CN206892918U - 基于光栅的鱼道过鱼计数系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于光栅的鱼道过鱼计数系统，包括鱼道以及至少一组光栅组件，所述鱼道上界定出至少一个沿所述鱼道的进口到出口间隔分布的计数区，所述光栅组件包括相对地设置在所述计数区相对两侧的光栅发射器和光栅传感器。本实用新型的基于光栅的鱼道过鱼计数系统，简单实用、安装方便，利用遮挡红外技术对通过的鱼类进行计数，光栅发射器发射红外点阵，光栅传感器接受红外点阵，能够准确地对鱼道的过鱼数量进行不间断统计，为科学评估鱼道的运行效果提供有效手段。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种过鱼计数系统，尤其涉及一种基于光栅的鱼道过鱼计数系统。
背景技术
闸坝等涉水建筑物对河流中鱼类的阻隔效应已越发明显，生境破碎化，上下游物质流与信息流得不到有效沟通，越来越多的洄游性鱼类处于濒危或灭绝等级，鱼类作为河流生态系统健康的主要指示物种，有必要对其进行有效保护，维护河流生态系统健康。
鱼道被认为是沟通鱼类洄游通道最有效的过鱼设施形式，我国的鱼道建设目前再次成为新兴的研究领域。实际上，无论是从鱼道的设计形式还是相关水力特性研究，国内的技术已日趋成熟，但对于鱼道运行效果的评估手段却十分缺乏，无法对鱼道进行科学地评价及优化改进。
针对以上问题，目前普遍采用堵截法和张网法定期捕捞渔获物，或使用水下相机进行视频监测后期进行人工计数，传统手段(堵截法、张网法)无法实现过鱼连续计数，水下相机计数存在误差较大的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种简单实用、安装方便，能够准确地对鱼道的过鱼数量进行不间断统计，为科学评估鱼道的运行效果提供有效手段的基于光栅的鱼道过鱼计数系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于光栅的鱼道过鱼计数系统，包括鱼道以及至少一组光栅组件，所述鱼道上界定出至少一个沿所述鱼道的进口到出口间隔分布的计数区，所述光栅组件包括相对地设置在所述计数区相对两侧的光栅发射器和光栅传感器。
优选地，所述计数区设置有两组所述光栅组件。
优选地，两组所述光栅组件间隔35cm。
优选地，所述计数区至少分布在所述鱼道的进口处和出口处。
优选地，所述光栅发射器发射点阵式的红外线，相邻点阵的间距大于或等于2cm。
优选地，所述鱼道设有至少一个过鱼休息区；所述过鱼休息区分布在所述鱼道的进口和出口之间。
优选地，所述过鱼休息区也界定有所述计数区；和/或，所述过鱼休息区的进口处和出口处分别界定有所述计数区。
优选地，所述光栅组件还包括连接所述光栅传感器的集线器，所述光栅传感器通过所述集线器连接微处理器。
优选地，所述鱼道过鱼计数系统还包括与所述光栅组件连接的微处理器。
优选地，所述鱼道为竖缝式或丹尼尔式鱼道。
本实用新型的有益效果：简单实用、安装方便，利用遮挡红外技术对通过的鱼类进行计数，光栅发射器发射红外点阵，光栅传感器接受红外点阵，能够准确地对鱼道的过鱼数量进行不间断统计，为科学评估鱼道的运行效果提供有效手段。
另外，通过每一计数区设置两组光栅组件形成两列红外点阵，不但可以校准计数误差，还可以通过触发时间判断鱼类的游动方向，绘制鱼体形状，从而剔除漂浮干扰物。
本实用新型不但可以对鱼道过鱼数进行准确连续计数，还可应用于对鱼道设计缺陷的监测，通过在不同部位设置光栅组件监测有无鱼体信号，判断该部分水力条件是否有利于鱼类通过。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型一实施例的鱼道过鱼计数系统的结构示意图；
图2是本实用新型一实施例的鱼道过鱼计数系统触发信号示意图；
图3是本实用新型另一实施例的鱼道过鱼计数系统的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1、2所示，本实用新型一实施例的基于光栅的鱼道过鱼计数系统，包括鱼道10以及至少一组光栅组件，鱼道10上界定出至少一个沿鱼道的进口到出口间隔分布的计数区，光栅组件设置在计数区。
光栅组件包括相对地设置在计数区相对两侧的光栅发射器21和光栅传感器22；光栅发射器21发出红外线20，光栅传感器22作为接收器接收红外线20。如图2所示，当鱼类1进入鱼道10通过计数区时，鱼类1遮挡红外线20后触发信号，光栅传感器22输出信号至微处理器30，微处理器30对信号进行处理，统计过鱼数量。
鱼道10的形式不限，例如可以是竖缝式鱼道，有多个隔板隔出供鱼类游过的通道；鱼道10也可以是丹尼尔式鱼道。
鱼道10都具有进口和出口，供鱼类进出。优选地，计数区至少分布在鱼道的进口处和出口处，从而进口处和出口处都设有光栅组件，分别对进出的鱼类进行识别计数。
为提高计数准确性，每一个计数区可设置有两组光栅组件。两组光栅组件间隔分布，间隔距离可为25-40cm，优选35cm。
两组光栅组件形成两列红外点阵，不但可以校准计数误差，还可以通过触发时间判断鱼类的游动方向(通过识别相邻光栅传感器22的触发信号时间可判断鱼类的上行或下行方向)，绘制鱼体形状，从而剔除漂浮干扰物。绘制鱼体形状还可根据体型对鱼进行分类，如纺锤型、侧扁型和圆筒型等，有利于数据进一步挖掘。
光栅组件中，光栅发射器21发射点阵式的红外线，分辨率优选大于或等于2cm，从而发出的红外线相邻点阵的间距大于或等于2cm。
光栅组件还包括连接光栅传感器22的集线器23，光栅传感器22通过集线器23连接微处理器。每一个光栅传感器22单独连接一个集线器23。
集线器23可选用RS485集线器。
作为选择，本实用新型的鱼道过鱼计数系统还包括与光栅组件连接的微处理器30。微处理器30主要通过集线器23连接光栅传感器22。
微处理器30可实现信号处理及数鱼算法的实现，可同时接受不同集线器23的数据传输。当光栅传感器22输出信号，微处理器30对信号进行处理，统计过鱼数量，并在微处理器30的显示器上进行鱼体轮廓显示，结果保存为文档格式，可根据需要设置按小时保存，实现不间断统计。
当鱼类1通过游过计数区时，由于遮挡红外线20，微处理器30可绘制出遮挡部分的轮廓，即鱼类1垂面形状轮廓。通过轮廓的识别，可以进一步分析通过鱼道10的鱼类1属于哪种体型类型，根据其形状可分为纺锤型鱼类、侧扁型鱼类、圆筒型鱼类等。不同的体型鱼类其代表的游泳能力往往有差异，由统计资料可进一步分析鱼道水力参数设置的合理性。
光栅组件的设置，还可进一步获取鱼类1通过时的水深，不同的鱼类所适应的水深有所不同，通过不同鱼类水深数据有利于绘制鱼类通过鱼道的上溯曲线，可进一步了解该鱼道的鱼类克流习性。
当鱼类1存在聚群现象一起游过计数区时，第一个光栅传感器22的输出信号次数为2，第二个光栅传感器22的输出信号次数为3，则鱼类数以第二个光栅传感器22的信号次数为准，同一计数区布置越多组光栅组件，对鱼类的计数越准确。
如图3所示，本实用新型另一实施例的基于光栅的鱼道过鱼计数系统，包括鱼道10以及至少一组光栅组件，鱼道10上界定出至少一个沿鱼道的进口到出口间隔分布的计数区，光栅组件设置在计数区。光栅组件包括相对地设置在计数区相对两侧的光栅发射器21和光栅传感器22。
鱼道10的形式不限，例如可以是竖缝式鱼道，有多个隔板隔出供鱼类游过的通道；鱼道10也可以是丹尼尔式鱼道。
鱼道10及光栅组件的设置可参考上述图1、2所示的实施例。
本实施例中，鱼道10设有至少一个过鱼休息区11；过鱼休息区11分布在鱼道的进口和出口之间，例如鱼道10的中部等等。其中，过鱼休息区11也可界定有计数区，从而可通过计数区内的光栅组件对过鱼休息区11的鱼类数量进行识别计数。和/或，过鱼休息区11的进口处和出口处分别界定有计数区，对进出过鱼休息区11的鱼类数量进行识别计数。
为检查过鱼休息区11水力条件能否为上溯鱼类提供休息条件，在过鱼休息区11的进口和出口处(上游和下游处)分别设置光栅组件，当下游光栅组件的计数为10，上游光栅组件的计数为1或0时，说明过鱼休息区11没有为鱼类提供足够的休息条件致使鱼类在进入鱼休息区11后无法继续上溯，此时应该考虑对过鱼休息区11的重新设计。同理，对于鱼道10的一些转角或关键部位也可以用类似的方法进行检验。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于光栅的鱼道过鱼计数系统，其特征在于，包括鱼道（10）以及至少一组光栅组件，所述鱼道（10）上界定出至少一个沿所述鱼道（10）的进口到出口间隔分布的计数区，所述光栅组件包括相对地设置在所述计数区相对两侧的光栅发射器（21）和光栅传感器（22）。
2.根据权利要求1所述的鱼道过鱼计数系统，其特征在于，所述计数区设置有两组所述光栅组件。
3.根据权利要求2所述的鱼道过鱼计数系统，其特征在于，两组所述光栅组件间隔35cm。
4.根据权利要求1所述的鱼道过鱼计数系统，其特征在于，所述计数区至少分布在所述鱼道（10）的进口处和出口处。
5.根据权利要求1所述的鱼道过鱼计数系统，其特征在于，所述光栅发射器（21）发射点阵式的红外线，相邻点阵的间距大于或等于2cm。
6.根据权利要求1所述的鱼道过鱼计数系统，其特征在于，所述鱼道（10）设有至少一个过鱼休息区（11）；所述过鱼休息区（11）分布在所述鱼道（10）的进口和出口之间。
7.根据权利要求6所述的鱼道过鱼计数系统，其特征在于，所述过鱼休息区（11）也界定有所述计数区；和/或，所述过鱼休息区（11）的进口处和出口处分别界定有所述计数区。
8.根据权利要求1所述的鱼道过鱼计数系统，其特征在于，所述光栅组件还包括连接所述光栅传感器（22）的集线器（23），所述光栅传感器（22）通过所述集线器（23）连接微处理器（30）。
9.根据权利要求8所述的鱼道过鱼计数系统，其特征在于，所述鱼道过鱼计数系统还包括与所述光栅组件连接的微处理器（30）。
10.根据权利要求1-9任一项所述的鱼道过鱼计数系统，其特征在于，所述鱼道（10）为竖缝式或丹尼尔式鱼道。
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