CN115316316B - 鱼类游泳能力测定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种鱼类游泳能力测定装置。包括：鱼类游泳组件、水流循环组件以及行为观测组件，其中：鱼类游泳组件，用于为鱼类提供目标游泳环境；水流循环组件，与鱼类游泳组件的进水口以及出水口连接，用于为鱼类游泳组件提供循环的水流；行为观测组件，安装在鱼类游泳组件上方，用于观测鱼类的游泳行为，并对游泳行为进行分析，确定鱼类在目标游泳环境下的游泳能力。上述鱼类游泳能力测定装置可以测定鱼类在目标游泳环境中的游泳能力，因此，可以根据测定的鱼类在目标游泳环境中的游泳能力，设计科学合理的过鱼设施，以保证鱼类正常生存和繁衍。

Description

鱼类游泳能力测定装置
技术领域
本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种鱼类游泳能力测定装置。
背景技术
水利水电工程发挥了防洪、发电、航运和水资源配置等综合效益和调控能力同时，也产生了不容忽视的生态问题。高坝大库的建设，破坏了河湖连通性，阻隔了鱼类的天然洄游通道，对鱼类的生存和繁衍造成不可忽视的影响。过鱼设施可在一定程度上恢复鱼类洄游通道，减缓水利工程对河流的阻断影响，科学合理的设计过鱼设施需要充分了解目标鱼类的游泳能力。
现有鱼类游泳能力测定装置大多在进口采用消涡结构，保证鱼类在相对平稳的水流中进行测试，因此导致测定的鱼类的游泳能力不准确。因此，不能根据鱼类的游泳能力设计科学合理的过鱼设施。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种鱼类游泳能力测定装置，旨在解决现有技术中测定的鱼类的游泳能力不准确的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种鱼类游泳能力测定装置，包括：鱼类游泳组件、水流循环组件以及行为观测组件，其中：
鱼类游泳组件，用于为鱼类提供目标游泳环境；
水流循环组件，与鱼类游泳组件的进水口以及出水口连接，用于为鱼类游泳组件提供循环的水流；
行为观测组件，安装在鱼类游泳组件上方，用于观测鱼类的游泳行为，并对游泳行为进行分析，确定鱼类在目标游泳环境下的游泳能力。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，包括：鱼类游泳组件、水流循环组件以及行为观测组件，其中：鱼类游泳组件，用于为鱼类提供目标游泳环境，保证了可以测定鱼类在目标游泳环境中的游泳能力。水流循环组件，与鱼类游泳组件的进水口以及出水口连接，用于为鱼类游泳组件提供循环的水流，保证了鱼类游泳组件中的水流不断，且不需要人工添加水流，节约了水资源。行为观测组件，安装在鱼类游泳组件上方，用于观测鱼类的游泳行为，并对游泳行为进行分析，确定鱼类在目标游泳环境下的游泳能力，保证了确定的鱼类的游泳能力的准确性。上述鱼类游泳能力测定装置可以测定鱼类在目标游泳环境中的游泳能力，因此，可以根据测定的鱼类在目标游泳环境中的游泳能力，设计科学合理的过鱼设施，以保证鱼类正常生存和繁衍。
结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，鱼类游泳能力测定装置，还包括：水动力测定组件，其中：
水动力测定组件，安装在鱼类游泳组件上方，用于测量鱼类游泳组件中的水动力学指标，并将水动力学指标传输至行为观测组件；
行为观测组件，用于基于游泳行为以及水动力学指标之间的关系，确定鱼类在目标游泳环境下的游泳能力。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，鱼类游泳能力测定装置，还包括：水动力测定组件，其中：水动力测定组件，安装在鱼类游泳组件上方，用于测量鱼类游泳组件中的水动力学指标，保证了测量目标游泳环境对应的水动力学指标的准确性。行为观测组件，用于基于游泳行为以及水动力学指标之间的关系，确定鱼类在目标游泳环境下的游泳能力，保证了确定的鱼类在目标游泳环境下的游泳能力的准确性，进而可以设计科学合理的过鱼设施，以保证鱼类正常生存和繁衍。
结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，水流循环组件，包括：进水管、水泵、储水箱以及出水管，进水管的一端与水流循环组件的进水口一端连接，另一端与水泵连接，水泵的另一端与储水箱连接，储水箱的另一端与出水管连接，出水管的另一端与鱼类游泳组件的出水口连接；
水泵，用于调节水流循环组件中的进水流量。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，水流循环组件，包括：进水管、水泵、储水箱以及出水管，进水管的一端与水流循环组件的进水口一端连接，另一端与水泵连接，水泵的另一端与储水箱连接，储水箱的另一端与出水管连接，出水管的另一端与鱼类游泳组件的出水口连接；水泵，用于调节水流循环组件中的进水流量，保证了鱼类游泳组件中的水流不断，且不需要人工添加水流，节约了水资源。且由于水泵可以调节水流循环组件中进水流量，从而可以调节鱼类游泳组件中的水流流速，实现了对目标游泳环境的调节，保证了测定的鱼类在目标游泳环境下的游泳能力的准确性。
结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，目标游泳环境包括湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境，鱼类游泳组件，用于为鱼类提供湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，鱼类游泳组件，用于为鱼类提供湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境，从而可以测定鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境中的游泳能力，进而可以针对鱼类游泳的湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境设计科学合理的过鱼设施，以保证鱼类正常生存和繁衍。
结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，鱼类游泳组件包括：试验腔体、整流组件、起涡组件、第一隔网、第二隔网以及第三隔网，其中：
试验腔体，用于为鱼类提供湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境；
整流组件安装在试验腔体内，靠近试验腔体进水口的一端，用于消除试验腔体进水口处水流的紊动，以生成均匀流速游泳环境；
第一隔网，安装在试验腔体内，且整流组件后；
第二隔网安装在试验腔体内，且第一隔网之后，并基于第一隔网之间的距离，为鱼类提供均匀流速游泳环境；
第三隔网安装在试验腔体内，且第二隔网之后，并基于与第二隔网之间的距离，为鱼类提供湍流游泳环境；
起涡组件，安装在第二隔网后，第三隔网之前，用于在第二隔网和第三隔网之间产生涡旋结构，以生成湍流游泳环境。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，鱼类游泳组件包括：试验腔体、整流组件、起涡组件、第一隔网、第二隔网以及第三隔网，其中：试验腔体，用于为鱼类提供湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境。保证了可以测定鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境的游泳能力。整流组件安装在试验腔体内，靠近试验腔体进水口的一端，用于消除试验腔体进水口处水流的紊动，以生成均匀流速游泳环境，保证了生成的均匀流速游泳环境中水流的平稳。第一隔网，安装在试验腔体内，且整流组件后；第二隔网安装在试验腔体内，且第一隔网之后，并基于第一隔网之间的距离，为鱼类提供均匀流速游泳环境。第三隔网安装在试验腔体内，且第二隔网之后，并基于与第二隔网之间的距离，为鱼类提供湍流游泳环境。起涡组件，安装在第二隔网后，第三隔网之前，用于在第二隔网和第三隔网之间产生涡旋结构，以生成湍流游泳环境。上述鱼类游泳组件可以同时为鱼类提供湍流游泳环境和均匀流速游泳环境，从而可以实现对湍流游泳环境和均匀流速游泳环境中的鱼类行为进行对比，也可以保证测定的鱼类在湍流游泳环境和均匀流速游泳环境中的游泳能力的准确性。
结合第一方面第四实施方式，在第一方面第五实施方式中，起涡组件包括第一导轨、第二导轨、至少两个滑动插槽以及各滑动插槽对应的直径不同、形状不同的起涡柱；其中：
第一导轨，安装在第二隔网与第三隔网之间的试验腔体的侧壁上；
第二导轨，安装在第二隔网与第三隔网之间的试验腔体的底壁上；
各滑动插槽带动相应的起涡柱，在第一导轨或/和第二导轨上滑动，用于调整起涡柱的位置以及方向；
各起涡柱，用于产生不同方向不同尺寸的涡旋结构，以生成湍流游泳环境。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，起涡组件包括第一导轨、第二导轨、至少两个滑动插槽以及各滑动插槽对应的直径不同、形状不同的起涡柱；其中：第一导轨，安装在第二隔网与第三隔网之间的试验腔体的侧壁上，第二导轨，安装在第二隔网与第三隔网之间的试验腔体的底壁上，各滑动插槽带动相应的起涡柱，在第一导轨或/和第二导轨上滑动，用于调整起涡柱的位置以及方向，从而可以实现对起涡柱的位置以及方向，起涡柱，用于产生不同方向不同尺寸的涡旋结构，以生成湍流游泳环境，保证了生成的湍流游泳环境的多样性，保证了测定的鱼类在湍流游泳环境下的游泳能力的准确性。
结合第一方面，在第一方面第六实施方式中，行为观测组件，包括：至少一个拍摄组件以及处理组件，各拍摄组件与处理组件连接，其中：
各拍摄组件，用于拍摄鱼类游泳组件中鱼类的视频和照片，并将拍摄的视频和照片传输至处理组件；
处理组件，用于接收视频和照片，对视频和照片进行识别，确定鱼类的游动轨迹以及鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数；对鱼类的游动轨迹以及鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，确定鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境下的游泳能力。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，行为观测组件，包括：至少一个拍摄组件以及处理组件，各拍摄组件与处理组件连接，其中：各拍摄组件，用于拍摄鱼类游泳组件中鱼类的视频和照片，并将拍摄的视频和照片传输至处理组件，从而可以保证处理组件可以接收到拍摄的鱼类的视频和照片。处理组件，用于接收视频和照片，对视频和照片进行识别，确定鱼类的游动轨迹以及鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数。保证了确定的鱼类的游动轨迹以及鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数的准确性。对鱼类的游动轨迹以及鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，确定鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境下的游泳能力，保证了确定的鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境下的游泳能力的准确性。
结合第一方面第六实施方式，在第一方面第七实施方式中，处理组件，用于对鱼类的游泳轨迹进行分析，确定鱼类分别在湍流游泳环境中对应的第一感应流速和在均匀流速游泳环境中对应的第二感应流速；对鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，分别确定鱼类在湍流游泳环境中对应的第一临界游泳流速和在均匀流速游泳环境中对应的第二临界游泳流速；
根据第一感应流速、第二感应流速、第一临界游泳流速以及第二临界游泳流速之间的关系，确定鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境下的游泳能力。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，处理组件，用于对鱼类的游泳轨迹进行分析，确定鱼类分别在湍流游泳环境中对应的第一感应流速和在均匀流速游泳环境中对应的第二感应流速，保证了确定的第一感应流速以及第二感应流速的准确性。对鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，分别确定鱼类在湍流游泳环境中对应的第一临界游泳流速和在均匀流速游泳环境中对应的第二临界游泳流速，保证了确定的第一临界游泳流速和第二临界游泳流速的准确性。根据第一感应流速、第二感应流速、第一临界游泳流速以及第二临界游泳流速之间的关系，确定鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境下的游泳能力，保证了确定的鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境下的游泳能力的准确性。
结合第一方面第七实施方式，在第一方面第八实施方式中，处理组件，用于对鱼类的游泳轨迹进行分析，分别确定鱼类在湍流游泳环境中以开始调转方向朝上游时，对应的水泵的第一工作频率以及鱼类在均匀流速游泳环境中开始调转方向朝上游时，对应的水泵的第二工作频率；
分别获取水泵在第一工作频率对应的第一水动力学指标以及水泵在第二工作频率对应的第二水动力学指标；
分别对第一水动力指标和第二水动力指标进行计算，确定第一感应流速和第二感应流速。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，处理组件，用于对鱼类的游泳轨迹进行分析，分别确定鱼类在湍流游泳环境中以开始调转方向朝上游时，对应的水泵的第一工作频率以及鱼类在均匀流速游泳环境中开始调转方向朝上游时，对应的水泵的第二工作频率，保证了确定的水泵的第一工作频率以及第二工作频率的准确性。分别获取水泵在第一工作频率对应的第一水动力学指标以及水泵在第二工作频率对应的第二水动力学指标，分别对第一水动力指标和第二水动力指标进行计算，确定第一感应流速和第二感应流速，保证了确定第一感应流速和第二感应流速的准确性。
结合第一方面第七实施方式，在第一方面第九实施方式中，处理组件，用于对鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，分别确定鱼类在湍流游泳环境中发生失稳现象时，对应的水泵的第三工作频率以及鱼类在均匀流速游泳环境中发生失稳现象时，对应的水泵的第四工作频率；
分别获取水泵在第三工作频率对应的第三水动力学指标以及水泵在第四工作频率对应的第四水动力学指标；
分别对第三水动力指标和第四水动力指标进行计算，确定第一临界游泳流速和第二临界游泳流速。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，处理组件，用于对鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，分别确定鱼类在湍流游泳环境中发生失稳现象时，对应的水泵的第三工作频率以及鱼类在均匀流速游泳环境中发生失稳现象时，对应的水泵的第四工作频率，保证了确定的水泵的第三工作频率以及第四工作频率的准确性。分别获取水泵在第三工作频率对应的第三水动力学指标以及水泵在第四工作频率对应的第四水动力学指标；分别对第三水动力指标和第四水动力指标进行计算，确定第一临界游泳流速和第二临界游泳流速，保证了确定的第一临界游泳流速和第二临界游泳流速的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是应用本发明实施例提供的鱼类游泳能力测定装置的结构示意图；
图2是应用本发明另一实施例提供的鱼类游泳能力测定装置的结构示意图；
图3是应用本发明实施例提供的鱼类游泳能力测定装置中的起涡组件的结构示意图；
图4是应用本发明实施例提供的鱼类游泳能力测定装置中的起涡柱的结构示意图；
图5是应用本发明实施例提供的鱼类偏转45°失稳示意图；
图6是应用本发明实施例提供的鱼类倒退1/2体长失稳示意图；
图7是应用本发明实施例提供的鱼类游泳能力测定方法的流程图；
图8是应用本发明实施例提供的起涡柱体竖直排列时鱼类游泳能力测试值结果示意图；
图9是应用本发明实施例提供的起涡柱体水平排列时鱼类游泳能力测试值结果示意图；
图10是应用本发明实施例提供的在均匀流速游泳环境下鱼类游泳能力测试值结果示意图；
图11是应用本发明实施例提供的不同涡柱体直径时鱼类游泳能力测试值结果示意图；
其中：
鱼类游泳组件1；
试验腔体11；
整流组件12；
起涡组件13；
第一导轨131；
第二导轨132；
滑动插槽133；
起涡柱134；
第一隔网14；
第二隔网15；
第三隔网16；
水流循环组件2；
进水管21；
水泵22；
储水箱23；
出水管24；
行为观测组件3；
拍摄组件31；
处理组件32；
水动力测定组件4。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本申请实施例提供了一种鱼类游泳能力测定装置，如图1所示，鱼类游泳能力测定装置，包括：鱼类游泳组件1、水流循环组件2以及行为观测组件3，其中：
鱼类游泳组件1，用于为鱼类提供目标游泳环境。
水流循环组件2，与鱼类游泳组件1的进水口以及出水口连接，用于为鱼类游泳组件1提供循环的水流。
行为观测组件3，安装在鱼类游泳组件1上方，用于观测鱼类的游泳行为，并对游泳行为进行分析，确定鱼类在目标游泳环境下的游泳能力。
具体地，鱼类游泳组件1可以是一个试验腔体，为鱼类提供目标游泳环境，其中，目标游泳环境可以是湍流游泳环境，也可以是均匀流速游泳环境，还可以是其他游泳环境，本申请实施例对目标游泳环境不做具体限定。
水流循环组件2一端与鱼类游泳组件1的进水口连接，为鱼类游泳组件1提供水流，另一端与鱼类游泳组件1的出水口连接，接收从鱼类游泳组件1流出的水流，从而实现鱼类游泳组件1内水流的循环。
行为观测组件3安装在鱼类游泳组件1的上方，观测鱼类在目标游泳环境下的游泳行为，并对鱼类的游泳行为进行分析，根据对鱼类的游泳行为的分析，确定鱼类在目标游泳环境下的游泳能力。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，包括：鱼类游泳组件1、水流循环组件2以及行为观测组件3，其中：鱼类游泳组件1，用于为鱼类提供目标游泳环境，保证了可以测定鱼类在目标游泳环境中的游泳能力。水流循环组件2，与鱼类游泳组件1的进水口以及出水口连接，用于为鱼类游泳组件1提供循环的水流，保证了鱼类游泳组件1中的水流不断，且不需要人工添加水流，节约了水资源。行为观测组件3，安装在鱼类游泳组件1上方，用于观测鱼类的游泳行为，并对游泳行为进行分析，确定鱼类在目标游泳环境下的游泳能力，保证了确定的鱼类的游泳能力的准确性。上述鱼类游泳能力测定装置可以测定鱼类在目标游泳环境中的游泳能力，因此，可以根据测定的鱼类在目标游泳环境中的游泳能力，设计科学合理的过鱼设施，以保证鱼类正常生存和繁衍。
在本申请一个可选的实施例中，如图2所示，鱼类游泳能力测定装置，还包括：水动力测定组件4，其中：
水动力测定组件4，安装在鱼类游泳组件1上方，用于测量鱼类游泳组件1中的水动力学指标，并将水动力学指标传输至行为观测组件3；
行为观测组件3，用于基于游泳行为以及水动力学指标之间的关系，确定鱼类在目标游泳环境下的游泳能力。
具体地，水动力测定组件4安装在鱼类游泳组件1上方，可以测量鱼类游泳组件1中的水流流速、水深等水动力学指标。其中，水动力测定组件4采用无接触测量方式，最大限度避免外界因素对鱼类的影响，水动力测定组件4包括但不限于PIV、LDV。水动力测定组件4在测量得到鱼类游泳组件1中的水动力学指标之后，基于与行为观测组件3之间的连接，并将水动力学指标传输至行为观测组件3。
行为观测组件3在接收到水动力学指标之后，基于游泳行为以及水动力学指标之间的关系，确定鱼类在目标游泳环境下的游泳能力。
示例性的，行为观测组件3可以根据对鱼类的游泳行为进行分析，确定鱼类的疲劳时刻，确定鱼类疲劳时刻与水动力学指标之间的关系，从而根据鱼类疲劳时刻与水动力学指标之间的关系，确定鱼类在目标游泳环境下的游泳能力。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，鱼类游泳能力测定装置，还包括：水动力测定组件4，其中：水动力测定组件4，安装在鱼类游泳组件1上方，用于测量鱼类游泳组件1中的水动力学指标，保证了测量目标游泳环境对应的水动力学指标的准确性。行为观测组件3，用于基于游泳行为以及水动力学指标之间的关系，确定鱼类在目标游泳环境下的游泳能力，保证了确定的鱼类在目标游泳环境下的游泳能力的准确性，进而可以设计科学合理的过鱼设施，以保证鱼类正常生存和繁衍。
在本申请一个可选的实施例中，如图2所示，水流循环组件2，包括：进水管21、水泵22、储水箱23以及出水管24，进水管21的一端与水流循环组件2的进水口一端连接，另一端与水泵22连接，水泵22的另一端与储水箱23连接，储水箱23的另一端与出水管24连接，出水管24的另一端与鱼类游泳组件1的出水口连接；
水泵22，用于调节水流循环组件2中的进水流量。
具体地，水流循环组件2包括进水管21、水泵22、储水箱23以及出水管24，进水管21的一端与水流循环组件2的进水口一端连接，另一端与水泵22连接，水泵22的另一端与储水箱23连接，储水箱23的另一端与出水管24连接，出水管24的另一端与鱼类游泳组件1的出水口连接。
通过调节水泵22的工作频率可以调节水流循环组件2中的进水流量，从而调节鱼类游泳组件1中的水流流速。水泵22的工作频率越快，从鱼类游泳组件1中抽出的进水流量越大，从而鱼类游泳组件1中的水流流速越快；水泵22的工作频率越慢，从鱼类游泳组件1中抽出的进水流量越小，从而鱼类游泳组件1中的水流流速越慢。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，水流循环组件2，包括：进水管21、水泵22、储水箱23以及出水管24，进水管21的一端与水流循环组件2的进水口一端连接，另一端与水泵22连接，水泵22的另一端与储水箱23连接，储水箱23的另一端与出水管24连接，出水管24的另一端与鱼类游泳组件1的出水口连接；水泵22，用于调节水流循环组件2中的进水流量，保证了鱼类游泳组件1中的水流不断，且不需要人工添加水流，节约了水资源。且由于水泵22可以调节水流循环组件2中进水流量，从而可以调节鱼类游泳组件1中的水流流速，实现了对目标游泳环境的调节，保证了测定的鱼类在目标游泳环境下的游泳能力的准确性。
在本申请一个可选的实施例中，目标游泳环境包括湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境，鱼类游泳组件1，用于为鱼类提供湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境。进一步地，如图2所示，鱼类游泳组件1包括：试验腔体11、整流组件12、起涡组件13、第一隔网14、第二隔网15以及第三隔网16，其中：
试验腔体11，用于为鱼类提供湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境；
整流组件12安装在试验腔体11内，靠近试验腔体11进水口的一端，用于消除试验腔体11进水口处水流的紊动，以生成均匀流速游泳环境；
第一隔网14，安装在试验腔体11内，且整流组件12后；
第二隔网15安装在试验腔体11内，且第一隔网14之后，并基于第一隔网14之间的距离，为鱼类提供均匀流速游泳环境；
第三隔网16安装在试验腔体11内，且第二隔网15之后，并基于与第二隔网15之间的距离，为鱼类提供湍流游泳环境；
起涡组件13，安装在第二隔网15后，第三隔网16之前，用于在第二隔网15和第三隔网16之间产生涡旋结构，以生成湍流游泳环境。
在一种可选的实施方式中，试验腔体11的体积为鱼类体积的10倍或10倍以上且试验腔体11的长度不小于2米。试验腔体11的槽道采用超白钢化玻璃材质，便于观察鱼类游泳行为。
示例性的，均匀流速游泳环境和湍流游泳环境均设计为直线段，直线段尺度为200cm×100cm×70cm(长×宽×高)，以给予鱼类足够的空间游动，保证实验的可信性。
整流组件12安装在试验腔体11内，靠近试验腔体11进水口的一端，可以消除试验腔体11进水口处水流的紊动，使得经过整流组件12后的水流平稳，从而生成均匀流速游泳环境。示例性的，如图3所示为整流组件12的结构示意图。
第一隔网14，安装在试验腔体11内，且整流组件12后。第二隔网15安装在试验腔体11内，且第一隔网14之后，第一隔网14和第二隔网15之间的距离可以根据试验腔体11的长度确定。基于第一隔网14和第二隔网15之间的距离，生成均匀流速游泳环境，从而为鱼类提供的均匀流速游泳环境。
第三隔网16安装在试验腔体11内，且第二隔网15之后，第三隔网16与第二隔网15之间的距离可以根据试验腔体11的长度确定。在第二隔网15之后，第三隔网16之间安装有起涡组件13，起涡组件13可以在在第二隔网15和第三隔网16之间产生涡旋结构，从而使得基于第二隔网15与第三隔网16之间的距离，生成湍流游泳环境，为鱼类提供湍流游泳环境。
需要说明的是，第一隔网14、第二隔网15以及第三隔网16的网口均小于鱼类的体积，可以防止鱼类游过隔网。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，鱼类游泳组件1，用于为鱼类提供湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境，从而可以测定鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境中的游泳能力，进而可以针对鱼类游泳的湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境设计科学合理的过鱼设施，以保证鱼类正常生存和繁衍。
进一步地，本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，鱼类游泳组件1包括：试验腔体11、整流组件12、起涡组件13、第一隔网14、第二隔网15以及第三隔网16，其中：试验腔体11，用于为鱼类提供湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境。保证了可以测定鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境的游泳能力。整流组件12安装在试验腔体11内，靠近试验腔体11进水口的一端，用于消除试验腔体11进水口处水流的紊动，以生成均匀流速游泳环境，保证了生成的均匀流速游泳环境中水流的平稳。第一隔网14，安装在试验腔体11内，且整流组件12后；第二隔网15安装在试验腔体11内，且第一隔网14之后，并基于第一隔网14之间的距离，为鱼类提供均匀流速游泳环境。第三隔网16安装在试验腔体11内，且第二隔网15之后，并基于与第二隔网15之间的距离，为鱼类提供湍流游泳环境。起涡组件13，安装在第二隔网15后，第三隔网16之前，用于在第二隔网15和第三隔网16之间产生涡旋结构，以生成湍流游泳环境。上述鱼类游泳组件1可以同时为鱼类提供湍流游泳环境和均匀流速游泳环境，从而可以实现对湍流游泳环境和均匀流速游泳环境中的鱼类行为进行对比，也可以保证测定的鱼类在湍流游泳环境和均匀流速游泳环境中的游泳能力的准确性。
在本申请一个可选的实施例中，如图2所示，起涡组件13包括第一导轨131、第二导轨132、至少两个滑动插槽133以及各滑动插槽133对应的直径不同、形状不同的起涡柱134；其中：
第一导轨131，安装在第二隔网15与第三隔网16之间的试验腔体11的侧壁上；
第二导轨132，安装在第二隔网15与第三隔网16之间的试验腔体11的底壁上；
各滑动插槽133带动相应的起涡柱134，在第一导轨131或/和第二导轨132上滑动，用于调整起涡柱134的位置以及方向；
各起涡柱134，用于产生不同方向不同尺寸的涡旋结构，以生成湍流游泳环境。
具体地，第一导轨131可以垂直于底面装在第二隔网15与第三隔网16之间的试验腔体11的侧壁上，也可以不垂直于底面装在第二隔网15与第三隔网16之间的试验腔体11的侧壁上，本申请实施例对第一导轨131安装在第二隔网15与第三隔网16之间的试验腔体11的侧壁上的方式不做具体限定。
第二导轨132可以平行于水平线安装在第二隔网15与第三隔网16之间的试验腔体11的底壁上，也可以不平行于水平线装在第二隔网15与第三隔网16之间的试验腔体11的底壁上，申请实施例对第二导轨132安装在第二隔网15与第三隔网16之间的试验腔体11的底壁上的方式不做具体限定。
滑动插槽133可以在第一导轨131或/和第二导轨132上滑动，由于各起涡柱134的直径不同且形状不同，因此滑动插槽133的插口的直径也不同。
各起涡柱134可以在滑动插槽133的带动下，在第一导轨131或/和第二导轨132上滑动，从而调整起涡柱134的位置以及方向，不同直径和形状的起涡柱134可以产生不同方向不同尺寸的涡旋结构，以生成湍流游泳环境。示例性的，起涡柱134的结构示意图可以如图4所示。
在本申请一种可选的实施方式中，起涡柱134体直径设有2cm、3.8cm、5cm、7.7cm、10cm，各起涡柱134体间的空隙可以与起涡柱134体直径相等。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，起涡组件13包括第一导轨131、第二导轨132、至少两个滑动插槽133以及各滑动插槽133对应的直径不同、形状不同的起涡柱134；其中：第一导轨131，安装在第二隔网15与第三隔网16之间的试验腔体11的侧壁上，第二导轨132，安装在第二隔网15与第三隔网16之间的试验腔体11的底壁上，各滑动插槽133带动相应的起涡柱134，在第一导轨131或/和第二导轨132上滑动，用于调整起涡柱134的位置以及方向，从而可以实现对起涡柱134的位置以及方向，起涡柱134，用于产生不同方向不同尺寸的涡旋结构，以生成湍流游泳环境，保证了生成的湍流游泳环境的多样性，保证了测定的鱼类在湍流游泳环境下的游泳能力的准确性。
在本申请一个可选的实施例中，如图2所示，行为观测组件3，包括：至少一个拍摄组件31以及处理组件32，各拍摄组件31与处理组件32连接，其中：
各拍摄组件31，用于拍摄鱼类游泳组件1中鱼类的视频和照片，并将拍摄的视频和照片传输至处理组件32；
处理组件32，用于接收视频和照片，对视频和照片进行识别，确定鱼类的游动轨迹以及鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数；对鱼类的游动轨迹以及鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，确定鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境下的游泳能力。
具体地，各拍摄组件31可以拍摄鱼类游泳组件1中鱼类的视频和照片，并将拍摄的视频和照片传输至处理组件32。处理组件32接收视频和照片，并利用预设图像识别模型对视频和照片进行识别，确定鱼类的游动轨迹以及鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数。其中，预设图像识别模型可以是基于手工特征的模型，例如DPM(Deformable Parts Model,可变形零件模型)，预设图像识别模型也可以是基于卷积神经网络的模型，例如YOLO(YouOnly Look Once，你只看一次)检测器、R-CNN，(Region-based Convolutional NeuralNetworks，基于区域的卷积神经网络)模型、SSD(Single Shot MultiBox，单发多框)检测器以及Mask R-CNN(Mask Region-based Convolutional Neural Networks，带掩码的基于区域的卷积神经网络)模型等。本申请实施例对于预设图像识别模型不做具体限定。
然后，处理组件对鱼类的游动轨迹以及鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，确定鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境下的游泳能力。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，行为观测组件3，包括：至少一个拍摄组件31以及处理组件32，各拍摄组件31与处理组件32连接，其中：各拍摄组件31，用于拍摄鱼类游泳组件1中鱼类的视频和照片，并将拍摄的视频和照片传输至处理组件32，从而可以保证处理组件32可以接收到拍摄的鱼类的视频和照片。处理组件32，用于接收视频和照片，对视频和照片进行识别，确定鱼类的游动轨迹以及鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数。保证了确定的鱼类的游动轨迹以及鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数的准确性。对鱼类的游动轨迹以及鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，确定鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境下的游泳能力，保证了确定的鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境下的游泳能力的准确性。
在本申请一种可选的实施方式中，处理组件32，用于对鱼类的游泳轨迹进行分析，确定鱼类分别在湍流游泳环境中对应的第一感应流速和在均匀流速游泳环境中对应的第二感应流速；对鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，分别确定鱼类在湍流游泳环境中对应的第一临界游泳流速和在均匀流速游泳环境中对应的第二临界游泳流速；
根据第一感应流速、第二感应流速、第一临界游泳流速以及第二临界游泳流速之间的关系，确定鱼类在湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境下的游泳能力。
在本申请一种可选的实施方式中，处理组件32获取第一感应流速、第二感应流速以及第一临界游泳流速和第二临界游泳流速的过程可以包括如下：
处理组件32对鱼类的游泳轨迹进行分析，分别确定鱼类在湍流游泳环境中以开始调转方向朝上游时，对应的水泵的第一工作频率以及鱼类在均匀流速游泳环境中开始调转方向朝上游时，对应的水泵的第二工作频率。
分别获取水泵在第一工作频率对应的第一水动力学指标以及水泵在第二工作频率对应的第二水动力学指标。
分别对第一水动力指标和第二水动力指标进行计算，确定第一感应流速和第二感应流速。
处理组件32对鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，分别确定鱼类在湍流游泳环境中发生失稳现象时，对应的水泵的第三工作频率以及鱼类在均匀流速游泳环境中发生失稳现象时，对应的水泵的第四工作频率。
分别获取水泵在第三工作频率对应的第三水动力学指标以及水泵在第四工作频率对应的第四水动力学指标。
分别对第三水动力指标和第四水动力指标进行计算，确定第一临界游泳流速和第二临界游泳流速。
具体地，处理组件32可以获取拍摄组件拍摄的鱼类的图像和视频数据，利用预设图像识别技术，确定鱼类在游泳组件1中的游泳轨迹。然后，处理组件32对鱼类的游泳轨迹进行分析，确定鱼类在湍流游泳环境中开始调转方向朝上游时对应的水泵的第一工作频率以及鱼类在均匀流速游泳环境中开始调转方向朝上游时，对应的水泵的第二工作频率。
在一种可选的实施方式中，处理组件32可以分别获取水动力测定组件测量的水泵在第一工作频率对应的第一水动力学指标以及水泵在第二工作频率对应的第二水动力学指标；然后，分别对第一水动力指标和第二水动力指标进行计算，确定第一感应流速和第二感应流速。
在一种可选的实施方式中，处理组件32可以获取水动力测定组件测量的水泵在第一工作频率对应的第一流速，并将第一流速确定为鱼类的第一感应流速；然后，获取水动力测定组件测量的水泵在第二工作频率对应的第二流速，并将第二流速确定为鱼类的第二感应流速。
然后，继续调节水泵的工作频率，控制水泵逐步增加试验腔体的进口流量，并对鱼类的游泳行为进行观测，确定鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数。其中，鱼类失稳的标准为鱼类发生身体旋转超过45°或向下游倒退超过1/2体长的行为。示例性的，如图5和图6所示。
处理组件32对鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，分别确定鱼类在湍流游泳环境中发生失稳现象时，对应的水泵的第三工作频率以及鱼类在均匀流速游泳环境中发生失稳现象时，对应的水泵的第四工作频率。
在一种可选的实施方式中，处理组件32可以分别获取水动力测定组件测量的水泵在第三工作频率对应的第三水动力学指标以及水泵在第四工作频率对应的第四水动力学指标；然后，分别对第一水动力指标和第二水动力指标进行计算，确定第一临界游泳流速和第二临界游泳流速。
在一种可选的实施方式中，处理组件32可以获取水动力测定组件测量的水泵在第三工作频率对应的第三流速，并将第三流速确定为鱼类的第一临界游泳流速；然后，获取水动力测定组件测量的水泵在第四工作频率对应的第四流速，并将第四流速确定为鱼类的第二临界游泳流速。
本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，处理组件32，用于对鱼类的游泳轨迹进行分析，分别确定鱼类在湍流游泳环境中以开始调转方向朝上游时，对应的水泵的第一工作频率以及鱼类在均匀流速游泳环境中开始调转方向朝上游时，对应的水泵的第二工作频率，保证了确定的水泵的第一工作频率以及第二工作频率的准确性。分别获取水泵在第一工作频率对应的第一水动力学指标以及水泵在第二工作频率对应的第二水动力学指标，分别对第一水动力指标和第二水动力指标进行计算，确定第一感应流速和第二感应流速，保证了确定第一感应流速和第二感应流速的准确性。
此外，处理组件32，用于对鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，分别确定鱼类在湍流游泳环境中发生失稳现象时，对应的水泵的第三工作频率以及鱼类在均匀流速游泳环境中发生失稳现象时，对应的水泵的第四工作频率，保证了确定的水泵的第三工作频率以及第四工作频率的准确性。分别获取水泵在第三工作频率对应的第三水动力学指标以及水泵在第四工作频率对应的第四水动力学指标；分别对第三水动力指标和第四水动力指标进行计算，确定第一临界游泳流速和第二临界游泳流速，保证了确定的第一临界游泳流速和第二临界游泳流速的准确性。
为了更好地介绍本申请实施例介绍的鱼类游泳能力测定装置，本申请实施例提供了一种鱼类游泳能力测定方法，该方法包括感应游泳流速及临界游泳速度的一种或多种进行测量，如图7所示，具体包括如下步骤：
S1.制定试验方案，选定试验鱼种，采购足够数量的相同规格试验用鱼，在储水箱中注入充分曝气的自来水做作为试验水体，水泵从储水箱中抽取试验水体进入试验腔体，直至达到预设水位后停止；
S2.将起涡柱体插入水平导轨和垂直导轨上的滑动插槽，并调整滑动插槽使起涡柱体达到预设的水平位置和垂直位置；
S3.将相同数量的试验用鱼分别放入试验腔体的均匀流试验段和紊流试验段，保持净水状态暂养足够长的时间(2～4小时)使其充分适应水体环境；
S4.控制水泵逐步增加试验腔体的进口流量，行为观测组件观察到均匀流试验段和紊流试验段的试验用鱼开始调转方向朝上游，记录水泵的工作频率A1和A2；控制水泵每隔一段时间△t(不少于20分钟)增加一次试验腔体的进口流量，直至行为观测组件观察到试验段和紊流试验段的试验用鱼疲劳(停靠在隔网上不再游动)，记录水泵的工作频率B1和B2；
S5.行为观测组件全程录像，记录试验用鱼的游动轨迹并统计试验用鱼发生失稳现象的时刻、位置和次数；
S6.取出试验用鱼，待水流静止后，控制水泵按照S4步骤中的操作步骤加载进口流量，还原水流过程；流速测定装置采用无接触处测量方式采集S5鱼类运动轨迹处的水动力学参数；筛选工作频率A1和A2时试验用鱼所处位置处的流速作为均匀流条件和湍流游泳环境的感应游泳流速V1和V2，筛选工作频率B1和B2时试验用鱼所处位置处的流速作为均匀流条件和湍流游泳环境的临界游泳流速V3和V4；
S7.调整起涡柱体的位置、数量、长度和形状，重复S3-S6步骤，记录试验数据，直至完成所有预定试验方案，统计鱼类的游泳能力指标，统计鱼类失稳频率与紊流指标间的相关关系，得出失稳频率最低时的紊流指标。
为了更好地介绍本申请实施例提供的鱼类游泳能力测定装置，本申请申请实施例对鱼类游泳能力测定装置的工作原理进行详细介绍，如下：
将相同类型的试验用鱼分别放入均匀流试验段，即均匀流速游泳环境与紊流试验段，即湍流游泳环境，实验水体通过试验腔体入口处的整流组件消除由进水口引起的水流紊动，控制变频水泵，缓慢增加试验腔体内水流流速，通过行为观测组件观察紊流试验段内试验用鱼开始调转方向朝向上游逆向游动，记录此时水泵的第一工作频率A1，并观察在均匀流试验段试验用鱼开始调转方向朝向上游逆向游动，记录此时水泵的第二工作频率A2，之后每隔20分钟缓慢增加一次试验腔体内水流流速，直至行为观测组件观察到试验用鱼疲劳并记录试验用鱼实验过程中游泳轨迹，记录此时水泵的第三工作频率B1以及第四工作频率B2。关闭水泵待水流静止，将试验用鱼取出，以相同的方式调整水泵工作频率，通过流速测定装置测量试验用鱼游泳轨迹处的水动力学参数。筛选并记录当水泵的工作频率分别为第一工作频率A1、第二工作频率A2、第三工作频率B1以及第四工作频率B2时，试验用鱼所处位置的水流流速V1、V2、V3、V4，其中，V1表示在湍流游泳环境中对应的第一感应流速、V2表示在所述匀速流游泳环境中对应的第二感应流速；V3表示在湍流游泳环境中对应的第一临界游泳流速，V4分别在匀速流游泳环境中对应的第二临界游泳流速。
重复上述实验，取20组实验的平均数作为均匀流试验段及紊流试验段试验用鱼的感应游泳速度和临界游泳速度。
其中，部分试验数据如下：
表1特定水泵工作频率及相应流速
组数 A1 V1 A2 V2 B1 V3 B2 V4
1 8 13.9 7 13.0 27 53.8 25 50.4
2 9 14.5 8 13.8 26 53.4 26 51.1
3 8 13.9 7 13.1 28 54.1 24 50.3
4 10 14.8 7 13.4 27 54.1 25 50.8
5 8 13.8 8 13.6 26 52.3 25 50.2
试验结果可以分别参见图8-11，其中，
图8为起涡柱体竖直排列时鱼类游泳能力测试值结果。图8中的横轴表示20组实验，纵轴是每组实验测得的游泳能力，V2为湍流游泳环境下鱼类的第一感应游泳流速；V4为湍流游泳环境下鱼类的第一临界游泳流速。2，3.8，5，7.7，10是起涡柱体的直径。
图9为起涡柱体水平排列时鱼类游泳能力测试值结果。图9中的横轴表示20组实验，纵轴是每组实验测得的游泳能力，V2为湍流游泳环境下鱼类的第一感应游泳流速；V4为湍流游泳环境下鱼类的第一临界游泳流速。2，3.8，5，7.7，10是起涡柱体的直径。
图10为在均匀流速游泳环境下鱼类游泳能力测试值结果。图10中的横轴表示20组实验，纵轴是每组实验测得的游泳能力，V1为均匀流速游泳环境下鱼类的第二感应游泳流速；V3为均匀流速游泳环境下鱼类的第二临界游泳流速。
图11为不同涡柱体直径时鱼类游泳能力测试值结果。图10中的横轴表示流速，纵轴鱼类的失稳频率，2cm，3.8cm，5cm，7.7cm，10cm是起涡柱体的直径。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (7)

1.一种鱼类游泳能力测定装置，其特征在于，包括：鱼类游泳组件、水流循环组件以及行为观测组件，其中：
所述鱼类游泳组件，用于为鱼类提供目标游泳环境；
所述水流循环组件，与所述鱼类游泳组件的进水口以及出水口连接，用于为所述鱼类游泳组件提供循环的水流；
所述行为观测组件，安装在所述鱼类游泳组件上方，用于观测所述鱼类的游泳行为，并对所述游泳行为进行分析，确定所述鱼类在所述目标游泳环境下的游泳能力；
其中，所述目标游泳环境包括湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境，所述鱼类游泳组件，用于为所述鱼类提供所述湍流游泳环境以及所述均匀流速游泳环境；
所述鱼类游泳组件包括：试验腔体、整流组件、起涡组件、第一隔网、第二隔网以及第三隔网，其中：
所述试验腔体，用于为所述鱼类提供湍流游泳环境以及均匀流速游泳环境；
所述整流组件安装在所述试验腔体内，靠近所述试验腔体进水口的一端，用于消除所述试验腔体进水口处水流的紊动，以生成所述均匀流速游泳环境；
所述第一隔网，安装在所述试验腔体内，且所述整流组件后；
所述第二隔网安装在所述试验腔体内，且所述第一隔网之后，并基于所述第一隔网之间的距离，为所述鱼类提供均匀流速游泳环境；
所述第三隔网安装在所述试验腔体内，且所述第二隔网之后，并基于与所述第二隔网之间的距离，为所述鱼类提供所述湍流游泳环境；
所述起涡组件，安装在所述第二隔网后，所述第三隔网之前，用于在所述第二隔网和所述第三隔网之间产生涡旋结构，以生成所述湍流游泳环境；
其中，所述起涡组件包括第一导轨、第二导轨、至少两个滑动插槽以及各所述滑动插槽对应的直径不同、形状不同的起涡柱；其中：
所述第一导轨，安装在所述第二隔网与所述第三隔网之间的所述试验腔体的侧壁上；
所述第二导轨，安装在所述第二隔网与所述第三隔网之间的所述试验腔体的底壁上；
各所述滑动插槽带动相应的所述起涡柱，在所述第一导轨或/和所述第二导轨上滑动，用于调整所述起涡柱的位置以及方向；
各所述起涡柱，用于产生不同方向不同尺寸的涡旋结构，以生成所述湍流游泳环境。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述鱼类游泳能力测定装置，还包括：水动力测定组件，其中：
所述水动力测定组件，安装在所述鱼类游泳组件上方，用于测量所述鱼类游泳组件中的水动力学指标，并将所述水动力学指标传输至所述行为观测组件；
所述行为观测组件，用于基于所述游泳行为以及所述水动力学指标之间的关系，确定所述鱼类在所述目标游泳环境下的游泳能力。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水流循环组件，包括：进水管、水泵、储水箱以及出水管，所述进水管的一端与所述水流循环组件的进水口一端连接，另一端与所述水泵连接，所述水泵的另一端与所述储水箱连接，所述储水箱的另一端与所述出水管连接，所述出水管的另一端与所述鱼类游泳组件的出水口连接；
所述水泵，用于调节所述水流循环组件中的进水流量。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述行为观测组件，包括：至少一个拍摄组件以及处理组件，各所述拍摄组件与所述处理组件连接，其中：
各所述拍摄组件，用于拍摄所述鱼类游泳组件中所述鱼类的视频和照片，并将拍摄的所述视频和所述照片传输至所述处理组件；
所述处理组件，用于接收所述视频和所述照片，对所述视频和所述照片进行识别，确定所述鱼类的游动轨迹以及所述鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数；对所述鱼类的游动轨迹以及所述鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，确定所述鱼类在所述湍流游泳环境以及所述均匀流速游泳环境下的游泳能力。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理组件，用于对所述鱼类的游泳轨迹进行分析，确定所述鱼类分别在所述湍流游泳环境中对应的第一感应流速和在所述均匀流速游泳环境中对应的第二感应流速；对所述鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，分别确定所述鱼类在所述湍流游泳环境中对应的第一临界游泳流速和在所述均匀流速游泳环境中对应的第二临界游泳流速；
根据所述第一感应流速、所述第二感应流速、所述第一临界游泳流速以及第二临界游泳流速之间的关系，确定所述鱼类在所述湍流游泳环境以及所述均匀流速游泳环境下的游泳能力。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理组件，用于对所述鱼类的游泳轨迹进行分析，分别确定所述鱼类在所述湍流游泳环境中以开始调转方向朝上游时，对应的水泵的第一工作频率以及所述鱼类在所述均匀流速游泳环境中开始调转方向朝上游时，对应的水泵的第二工作频率；
分别获取所述水泵在所述第一工作频率对应的第一水动力学指标以及所述水泵在所述第二工作频率对应的第二水动力学指标；
分别对所述第一水动力学指标和所述第二水动力学指标进行计算，确定所述第一感应流速和所述第二感应流速。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理组件，用于对所述鱼类发生失稳现象的时刻、位置和次数进行分析，分别确定所述鱼类在所述湍流游泳环境中发生失稳现象时，对应的水泵的第三工作频率以及所述鱼类在所述均匀流速游泳环境中发生失稳现象时，对应的水泵的第四工作频率；
分别获取所述水泵在所述第三工作频率对应的第三水动力学指标以及所述水泵在所述第四工作频率对应的第四水动力学指标；
分别对所述第三水动力学指标和所述第四水动力学指标进行计算，确定所述第一临界游泳流速和所述第二临界游泳流速。
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