CN109239705A - 输电线路鸟类活动监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路鸟类活动监测方法，涉及鸟类监测领域，为了有效收集鸟类活动信息，绘制分布图，以指导电网输电线路的设计、施工、以及巡视而提出该方法，其采用：在输电线路铁塔上装设基于多普勒雷达的鸟类活动监测装置；鸟类活动监测装置检测到鸟类活动信号后，经过计算得出鸟害分布等级，然后通过无线网络将鸟害分布等级发送给终端服务器；终端服务器综合鸟害分布等级、卫星资料信息、地理信息系统数据制成报表、统计图、曲线、鸟类活动分布图；终端服务器将制成的报表、统计图、曲线、鸟类活动分布图通过打印、显示器方式提供给用户最终达到为用户提供参考的目的等四个步骤实现。该方法硬件少，容易操作和实施。
Description
技术领域
本发明涉及鸟类监测领域，特别涉及一种输电线路鸟类活动监测方法。
背景技术
随着人类活动范围的日益扩大，鸟类栖息地受到了越来越多的威胁，从而使得鸟类的繁衍对电网的安全运行两者之间的矛盾日益突出。尤其是每年的3月～5月份，春回大地鸟类们活动愈加频繁，纷纷重建自己的“新家”鸟巢。鸟类常用树枝、树叶、枯草甚至铁丝麻绳等筑巢，这些材料都是很容易造成线路故障跳闸的。除了鸟巢，鸟类排放的大量粪便，会导致瓷瓶积累污渍，引起瓷瓶表面绝缘强度下降，导致线路跳闸。
发明内容
为了有效收集鸟类活动信息，绘制分布图，以指导电网输电线路的设计、施工、以及巡视，本发明提供一种输电线路鸟类活动监测方法，其采用如下技术方案实现：
一种输电线路鸟类活动监测方法，包括以下步骤：
S1、在输电线路铁塔上装设基于多普勒雷达的鸟类活动监测装置；
S2、鸟类活动监测装置检测到鸟类活动信号后，经过计算得出鸟害分布等级，然后通过无线网络将鸟害分布等级发送给终端服务器；
S3、终端服务器综合鸟害分布等级、卫星资料信息、地理信息系统数据制成报表、统计图、曲线、鸟类活动分布图；
S4、终端服务器将制成的报表、统计图、曲线、鸟类活动分布图通过打印、显示器方式提供给用户最终达到为用户提供参考的目的。
优选地，所述鸟类活动监测装置包括太阳能电池板、超级电容器、无线信号通讯模块以及多普勒雷达。
优选地，步骤S2所述鸟害分布等级根据：P＝Fst*W1+Fzb*W2+Fyh*W3+Fdpl*W4+Fgz*W5计算出鸟害分布等级，其中P表示鸟害分布等级，Fst为水体分布、Fzb为植被指数、Fyh为输电线路通道林木隐患、Fdpl为多普勒雷达数据、Fgz为输电线路涉鸟故障或缺陷数据，W1为第一权重，W2为第二权重，W3为第三权重，W4为第四权重，W5为第五权重；
优选地，步骤S2所述无线网络为移动运营商所提供的公网传输网络。
优选地，步骤S1所述输电线路铁塔为位于鸟类活动较为频繁的临近水源地区。
优选地，步骤S3所述卫星资料信息为每年国土测绘部门有偿提供的卫星资料信息，其包含植被覆盖情况，湖泊、河流、沼泽、水田、村庄、城镇分布情况。
优选地，步骤S3所述鸟类活动分布图包括鸟类活动分布等级，鸟类活动分布等级分为4级，分布是：
较少级：表示四周2km内无水源地，监测点周围2km范围内，未曾发生过输电线路涉鸟故障或缺陷，平均每月少于5日记录有鸟类活动痕迹；
中等级：表示四周1km内无水源地，监测点周围2km范围内，未曾发生过输电线路涉鸟故障或缺陷，平均每月有5日～19日记录有鸟类活动痕迹；
较多级：表示四周0.5km内临近水源地区如水田、河流、湖泊、沼泽，监测点周围2km范围内，3年内曾经发生过2次输电线路涉鸟故障或缺陷，平均每月有20日以上记录有鸟类活动痕迹；
严重级：表示四周0.5km临近水源地区如水田、河流、湖泊、沼泽，监测点周围2km范围内，每年平均发生2起输电线路涉鸟故障或缺陷，平均每月有20日以上记录有鸟类活动痕迹。
优选地，所述鸟害分布等级还包括：
Fst：当近四周2km内无水源地时，Fjs＝0；四周1km内无水源地时，Fjs＝0.3；四周0.5km内临近水源地区如水田、河流、湖泊、沼泽，时Fjs＝1；权重W1取0.2；
Fzb：为植被指数值；权重W2取0.2；
Fyh：为输电线路通道林木隐患，多普勒雷达探鸟数据落入输电线路通道林木隐患区域为1，不落入为0；权重W3取0.2；
Fdpl：为多普勒雷达探测，每月记录有鸟类活动痕迹数据；权重W4取0.1；
Fgz：为输电线路涉鸟故障或缺陷数据；权重W5取0.3。
该发明有益效果包括：只需在原有铁塔上设置鸟类监测装置，通过无线通讯将数据传输给终端服务器即可综合现有的卫星资料信息以及地理信息系统数据进行分析、绘制分布图，其方法简单，硬件少，容易操作和实施。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处描述的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种输电线路鸟类活动监测方法，包括以下步骤：
步骤1、在输电线路铁塔上装设基于多普勒雷达的鸟类活动监测装置；
步骤2、鸟类活动监测装置检测到鸟类活动信号后，经过计算得出鸟害分布等级，然后通过无线网络将鸟害分布等级发送给终端服务器；
步骤3、终端服务器综合鸟害分布等级、卫星资料信息、地理信息系统数据制成报表、统计图、曲线、鸟类活动分布图；
步骤4、终端服务器将制成的报表、统计图、曲线、鸟类活动分布图通过打印、显示器方式提供给用户最终达到为用户提供参考的目的。
具体地，鸟类活动监测装置被安装于输电线路铁塔上，通过太阳能电池板将光能转换为电能并储存在超级电容中。超级电容为整个鸟类活动监测终端供电。鸟类活动监测终端通过无线信号通讯模块由无线传输网络将鸟类活动数据传输到终端服务器，终端服务器将所有数据通过各种报表、统计图、曲线等方式显示给用户。
鸟类活动监测装置采用基于多普勒雷达的结构，多普勒雷达通过比较主动发射的超声波和反射回来的超声波之间的频率差异来实现对鸟类出现的自动检测。如果发现有物体在空中运动则认为是鸟类在活动，则将鸟类活动情况传输至控制模块。正常情况下，多普勒雷达默认自动开启。装置的分布结构主要是呈现点状，主要被安装于鸟类活动较为频繁的临近水源地区如水田、河流、湖泊、沼泽。
终端服务器起到了鸟类活动数据接收、鸟类活动数据计算处理、客户访问服务、等功能。本发明所述的无线传输网络为普通移动运营商(如移动、电信、联通)所提供的公网传输网络。终端服务器可以在现有GIS(地理信息系统：含输电线路杆塔坐标、地区地理环境)的基础上根据鸟类活动就监测终端绘制地区鸟类活动分布图。根据引发鸟害风险的主要要素(水体、植被等)，鸟类活动分布图绘制方法引入地表植被和线路通道林木隐患等数据具体如下：
1、输电线路涉鸟故障或缺陷由输电线路运维管理单位根据日常运维情况提供。输电线路分为1级、2级、3级管控级别(输电线路管控级别由电力调度部门确定)，巡视周期分别为15天、30天、60天，输电线路涉鸟故障或缺陷依据其巡视发现情况进行更新。如输电线路因为鸟害跳闸则记录为涉鸟故障(鸟粪、鸟巢杂物短接绝缘子、鸟类自身短接绝缘子等与鸟类相关原因引起跳闸)，跳闸情况由调度部门提供，跳闸原因则根据跳闸巡视情况确定；另外如输电某基杆塔塔身处出现鸟类筑巢，则记录为涉鸟缺陷。
2、输电杆塔四周的环境情况由每年国土测绘部门有偿提供的卫星资料信息(包含植被覆盖情况，湖泊、河流、沼泽、水田、村庄、城镇分布情况)。同时引入线路通道林木隐患数据。
3、鸟类活动痕迹则根据基于超级电容的多普勒雷达输电线路鸟类活动监测的回传数据进行记录，如多普勒雷达探测到1次鸟类活动情况则记录该杆塔位置，并记录入数据库中。
P表示鸟害分布等级，Fst为水体分布、Fzb为植被指数、Fyh为输电线路通道林木隐患、Fdpl为多普勒雷达数据、Fgz为输电线路涉鸟故障或缺陷数据。
P＝Fst*W1+Fzb*W2+Fyh*W3+Fdpl*W4+Fgz*W5
Fst：当近四周2km内无水源地时，Fjs＝0；四周1km内无水源地时，Fjs＝0.3；四周0.5km内临近水源地区如水田、河流、湖泊、沼泽，时Fjs＝1；权重W1取0.2；
Fzb：为植被指数值；权重W2取0.2；
Fyh：为输电线路通道林木隐患，多普勒雷达探鸟数据落入输电线路通道林木隐患区域为1，不落入为0；权重W3取0.2；
Fdpl：为多普勒雷达探测，每月记录有鸟类活动痕迹数据；权重W4取0.1；
Fgz：为输电线路涉鸟故障或缺陷数据；权重W5取0.3
终端服务器根据以上信息(输电线路运维管理单位根据日常运维情况、输电线路四周水体及植被情况、多普勒雷达探测到的鸟类活动情况)汇总并绘制地区鸟类活动分布图。鸟类活动分布等级主要分为4级，如表1所示。
表1鸟类活动分布等级依据
Claims (8)
1.一种输电线路鸟类活动监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在输电线路铁塔上装设基于多普勒雷达的鸟类活动监测装置；
S2、鸟类活动监测装置检测到鸟类活动信号后，经过计算得出鸟害分布等级，然后通过无线网络将鸟害分布等级发送给终端服务器；
S3、终端服务器综合鸟害分布等级、卫星资料信息、地理信息系统数据制成报表、统计图、曲线、鸟类活动分布图；
S4、终端服务器将制成的报表、统计图、曲线、鸟类活动分布图通过打印、显示器方式提供给用户最终达到为用户提供参考的目的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述鸟类活动监测装置包括太阳能电池板、超级电容器、无线信号通讯模块以及多普勒雷达。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤S2所述鸟害分布等级根据：P＝Fst*W1+Fzb*W2+Fyh*W3+Fdpl*W4+Fgz*W5计算出鸟害分布等级，其中P表示鸟害分布等级，Fst为水体分布、Fzb为植被指数、Fyh为输电线路通道林木隐患、Fdpl为多普勒雷达数据、Fgz为输电线路涉鸟故障或缺陷数据，W1为第一权重，W2为第二权重，W3为第三权重，W4为第四权重，W5为第五权重。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤S2所述无线网络为移动运营商所提供的公网传输网络。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤S1所述输电线路铁塔为位于鸟类活动较为频繁的临近水源地区。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤S3所述卫星资料信息为每年国土测绘部门有偿提供的卫星资料信息，其包含植被覆盖情况，湖泊、河流、沼泽、水田、村庄、城镇分布情况。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤S3所述鸟类活动分布图包括鸟类活动分布等级，鸟类活动分布等级分为4级，分布是：
较少级：表示四周2km内无水源地，监测点周围2km范围内，未曾发生过输电线路涉鸟故障或缺陷，平均每月少于5日记录有鸟类活动痕迹；
中等级：表示四周1km内无水源地，监测点周围2km范围内，未曾发生过输电线路涉鸟故障或缺陷，平均每月有5日～19日记录有鸟类活动痕迹；
较多级：表示四周0.5km内临近水源地区如水田、河流、湖泊、沼泽，监测点周围2km 范围内，3年内曾经发生过2次输电线路涉鸟故障或缺陷，平均每月有20日以上记录有鸟类活动痕迹；
严重级：表示四周0.5km临近水源地区如水田、河流、湖泊、沼泽，监测点周围2km范围内，每年平均发生2起输电线路涉鸟故障或缺陷，平均每月有20日以上记录有鸟类活动痕迹。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述鸟害分布等级还包括：
Fst：当近四周2km内无水源地时，Fjs＝0；四周1km内无水源地时，Fjs＝0.3；四周0.5km内临近水源地区如水田、河流、湖泊、沼泽，时Fjs＝1；权重W1取0.2；
Fzb：为植被指数值；权重W2取0.2；
Fyh：为输电线路通道林木隐患，多普勒雷达探鸟数据落入输电线路通道林木隐患区域为1，不落入为0；权重W3取0.2；
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