CN112155004A - 一种用于架空塔架的鸟类驱赶方法及驱赶系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于架空塔架的鸟类驱赶方法及驱赶系统，所述系统包括后台管理中心、光伏充电仓、驱鸟机器人；所述方法包括：S1：以塔架为圆心，设置安全区域，使相邻的塔架的安全区域交汇在一起形成防御区域；S2：收集不同鸟类图片存储于数据中心，并针对每一种鸟类设置驱鸟信号；S3：在每个防御区域的一组对角中的每个角上设置一个光伏充电仓和一个驱鸟机器人；S4：启动驱鸟机器人进行巡线，对巡检线路进行实时拍摄，并将拍摄的数据传输至后台管理中心对鸟类进行识别，然后根据鸟的种类控制驱鸟机器人有针对性的发出驱鸟信号进行驱鸟。本发明可有效提高驱鸟效率。

Description

一种用于架空塔架的鸟类驱赶方法及驱赶系统
技术领域
本发明涉及驱鸟技术领域，更具体地，涉及一种用于架空塔架的鸟类驱赶方法及驱赶系统。
背景技术
架空塔架属于高耸钢结构，由塔头、塔身、塔脚三部分组成。塔架的结构特性，导致了容易吸引各自鸟类进行筑巢，从而形成了输电线路的安全隐患。
鸟害是威胁架空高压线路稳定运行的重要因素,其影响程度仅次于雷电活动与外力破坏。鸟类搭建在高压线塔上的鸟巢是高压线路主要危害形式之一，其在阴雨天或大风等特殊天气中导致接地事故，而且鸟巢中金属丝可能会接通高压线塔正负两级导致跳闸事故。因此,及时驱赶鸟类是降低高压输电线路危害的一种必要措施。
目前，在国内外针对架空线路塔架的鸟类驱赶主流方式有两种，第一种是数码语音驱鸟：这种类似于超声波驱鸟，不过其声音是模仿天敌、同类警告等声音，吓退鸟类。这也就需要事先观察要驱赶的是什么鸟类，选择相应的声音，网上也有很多相关的声音文件下载，但是需要人员进行操控，比较浪费人力。第二种是现代最常用的一种方法，根据自身需求买一台超声波驱鸟器，不同的鸟类对不同频率的超声耐受能力是不一样的，利用其发出的特定频率赶走鸟类，一般来说，可以杀死大部分小鸟。不过手段残忍。虽然驱赶鸟类是输配电线路的重要工作，但是鸟类是大自然不可缺少的一部分，也是人类的朋友。部分鸟类是属于保护动物，在驱赶鸟类的同时，我们应当选择一种不伤害鸟类的办法。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的对架空线路塔架的鸟类的驱赶效率不高的缺陷，提供一种用于架空塔架的鸟类驱赶方法及驱赶系统。
所述方法包括以下步骤：
S1：以塔架为圆心，设置安全区域，使相邻的塔架的安全区域交汇在一起形成防御区域；
S2：收集不同鸟类图片存储于数据中心，并针对每一种鸟类设置驱鸟信号；
S3：在每个防御区域的一组对角中的每个角上设置一个光伏充电仓和一个驱鸟机器人；
S4：启动驱鸟机器人进行巡线，对巡检线路进行实时拍摄，并将拍摄的数据传输至后台管理中心对鸟类进行识别，然后根据鸟的种类控制驱鸟机器人有针对性的发出驱鸟信号进行驱鸟。
优选地，S3中驱鸟机器人的工作方式为：当一台驱鸟机器人在防御区域内进行工作时，另一台驱鸟机器人进行待机充电，当其中一台驱鸟机器人电量不足的情况下，将飞回光伏充电仓，另一台机器人进行交替工作。
优选地，所述驱鸟信号包括对应鸟类天敌录音、超声波信号、猎枪录音、强光信号。
优选地，所述S4包括以下步骤：
S4.1：判断驱鸟机器人所在的区域是否下雨，若下雨则结束工作，若没下雨，则执行S4.2；
S4.2：后台管理中心想光伏充电仓发送工作指令，光伏充电仓打开仓门，并向驱鸟机器人发送开始工作指令，驱鸟机器人开始自检，若自检情况异常，则结束工作，若自检情况正常，这执行S4.3；
S4.3：启动驱鸟机器人，并控制驱鸟机器人飞至设定高度；
S4.4：驱鸟机器人按照预设的巡检路线进行巡检，对巡检线路进行实时拍摄，并将拍摄到的画面传输至后台管理中心进行图像识别，识别图像中是否存在鸟类，若不存在鸟类，则继续按预设的路线进行巡检；若存在鸟类，则执行S4.5；
S4.5：后台管理中心发送抓拍指令给驱鸟机器人，驱鸟机器人对鸟类进行抓拍；并将抓拍的图片传输至后台管理中心；
S4.6：后台管理中心将抓拍图像与数据库内的图片进行检索对别，对鸟类品种进行确认；
当确认到只有一种鸟类时，将播放该鸟类的天敌录音以及该鸟类对应的超声波频段，同时打开强光照射；
当确认到有两种以上的鸟类种类时，系统将默认播放猎枪录音，同时发射该鸟群内所有鸟类能承受的超声波强度同时打开强光照射。
本发明所述驱赶系统包括后台管理中心、光伏充电仓、驱鸟机器人；
后台管理中心用来检索光伏充电仓和驱鸟机器人所在区域的气象数据，以及接受光伏充电仓传来的数据，并对数据进行处理；后台管理中心还负责发出指令对光伏充电仓和驱鸟机器人进行控制；
光伏充电仓负责给驱鸟机器人充电以及实现后台管理中心与驱鸟机器人之间的数据传输；
驱鸟机器人用来实对巡检线路实时拍摄或对鸟类进行抓拍，以及发出信号对鸟类进行驱赶。
优选地，所述光伏充电仓包括：光伏组件、光伏控制器、蓄电池、处理器、5G工业网关、第一数传电台；
光伏组件负责将太阳能转化为电能为光伏充电仓和驱鸟机器人供电以及将电能传输至蓄电池进行存储；
光伏控制器负责协调光伏组件、蓄电池的工作；
蓄电池负责储存光伏组件所发电量，以及给光伏充电仓和驱鸟机器人供电；
处理器负责控制光伏充电仓，以及执行后台管理中心的指令；
5G工业网关用于实现处理器与后台管理中心的通讯工作。
第一数传电台用于实现处理器与鸟类驱赶机器人的通讯工作。
优选地，所述处理器为ARM开发板。
优选地，所述光伏充电仓还包括无线充电模块，所述无线充电模块与蓄电池连接；受处理器控制，用于鸟类驱赶机器人的无线充电工作。
优选地，所述鸟类驱赶机器人包括：飞行控制模块、数据采集模块、鸟类驱赶模块、第二数传电台；
飞行控制模块负责控制驱鸟机器人完成防御区域的巡检工作一系列的飞行动作；
数据采集模块用于对巡线线路进行图像数据采集，并将采集到的数据发送给后台管理中心；
鸟类驱赶模块负责根据后台管理中心下方的指令执行驱鸟工作；
第二数传电台与第一数传电台连接，实现驱鸟机器人与充电仓的通讯与数据传输工作，再通过光伏充电仓与后台管理中心进行通讯。
优选地，所述鸟类驱赶模块包括语音驱鸟功能、超声波驱鸟功能、强光驱赶功能。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明通过设定防御区域，并在防御区域内建设光伏充电仓，解决了驱鸟机器人无法长时间连续性工作的问题，增加了驱鸟效率。
本发明通过驱鸟机器人对输配电塔架附近区域的鸟类进行驱赶，相对于固定式的驱鸟装置，能够准确的对鸟类进行驱赶，扩大驱赶范围。
附图说明
图1为实施例1所示用于架空塔架的鸟类驱赶系统示意图。
图2为实施例2所示用于架空塔架的鸟类驱赶方法流程图。
图3实时驱鸟流程图。
图4为防御区域与光伏充电仓设置示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1：
本实施例提供一种用于架空塔架的鸟类驱赶系统，如图1所示，所述系统包括后台管理中心、光伏充电仓、驱鸟机器人；
光伏充电仓包括了：光伏组件、光伏控制器、蓄电池、ARM开发板、5G工业网关、无线充电模块、第一数传电台。
光伏组件主要负责利用太阳能发电为整套系统供电。
光伏控制器主要负责协调光伏组件、蓄电池、以及各负载的工作，使整个控制系统高效，安全的运作。
蓄电池主要负责储存光伏组件所发电量，以及负责给负载供电。
ARM开发板主要负载控制光伏充电仓的工作，执行后台管理中心的指令。
5G工业网关用于光伏充电仓与后台管理中心的通讯工作。
无线充电模块主要用于鸟类驱赶机器人的无线充电工作。
第一数传电台用于光伏充电仓与鸟类驱赶机器人的通讯工作。
驱鸟机器人主要用于驱赶防御区域内的入侵鸟类，两台鸟类驱赶机器人为一组，当一台鸟类驱赶机器人在防御区域内进行工作时，另一台鸟类驱赶机器人进行待机充电，当其中一台机器人电量不足的情况下，将飞回光伏充电仓，另一台机器人进行交替工作。
鸟类驱赶机器人主要包括了飞行控制模块、数据采集模块，鸟类驱赶模块、第二数传电台。
飞行控制模块，主要负责控制驱鸟机器人完成防御区域的巡检工作一系列的飞行动作。
数据采集模块用于对巡线线路进行图像数据采集，并将采集到的数据发送给后台管理中心。
鸟类驱赶模块包括了语音驱鸟功能、超声波驱鸟功能、强光驱赶功能，主要负责执行鸟类识别系统输出的执行进行驱鸟工作。
其中第二数传电台，主要负责机器人与光伏充电仓的通讯与数据传输工作，再通过光伏充电仓与后台管理中心进行通讯。
实施例2：
本实施例提供一种用于架空塔架的鸟类驱赶方法，所述鸟类驱赶方法基于实施例1所述鸟类驱赶系统实现。
本实施例主要用于驱赶架空塔架附近的鸟类，不让鸟类在架空塔架上方筑巢于休息，避免鸟类的原因导致输配电线路故障。
如图2，本实施例所述方法具体包括以下步骤：
S1：以塔架为圆心，设置安全区域，使相邻的塔架的安全区域交汇在一起形成防御区域；
S2：收集不同鸟类图片存储于数据中心，并针对每一种鸟类设置驱鸟信号；
本实施例需要将现存的鸟类图片存储在数据中心，同时将每一种鸟类对应的天敌录音、能承受的超声波频段存储在数据中心。当需要进行图像对比识别与数据调度的时候，能作为对比项与数据源，同时，每一台机器人的巡检路线以及机器信息需要提前录入数据库内，另外，每一台机器人自身也会对巡检路线进行保存。
S3：在每个防御区域的一组对角中的每个角上设置一个光伏充电仓和一个驱鸟机器人。
本实施例中的光伏充电仓主要用于鸟类驱赶机器人的充电工作，并且一个光伏充电仓配备一台鸟类驱赶机器人。两台光伏充电仓为一组，相互设置在防御区域内，相互距离2公里。
如图4所示，防御区域与光伏充电仓设置具体为：以塔架为圆心，直径500m为安全区域，每个塔架的安全区域交汇一起后形成防御区域。每一组光伏充电仓有两个，设置在防御区域的对角位置。
S4：实时驱鸟：启动驱鸟机器人进行巡线，对巡检线路进行实时拍摄，并将拍摄的数据传输至后台管理中心对鸟类进行识别，然后根据鸟的种类控制驱鸟机器人有针对性的发出驱鸟信号进行驱鸟。
其中，S3中驱鸟机器人的工作方式为：当一台驱鸟机器人在防御区域内进行工作时，另一台驱鸟机器人进行待机充电，当其中一台驱鸟机器人电量不足的情况下，将飞回光伏充电仓，另一台机器人进行交替工作。
其中，所述驱鸟信号包括对应鸟类天敌录音、超声波信号、猎枪录音、强光信号。
如图4所示，所述S4实时驱鸟包括以下步骤：
S4.1：人员通过后台管理中心控制驱鸟机器人进行工作时后台管理中心将会检索设备所在区域的气象数据，根据气象数据判断设备所在区域是否下雨。若设备所在区域下雨，则结束工作。若未下雨，则执行S4.2。
S4.2：若驱鸟机器人所在区域未下雨，后台管理中心将通过5G信号网关下达工作指令到达光伏充电仓。光伏充电仓打开舱门，通过数传电台向机器人发送开始工作指令。机器人将开始自检，检查自身电量情况以及自身设备情况。若自检情况异常，则结束工作。若自检情况正常，则执行S4.3。
S4.3：驱鸟机器人的飞控模块控制机器人竖直起飞到设定高度(本实施例中设定高度需要高于防御区域内的建筑高度8米)。
S4.4：随后跟随原先设定的巡检路线开始对防御区域内进行巡检，通过实景视像头对周边环境进行拍摄，机器人画面实时通过数传电台传输到光伏充电仓，再通过光伏充电仓的5G工业网关将实时画面传输到系统后台。系统后台管理中心利用现有的识别技术将对实时图片进行识别，确认防御空域内是否存在鸟类。
S4.5：当发现防御空域内存在鸟类活动迹象时，后台管理中心将发送抓拍指令到光伏充电仓，光伏充电仓将该指令传达到机器人，机器人将对鸟类进行抓拍。同时将图片传输到后台管理中心进行图片识别。
S4.6：后台管理中心将抓拍图像与数据库内的图片进行检索对别，对鸟类品种进行确认。当确认到只有一种鸟类种类时，将播放该鸟类的天敌录音以及该鸟类对应的超声波频段，同时打开强光照射。当确认到有两种以上的鸟类种类时，系统将默认播放猎枪录音，同时发射该鸟群内所有鸟类能承受的超声波强度同时打开强光照射。
此外，本实施例所述驱鸟机器人充电方式为：通过设立光伏充电仓，为驱鸟机器人进行充电，通过光伏板进行光生伏打效应产生直流电，在通过光伏控制器将直流电转化为交流电。再将交流电储存在蓄电池内，蓄电池通过无线充电模块给待机的机器人充电。
本实施例通过由多台鸟类驱赶机器人组成的机群系统，针对一定范围内的架空塔架进行鸟类驱赶。同时利用多台机器人交替工作的方式，解决了机器人续航时间不足以维持24小时运行的问题。再通过搭建机器人光伏充电仓的方式，解决机器人的空中充电方式。
本实施例同时通过对鸟类进行识别，提供多种鸟类驱赶方式进行结合，当鸟类进入输配电线路的防御区域时，系统将自动识别鸟类品种，针对不同的鸟类选择不同天敌的声音进行驱赶。但同一区域有多种鸟类入侵时，系统将默认播放猎枪声音，同时，在入侵的鸟类品种中进行数据筛选，选择超声耐受能力最差的鸟类品种，放射一个低于该鸟类品种能够承受的超声波强度。在到达驱赶鸟类的目的的同时，又能保护鸟类的生命安全。
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于架空塔架的鸟类驱赶方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：以塔架为圆心，设置安全区域，使相邻的塔架的安全区域交汇在一起形成防御区域；
S2：收集不同鸟类图片存储于数据中心，并针对每一种鸟类设置驱鸟信号；
S3：在每个防御区域的一组对角中的每个角上设置一个光伏充电仓和一个驱鸟机器人；
S4：启动驱鸟机器人进行巡线，对巡检线路进行实时拍摄，并将拍摄的数据传输至后台管理中心对鸟类进行识别，然后根据鸟的种类控制驱鸟机器人有针对性的发出驱鸟信号进行驱鸟。
2.根据权利要求1所述用于架空塔架的鸟类驱赶方法，其特征在于，S3中驱鸟机器人的工作方式为：当一台驱鸟机器人在防御区域内进行工作时，另一台驱鸟机器人进行待机充电，当其中一台驱鸟机器人电量不足的情况下，将飞回光伏充电仓，另一台机器人进行交替工作。
3.根据权利要求2所述用于架空塔架的鸟类驱赶方法，其特征在于，所述驱鸟信号包括对应鸟类天敌录音、超声波信号、猎枪录音、强光信号。
4.根据权利要求3所述用于架空塔架的鸟类驱赶方法，其特征在于，所述S4包括以下步骤：
S4.1：判断驱鸟机器人所在的区域是否下雨，若下雨则结束工作，若没下雨，则执行S4.2；
S4.2：后台管理中心想光伏充电仓发送工作指令，光伏充电仓打开仓门，并向驱鸟机器人发送开始工作指令，驱鸟机器人开始自检，若自检情况异常，则结束工作，若自检情况正常，这执行S4.3；
S4.3：启动驱鸟机器人，并控制驱鸟机器人飞至设定高度；
S4.4：驱鸟机器人按照预设的巡检路线进行巡检，对巡检线路进行实时拍摄，并将拍摄到的画面传输至后台管理中心进行图像识别，识别图像中是否存在鸟类，若不存在鸟类，则继续按预设的路线进行巡检；若存在鸟类，则执行S4.5；
S4.5：后台管理中心发送抓拍指令给驱鸟机器人，驱鸟机器人对鸟类进行抓拍；并将抓拍的图片传输至后台管理中心；
S4.6：后台管理中心将抓拍图像与数据库内的图片进行检索对别，对鸟类品种进行确认；
当确认到只有一种鸟类时，将播放该鸟类的天敌录音以及该鸟类对应的超声波频段，同时打开强光照射；
当确认到有两种以上的鸟类种类时，系统将默认播放猎枪录音，同时发射该鸟群内所有鸟类能承受的超声波强度同时打开强光照射。
5.一种用于架空塔架的鸟类驱赶系统，其特征在于，所述系统包括后台管理中心、光伏充电仓、驱鸟机器人；
后台管理中心用来检索光伏充电仓和驱鸟机器人所在区域的气象数据，以及接受光伏充电仓传来的数据，并对数据进行处理；后台管理中心还负责发出指令对光伏充电仓和驱鸟机器人进行控制；
光伏充电仓负责给驱鸟机器人充电以及实现后台管理中心与驱鸟机器人之间的数据传输；
驱鸟机器人用来实对巡检线路实时拍摄或对鸟类进行抓拍，以及发出信号对鸟类进行驱赶。
6.根据权利要求5所述用于架空塔架的鸟类驱赶系统，其特征在于，所述光伏充电仓包括：光伏组件、光伏控制器、蓄电池、处理器、5G工业网关、第一数传电台；
光伏组件负责将太阳能转化为电能为光伏充电仓和驱鸟机器人供电以及将电能传输至蓄电池进行存储；
光伏控制器负责协调光伏组件、蓄电池的工作；
蓄电池负责储存光伏组件所发电量，以及给光伏充电仓和驱鸟机器人供电；
处理器负责控制光伏充电仓，以及执行后台管理中心的指令；
5G工业网关用于实现处理器与后台管理中心的通讯工作；
第一数传电台用于实现处理器与鸟类驱赶机器人的通讯工作。
7.根据权利要求6所述用于架空塔架的鸟类驱赶系统，其特征在于，所述处理器为ARM开发板。
8.根据权利要求6或7所述用于架空塔架的鸟类驱赶系统，其特征在于，所述光伏充电仓还包括无线充电模块，所述无线充电模块与蓄电池连接；受处理器控制，用于鸟类驱赶机器人的无线充电工作。
9.根据权利要求8所述用于架空塔架的鸟类驱赶系统，其特征在于，所述鸟类驱赶机器人包括：飞行控制模块、数据采集模块、鸟类驱赶模块、第二数传电台；
飞行控制模块负责控制驱鸟机器人完成防御区域的巡检工作一系列的飞行动作；
数据采集模块用于对巡线线路进行图像数据采集，并将采集到的数据发送给后台管理中心；
鸟类驱赶模块负责根据后台管理中心下方的指令执行驱鸟工作；
第二数传电台与第一数传电台连接，实现驱鸟机器人与充电仓的通讯与数据传输工作，再通过光伏充电仓与后台管理中心进行通讯。
10.根据权利要求9所述用于架空塔架的鸟类驱赶系统，其特征在于，所述鸟类驱赶模块具有语音驱鸟功能、超声波驱鸟功能、强光驱赶功能。
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