一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟方法与终端与流程

1.本发明涉及电力设备技术领域，特别涉及一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟方法与终端。


背景技术：

2.在电网安全运行中，作为关键部位的变电站，一般占地面积都很大，大多建在远离城市的郊区或高山之上，是因为进入变电站的输电线路走廊会对周围的环境造成影响。从周围地势开阔，节省投资的角度考虑，一般此类变电站的建造模式都是户外形式，随着变电站管理模式的不断进步，使有人值班逐步改造成无人值班后，加上周围的生态环境较好和人们保护自然以及野生动物意识的增强，各种鸟类飞禽的数量正在不断增加，活动范围也就越来越大，使得"鸟害"成了变电站安全运行的最大威胁。因此需要能够驱鸟装置对变电站周遭鸟类进行驱离，减少鸟类对变电站的安全运行造成的威胁。
3.现有的驱鸟装置大多只能发出固定的猛禽叫声或枪炮声，且驱鸟装置位置固定，在一段时间后，鸟类很可能适应固定位置发出的固定声响，从而造成驱鸟效果不理想。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟方法与终端，提高驱鸟效果。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
6.一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟方法，包括步骤：
7.s1、根据预先采集鸟类信息建立鸟类数据库，并基于鸟类数据库训练深度学习网络，使得所述深度学习网络能够分离并识别鸟类声纹信息，所述鸟类信息包括所述鸟类声纹信息以及鸟类种类；
8.s2、接收前端检测装置发送的声纹信息以及鸟类位置信息，通过所述深度学习网络分离并识别所述声纹信息中的鸟类声纹信息，得到对应的鸟类种类；
9.s3、根据所述鸟类种类向所述鸟类数据库进行查询，根据查询结果生成对应所述鸟类种类的驱离策略；
10.s4、根据所述鸟类位置信息向多个不同位置分布的分布式驱鸟器中距离该位置最近的一个所述分布式驱鸟器发送所述驱离策略，由所述分布式驱鸟器根据所述驱离策略进行驱鸟。
11.为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
12.一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟终端，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
13.s1、根据预先采集鸟类信息建立鸟类数据库，并基于鸟类数据库训练深度学习网络，使得所述深度学习网络能够分离并识别鸟类声纹信息，所述鸟类信息包括所述鸟类声
纹信息以及鸟类种类；
14.s2、接收前端检测装置发送的声纹信息以及鸟类位置信息，通过所述深度学习网络分离并识别所述声纹信息中的鸟类声纹信息，得到对应的鸟类种类；
15.s3、根据所述鸟类种类向所述鸟类数据库进行查询，根据查询结果生成对应所述鸟类种类的驱离策略；
16.s4、根据所述鸟类位置信息向多个不同位置分布的分布式驱鸟器中距离该位置最近的一个所述分布式驱鸟器发送所述驱离策略，由所述分布式驱鸟器根据所述驱离策略进行驱鸟。
17.本发明的有益效果在于：本发明根据鸟类声纹识别不同的鸟类种类，并根据种类的不同生成对应的驱离策略，同时根据鸟类位置选取多个不同位置分布的驱鸟器中距离最近的一个执行驱离策略，避免了对于所有鸟类均采用一种驱离策略以及驱离设备位置固定导致鸟类的驱离产生的适应性，同时更具针对性，保障了驱鸟的有效性的同时也提高了驱鸟效果。
附图说明
18.图1为本发明实施例的一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟方法的流程图；
19.图2为本发明实施例的一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟终端的结构图；
20.图3为本发明实施例的一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟终端的部分结构示意图；
21.标号说明：
22.1、一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟终端；2、处理器；3、存储器。
具体实施方式
23.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
24.请参照图1，一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟方法，包括步骤：
25.s1、根据预先采集鸟类信息建立鸟类数据库，并基于鸟类数据库训练深度学习网络，使得所述深度学习网络能够分离并识别鸟类声纹信息，所述鸟类信息包括所述鸟类声纹信息以及鸟类种类；
26.s2、接收前端检测装置发送的声纹信息以及鸟类位置信息，通过所述深度学习网络分离并识别所述声纹信息中的鸟类声纹信息，得到对应的鸟类种类；
27.s3、根据所述鸟类种类向所述鸟类数据库进行查询，根据查询结果生成对应所述鸟类种类的驱离策略；
28.s4、根据所述鸟类位置信息向多个不同位置分布的分布式驱鸟器中距离该位置最近的一个所述分布式驱鸟器发送所述驱离策略，由所述分布式驱鸟器根据所述驱离策略进行驱鸟。
29.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明根据鸟类声纹识别不同的鸟类
种类，并根据种类的不同生成对应的驱离策略，同时根据鸟类位置选取多个不同位置分布的驱鸟器中距离最近的一个执行驱离策略，避免了对于所有鸟类均采用一种驱离策略以及驱离设备位置固定导致鸟类的驱离产生的适应性，同时更具针对性，保障了驱鸟的有效性的同时也提高了驱鸟效果。
30.进一步地，所述鸟类信息还包括食物链数据；
31.所述步骤s3具体包括：
32.s31、根据所述鸟类种类向所述鸟类数据库进行查询，获取对应的食物链数据，根据所述食物链数据获取所述鸟类种类的天敌信息；
33.s32、根据所述天敌信息获取对应的驱离音频，生成播放所述驱离音频的驱离策略；
34.所述步骤s4具体为：
35.根据所述鸟类位置信息向多个不同位置分布的分布式驱鸟器中距离该位置最近的一个所述分布式驱鸟器发送所述驱离策略，由所述分布式驱鸟器对所述驱离策略中的驱离音频进行播放。
36.由上述描述可知，本发明根据识别到鸟类中类的食物链寻找其天敌信息，选用其天敌的叫声音频来对其进行惊吓驱离，且每次驱离均根据鸟类位置调用最近的分布式驱鸟器进行播放，避免每次驱离的音频相同，以及避免每次声源均在同一位置，从而降低鸟类适应的可能。
37.进一步地，所述步骤s31具体为：
38.根据所述鸟类种类向所述鸟类数据库进行查询，获取对应的食物链数据，根据所述食物链数据判断所述鸟类种类是否存在天敌，若所述鸟类不存在天敌，则所述天敌信息为无，否则获取所述鸟类种类的天敌信息，若所述鸟类种类存在一种以上的天敌，则随机获取其中一种天敌信息；
39.所述步骤s32具体为：
40.判断所述天敌信息是否为无，若是则获取枪炮声作为驱离音频，否则根据天敌信息获取对应的物种叫声作为驱离音频，生成播放所述驱离音频的驱离策略。
41.由上述描述可知，在数据库中查询到鸟类的食物链数据后，进行判断，若鸟类种类属于猛禽，无天敌，则选用枪炮声作为驱离音频，若鸟类天敌较多则最忌选取一种作为驱离音频，使每种鸟类均能找到对应的驱离音频，且对同一鸟类采用随机的天敌音频，减少鸟类适应的可能。
42.进一步地，所述步骤s3还包括步骤：
43.s33、向光感装置获取实时日照强度信息，若日照强度大于预设阈值则获取日照方向信息，并在所述驱离策略中加入光驱离策略，所述光驱离策略内包含所述鸟类位置信息以及日照方向信息；
44.所述步骤s4具体为：
45.根据所述鸟类位置信息向多个不同位置分布的分布式驱鸟器中距离该位置最近的一个所述分布式驱鸟器发送所述驱离策略，由所述分布式驱鸟器对所述驱离策略中的驱离音频进行播放，并根据所述光驱离策略中的所述鸟类位置信息和所述日照方向信息调整反光扇片的角度，使得反光扇片将太阳光向鸟类位置反射进行光驱鸟。
46.由上述描述可知，在太阳光充足的情况下，在采用天敌叫声进行驱离的同时，还使用光驱离策略，通过反光惊吓鸟类驱使其离开，进一步提高了驱鸟效果。
47.进一步地，还包括步骤：
48.s5、获取各个所述分布式驱鸟装置的设备状态信息并显示，接受用户的操作请求，向所述操作请求指定的所述分布式驱鸟装置发送模式调整请求，由所述分布式驱鸟装置根据所述模式调整请求，以在白天和黑夜模式间进行切换，在所述黑夜模式时所述分布式驱鸟装置将忽略所述光驱离策略。
49.由上述描述可知，工作人员可以根据设备状态和使用需求，对分布式驱鸟设备在白天和黑夜模式间进行切换，从而启用或关闭光驱鸟功能，更加适用于用户需求。
50.请参照图2，一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟终端1，包括处理器2、存储器3以及存储在所述存储器3中并可在所述处理器2上运行的计算机程序，所述处理器2执行所述计算机程序时实现以上实施例一中的步骤。
51.请参照图1，本发明的实施例一为：
52.一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟方法，包括步骤：
53.s1、根据预先采集鸟类信息建立鸟类数据库，并基于鸟类数据库训练深度学习网络，使得所述深度学习网络能够分离并识别鸟类声纹信息，所述鸟类信息包括所述鸟类声纹信息、鸟类种类以及食物链数据。
54.本实施例中，我们预先对变电站周边进行了实地调研，记录可见的鸟的鸟类种类、数量、形貌特征、鸟类声纹信息、习性规律、繁殖周期、鸟巢习性、种群关系以及食物链数据等，并基于以上数据建立鸟类数据库。在建立好的鸟类数据库基础上，我们使用数据库中的鸟类声纹信息和对应的鸟类种类信息训练深度学习网络，从而实现对鸟类鸣叫声的快速识别、分离。且根据调研结果对变电站建立分布式驱鸟装置，确定具体安装位置和数量，使驱鸟设备的利用率最大化，降低成本，达到节能增效的目的。
55.其中，本实施例中对我省的鸟类声纹信息进行了采集。我省鸟类繁多,已记录到的种类多达557种，也就是说，在我国自然分布的鸟类中，有超过40％的鸟种在我省的野外可以见到。
56.本次主要针对557种我省常见鸟的声音，尤其是我省各变电站常见筑巢鸟类进行特点标注。声音的来源有网络、已落成变电站项目现场采集、各花鸟市场现场采集。根据不同的鸟类收集不少于500段语音进行标注，增加鸟类声纹识标的成功率。要求达到在现场环境下15米范围内识别率不低于95％。
57.s2、接收前端检测装置发送的声纹信息以及鸟类位置信息，通过所述深度学习网络分离并识别所述声纹信息中的鸟类声纹信息，得到对应的鸟类种类。
58.本实施例中，我们通过高敏感声音识别元件捕捉安装环境中声响，通过深度学习算法识别、分离出背景噪声中的鸟类鸣叫，并识别鸟鸣声所属的鸟类种类，以及通过雷达获取鸟鸣声来源。
59.s3、根据所述鸟类种类向所述鸟类数据库进行查询，根据查询结果生成对应所述鸟类种类的驱离策略；
60.所述步骤s3具体包括：
61.s31、根据所述鸟类种类向所述鸟类数据库进行查询，获取对应的食物链数据，根
据所述食物链数据获取所述鸟类种类的天敌信息；
62.所述步骤s31具体为：
63.根据所述鸟类种类向所述鸟类数据库进行查询，获取对应的食物链数据，根据所述食物链数据判断所述鸟类种类是否存在天敌，若所述鸟类不存在天敌，则所述天敌信息为无，否则获取所述鸟类种类的天敌信息，若所述鸟类种类存在一种以上的天敌，则随机获取其中一种天敌信息。
64.本实施例中，我们根据鸟类种类进行查询，得到鸟类的天敌信息，从而针对性地执行驱离策略。例如识别到鸟类种类为麻雀，在数据库中查询到其天敌信息为雀鹰、伯劳鸟等，而对于鹰隼之类的猛禽，则可能没有天敌，则天敌信息为无。
65.s32、根据所述天敌信息获取对应的驱离音频，生成播放所述驱离音频的驱离策略；
66.所述步骤s32具体为：
67.判断所述天敌信息是否为无，若是则获取枪炮声作为驱离音频，否则根据天敌信息获取对应的物种叫声作为驱离音频，生成播放所述驱离音频的驱离策略。
68.本实施例中，对于上述如麻雀等天敌较多的鸟类，那么我们可以从中随机选取一种，例如鸟类种类为麻雀时，可能随机选取到雀鹰则获取雀鹰的叫声作为驱鸟音频；而对于天敌信息为无的，则选取枪炮声作为驱离音频。
69.所述步骤s3还包括步骤：
70.s33、向光感装置获取实时日照强度信息，若日照强度大于预设阈值则获取日照方向信息，并在所述驱离策略中加入光驱离策略，所述光驱离策略内包含所述鸟类位置信息以及日照方向信息；
71.本实施例中，我们根据光照强弱情况，来确定是否制定光驱离策略。在日照强烈时自动生成光驱离策略。同时，也能够根据后文中的模式调整请求，在夜晚通过预设的闪光装置来进行驱鸟。
72.所述光驱鸟法的原理，是根据鸟类畏光、恐色的习性利用光学原理达到驱鸟目的。通过加装闪光装置和反光板，产生变化光源，使鸟类无法在附近正常活动，增强驱鸟效果。
73.拟声驱鸟的原理，是对不同类型的鸟类发出不同驱鸟声音，使鸟类不易适应，进一步提升驱鸟效果。
74.本实施例中还增加了超声波驱鸟脉冲驱鸟策略，超声波脉冲驱鸟则是通过超声波脉冲干扰刺激鸟类神经系统、生理系统，使其生理紊乱，但又不伤害鸟类。
75.本发明通过多种驱鸟原理相结合，实现效果叠加缺陷互补的作用，增强了驱鸟效果。
76.s4、根据所述鸟类位置信息向多个不同位置分布的分布式驱鸟器中距离该位置最近的一个所述分布式驱鸟器发送所述驱离策略，由所述分布式驱鸟器根据所述驱离策略进行驱鸟。
77.所述步骤s4具体为：
78.根据所述鸟类位置信息向多个不同位置分布的分布式驱鸟器中距离该位置最近的一个所述分布式驱鸟器发送所述驱离策略，由所述分布式驱鸟器对所述驱离策略中的驱离音频进行播放，并根据所述光驱离策略中的所述鸟类位置信息和所述日照方向信息调整
反光扇片的角度，使得反光扇片将太阳光向鸟类位置反射进行光驱鸟。
79.本实施例中，我们采取就近加随机策略启动分布式部署的分布式驱鸟设备，以达到驱鸟效果的长久性、有效性。通过播放驱离音频对鸟类进行驱离，且驱鸟设备配置有可旋转的反光扇片，在日照强烈时，利用强烈的反光惊吓鸟类，日照较弱时关闭，此时太阳能电池输出功率弱，用以节约电能。
80.s5、获取各个所述分布式驱鸟装置的设备状态信息并显示，接受用户的操作请求，向所述操作请求指定的所述分布式驱鸟装置发送模式调整请求，由所述分布式驱鸟装置根据所述模式调整请求，以在白天和黑夜模式间进行切换，在所述黑夜模式时所述分布式驱鸟装置将忽略所述光驱离策略。
81.本实施例中，我们汇集各个分布式驱鸟设备的状态信息，如电池电量、模块自检、工作模式等，并可人工设置新型驱鸟设备的工作模式，包括手动调节工作模式，在白天、黑夜模式进行切换，保证在鸟害高发季节达到最大驱鸟效果。
82.在开启白天模式时，若检测到光照较弱，则开启闪光装置来进行光驱鸟。此外，在分布式驱鸟设备上还增加了用以驱鸟的超声波脉冲装置，通过模式调整请求还可以开启和关闭该超声波脉冲装置。
83.此外，以下对实现拟声驱鸟的部分代码进行展示：
84.85.86.87.88.89.90.91.92.[0093][0094]
请参照图2和图3，本发明的实施例二为：
[0095]
一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟终端1，包括处理器2、存储器3以及存储在所述存储器3中并可在所述处理器2上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上实施例一中的步骤。
[0096]
此外，本实施例中，所述一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟终端还包括电源模块以及若干接口，如图3所示，所述接口包括hdmi接口、vga接口、6个usb接口、2个rj45接口以及3个com接口。
[0097]
综上所述，本发明提供的一种基于鸟类声纹特征的变电站分布式驱鸟方法与终端，根据鸟类声纹识别不同的鸟类种类，并根据种类的不同生成对应的驱离策略，包括播放天敌叫声与光驱鸟。根据鸟类位置选取多个不同位置分布的驱鸟器中距离最近的一个执行驱离策略，同时根据不同的鸟类播放不同的天敌叫声，且结合光驱鸟对鸟类进行驱离，避免了对于所有鸟类均采用一种驱离策略以及驱离设备位置固定导致鸟类的驱离产生的适应性，同时更具针对性，保障了驱鸟的有效性的同时也提高了驱鸟效果。
[0098]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。