Language: 简体中文 English

官方微信

奖励推广
首页 科技成果评价与推广

鱼道智能化生态监控系统

2025-07-18    

一、技术简介

(一)技术原理本成果为鱼道高效过鱼服务,按照综合化、自动化、智能化理念设计研发,是一套功能完整的软硬件系统。本成果将影响鱼道过鱼条件的设施设备纳入监控范围,数据量丰富。本成果应用人工智能技术,建设丰富的鱼类图片数据集,实现过鱼计数和种类自动识别。本成果开发了一种在浑浊水域环境下用于识别鱼类及过鱼计数的水上拍摄装置,解决了浑浊水质环境下的过鱼图像清晰拍摄问题。本成果解决了鱼道补水阀门开度与补水流量关系问题,并提出了更优化的阀门结构方案,改善了鱼道内水流环境,为鱼类洄游创造更优的条件。本成果通过采集大量过鱼数据和鱼道运行数据,分析过鱼条件,科学管理鱼道运行数据和过鱼数据,通过调节控制鱼道附属设备的工作状态来改善鱼道内外水流环境和导诱鱼环境,不断提高过鱼效果。

(二)技术特点本成果将影响鱼道过鱼条件的设施设备纳入监控范围,采集的数据全面,经过长期运行和大量的数据积累,将为智能化分析运行提供足够的数据,能不断改善运行性能。过鱼种类自动识别正确率达到88%以上。

(三)解决的具体问题本系统应用后,监控范围全面,能够全工况适应鱼道运行环境。过鱼信息采集由十几年来的数量统计阶段,提升到种类识别阶段。

二、主要技术指标

本成果将影响鱼道过鱼条件的设施设备纳入监控范围,采集的数据全面,经过长期运行和大量的数据积累,将为智能化分析运行提供足够的数据,能不断改善运行性能。目前,在已知稳定运行的应用项目中,过鱼种类自动识别正确率达到88%以上,部分项目超过95%。本成果通过优化调节阀阀芯的通流形状,使调节阀的通流量提升了15.9%,阻力损失减少了43%,同时减少了调节阀小流量调节的死区,解决了常规调节阀在鱼道重力自流补水管中调节流量时出现的振动噪声大、流量调节范围小的问题。本成果可以节省运行成本,每年节约鱼道运行成本约50万元。本成果获得发明专利1项,实用新型专利2项,软著4项。经技术鉴定本成果整体达到国际领先水平。

三、社会经济效益、应用情况及适用范围

1社会经济效益:本项目成果能准确的识别鱼类在鱼道中的洄游,自动捕捉过鱼图像,自动识别过鱼种类,自动记录过鱼数量,为鱼道过鱼效果评估获得了第一手数据。本成果对使用单位能产生一定的经济效益。以岷江犍为航电枢纽工程为例,本成果设备价格约350万元/套,2022年4月开始运行,已经运行2年。应用本成果后,运行单位每年可以节约鱼道运行成本约50万元。使用单位无销售任务,不新增销售额。

2)应用情况:本成果在岷江犍为航电枢纽工程、土谷塘航电枢纽工程、多布水电站、兴隆水利枢纽等水利水电已经推广应用,部分项目已经产生满意的效果。1.岷江犍为航电枢纽工程应用岷江犍为航电枢纽工程鱼道按本成果全新建设,从2022 年4 月开始投入运行,已经安全稳定运行超过2年半,过鱼种类识别率达到95%以上,满足工程实际运行的需求。2. 土谷塘航电枢纽工程应用土谷塘航电枢纽工程鱼道智能化生态监控系统于2023 年3 月升级改造,系统稳定运行,过鱼识别效果理想。在2023 年3 月~2024 年11 月期间,鱼道智能化生态监控系统正常运行超过1 年半。正确识别率超过89%。

3)适用范围:本成果适用于所有的水利水电工程的鱼道中,可以在新建鱼道工程中应用本成果,也可以在鱼道升级改造项目中应用本成果或部分成果。本成果有相对标准化的技术方案,也能根据实际项目的特点而进行适应性调整,可以全部或部分应用,灵活性高,更贴合应用单位需求,市场竞争力强大。目前已经在岷江犍为航电枢纽工程、土谷塘航电枢纽工程、多布水电站、马岭水利枢纽工程、阿尔塔什水利枢纽工程、兴隆水利枢纽等多个项目中进行实际应用,其中包含新建项目和升级改造项目。本成果项目地点分布广,常规电气设备、传感设备、计算机设备能够正常工作的环境,本成果都能应用,受地域和自然环境的限制不大。

四、技术图片

 

 

 

 

 

 

 

 

 


五、其他

技术持有单位:中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司,易科捷(武汉)生态科技有限公司,西安理工大学

技术联系人:甘磊四级技术专家139788552900771569933515163247@qq.com