智能驱鸟机器人在变电站运维中的应用

智能驱鸟机器人在变电站运维中的应用

黄永平

广东电网有限责任公司东莞供电局，广东东莞523000

摘要：近年来，伴随着城市发展用地紧张化，变电站建设选址也越来越偏僻，而随着生态文明建设的发展，鸟类生存环境得到大幅度改善，鸟类活动对变电站运行的危害日益突出，尤其是当前的巡维中心大力实行的无人值班变电站。变电站鸟害轻则影响设备正常运行，重则引发变电站设备故障，导致大范围停电，引起不良社会影响。本文针对变電站长期存在鸟害“顽疾”的原因以及预防措施进行分析并提出相关改进措施。

关键词：变电站、鸟害、智能、机器人

1变电站鸟害

变电站鸟害形成有明显的地域特性。我巡维中心地处广东省鸟类省级自然保护区，辖区变电站周围遍布山林、江河等山林和水体，气候温润、食物充足，生态环境优良，非常适合鸟类生活栖息。据统计，保护区内生活鸟类多达240余种。变电站 110kV 以上电压等级户外门型结构支架较高，在僻静开阔的地带更显突出。横担较长、空隙多，对各型鸟类筑巢提供了十分便利的条件，鸟类也比较喜爱在变电站区域嬉戏、筑巢。

2变电站智能驱鸟技术应用

2.1 电子声音驱鸟技术

这种技术的主要原理就是利用声音来驱赶鸟类，而声音通常情况下都会使用鸟类天敌以及噪声为主，对鸟类的听觉系统造成刺激，进一步让鸟类感受到恐慌与紧张。在应用电子声音驱鸟技术的过程中，应当充分保障地势开阔，同时变电站周围不能有大量的居民，避免噪音对人类的生活产生影响。站在实际应用效果的层面进行分析，电子声音驱鸟技术更适用于小范围应用。该技术经过长时间的应用和完善已经逐渐成为当前鸟害防治过程中应用最为广泛的技术之一。

2.2 超声波驱鸟技术

对于鸟类而言，超声波对其生理系统会产生一定的破坏性与刺激性，应用超声波技术会导致鸟类的生存环境进一步恶化，进而产生良好的驱鸟效果。通常情况下超声波驱鸟技术在应用的过程中不会设置超过20kHz的超声波频率，确保超声波不会穿透人体对人类的身体健康产生影响，并同时保障这种频率的超声波能够对鸟类产生刺激，进而起到驱赶鸟类的效果。就当下大量的实践经验而言，该技术有着十分明显的维修量小、适用范围广、性能可靠、使用寿命长、低电压和低功耗的优势，在预设范围内应用有着良好的应用效果，能够起到持久的驱鸟效果。

3基于巡检机器人超声波智能驱鸟技术实践

通过上文对超声波技术的分析可知，应用超声波驱鸟技术有着性能可靠、寿命较长的优势，能够形成良好的驱鸟效果。随着近年来科学技术的不断发展，超声波驱鸟技术也得到了完善与优化，开始向着智能化的方向发展，更是未来变电站驱鸟技术的大势所趋，能够最大程度地控制变电站鸟害而引发的故障。

3.1 驱鸟技术的功能框图介绍

巡检机器人超声波智能驱鸟技术作为变电站智能化驱鸟技术的代表，应用十分广泛，巡检机器人自身的供电由锂电池组负责，其具备自动充电功能，以此能够转变传统超声波驱鸟剂设备对太阳能电池板与蓄电池的依赖性，通过单片机有效控制巡检器正常运行。驱鸟技术的功能框图如图1所示。

3.2 驱鸟技术适应性设计

虽然超声波技术能够起到驱赶鸟类的效果，但是很多超声波设备在应用的过程中受到外界因素的干扰难以保障稳定的驱鸟效果[1]。因此，在针对超声波驱鸟技术结构设计的过程中应当结合实际情况对其进行适当的调整，确保超声波驱鸟技术的作用能够充分地发挥出来。

例如，在应用巡检机器人的过程中，可以加工超声波装置设计安装在巡检机器人的后盖板部位，不但可以提升超声波的覆盖范围，同时还能够最大程度地降低超声波受到干扰的问题出现，超声波驱鸟设备的应用效率得以充分提升。其次，在应用巡检机器人的过程中，要充分考量变电站中阻波器、铁塔、开关箱、门架等鸟类筑巢较多的部位，将其作为驱鸟工作开展的重点，避免变电站设备受到鸟害的影响。为确保变电站驱鸟需求得到充分的满足，建议采用斜向上的方式安装超声波探头，对于一些安装在室外的超声波设备要保障其防水性，避免雨水对其正常运行产生影响。

3.3 智能综合驱鸟装置

作为当前变电站应用最为广泛的智能型驱鸟装置之一，智能综合驱鸟装置能够实现“高智能、四手段、双探测”的技术目标[2]。

所谓高智能就是指智能综合驱鸟装置具备高度智能性。传统驱鸟手段所采用的驱鸟装置在长时间的使用过程中，鸟类会逐渐产生适应性，对驱鸟设备发出的亮光与声音等都会免疫，严重影响驱鸟效果。而应用智能综合驱鸟装置，由于自身智能性较强，能够通过对频率的转换实现高效率驱鸟，通过智能系统的运行搜集一些驱赶鸟类效果更好的频率，随后将其纳入系统的驱鸟频率变化中。智能综合驱鸟装置在长时间应用的过程中驱鸟效果并不会下降，相反还能够形成良好的驱鸟效果。

四手段是指智能綜合驱鸟装置通过以下4种手段来实现驱鸟目标。第一，利用超声波发射器，向靠近鸟类的方向发射超声波驱赶鸟类;第二，鸟类的天敌是老鹰，借助高仿真模拟器发出老鹰的声音有效驱赶附近的鸟类;第三，利用高强度的强光频闪等对鸟类进行驱赶

;第四，对于枪声鸟类天生会有恐惧感，通过模拟器发出枪声对鸟类进行驱赶。智能综合驱鸟装置在运行过程中会参照不同的实际情况采用不同的手段，驱鸟效果较高，现阶段已经被众多变电站广泛的应用[3]。

双探测是指记住雷达技术探测规定范围内的鸟类，或者是采用高灵敏的拾音器对鸟类的声音进行探测，若发现附近存在鸟类或者是检测到鸟类声音的情况下，该装置会立即启动，进而在最大程度上规避因鸟类接近而造成变电站故障问题的发生。

4结语

变电站鸟害防治任重道远，需要运维人员加强管理提升，加大治理力度。在新环境下，发散思维，创新举措，高效、有力改善鸟害给变电站运行带来的风险因素，确保变电站安全、连续、高效运行，保障供电可靠性。

参考文献

[1]屠楚明，殷军，尹琪.无人值班变电站鸟害预防与治理对策[J].产业科技创新，2019，1（16）：57-58.

[2] 余鹏，田杰，陈硕.变电站电子爆鸣驱鸟系统设计[J].电子设计工程，2017，25（24）：134-137.

[3] 王彦. 基于超声参量阵的变电站驱鸟系统设计与算法研究[D].青岛：山东科技大学，2019.

项目支撑：本论文来源于广东电网有限责任公司职工技术创新项目；项目名称：变电站全方位智能驱鸟机器人的研制；项目编号：031993KK52210001