0前言
许多鸟在输电线路杆塔活动从而引起线路跳闸［1］，歇息时大量排放粪便，会污染绝缘子，降低绝缘子串外绝缘强度，在空气潮湿、大雾天气时容易发生闪络。某些鸟体形较大，翅膀展开以后更大，在线路附近飞行时，可能造成相间短路或单相接地故障。当前，输电线路鸟害故障已经是一种常见的故障类型。以下介绍一套防鸟害系统。
1设计方案
装置分为2个部分，一个部分是安装在杆塔上的的鸟类活动采集和驱赶装置，另外一部分是数据处理分析软件。对安装在杆塔上的鸟类活动信息采集装置，由于其兼有驱鸟的功能，采用以多普勒雷达探测为主，声音探测为辅的鸟类探测方法。以声、光、电相结合的方式进行驱鸟。并利用现代2G通信技术对鸟类活动情况数据进行传输。对于数据处理分析软件部分，利用现代数据库技术进行存储。对数据按不同时间段(年、月、周、日)进行统计分析，把分析结果以图标的形式提供给相关工作人员，用来辅助制定防鸟措施。装置主要分成4个模块:智能芯片模块，鸟类探测模块，鸟类驱赶模块和数据传输模块。整个装置在智能芯片的驱动下，以多普勒雷达检测的方式为主要探测手段，以声音检测为辅助探测手段。对探测到鸟类活动情况进行记录并利用2G通信技术进行传输，同时利用声、光、电相结合的方式对靠近的鸟类进行驱赶。
2装置的工作原理
2.1鸟类探测模块
鸟类探测模块以多普勒雷达为主，声音探测为辅，对鸟类的活动进行探测。多普勒雷达是应用电磁波的多普勒效应进行工作的雷达设备，其工作原理是以多普勒效应为基础，将微波收、发设备相结合形成探测器［3］。微波的波长约在1mm～1000mm之间，因此这种微波极易被反射。微波信号遇到动态的物体反射后会发生多普勒效应，即经反射后的微波信号与发射波信号的频率会发生微小的偏离，此时被认为有物体闯入雷达探测区域。考虑到不同鸟类体型的大小、生活习性也会不同，以及输电杆塔的基本构造，再依据实地考察的结果，此装置中的多普勒雷达模块至少需要达到15～30米的检测半径，才能实现全方位检测输电杆塔。目前通过改进相关技术，已经研制出有效的检测半径为15米(0.1㎡的物体以1m/s的速度移动)，并有希望通过更深入的的技术改进争取达到20米到30米的检测半径。声音探测主要通过鸟类的叫声和在塔上落脚时与杆塔接触时发出的声音来判断其飞来的方向是否对输电线路造成影响。声音探测主要针对雷达检测的盲区或在雷达探测范围内，但可能对输电线路不会造成影响的鸟类的识别。通过2组拾音器收集声音并进行识别，判断出鸟类靠近杆塔的具体方向，辅助雷达探测鸟类的活动。
2.2鸟类驱赶模块
鸟类驱赶模块主要以发出超声波、高仿真的老鹰、猎枪声和发出强频闪光作为鸟类驱散手段。
2.3数据传输模块
在驱鸟的同时需要把鸟类活动的数据传回中央数据库，可以选择的方案有2G/3G/4G通信技术，考虑到电力杆塔主要安装在野外，当前的3G/4G网络的覆盖范围有限，同时每次需要传输的数据量非常小，在1k以内，2G网络25k的理论带宽已经能够很好的支撑系统运行。并且2G运用的时间长，技术成熟，网络覆盖广，所以选用2G通信技术进行网络传输。
2.4智能芯片模块
智能芯片通过接收雷达传输的信号判断出是否有鸟类在活动，并记录下鸟类的活动次数。同时利用传输模块把活动情况传回中央数据库，当在一定的时间内，多次检测到鸟类活动，就改变超声波频率，然后再次记录鸟类的活动次数。通过若干次的改变频率，以及分析每个频率所对应的鸟类活动的次数可以逐渐选出最适合驱赶鸟的超声波频率来进行驱鸟。
3数据分析处理软件
整个软件采用linux平台，利用现代数据库技术对采集到的数据进行存储，利用数据挖掘技术对数据从不同的维度进行分析，以报表的形式提供给相关人员作为参考。
3.1按时间段分析
鸟类活动引起电力设备故障和时间有很大关系。从历年来看，鸟类种群整体的扩大或者缩小和电力设备鸟害故障的频率有关系［4］。需要从不同的时间段(年、月、周、日)对鸟类的活动进行统计，在历史数据足够多的情况下，甚至可以预测未来的鸟害情况，提前进行有针对性的预防，在某个时间段如果鸟类活动超过预定阀值，就认为附近可能有鸟害正在形成，就需要提醒人工干预。
3.2按地域分析
由于不同的鸟类都有不同的生活习性和环境要求这就形成了鸟害故障的区域分布性，每个鸟类探测装置在安装的时候就已经确定了坐标，同时周围的地形地貌也就确定了。再结合现有的GIS系统的数据，可以对不同地域的鸟类活动进行统计分析。
3.3历史数据分析
统计历年鸟类活动数据，可以间接得出整个地区鸟类种群数目的整体情况，有针对性的做出防鸟害措施。
4结束语
本文介绍了一种新型驱鸟装置，该装置通过多种对鸟类活动信息的收集，能够更大范围检测到的鸟类活动，更清楚的了解鸟类在输电线路附近的活动信息，为驱鸟工作建立了更加有力的基础信息。从而有效的防止了因为鸟类的活动而导致的输电线路故障的发生。
作者：黄双得 单位：云南电网公司昆明供电局
