Boulder Imaging公司开发了一种人工智能（AI）辅助的视觉系统，该系统有助于保护鸟类免受风电场涡轮机风扇叶片的伤害。该系统被称为IdentiFlight，它结合了相机和AI算法，可以探测、跟踪和预测鸟的飞行路径，并在必要时暂时限制风力发电涡轮机的活动，以便风电场附近的鸟类可以安全地飞越危险区域。

风能设施通常由几个类似风车的大型结构组成，这些结构利用风能为巨大的涡轮机风扇叶片提供动力进行发电。风力涡轮机发电目前只占总发电量的一小部分：根据美国能源信息署的数据，2022年风力涡轮机发电量仅占美国总发电量的10%略多一点；但在清洁能源行业中，风力发电是一个不断增长的细分市场。事实上，美国能源信息署预测，风力发电量将从2023年的4300亿千瓦时增长到2025年的4760亿千瓦时，增长率达11%。

但不幸的是，风力涡轮机叶片对鸟类来说可能比较危险。例如，美国国家奥杜邦学会（Audubon society，美国一个保护野生动物和其他自然资源的团体）2020年的一份报告估计，每年有14,000-679,000只鸟类因与涡轮机风扇叶片碰撞而死亡。 

虽然其中大多数是较小的鸟类，如鸣禽，但受影响群体第二大的鸟类是猛禽，其中包括鹰、鸢和秃鹰等濒危物种。

例如，2014年，Duke Energy公司发现自己违反了《美国候鸟条约法》，因为其在怀俄明州Glenrock的“世界之巅”风电场（因位于金雕筑巢的高山脊附近而得名），多只鹰在与风力涡轮机叶片的碰撞中丧生。作为与美国政府达成的和解协议的一部分，Duke Energy公司开始与Boulder Imaging公司合作，并在这个风电场对IdentiFlight视觉探测系统进行了β测试。

机器视觉和AI解决方案的工作原理

IdentiFlight探测系统由一个或多个工作站组成，这些工作站由网络连接在一起，并连接到风电场的控制服务器。

Boulder Imaging公司销售总监Joey Nesbitt表示，每个IdentiFlight工作站都是一个独立的单元，由相机和一台安装了AI软件的计算机组成，工作站可以探测和识别在距离其1.3km远处飞行的鸟类，探测准确率为99%。

Nesbitt说：“我们公司开发了硬件、软件和神经网络。我们的技术也获得了专利。我们自己不制造相机，而是从顶级的相机和镜头制造商那里获得系统组件。”

每个工作站由8台固定位置的宽视场工业相机和两台可移动的高分辨率立体相机组成，这些相机安装在6m高（或更高，取决于地形）的撑杆的顶部。相机与位于工作站单元底部控制柜中的计算机相连。

通常，会有几个IdentiFlight探测工作站部署在风电场周围，每个工作站通常可以覆盖至少一个涡轮机机组。Nesbitt介绍说，所有的工作站都以无线连接或光纤网络连接的方式联网，并且能够与基站服务器通信。基站服务器通常位于风电场的运营管理大楼内，并接入到风电场的监控和数据采集（SCADA）网络中。

固定位置的相机可以探测到相机视场所覆盖的空中范围内的飞行物体；来自这些相机的图像数据，可以用来确定飞行物体是鸟还是其他什么。如果物体被识别为鸟类，高分辨率立体相机就会旋转和移动来跟踪鸟类，从而帮助识别这种鸟类属于哪个具体的物种。

IdentiFlight探测系统结合了机器视觉技术和Boulder Imaging公司开发的卷积神经技术，对相机捕捉到的图像数据进行处理，不仅可以识别出鸟类，而且如果它是鹰等指定保护物种，该系统还会预测这只鸟的速度和飞行路径。如果系统确定鸟类的飞行路径可能会与涡轮机叶片发生碰撞，则系统会向风电场的SCADA网络发送消息，从而限制涡轮机叶片的运行，直到鸟类安全通过该区域。

通过实时做出鸟类识别和涡轮机运行建议，该检测系统不仅大大减少了鸟类死亡，而且由于可以对涡轮机运行进行精准限制，而不必关闭整个风电设施，从而降低了能源生产损失。

Duke Energy检测系统的扩展应用

IdentiFlight探测系统证明了它的可行性。事实上，根据Duke Energy公司和Boulder Imaging公司的数据，Duke Energy公司最初在β测试中使用了4个IdentiFlight探测站，而现在有48个工作站覆盖了该风电场所有110台风力发电机组。

2019年，致力于保护猛禽的非营利组织Peregrine Fund与环境咨询服务公司Western EcoSystems Technology和美国地质调查局合作，对“世界之巅”风电场设施进行了一项自主的独立研究。该研究表明，随着IdentiFlight探测系统的加入，鹰因碰撞风力涡轮机叶片而死亡的数量大约下降了82%。

目前，已有341个IdentiFlight探测系统部署到了五大洲的九个国家。根据Boulder Imaging公司的数据，这些系统总计已经识别出220多万只受保护的鸟类。

（文章来源于互联网，如有侵权请联系删除）