CN115067316A - 一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及鸟类驱逐领域，提供了一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置及方法，包括底座，所述底座上固定连接有超声波发生器、音响、滑轨、太阳能电池板、LED灯、红外探测装置、投影装置，所述滑轨上滑动连接有可移动式摄像头和无线信号发射器；识别鸟类停留信息与摄取鸟类图片；将鸟类停留信息和图片与数据库中的信息对比，识别具体鸟类信息；根据鸟类信息分析处理方式并进行驱逐；识别鸟类驱逐情况并将结果反馈，驱逐不成功则更换驱鸟方式，直至驱逐成功，驱逐成功后将驱逐过程信息上传至数据库。本发明可达到永久治理、良性治理，彻底解决输电线路鸟害，同时保护鸟类，保护生态。

Description

一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置及方法

技术领域

本发明属于鸟类驱逐技术领域，具体涉及一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置及方法。

背景技术

目前，由于输电线路越来越多，鸟害跳闸故障在电网跳闸故障中所占的比例越来越高，己成为破坏电力系统安全稳定运行的主要故障之一。虽然采取了多项防鸟害措施，但要么防鸟工作不到位，部分重鸟害区域防鸟害装置选择不当造成防鸟效果不佳，要么防鸟过当，导致了许多不必要的经济损失。输电线路涉鸟故障类型主要有鸟粪闪络、鸟巢短路、大型鸟展翅造成相间短路、鸟啄复合绝缘子4种，对于输电线路涉鸟故障，采用较多的防鸟措施是防鸟刺、驱鸟器、防鸟挡板、绝缘护套等。防鸟刺构造简单，使用方便，钢丝表面采用防腐处理，使用寿命20年以上，安装便捷，牢固可靠，不产生金属疲劳而损坏，直丝式驱鸟刺放射形布置，固定焊接于安装底座上。但由于杆塔型式种类复杂，会遗一些防鸟重点区域，从而异致鸟害故障的发生，大型鸟类容易使防鸟刺变形，且有些鸟类会依托变形的防鸟刺筑巢。同时防鸟无方向性，不合适鸟类的保护；驱鸟器主要有风力反光驱鸟器和语音超声波驱鸟器，前者采用转动式和反光式驱鸟措施，反射太阳光使鸟类受惊而逃跑。后者利用声效发出仿真天敌、同类的警告、悲鸣声。但风车式驱鸟器只有在有风的情况下才能够使用，防鸟害功效得不到充分发挥，且其机械结构在长期风吹雨淋作用下容易遭受损坏；电子惊鸟器的原理主要是模仿鸟类天敌的声音以惊吓鸟类，但不同鸟类的天敌是不同的，声音的采集与模仿比较困难。同样此类驱鸟装置盲目性大，不利于鸟类生态保护。

现有专利1(公开号为CN106791637A)公开了一种基于AR增强现实技术的鸟类观赏和区域保护系统，包括:视频采集单元，获取带有鸟类静止或运动的视频；特征识别数据库，存储有不同鸟类的外形特征数据；鸟类信息数据库，存储有鸟类对应的介绍图文信息；处理单元，分析所述视频帧序列图片中的鸟类特征，通过与所述特征识别数据库中的特征数据进行比对，判定视频中鸟类的种类；调取鸟类信息数据库中的当前所述鸟类对应的介绍图文信息，在显示单元中获取的鸟类图像区域周边位置显示所述的介绍图文信息，协助使用者识别鸟类。当使用者识别出当前鸟类时，所述的远程服务器根据设备所在位置，和鸟类筑巢区域所在地，生成路线，向观赏设备发送路线，引导参观者前往特定鸟类的筑巢区域；该专利主要是通过声音识别和图形识别视频中的鸟类种类来调取介绍图文信息来对使用者辅助识别鸟类，并辅助使用者观赏鸟类，并不能起到驱逐鸟类和输电线路防鸟害的作用。

现有专利2(公开号为CN113678814A)公开了一种输电塔鸟害防治装置及方法，包括以下步骤：建立地区鸟种及鸟类行为的图像和声纹数据库；建立鸟类智能分析管理平台；采用嵌入式采集设备，基于声纹识别对杆塔附近进行实时监测，鸟类鸣叫触发图像识别采集机制；将回传的图像声音与图像库和声纹库进行比对，智能分析鸟种，发出警示；嵌入式采集设备接收警示指令，驱动驱鸟装置进行驱鸟。本发明的鸟害防治装置，能够根据不同鸟类的声音图像特征，通过人工智能自动对鸟类进行识别，分析鸟类分布情况以及鸟害发生概率，有利于有针对性的发现并处理鸟害，采用太阳能供电节能环保。该专利主要是通过分析鸟类的声音信息和图像信息来识别鸟类，并具体描述了声音信息和图像信息的提取处理过程，但是对于鸟类的驱逐和保护过程并未提供相应的方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置及方法，达到永久治理、良性治理的目的，彻底解决输电线路鸟害，同时保护鸟类，保护生态。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置，包括底座，所述底座上固定连接有超声波发生器、音响、滑轨、太阳能电池板、LED灯、红外探测装置、投影装置，所述滑轨上滑动连接有可移动式摄像头和无线信号发射器。

进一步地，所述超声波发生器、音响、太阳能电池板、LED灯、红外探测装置、投影装置从下到上依次堆叠固定连接在底座上。

进一步地，所述底座、超声波发生器、音响、LED灯为圆柱状，太阳能电池板为锥顶状。

一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟方法，使用上述装置进行，包括以下步骤：

S1，识别鸟类停留信息与摄取鸟类图片；

S2，将鸟类停留信息和图片与数据库中的信息对比，识别具体鸟类信息；

S3，根据鸟类信息分析处理方式并进行驱逐；

S4，识别鸟类驱逐情况并将结果反馈，驱逐不成功则更换驱鸟方式，直至驱逐成功，驱逐成功后将驱逐过程信息上传至数据库。

进一步地，还包括步骤：根据驱逐情况和数据库信息建立适合鸟类生存的保护区。

优选地，数据库包括鸟类种类信息、鸟类特征信息、鸟类数量信息、鸟类习性信息、鸟类天敌信息、鸟类驱逐过程信息。

优选地，步骤S1中通过红外探测装置和可移动式摄像头监测鸟类。

优选地，步骤S3中驱逐方式包括模拟天敌声音驱鸟、超声波驱鸟、发射强光驱鸟、夜晚投影驱鸟中的至少一种。

优选地，步骤S4中，每隔一个周期，针对每种鸟类，分别统计对该鸟类的不同驱逐方式的成功次数，按照成功驱逐次数从大到小排列，得到新的驱逐方式的优选顺序，更新到下一周期的数据库中。

优选地，每个周期为3-30天。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：通过识别鸟类并对鸟类采用模拟天敌声音驱鸟、超声波驱鸟、发射强光驱鸟、夜晚投影驱鸟等方式进行驱鸟，减少鸟类对单一驱鸟方式的抗性，提高驱鸟效果；用红外探测检测鸟类是否停留，对驱鸟结果进行记录，并不断优化驱鸟方式来提高驱鸟方式，并且优化速度快；根据数据库中的区域鸟类种类信息、鸟类特征信息、鸟类数量信息、鸟类习性信息、鸟类天敌信息并根据环境情况在检测地附近安全区域建立适合鸟类生存的保护区，给鸟类提供舒适的生活环境，以达到永久治理、良性治理的目的，彻底解决输电线路鸟害，同时保护鸟类，保护生态。

附图说明

图1为基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟方法流程示意图；

图2为基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟方法具体流程示意图；

图3为基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置的主视结构示意图；

图4为基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置的右视结构示意图；

图5为基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置的俯视结构示意图；

其中，1、红外探测装置；2、LED灯；3、可移动式摄像头；4、超声波发生器；5、底座；6、音响；7、滑轨；8、太阳能电池板；9、投影装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

如图1-2所示，一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟方法，使用如图3-5所示的装置进行，包括以下步骤：

S1，识别鸟类停留信息与摄取图片；

当鸟类停留时，通过进行红外探测，探测鸟类温度，根据温度检测结果判断鸟类的具体位置，然后将信号反馈给处理器；

当处理器收到红外探测装置1反馈的鸟类停留的信号后，处理器控制可移动式摄像头3对准鸟类停留位置，对鸟类进行自动对焦，自动拍照。

S2，将鸟类停留信息和图片与数据库中的信息对比，识别具体鸟类信息；

所述数据库包括鸟类种类信息、鸟类特征信息、鸟类数量信息、鸟类习性信息、鸟类天敌信息、鸟类驱逐过程信息；鸟类特征信息包括鸟类外形特征信息与声音特征信息，鸟类天敌信息包括天敌声音信息；鸟类习性信息包括鸟类活动时间信息。拍照完成后将照片反馈到数据库，与数据中的鸟类照片进行比对，判断出种类信息。

S3，根据鸟类信息分析处理方式并进行驱逐；

将数据库中鸟类种类信息及其相对应的鸟类特征信息、鸟类数量信息、鸟类习性信息、鸟类天敌信息等信息反馈给处理器，并将此次鸟类驱逐过程信息数据增加到数据库中；

驱逐方式包括模拟天敌声音驱鸟、超声波驱鸟、发射强光驱鸟、夜晚投影驱鸟，通过多种驱鸟方式灵活驱鸟中的至少一种，避免鸟类对单一驱鸟方式产生抗性而降低驱鸟效果。具体的，各种驱逐方式的频率和强度可以调整；

具体的，可以对模拟天敌声音驱鸟、超声波驱鸟、发射强光驱鸟、夜晚投影驱鸟等方式进行组合来生成新的驱逐方式，或通过改变模拟天敌声音驱鸟、超声波驱鸟、发射强光驱鸟、夜晚投影驱鸟的强度和\或频率生成新的驱逐方式，以此来大大提高驱鸟效果。

S4，通过红外探测识别鸟类驱逐情况并将结果反馈给处理器和运维人员，驱逐不成功则处理器更换驱鸟方式，直至驱逐成功，驱逐成功后将驱逐过程信息上传至数据库，驱逐过程信息包括具体驱逐方式、驱逐次数、驱逐时间、驱逐数量等；

数据库中对每一种鸟类种类预先设置一种驱逐顺序，并设定每7天为一个周期，在一个周期中，每种鸟类的驱逐顺序不变，到下一周期再按照新的驱逐顺序继续执行一个周期，以此循环；具体的，每隔7天，针对每种鸟类，分别统计对该鸟类的不同驱逐方式的成功次数，按照成功驱逐次数从大到小排列，得到新的驱逐方式的优选顺序，更新到下一周期的数据库中；可实现驱逐方式的动态更新，根据鸟类的实时状态调整驱鸟方式，降低鸟类驱逐抗性，提高驱逐效果；

对于雀鹰来说，如下表所示，顺序更新前：

本周期次序	驱逐方式	成功次数
			1	超声波驱鸟(50kHz)	5
2	夜晚投影驱鸟(400尼特，大眼怪图形)	7
			3	模拟天敌声音驱鸟(100分呗，鞭炮声)	2
4	发射强光驱鸟(2500LUX)	2

初始设置驱逐方式的选择顺序为超声波驱鸟(50kHz)、夜晚投影驱鸟(400尼特，大眼怪图形)、模拟天敌声音驱鸟(100分呗，鞭炮声)、发射强光驱鸟(2500LUX)，并分别统计到成功次数为5、7、2、2。

顺序更新后，对于该鸟类，下周期驱逐顺序为：

按照成功驱逐次数从大到小排列，对应的驱逐方式也进行排序，得到从前到后依次为夜晚投影驱鸟(400尼特，大眼怪图形)、超声波驱鸟(50kHz)、模拟天敌声音驱鸟(100分呗，鞭炮声)、发射强光驱鸟(2500LUX)的驱逐方式选择顺序，然后按照此顺序对雀鹰进行驱逐。

运维人员根据驱逐情况和数据库信息建立适合鸟类生存的保护区。运维人员通过区域鸟类种类信息、鸟类特征信息、鸟类数量信息、鸟类习性信息、鸟类天敌信息并根据环境情况在检测地附近安全区域建立适合鸟类生存的保护区，给鸟类提供舒适的生活环境，以达到永久治理、良性治理的目的，彻底解决输电线路鸟害，同时保护鸟类，保护生态。

所述基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置包括底座5，所述底座5上固定连接有超声波发生器4、音响6、滑轨7、太阳能电池板8、LED灯2、红外探测装置1、投影装置9和处理器，所述滑轨7上滑动连接有可移动式摄像头3和无线信号发射器；该装置可实行基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟方法。

具体的，所述超声波发生器4可进行超声波驱鸟，具体的，超声波发生器4发射20kHz-80kHz频率范围的超声波，该范围的的超声波可使鸟类的鼓膜产生最大的振动幅度，从而达到驱鸟的目的，提高驱鸟效果。

所述音响6可根据数据库的鸟类天敌信息，并在处理器控制下进行模拟天敌声音驱鸟，驱鸟范围大，且对鸟类没有伤害。

所述LED灯2可进行发射强光驱鸟，具体的，所述LED灯2可交替发射不同颜色的强光，提高驱逐率。

所述投影装置9可进行夜晚投影驱鸟，具体的，夜晚可以投影鸟类惧怕的投影，刺激鸟类达到驱鸟的目的。

所述红外探测装置1可进行鸟类停留和种类识别，所述红外探测装置1为圆锥顶，可将信号辐射360°，当鸟在红外信号覆盖范围时就能检测鸟的存在产生检测信号，检测范围广，提高检测识别可靠性。

所述可移动式摄像头3和所述无线信号发生器连接在一起，内含移动数据SIM卡，所述滑轨7为周向滑轨7，可以通过滑轨7进行周向滑动，同时可以将采集的数据通过基站进行远程传输，提高实用性。

所述太阳能电池板8中设置有锂电池，太阳能电池板8表面收集太阳能，并将太阳能转化为电能，电能储存到锂电池中为装置各个电子设备供电，可以减少环境对太阳能的影响，避免用电受限影响驱鸟。

进一步地，所述超声波发生器4、音响6、太阳能电池板8、LED灯2、红外探测装置1、投影装置9从下到上依次堆叠固定连接在底座5上。

进一步地，所述底座5、超声波发生器4、音响6、LED灯2为圆柱状，结构简单易于安装，太阳能电池板8为锥顶状，可遮挡雨水，提高防水性能。

进一步地，所述底座5为可调式磁铁，通过调节开关调节磁力，便于进行安装。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置，其特征在于：包括底座(5)，所述底座(5)上固定连接有超声波发生器(4)、音响(6)、滑轨(7)、太阳能电池板(8)、LED灯(2)、红外探测装置(1)、投影装置(9)，所述滑轨(7)上滑动连接有可移动式摄像头(3)和无线信号发射器。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置，其特征在于：所述超声波发生器(4)、音响(6)、太阳能电池板(8)、LED灯(2)、红外探测装置(1)、投影装置(9)从下到上依次堆叠固定连接在底座(5)上。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟装置，其特征在于：所述底座(5)、超声波发生器(4)、音响(6)、LED灯(2)为圆柱状，太阳能电池板(8)为锥顶状。

4.一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟方法，其特征在于：使用权利要求1-3任一项所述装置进行，包括以下步骤：

S1，识别鸟类停留信息、摄取鸟类图片；

S2，将鸟类停留信息和图片与数据库中的信息对比，识别具体鸟类信息；

S3，根据鸟类信息选择驱逐方式；

S4，反馈驱逐结果，若驱逐不成功则更换驱鸟方式，直至驱逐成功；驱逐成功后将驱逐过程信息上传至数据库。

5.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟方法，其特征在于，还包括步骤：根据驱逐情况和数据库信息建立适合鸟类生存的保护区。

6.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟方法，其特征在于：步骤S2中，数据库中的信息包括鸟类种类信息、鸟类特征信息、鸟类数量信息、鸟类习性信息、鸟类天敌信息、鸟类驱逐过程信息。

7.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟方法，其特征在于：步骤S2中，通过红外探测装置(1)和可移动式摄像头(3)监测鸟类。

8.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟方法，其特征在于：步骤S3中，所述驱逐方式包括模拟天敌声音驱鸟、超声波驱鸟、发射强光驱鸟、夜晚投影驱鸟中的至少一种。

9.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟方法，其特征在于：步骤S4中，每隔一个周期，针对每种鸟类，分别统计对该鸟类的不同驱逐方式的成功次数，按照成功驱逐次数从大到小排列，得到新的驱逐方式的优选顺序，更新到下一周期的数据库中。

10.根据权利要求9所述的一种基于图像识别的输电线路防鸟害及护鸟方法，其特征在于：每个周期为3-30天。

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