本实用新型属于驱鸟装置技术领域，具体涉及一种用于主变横担的驱鸟装置、系统。
背景技术：
在各种电气设备中，电力变压器等充油电气设备是电力系统的重要组成部分，同时也是电力系统中发生事故最多的设备。电力变压器一旦出现故障，可能导致电网停电，且修复困难，修复时间长，造成很大的经济损失。目前远距离电力输送，主要依靠变压器来作电压变换，进行电力输送，由于放主变的地方具有角钢框架结构，方便了鸟类筑巢，鸟类经常在输电线路的电线杆或放变压器的地方筑巢安家，打斗戏耍，于是便引起输电线路闪强、短路等事帮，造成跳闸，严重威胁到了供电系统的安全，给国民经济及人民生活造成重大损失。
目前对于220kv主变，由于其顶部设有横担，鸟类时常在该部位栖息、筑巢，且该位置处于主变高压端，周围设备布置复杂，通过人力清除鸟窝需要的工作量巨大。220kv主变横担的鸟类活动已对电力变压器安全生产运行造成恶劣影响。目前市面上的驱鸟装置及系统均有以下的不足：鸟类活动识别功能薄弱，不够智能，导致频繁误报警；供电管理系统薄弱、装置易老化损坏；无后台监控功能，驱鸟装置工作状态未知，工作效果无法获取。
技术实现要素：
为解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种用于主变横担的驱鸟装置、系统，能准确识别在主变横担周围活动的鸟类并进行有效驱赶，同时可以对驱鸟装置的各种运行数据进行监控。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于主变横担的驱鸟装置，包括：目标检测模块，用于采集主变横担周围的目标信息；驱鸟模块，与所述目标检测模块电连接，用于根据所述目标检测模块传送的目标信息执行驱鸟动作；供电模块，分别与所述目标检测模块和所述驱鸟模块电连接，用于向所述目标检测模块和所述驱鸟模块供电；gprs模块，分别与所述驱鸟模块和所述供电模块电连接，用于接收所述驱鸟模块的运行数据和所述供电模块的运行数据；所述gprs模块与云端服务器通讯连接，并将接收的所述驱鸟模块的运行数据和所述供电模块的运行数据传送至所述云端服务器。
进一步地，所述目标检测模块包括微波雷达、拾音器和红外热成像探头；所述微波雷达用于识别主变横担周围是否存在移动物体；所述拾音器用于采集主变横担周围的音频信号；所述红外热成像探头用于追踪所述移动物体。
进一步地，所述驱鸟模块包括超声波发生器和爆闪灯。
进一步地，所述爆闪灯发出的光为蓝色，波长为465nm~470nm。
进一步地，所述供电模块包括太阳能电池板，所述太阳能电池板与锂电池模块电连接，所述锂电池模块与电源管理模块电连接，所述电源管理模块分别与所述目标检测模块、驱鸟模块和gprs模块电连接。
进一步地，所述目标检测模块固定在主变横担上，所述驱鸟模块、gprs模块、锂电池模块和电源管理模块固定在箱体内部，所述箱体通过卡扣固定在主变横担上，所述太阳能电池板固定在所述箱体的顶部；在所述箱体的其中一个侧面设有爆闪灯，所述爆闪灯与所述驱鸟模块电连接；在所述箱体的其中一个侧面设有超声波发生器，所述超声波发生器与所述驱鸟模块电连接。
一种用于主变横担的驱鸟系统，包括：云端服务器、客户端和多个前述的用于主变横担的驱鸟装置，所述云端服务器接收并存储每个所述驱鸟装置发送的所述驱鸟模块的运行数据和所述供电模块的运行数据；所述客户端向所述云端服务器发送数据查询请求；所述云端服务器基于所述客户端发送的数据查询请求向所述客户端传送数据。
进一步地，所述驱鸟模块的运行数据包括驱鸟次数和驱鸟时间。
进一步地，所述供电模块的运行数据包括锂电池模块中锂电池的电量和电压。
与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：
（1）本发明通过采用多种措施对主变横担周围的鸟类活动进行深度识别，提高了识别鸟类活动的准确性，减少了误报警的次数；同时，通过对驱鸟模块的运行数据和供电模块的运行数据进行采集并上传至云端服务器，实现了对驱鸟装置的运程监控，对变电站防鸟害有重要意义，大大减小了运维检修的工作量，也提高了运维工作效率；
（2）本发明通过采用超声波和爆闪灯驱鸟，驱鸟效果好，且不会对人类是生活造成影响，同时，爆闪灯发出的光为465-470nm范围内的led蓝光，其驱鸟效果要好于传统绿光驱鸟，打破了传统一直认为绿光驱鸟效果最佳的思维定式。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种用于主变横担的驱鸟装置的工作原理图；
图2是本实用新型实施例中目标检测模块的工作原理图；
图3是本实用新型实施例提供的一种用于主变横担的驱鸟装置的结构示意图；
图4是本实用新型实施例中电源管理模块的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
实施例一：
如图1、图3所示，一种用于主变横担的驱鸟装置，包括：目标检测模块，用于采集主变横担周围的目标信息；驱鸟模块，与目标检测模块电连接，用于根据目标检测模块传送的目标信息执行驱鸟动作；供电模块，分别与目标检测模块和驱鸟模块电连接，用于向目标检测模块和驱鸟模块供电；gprs模块，分别与驱鸟模块和供电模块电连接，用于接收驱鸟模块的运行数据和供电模块的运行数据；gprs模块与云端服务器通讯连接，并将接收的驱鸟模块的运行数据和供电模块的运行数据传送至云端服务器。驱鸟模块的运行数据包括驱鸟次数和驱鸟时间等数据，供电模块的运行数据包括锂电池模块中锂电池的电量和电压等数据。
目标检测模块包括微波雷达、拾音器和红外热成像探头；微波雷达通过产生微波信号并接受周围物体的反射信号来识别周围环境是否存在移动物体，检测距离可达300m；拾音器，用于获取驱鸟装置所处环境周围的音频信息。
如图2所示，目标检测模块的工作原理为：微波雷达探测周围移动物体，当探测到有移动物体时，再启动拾音器进一步判断移动物体是否为鸟类，如果拾音器没有判断结果或者结果为否时，启动红外热成像探头，来确认移动物体是否为鸟类。通过该方法可以有效降低整个驱鸟装置的功耗，提高鸟类活动识别准确度，并且提高整体稳定性。目标检测模块采集主变横担周围的目标信息并判断所述目标信息是否符合预设的条件，即通过微波信号判断主变横担周围是否存在移动物体，通过拾音器获取的音频信息判断是否包含鸟类的音频信息，通过红外热成像探头追踪移动物体、并获取静态图像，判断移动物体是否为鸟类。
通过拾音器获取的音频信息输入到预先练训好的鸟类鸣声分类器，实现鸟类鸣声的识别。其中，分类器的训练方法为：
对不同种类的鸟鸣声音进行采集，建立鸟鸣声音数据库；其中，每一种鸟鸣声音包括多个鸟鸣片段；
对鸟鸣声音数据库中每一个鸟鸣片段的频域特征进行提取；
对每一个鸟鸣片段提取到的频域特征进行一一对应拼接，构成多特征元素的高维度特征集合；
多特征元素的高维度特征集合进行特征选择，获得多特征元素的低维度特征集合；
基于低维度特征集合和分类器对鸟类物种进行识别。其中，分类器可以是支持向量机(supportvectormachine,svm)分类器。
通过红外热成像技术追踪移动物体，并根据移动物体的飞行轨迹、大小判断移动物体是否为鸟类；若不是鸟类，则放弃追踪，若是鸟类，则继续跟踪并获取鸟的动态信息；本实施例中，通过红外热成像技术获取静态图像，通过对图像的背景、鸟成像大小光斑的处理采集鸟的基本信息。
判断静态图像中是否包含鸟类信息包括：将采集的静态图像输入到预先训练的模型中。其中，模型的训练方法为：利用在大规模公开数据集上训练好的深度网络训练cub-200-2011鸟类数据集，获得对鸟类数据集的微调模型；在自建的数据集上微调所述微调模型，获得鸟类的分类模型，利用分类模型实现基于深度学习的鸟类识别。
驱鸟模块包括超声波发生器和爆闪灯；驱鸟模块执行的驱鸟动作包括：超声波发生或/和爆闪灯爆闪。超声波驱逐是常用的驱逐鸟类的方法，鸟类往往承受不了频率过大的超声波(20000hz以上)而离开。这种方式既没有地域性限制，时间限制性也不明显，而且不会影响到人类的生活，可大规模推广。爆闪灯用于在所述目标信息符合预设的条件时，使光源快速闪烁，发光体发出的光的波长为465nm~470nm。465-470nm范围内的led蓝光，其驱鸟效果要好于传统绿光驱鸟，打破了传统一直认为绿光驱鸟效果最佳的思维定式，且对鸟类进行频闪蓝光照射时，鸟类产生警戒或逃避行为的概率比在持续蓝光照射时产生警戒或逃避行为的概率高，频闪运动的蓝光对鸟类的刺激更为明显。
供电模块包括太阳能电池板，太阳能电池板与锂电池模块电连接，锂电池模块与电源管理模块电连接，电源管理模块分别与目标检测模块、驱鸟模块和gprs模块电连接。锂电池模块，用于给前述所有模块供电；太阳能电池板，用于给锂电池充电；电源管理模块，用于监测锂电池电量，并控制锂电池功耗。
如图3所示，目标检测模块1固定在主变横担上，驱鸟模块、gprs模块、锂电池模块和电源管理模块固定在箱体3内部，箱体3通过卡箍6固定在主变横担上，太阳能电池板2固定在箱体3的顶部；在箱体3的其中一个侧面设有爆闪灯4，爆闪灯4与驱鸟模块电连接；在箱体3的其中一个侧面设有超声波发生器5，超声波发生器5与驱鸟模块电连接。
本实施例通过采用多种措施对主变横担周围的鸟类活动进行深度识别，提高了识别鸟类活动的准确性，减少了误报警的次数；同时，通过对驱鸟模块的运行数据和供电模块的运行数据进行采集并上传至云端服务器，实现了对驱鸟装置的运程监控，对变电站防鸟害有重要意义，大大减小了运维检修的工作量，也提高了运维工作效率。
实施例二：
基于实施例一所述的用于主变横担的驱鸟装置，本实施例提供一种用于主变横担的驱鸟系统，包括云端服务器、客户端和若干个实施例一所述的用于主变横担的驱鸟装置；云端服务器接收并存储每个驱鸟装置发送的驱鸟模块的运行数据和供电模块的运行数据；客户端向云端服务器发送数据查询请求；云端服务器基于客户端发送的数据查询请求向客户端传送数据。
本实施例中，电源管理模块测量锂电池电压并将其信号传给gprs模块，gprs模块将锂电池电压信号传给云端服务器，用户在客户终端读取云端服务器数据，获知驱鸟装置的电池电量，从而可以判断其是否发生故障；客户终端读取的数据还包括驱鸟次数，此数据可以反映驱鸟装置的工作效果，以及所处区域的来鸟频次、时间、规律；每当驱鸟模块动作，其将发送信号给gprs模块，继而gprs模块将信号传输给云端服务器，服务器计数后得到驱鸟次数，从而客户终端可以读取。
鸟类一般在白天活动。如图4所示，为了保证其在白天有足够的电量驱鸟，且晚上保持休眠状态，从而延长锂电池使用寿命、保证驱鸟装置的工作稳定性，本实施例通过所述电源管理模块来控制锂电池供电的开断，从而达到低功耗、长航时的目的，其工作原理为：电源管理模块实时采集锂电池电压，当锂电池电压变化率为负且持续一个小时，电源管理模块断开与各个模块的连接，否则则保持与各个模块的连接；断开与各个模块的连接后，继续采集锂电池电压，继续判断其变化率，当其为负且持续一个小时后，说明外界没有光线，则保持断开状态，否则恢复与各个模块的连接；不断循环。
实施例三：
基于实施例一所述的用于主变横担的驱鸟装置和实施例二所述的用于主变横担的驱鸟系统，本实施例提供一种用于主变横担的驱鸟方法，包括：目标检测模块采集主变横担周围的目标信息；驱鸟模块根据目标检测模块传送的目标信息执行驱鸟动作；gprs模块接收驱鸟模块的运行数据和供电模块的运行数据并传送至所述云端服务器。采集主变横担周围的目标信息，具体为：首先探测主变横担周围是否存在移动物体；当探测到存在移动物体后，采集主变横担周围的声音并判断是否为鸟鸣声，若存在鸟鸣声，则将目标信息发送至驱鸟模块；若不存在鸟鸣声，则开始追踪移动物体，并获取静态图像，判断移动物体是否为鸟类，若移动物体是鸟类，则将目标信息发送至驱鸟模块。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
1.一种用于主变横担的驱鸟装置，其特征是，包括：
目标检测模块，用于采集主变横担周围的目标信息；
驱鸟模块，与所述目标检测模块电连接，用于根据所述目标检测模块传送的目标信息执行驱鸟动作；
供电模块，分别与所述目标检测模块和所述驱鸟模块电连接，用于向所述目标检测模块和所述驱鸟模块供电；
gprs模块，分别与所述驱鸟模块和所述供电模块电连接，用于接收所述驱鸟模块的运行数据和所述供电模块的运行数据；所述gprs模块与云端服务器通讯连接，并将接收的所述驱鸟模块的运行数据和所述供电模块的运行数据传送至所述云端服务器。
2.根据权利要求1所述的用于主变横担的驱鸟装置，其特征是，所述目标检测模块包括微波雷达、拾音器和红外热成像探头；所述微波雷达用于识别主变横担周围是否存在移动物体；所述拾音器用于采集主变横担周围的音频信号；所述红外热成像探头用于追踪所述移动物体。
3.根据权利要求1所述的用于主变横担的驱鸟装置，其特征是，所述驱鸟模块包括超声波发生器和爆闪灯。
4.根据权利要求3所述的用于主变横担的驱鸟装置，其特征是，所述爆闪灯发出的光为蓝色，波长为465nm~470nm。
5.根据权利要求1所述的用于主变横担的驱鸟装置，其特征是，所述供电模块包括太阳能电池板，所述太阳能电池板与锂电池模块电连接，所述锂电池模块与电源管理模块电连接，所述电源管理模块分别与所述目标检测模块、驱鸟模块和gprs模块电连接。
6.根据权利要求5所述的用于主变横担的驱鸟装置，其特征是，所述目标检测模块固定在主变横担上，所述驱鸟模块、gprs模块、锂电池模块和电源管理模块固定在箱体内部，所述箱体通过卡扣固定在主变横担上，所述太阳能电池板固定在所述箱体的顶部；在所述箱体的其中一个侧面设有爆闪灯，所述爆闪灯与所述驱鸟模块电连接；在所述箱体的其中一个侧面设有超声波发生器，所述超声波发生器与所述驱鸟模块电连接。
7.一种用于主变横担的驱鸟系统，其特征是，包括：云端服务器、客户端和多个权利要求1~6任一项所述的用于主变横担的驱鸟装置，
所述云端服务器接收并存储每个所述驱鸟装置发送的所述驱鸟模块的运行数据和所述供电模块的运行数据；所述客户端向所述云端服务器发送数据查询请求；所述云端服务器基于所述客户端发送的数据查询请求向所述客户端传送数据。
8.根据权利要求7所述的用于主变横担的驱鸟系统，其特征是，所述驱鸟模块的运行数据包括驱鸟次数和驱鸟时间。
9.根据权利要求7所述的用于主变横担的驱鸟系统，其特征是，所述供电模块的运行数据包括锂电池模块中锂电池的电量和电压。
技术总结