本申請涉及驅鳥，尤其涉及一種風電場站的驅鳥系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、風電場站是利用風力，將多臺風力發(fā)電機按照地形和主要風向排成陣列組成機群向電網(wǎng)供電的場地，也稱為風力發(fā)電站或風電場。

2、由于風電場站建設在人煙稀少的野外，而野外環(huán)境中生活著各種鳥類，鳥類在低空飛行時容易與風力發(fā)電機的風葉發(fā)生碰撞，高速運轉的葉片會對鳥類造成直接傷害，導致鳥類傷亡。風電場站可能還會干擾鳥類的遷徙路徑和棲息地，影響鳥類的正常生存和繁衍。此外，鳥類在風電場內的活動，如筑巢、覓食等，也可能會對風電場站內的電力設備造成損壞，影響風電場的正常發(fā)電和運營。因此，風電場站的驅鳥措施就顯得尤為重要。

3、通過驅鳥措施，既可以減少鳥類傷亡，也避免鳥類對風電場站的影響，但現(xiàn)有風電場站存在驅鳥效果不佳的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N風電場站的驅鳥系統(tǒng)及方法，用以解決現(xiàn)有風電場站驅鳥效果不佳的技術問題。

2、根據(jù)本申請公開的第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N風電場站的驅鳥系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以及布設在風電場站內的多個圖像采集設備和多架驅鳥無人機，所述圖像采集設備和所述驅鳥無人機分別與所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通信連接，所述驅鳥無人機上搭載有驅鳥裝置；

3、所述圖像采集設備用于實時采集所述風電場站的環(huán)境圖像；

4、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于接收所述圖像采集設備發(fā)送的環(huán)境圖像，并基于所述環(huán)境圖像提取鳥類信息；其中，所述鳥類信息包括鳥類目標的數(shù)量和坐標；

5、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于基于所述鳥類信息，確定執(zhí)行驅鳥任務的目標無人機，并生成驅鳥指令；其中，所述目標無人機對應所述驅鳥無人機中的一架或多架；

6、所述目標無人機用于接收所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)發(fā)送的驅鳥指令，并依據(jù)所述驅鳥指令對所述鳥類目標進行驅離。

7、在一種可行的實施方式中，所述驅鳥裝置包括高分貝聲波驅鳥模塊、超聲波驅鳥模塊和激光驅鳥模塊。

8、在一種可行的實施方式中，所述圖像采集設備安裝在所述風電場站內的風力發(fā)電機的機艙之上。

9、在一種可行的實施方式中，所述風力發(fā)電機的機艙上還設置有旋轉云臺，所述圖像采集設備安裝在所述旋轉云臺之上。

10、在一種可行的實施方式中，所述驅鳥無人機安裝在位于風機群中間的風力發(fā)電機的機艙之上；其中，所述風電場站包括多個風機群，所述風機群包括預設數(shù)量的多臺相鄰風力發(fā)電機。

11、根據(jù)本申請公開的第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N風電場站的驅鳥方法，應用于風電場站的驅鳥系統(tǒng)，所述驅鳥系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以及布設在風電場站內的多個圖像采集設備和多架驅鳥無人機，所述圖像采集設備和所述驅鳥無人機分別與所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通信連接，所述驅鳥無人機上搭載有驅鳥裝置，所述方法包括：

12、所述圖像采集設備實時采集所述風電場站的環(huán)境圖像；

13、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收所述圖像采集設備發(fā)送的環(huán)境圖像，并基于所述環(huán)境圖像提取鳥類信息；其中，所述鳥類信息包括鳥類目標的數(shù)量和坐標；

14、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)基于所述鳥類信息，確定執(zhí)行驅鳥任務的目標無人機，并生成驅鳥指令；其中，所述目標無人機對應所述驅鳥無人機中的一架或多架；

15、所述目標無人機接收所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)發(fā)送的驅鳥指令，并依據(jù)所述驅鳥指令對所述鳥類目標進行驅離。

16、在一種可行的實施方式中，基于所述環(huán)境圖像提取鳥類信息，包括：

17、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)基于幀間差分算法，獲取所述環(huán)境圖像中運動目標的輪廓信息；

18、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)所述輪廓信息，對所述運動目標進行特征提取和分類，獲取所述運動目標中的鳥類目標，以及所述鳥類目標的數(shù)量；

19、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)基于所述環(huán)境圖像的圖片像素點劃分，獲取所述鳥類目標的二維平面坐標；

20、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將所述二維平面坐標轉換為三維立體空間坐標，獲取所述鳥類目標的坐標。

21、在一種可行的實施方式中，基于幀間差分算法，獲取所述環(huán)境圖像中運動目標的輪廓信息，包括：

22、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對所述實時環(huán)境圖像中的相鄰兩幀環(huán)境圖像進行幀間差分運算，獲取灰度差分圖像；

23、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對所述灰度差分圖像進行二值化，獲取只包含前景與背景的二值圖像；

24、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提取所述二值圖像的前景，獲取所述運動目標的輪廓信息。

25、在一種可行的實施方式中，基于所述鳥類信息，確定執(zhí)行驅鳥任務的目標無人機，包括：

26、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)基于所述鳥類目標的坐標，選取與所述鳥類目標相距最近的驅鳥無人機為第一無人機；

27、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以所述第一無人機的布設位置為空間原點，將周圍空間根據(jù)空間方位劃分為四個空間象限；

28、若所述鳥類目標的數(shù)量不大于預設數(shù)量，且所述鳥類目標位于同一空間象限內，則所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)確定所述第一無人機為所述目標無人機。

29、在一種可行的實施方式中，所述方法還包括：

30、若所述鳥類目標的數(shù)量大于預設數(shù)量，或所述鳥類目標位于多個空間象限內，則所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)選取所述第一無人機周邊的其他驅鳥無人機為第二無人機，并確定所述第一無人機和所述第二無人機為目標無人機。

31、現(xiàn)有技術相比，本申請具有如下的有益效果：

32、本申請?zhí)峁┑囊环N風電場站的驅鳥系統(tǒng)及方法，通過部署在風電場站內的多個圖像采集設備實時采集風電場站的環(huán)境圖像，再將環(huán)境圖像傳輸給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行處理。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)接收到的環(huán)境圖像，獲取環(huán)境圖像中的飛鳥數(shù)量和飛鳥坐標形成鳥類信息。再根據(jù)鳥類信息從部署在風電場站內的多架驅鳥無人機中確定去執(zhí)行驅鳥任務的目標無人機，并根據(jù)鳥類信息生成驅鳥指令。然后，再將驅鳥指令發(fā)送給目標無人機，目標無人機接收到驅鳥指令之后，根據(jù)驅鳥指令飛行移動到鳥類目標附近，利用無人機上搭載的驅鳥裝置對鳥類目標進行驅離。

33、相較于傳統(tǒng)的驅鳥方式，本申請通過將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和圖像采集設備、驅鳥無人機的組合應用，驅鳥系統(tǒng)可以快速識別進入風電場站內的鳥類目標，并利用無人機對鳥類目標進行精準驅離。其中，無人機能夠靈活地在空中飛行，不受地面限制，能夠到達傳統(tǒng)驅鳥裝置難以觸及的高空區(qū)域，提高驅鳥效果，也能夠快速覆蓋更廣泛的區(qū)域，提升驅鳥效率。

技術特征：

1.一種風電場站的驅鳥系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以及布設在風電場站內的多個圖像采集設備和多架驅鳥無人機，所述圖像采集設備和所述驅鳥無人機分別與所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通信連接，所述驅鳥無人機上搭載有驅鳥裝置；

2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述驅鳥裝置包括高分貝聲波驅鳥模塊、超聲波驅鳥模塊和激光驅鳥模塊。

3.根據(jù)權利要求1-2任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集設備安裝在所述風電場站內的風力發(fā)電機的機艙之上。

4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述風力發(fā)電機的機艙上還設置有旋轉云臺，所述圖像采集設備安裝在所述旋轉云臺之上。

5.根據(jù)權利要求1-2任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述驅鳥無人機安裝在位于風機群中間的風力發(fā)電機的機艙之上；其中，所述風電場站包括多個風機群，所述風機群包括預設數(shù)量的多臺相鄰風力發(fā)電機。

6.一種風電場站的驅鳥方法，其特征在于，應用于風電場站的驅鳥系統(tǒng)，所述驅鳥系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以及布設在風電場站內的多個圖像采集設備和多架驅鳥無人機，所述圖像采集設備和所述驅鳥無人機分別與所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通信連接，所述驅鳥無人機上搭載有驅鳥裝置，所述方法包括：

7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述環(huán)境圖像提取鳥類信息，包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，基于幀間差分算法，獲取所述環(huán)境圖像中運動目標的輪廓信息，包括：

9.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述鳥類信息，確定執(zhí)行驅鳥任務的目標無人機，包括：

10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

技術總結
本申請?zhí)峁┮环N風電場站的驅鳥系統(tǒng)及方法，可用于驅鳥技術領域。該驅鳥系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以及布設在風電場站內的多個圖像采集設備和多架驅鳥無人機，圖像采集設備和驅鳥無人機分別與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通信連接，驅鳥無人機上搭載有驅鳥裝置；圖像采集設備用于實時采集風電場站的環(huán)境圖像；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于接收圖像采集設備發(fā)送的環(huán)境圖像，并基于環(huán)境圖像提取鳥類信息；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于基于鳥類信息，確定執(zhí)行驅鳥任務的目標無人機，并生成驅鳥指令；目標無人機用于接收數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)發(fā)送的驅鳥指令，并依據(jù)驅鳥指令對鳥類目標進行驅離。本申請的驅鳥系統(tǒng)，可以快速有效地完成對風電場站的驅鳥作業(yè)，提高了風電場站的驅鳥效率和驅鳥效果。

技術研發(fā)人員：唐鵬浩,王通,張秀泉,周興政,莊煒煥
受保護的技術使用者：長江三峽集團福建能源投資有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26