[發明專利]基于參數自動尋優的聲光誘導式豎縫魚道集誘魚系統

在審

• 申請號: 202211452322.0
• 申請日: 2022-11-21
• 公開（公告）號: CN115748620A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 周俊偉;李玉林;馬殿光;邢巖;肖山民;李華國;紀超;段宇;于廣年;呂彪
• 申請（專利權）人: 交通運輸部天津水運工程科學研究所
• 主分類號: E02B8/08
• 分類號: E02B8/08;H05B47/10;A01K79/02
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

本發明公開了一種基于參數自動尋優的聲光誘導式豎縫魚道集誘魚系統，包括豎縫魚道和聲光信號采集控制系統，在豎縫魚道的每一個豎縫通道下沿均安裝有聲光誘魚組件，聲光誘魚組件發出信號方向相同，朝向下游；在豎縫魚道的進、出口處各設置有一個魚類識別與計數裝置的探測器，在豎縫魚道的進口處設置有聲光背景采集器，聲光信號采集控制系統以單組試驗時長為單位遍歷尋優范圍內的所有參數組合、以過魚成功率最大為標準尋優得到聲光誘魚組件的最優工作參數并控制聲光誘魚組件在最優參數條件下長期穩定工作。本發明在發揮傳統豎縫魚道流態構造優勢的基礎上，利用聲音誘魚技術和魚類的趨光性，基于參數自動尋優控制聲光誘導，能夠提高魚道過魚效率。

技術領域

本發明屬于水利工程技術領域，具體為基于參數自動尋優的聲光誘導式豎縫魚道集誘魚系統。

背景技術

水電樞紐需要攔河建壩，導致魚類正常的洄游產卵通道被切斷，設置魚道是對這一現象進行生態補償的主要手段之一。傳統魚道設計往往重在研究構造魚類喜歡的水流條件以期達到誘魚洄游的目的。但是，傳統的魚道例如豎縫魚道僅僅通過水流條件的構造對魚類的吸引力有限，魚類往往會在池室中徘徊不前或者返回下游，不能達到理想的過魚成功率。因此魚道設計需開拓新手段，改進設計。

利用聲音誘魚技術和魚類的趨光性誘魚是目前集誘魚技術的新興方向。但是，傳統的聲光信號誘魚存在上下游光源、聲源相互干擾的問題，為了保持誘導方向的一致性，需要間斷啟閉上下游聲光信號，有效誘魚時間短。此外，無論是光學誘魚還是聲學誘魚，只有控制聲光信號參數為一個合理的優值才能成功大量誘魚。過強的光照和不恰當的聲音信號則會驅離魚類。這使得同時使用聲、光、流信號誘導魚類存在困難。合理利用聲光信號提升魚道過魚成功率的措施仍需進一步優化。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題，在發揮傳統豎縫魚道流態構造優勢的基礎上，利用聲音誘魚技術和魚類的趨光性提供一種基于參數自動尋優的聲光誘導式豎縫魚道裝置，能夠提高魚道過魚效率。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種基于參數自動尋優的聲光誘導式豎縫魚道集誘魚系統，包括豎縫魚道和聲光信號采集控制系統，所述豎縫魚道被多道豎縫翼墻分隔成多個池室，在每一個豎縫通道下沿均安裝有聲光誘魚組件，所述聲光誘魚組件發出信號方向相同，朝向下游；在所述豎縫魚道的進、出口處各設置有一個魚類識別與計數裝置的探測器，在所述豎縫魚道的進口處設置有聲光背景采集器，所述聲光信號采集控制系統設置有信號分析與控制組件和電源組件，所述信號分析與控制組件設有信號控制器和數據分析器，所述信號控制器實時地向每個所述聲光誘魚組件發出光強、角度、振幅、頻率信號，其中光強等于背景光強加相對光強，振幅等于背景噪音振幅加附加振幅，背景光強和背景噪音是由所述聲光背景采集器實時獲得的，相對光強、角度、頻率和附加振幅是由所述數據分析器以單組試驗時長為單位遍歷尋優范圍內的所有參數組合、以過魚成功率最大為標準尋優得到的，所述聲光誘魚組件在所述信號控制器和所述數據分析器的協同合作下，保持在最優參數條件下穩定工作。

所述聲光誘魚組件的主體設置在膠囊型艙室內，所述艙室設有弧形透明玻璃罩，所述聲光誘魚組件的主體設有LED燈和擬聲震動裝置，所述LED燈和擬聲震動裝置安裝在一個弧形殼體上，所述弧形殼體轉動安裝在支撐軸上，所述支撐軸固裝在底板上，在所述底板上設有兩根由弧形齒條構成的導軌，所述導軌位于所述弧形殼體的外側，二者通過壓緊結構連接，在所述弧形殼體內設有與所述導軌內側嚙合的主動齒輪，所述主動齒輪由電機驅動，所述電機固裝在所述弧形殼體內，所述電機由所述信號控制器控制；在所述LED燈和所述擬聲震動裝置前面封蓋有毛玻璃片。

所述壓緊結構包括固定在所述弧形殼體頂部的導桿，所述導桿穿過兩根導軌之間的空隙，在所述導桿上套裝有活動壓板，在所述導桿頂部固定有背板，在所述背板和所述活動壓板之間夾壓有彈簧，在所述活動壓板上連接有四個從動齒輪，所述從動齒輪一側兩個，兩側的從動齒輪分別與兩根導軌的外側嚙合。

在所述底板下方設有與其垂直固接的漏水探測針，所述漏水探測針與所述信號控制器連接。