CN219761132U - 一种过鱼监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种过鱼监测装置，包括过鱼通道、第一光源部、第二光源部、反射部及接收部；第一光源部提供红外光源；第二光源部提供照明光源；反射部反射第一光源部和/或第二光源部发出的光线；接收部设置在反射部上并接收反射部反射的光线；第一光源部及反射部分别设置在过鱼通道延伸方向两侧；第二光源部设置在过鱼通道内；在过鱼通道内设置第二光源部以补充照明光源，第一光源部与红外相机分别在鱼的两侧，红外相机得到背景板被鱼挡住的轮廓；第二光源部与彩色相机在鱼的同一侧，使彩色相机捕获光源照到鱼身上后反射回来的光线，保证了彩色照片拍摄效果。

Description

一种过鱼监测装置

技术领域

本实用新型涉及水坝鱼道技术领域，尤其涉及一种过鱼监测装置。

背景技术

为了鱼类的洄游与繁衍，在大坝和水闸处一般会设置有鱼梯或集运鱼设施，对鱼道过鱼数据的监测尤为重要。目前，基于红外技术的过鱼监测装置普遍是在鱼道两侧布设红外探头形成光栅，当鱼儿游过鱼道并经过光栅区域时，光栅会被阻断，系统根据探头收集到光栅被阻断的时长以及阻断面积等信号信息，对过鱼大小及其种类进行判断。但是光栅存在一定的栅格间隙，所以有些尺寸较小的鱼经过光栅时无法被探头捕捉，且红外探头还容易对鱼类和杂物造成误判，因此获得的监测结果相对准确性难以保证。

为了解决红外探头监测中存在的误判以及准确度差的问题，中国专利CN114070991A直接利用图像获取装置对过鱼图像进行识别，过鱼通道内设置背景光源，过鱼图像通过一反射镜反射后进入摄像机，从而完成更加准确高分辨率的图像判断。

但由于过鱼通道安装在水面以下，而且自然水体较为污浊，特别是在夜晚等光线较差的环境下，造成图像获取装置获取彩色图像较为困难，导致无法将获取的彩色图像与红外图像进行对比分析，变相降低了监测的准确性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种过鱼监测装置，用于解决过鱼通道内光纤不足造成获取彩色图像较为困难的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种过鱼监测装置，包括过鱼通道；第一光源部，提供红外光源；第二光源部，提供照明光源；反射部，反射第一光源部和/或第二光源部发出的光线；接收部，设置在反射部上并接收反射部反射的光线；其中，第一光源部及反射部分别设置在过鱼通道延伸方向两侧；第二光源部设置在过鱼通道内。

在以上技术方案的基础上，优选的，反射部包括第一箱体及反射板，接收部包括第二箱体及图像获取组件；至少一部分过鱼通道及第一箱体设置在水面以下；第一箱体设置在过鱼通道延伸方向的侧面，第一箱体其中一个侧面开设窗口，窗口面向第一光源部；反射板设置在第一箱体内；第二箱体一端连接在第一箱体朝向水面的端面上并与第一箱体相连通，第二箱体另一端延伸至水面以上；图像获取组件设置在第二箱体延伸水面以上一端的内部。

更进一步优选的，反射部还包括透光板，透光板设置在窗口内并与第一箱体密封连接。

更进一步优选的，反射部还包括通管，至少一个通管设置在第一箱体朝向水面的端面上，通管的自由端延伸至水面以上，通管连通在外界环境与第一箱体内部之间。

更进一步优选的，还包括两个挡板，两个挡板对称设置在过鱼通道内并位于第一光源部与反射部之间，两个挡板与第一光源部朝向反射部的端面以及反射部朝向第一光源部的端面围成腔道，腔道沿过鱼通道延伸方向的径向断面为梯形，腔道沿窗口朝向第一光源部方向的宽度等比增大；第二光源部设置在至少其中一个挡板上。

更进一步优选的，腔道沿窗口朝向第一光源部方向的最小宽度与窗口的高度相同，腔道沿窗口朝向第一光源部方向的最大宽度不大于过鱼通道的高度。

更进一步优选的，第二箱体沿其延伸方向的断面形状为等腰梯形，第二箱体延伸至水面以上一端的断面宽度小于第二箱体与第一箱体连接部位的断面宽度。

更进一步优选的，第一箱体沿窗口轴向的断面形状为等腰梯形，第一箱体远离窗口一端的断面宽度小于窗口的宽度。

更进一步优选的，图像获取组件包括红外相机及彩色相机，红外相机与彩色相机沿过鱼通道延伸方向并排布设。

更进一步优选的，彩色相机有两个，两个彩色相机对称设置在红外相机两侧。

本实用新型的一种过鱼监测装置相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型在过鱼通道内设置第二光源部以补充照明光源，第一光源部与红外相机分别在鱼的两侧，红外相机得到背景板被鱼挡住的轮廓；第二光源部与彩色相机在鱼的同一侧，使彩色相机捕获光源照到鱼身上后反射回来的光线，保证了彩色照片拍摄效果。

(2)本实用新型将第一箱体与第二箱体设置呈等腰梯形断面，且两个端板在过鱼通道内围成梯形断面，限定了光线照射及反射的轨迹及范围，降低相机拍摄到无用信息的概率，同时也符合相机镜头的照射范围。

(3)本实用新型将图像获取组件安装在第二箱体内远离第一箱体内的反射板，不仅扩大了相机的拍摄范围，而且使相机远离第一箱体所处的潮湿环境，避免对相机造成损害；同时在第一箱体内连接通管使第一箱体内环境与外界形成空气交换流通，降低第一箱体内受潮的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的过鱼监测装置的立体图；

图2为本实用新型的过鱼监测装置的另一视角的立体图；

图3为本实用新型的过鱼监测装置的正视图；

图4为本实用新型的过鱼监测装置的正剖图；

图5为本实用新型的反射部及接收部的立体爆炸图。

图中：1、过鱼通道；101、腔道；2、第一光源部；3、第二光源部；4、反射部；41、第一箱体；42、反射板；43、透光板；44、通管；401、窗口；5、接收部；51、第二箱体；52、图像获取组件；521、红外相机；522、彩色相机；6、挡板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通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方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1所示，结合图4，本实用新型的一种过鱼监测装置，包括过鱼通道1、第一光源部2、第二光源部3、反射部4及接收部5。

其中，过鱼通道1是由金属材料或者塑料材料制成的框架结构件构为的两端开口的管道结构，鱼游动经过过鱼通道1内，一端进一端出。

第一光源部2及反射部4分别设置在过鱼通道1延伸方向两侧。第一光源部2及反射部4面对设置，使第一光源部2的光线能够直照到反射部4内。

第一光源部2提供红外光源。

第二光源部3设置在过鱼通道1内。第二光源部3提供照明光源。

反射部4，反射第一光源部2和/或第二光源部3发出的光线。

接收部5，设置在反射部4上并接收反射部4反射的光线。

第一光源部2发出的红外光照射至反射部4并经反射部4反射后进入接收部5内，第一光源部2发出的光在入射至反射部4内的过程中，会经过过鱼通道1沿竖直方向的整个截面，从而使经过第一光源部2处的所有鱼均可以被投射至反射部4内，接收部5则接收被反射部4反射的红外成像光，从而实现对过鱼的图像记录；同理，第二光源部3的照明光源对过鱼通道1的内部环境进行了光照补充，使过鱼通道1内部的光照环境较为明亮，接收部5就能够有效的接收彩色成像光，同时由于第二光源部2位于过鱼通道1顶部或者底部，其照射方向为竖直方向，而第一光源部2则是背光光源，因此两个光源部形成的光照方向相交叉，也就避免第一光源部2的背光较强时，接收部5接收的彩色成像光较暗的问题。

本设备的亮点有：

红外功能方面：鱼在通道中，会挡住红外背光板的光线，红外相机可以通过实时影像获取鱼的完整轮廓，不需要拼接或其它处理，得到的轮廓是完全真实可信的。

视频图像方面：红外图像和彩色图像同步实时获取，红外得到准确的过鱼轮廓，方便鱼类的识别；彩色得到真实图像，方便科研人员目测核对。

结构方面：核心部件相机设置在水面上，减少了故障几率，维护更加方便。第一箱体、第二箱体模块化设计，即便是在水流环境中，安装拆卸都更加方便，减少了维修时间，增加了运行的稳定性。

实施例二：

在实施例一的理论基础上，在具体进行实施例时，如图1所示，结合图5，反射部4包括第一箱体41、反射板42及透光板43，接收部5包括第二箱体51及图像获取组件52。

其中，至少一部分过鱼通道1及第一箱体41设置在水面以下。在不同环境或者时期，水道中的水深浅不一样，因此过鱼通道1及第一箱体41可能只要下部浸没在水中，也可能整个浸没在水中。

第一箱体41设置在过鱼通道1延伸方向的侧面，第一箱体41其中一个侧面开设窗口401，窗口401面向第一光源部2，使第一光源部2的照射光纤通过窗口401进入第一箱体41内。

反射板42设置在第一箱体41内。

透光板43设置在窗口401内并与第一箱体41密封连接，使第一箱体41内部与过鱼通道1内部相隔离，避免水进入第一箱体41内。

第二箱体51一端连接在第一箱体41朝向水面的端面上并与第一箱体41相连通，第二箱体51另一端延伸至水面以上。

图像获取组件52设置在第二箱体51延伸水面以上一端的内部。采用上述设计，是考虑两个问题，其一是第一箱体41位于水面以下，水面下的环境温度与外界温度在早晚时间以及冬夏时期温差是较大的，尽管第一箱体41与水隔离，但是难以避免第一箱体41内环境的水气因为温差变化而凝结在反射板42及透光板43上，甚至可能凝结在图像获取组件52的镜头上，不仅影响拍照效果，水气也会对图像获取组件52造成损害；其二，图像获取组件52在使用使会大量发热，就进一步加剧了第一箱体41内环境与外界环境的温差情况。将图像获取组件52设置在第二箱体51的远端并位于水面以上，不仅避免了图像获取组件52使用发热对于第一箱体41内环境温差的影响，而且图像获取组件52与反射板42的距离较远，因此图像获取组件52的拍照范围也相对宽阔，能够获取更充足的监测信息。

为了同时接收红外成像光及彩色成像光，图像获取组件52包括红外相机521及彩色相机522，红外相机521与彩色相机522沿过鱼通道1延伸方向并排布设；红外相机521与彩色相机522的拍照范围基本上是重合的，仅在过鱼通道1的两端具有不重合的部分。

另外，第一光源部2也包括一个侧面开窗的箱体，在其开窗内密封安装有透光性较好的玻璃板，在箱体内布设红外灯带，从而使第一光源部3形成面光源。

第二光源部3则是由一个框架灯架组成，照明灯带布设在灯架上。

第一光源部2及第二光源部3的灯带可以是LED灯带。

实施例三：

在实施例二的基础上，为了进一步消除第一箱体41内的水气因为温差发生凝结的不良情况，反射部4还包括通管44。

其中，至少一个通管44设置在第一箱体41朝向水面的端面上，通管44的自由端延伸至水面以上，通管44连通在外界环境与第一箱体41内部之间。

优选设置两个通管44，其中一个通管44连通鼓风设备箱第一箱体41内鼓风加强空气对流，使空气从另一个通管44排出至外界。

通管44是一根软管，可以在两个箱体都进行布置，一方面保证第一箱体41与第二箱体42组成的密封箱体内外导通，防止因温度变化造成箱体内形成负压环境影响密封效果；另一方面保证密封箱体内空气流通防止镜头结雾影响视频效果。

实施例四：

在实施例二的基础上，技术人员发现，由于图像获取组件52的拍照范围较广，所以拍照会包含很多不必要的信息，例如第一箱体41及过鱼通道1的部分内部细节，这就影响了对于鱼的监测，因此需要限定图像获取组件52的拍照范围，消除不必要信息对于监测的影响。

如图1所示，结合图2，还包括两个挡板6。

其中，两个挡板6对称设置在过鱼通道1内并位于第一光源部2与反射部4之间，两个挡板6与第一光源部2朝向反射部4的端面以及反射部4朝向第一光源部2的端面围成腔道101，腔道101沿过鱼通道1延伸方向的径向断面为梯形，腔道101沿窗口401朝向第一光源部2方向的宽度等比增大。

第二光源部3设置在至少其中一个挡板6上。一般来说，挡板6是镂空网眼板，挡板6与过鱼通道1顶部或底部内壁之间留有间隙，第二光源部3就设置在间隙内。

具体来说，腔道101沿窗口401朝向第一光源部2方向的最小宽度与窗口401的高度相同，腔道101沿窗口401朝向第一光源部2方向的最大宽度不大于过鱼通道1的高度，从而使拍照范围能够重点集中在腔道101内。

实施例五：

在实施例四的基础上，进一步的，如图1所示，结合图3，第二箱体51沿其延伸方向的断面形状为等腰梯形，第二箱体51延伸至水面以上一端的断面宽度小于第二箱体51与第一箱体41连接部位的断面宽度。

第一箱体41沿窗口401轴向的断面形状为等腰梯形，第一箱体41远离窗口401一端的断面宽度小于窗口401的宽度。

实施例六：

在实施例二的基础上，为了提高拍照效果，彩色相机522有两个，两个彩色相机521对称设置在红外相机522两侧，从而形成彩色双目相机。

实施例七：

在不存在技术冲突的情况下，还包括实施例一至六的任意组合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种过鱼监测装置，其特征在于，包括：

过鱼通道（1）；

第一光源部（2），提供红外光源；

第二光源部（3），提供照明光源；

反射部（4），反射所述第一光源部（2）和/或第二光源部（3）发出的光线；

接收部（5），设置在所述反射部（4）上并接收反射部（4）反射的光线；

两个挡板（6），对称设置在过鱼通道（1）内并位于第一光源部（2）与反射部（4）之间；

其中，所述第一光源部（2）及反射部（4）分别设置在过鱼通道（1）延伸方向两侧；

所述第二光源部（3）设置在过鱼通道（1）内并设置在至少其中一个挡板（6）上；

所述反射部（4）包括第一箱体（41），所述第一箱体（41）设置在过鱼通道（1）延伸方向的侧面，所述第一箱体（41）其中一个侧面开设窗口（401），所述窗口（401）面向第一光源部（2）；

两个所述挡板（6）与第一光源部（2）朝向反射部（4）的端面以及反射部（4）朝向第一光源部（2）的端面围成腔道（101），所述腔道（101）沿过鱼通道（1）延伸方向的径向断面为梯形，所述腔道（101）沿窗口（401）朝向第一光源部（2）方向的宽度等比增大。

2.根据权利要求1所述的一种过鱼监测装置，其特征在于：所述反射部（4）还包括反射板（42），所述接收部（5）包括第二箱体（51）及图像获取组件（52）；

至少一部分所述过鱼通道（1）及第一箱体（41）设置在水面以下；

所述反射板（42）设置在第一箱体（41）内；

所述第二箱体（51）一端连接在第一箱体（41）朝向水面的端面上并与第一箱体（41）相连通，所述第二箱体（51）另一端延伸至水面以上；

所述图像获取组件（52）设置在第二箱体（51）延伸水面以上一端的内部。

3.根据权利要求2所述的一种过鱼监测装置，其特征在于：所述反射部（4）还包括透光板（43），所述透光板（43）设置在窗口（401）内并与第一箱体（41）密封连接。

4.根据权利要求3所述的一种过鱼监测装置，其特征在于：所述反射部（4）还包括通管（44），至少一个所述通管（44）设置在所述第一箱体（41）朝向水面的端面上，所述通管（44）的自由端延伸至水面以上，所述通管（44）连通在外界环境与第一箱体（41）内部之间。

5.根据权利要求1所述的一种过鱼监测装置，其特征在于：所述腔道（101）沿窗口（401）朝向第一光源部（2）方向的最小宽度与窗口（401）的高度相同，所述腔道（101）沿窗口（401）朝向第一光源部（2）方向的最大宽度不大于过鱼通道（1）的高度。

6.根据权利要求2所述的一种过鱼监测装置，其特征在于：所述第二箱体（51）沿其延伸方向的断面形状为等腰梯形，所述第二箱体（51）延伸至水面以上一端的断面宽度小于第二箱体（51）与第一箱体（41）连接部位的断面宽度。

7.根据权利要求6所述的一种过鱼监测装置，其特征在于：所述第一箱体（41）沿窗口（401）轴向的断面形状为等腰梯形，所述第一箱体（41）远离窗口（401）一端的断面宽度小于窗口（401）的宽度。

8.根据权利要求2所述的一种过鱼监测装置，其特征在于：所述图像获取组件（52）包括红外相机（521）及彩色相机（522），所述红外相机（521）与彩色相机（522）沿过鱼通道（1）延伸方向并排布设。

9.根据权利要求8所述的一种过鱼监测装置，其特征在于：所述彩色相机（522）有两个，两个所述彩色相机（522）对称设置在红外相机（521）两侧。