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本文转自:央广网央广网北京2月6日消息 春回大地|AI巧解围飞鸟喜迎春】央广网北京2月6日消息春回大地 , 候鸟北飞 。
在茫茫无边的草原 , 鸟儿们以何为家?
答案在为千家万户输送电路的输电线路杆塔上 。 杆塔上的人工鸟巢让昔日的“冤家”——输电网和鸟类和谐相处 , 这场矛盾的化解离不开中国科学院自动化研究所(以下简称自动化所)及其孵化公司方寸知微研究人员研发的AI技术 。
“鸟类筑巢和活动给电网带来短路、断路威胁 , 研究人员曾多次深入一线调研若尔盖县跳闸严重线路 , 对沿线鸟类分布、活动特点进行记录 , 目标是让电网的建设可以兼顾发展和保护的目标 。 ”自动化所副研究员及方寸知微CEO冷聪博士介绍 。
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猎隼唐军/摄
让人头疼的“危险份子”
若尔盖位于四川阿坝藏族羌族自治州 , 以湿地草原、湖泊、沼泽为主 , 优渥的自然环境也使这里成为全球生物心仪的热门栖息地之一 。
有吃有喝的若尔盖唯独缺乏高大树木 , 这让想要筑巢繁衍的鸟儿们犯了难 。 穿过若尔盖的输电线路杆塔也成为鸟儿们定居筑巢的首选之地 。 然而随着鸟儿们在输电线路上的活动扩大和筑巢增多 , 两者之间的矛盾也日益凸显 。
据不完全统计 , 仅2020-2022年间 , 阿坝电网110千伏及以上线路 , 共计发生涉鸟故障19次 , 其中鸟巢类故障6次 , 鸟粪类故障13次 , 鸟类活动对输电线路的影响仅次于雷击 。
面对鸟类对输电线路造成的隐患 , 过去主要采用防鸟刺、防鸟针板、高压脉冲驱鸟器等驱离 , 但收效甚微 。 从生态角度考虑 , 鸟儿们的减少 , 导致草原上鼠兔等物种快速繁殖 , 将严重破坏若尔盖草原的生态平衡和自然环境 。
引入AI技术让共享杆塔成为可能
2020年起 , 国网阿坝供电公司提出了“疏堵结合”生态护线爱鸟方式 , 即在全电压等级的输电线路杆塔防护区安装让鸟难以适应且不伤害鸟的新型防鸟设备 , 通过物理占位和主动驱离手段让鸟远离杆塔带电部位 , 减少鸟类活动对线路运行的影响 , 同时在杆塔非防护区配置多种结构的引栖鸟装置和人工鸟巢 , 以“疏”的方式为不同种群鸟类提供适宜的栖息空间 。
然而 , 深入推行“疏堵结合”生态护线爱鸟工作、保护草原生物多样性也对人们全方位了解当地鸟类的种类、数量、栖息方式提出了更高的要求 。 若尔盖有鸣禽、猛禽、涉禽、游禽等不同的鸟类种群 , 精准识别各个类目并记录大量鸟类活动信息绝非易事 , 加之当地地处高寒高海拔地区 , 辽阔的湿地环境大大增加了对鸟类活动进行实时监测与分析的任务难度 。 这场生态保护行动 , 亟需更加科学专业的技术力量提供智力支撑 。
不久前 , 自动化所和方寸知微的科研人员加入国网阿坝供电公司的“护线爱鸟”行动 , 依托自动化所的轻量化人工智能技术(TinyAI) , 在若尔盖草原开展无人机AI自适应巡检 , 达成无人机巡检的智能化和自主化 。 这一实践将实现对鸟类数据进行多角度全方位采集和算法模型轻量化处理 , 高质量捕捉草原鸟类活动状态 , 识别鸟类种群 , 进而开展更加多元的智能分析,提升鸟防装备信息化水平 , 助力推动输电线路与鸟类“邻里”间的生态平衡 。
2022年11月 , 研究人员冒着风雪 , 带着设备 , 走遍180公里的若尔盖湿地保护区 , 只为一件事——摸清涉鸟故障频发的10千伏若阿线、黑上线和110千伏若真线上鸟类栖息现状 。 为人工智能技术在这片草原上的“起飞”做足准备 。