红外线的遮挡。保证动物在没有进入箱体内时，热释电红外传感器就能检测到，红外线感应开关闭合，使声音报警器和频闪灯工作，确保小动物不能进入箱体内。
3.2全自动驱鼠、驱鸟装置在中转站和联合站配电柜中的安装。
（1）行程开关安装在配电柜的门框内，触头凸出门框，保证活动门关闭时能碰触到触头使连杆运动，达到切换电路的作用。
(2)漏电保护断路器安装在配电柜空余位置，频闪灯安装在配电柜的下方、电缆沟的上方，这样能保证频闪灯工作时光线在隐蔽处不会对值班人员产生干扰，为了防止声音报警器突然发声惊吓到工作人员，在站所中就不需安装。
(3)红外线感应器安装在配电柜的下方，电缆沟的侧面，这样可以扩大红外线感应范围，使小动物未进入电缆沟内时就工作，吓退它们。
4. 总结
通过在经常有鸟类和鼠类进入的配电箱、中转站和联合站的配电柜内安装试验，取得了很好的效果，能够达到设计要求。但同时也存在一些不足，在配电箱内安装时，因为空间有限，元器件多，容易遮挡红外线检测，红外线感应开关的安装要求高，为了保证热释电红外传感器在小动物未进入箱体内就能快速、准确的检测到，就需多次安装调试，不容易一次性成功。
对于中转站、联合站所内的配电柜安装就相对容易些。需要考虑的是电缆沟比较狭长，需要安装多个红外线感应开关，来达到设计要求，增加了成本。
论文作者:王爱民,吕雪峰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/4
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