一种鱼道自动巡检系统技术方案

本发明专利技术公开一种鱼道自动巡检系统，涉及水电工程技术领域。该鱼道自动巡检系统包括：导轨、动子、定位模块和服务器；导轨部署于鱼道中心线正上方；动子包括：检测模块和滑动机构；检测模块位于滑动机构上；滑动机构与导轨滑动连接；定位模块用于获取动子的定位信息，并生成暂停信号；滑动机构用于在导轨上运动，并在接收到暂停信号时暂停运动；检测模块用于在滑动机构暂停运动后获取鱼道池室的图像信息和水位信息；服务器用于根据定位信息、图像信息和水位信息判断鱼道是否存在异常情况；异常情况包括：池室水位落差异常、池室水面异物堆积和池室中鱼类大量聚集。本发明专利技术能够实现对鱼道的全面、自动巡检。自动巡检。自动巡检。

【技术实现步骤摘要】
一种鱼道自动巡检系统


[0001]本专利技术涉及水电工程
，特别是涉及一种鱼道自动巡检系统。

技术介绍

[0002]当前我国新建水电工程普遍需要建设以鱼道为代表的过鱼设施，缓解水电工程阻断河流而带来的对鱼类洄游的不利影响。鱼道是一种联通水坝上游和下游的连续水流通道，上下游鱼类可以通过鱼道洄游到大坝对侧参与产卵繁殖，保障种群的基因多样性。
[0003]由于鱼道的坡度不能超越鱼类的游泳能力，在水坝水头较高时，要修筑得很长，甚至要到达五公里以上，鱼道池室的数量会达到数百个甚至上千个。这种条件下，传统的人力巡检难度极高，无法高频次的监测。同时，长距离鱼道一般呈“之”字形排布，人员难以直接抵到中段鱼道的池室，巡检中易发生安全事故。因此，如何高效自动化对长鱼道进行巡检，同时获取大量的信息，分析鱼道运行状态，及时发现鱼道中存在的问题，是亟需解决的核心工程技术问题。
[0004]目前多采用固定断面监测的方法改变鱼道，即在鱼道内部一处或几处固定位置部署一些测量传感器，测量结果通过有线或无线信号上传至监控平台服务器，对鱼道特定位置的水流、水位、水质、鱼类通过信息进行监管，及时发现鱼道运行中的问题。同时，水电业主会安排人员对鱼道进行定期巡查，通过肉眼观测的方式，检查鱼道的运行状态。
[0005]当前监测技术无法实现对鱼道全景的监测，几个特定点位的传感器监测无法获得非检测点位的变化情况。需要开展对长鱼道中每个池室自动巡逻检查，发现并上报以下典型问题：
[0006]1、如果由于泥沙淤积附着导致个别池室水流通过能力下降，形成特殊的急流影响鱼类通过，部署在远离该池室的位置传感器无法监测到异常池室的情况。需通过巡查每个池室的水位情况，获得各个池室间的水位落差推算是否出现异常。
[0007]2、个别池室中由于特殊流态和勾挂，会形成垃圾聚集，需要进行清理，传统的断面监测无法获得相关信息。
[0008]3、个别池室的过鱼能力下降时，会出现鱼类大量聚集在单一池室的情况，需要巡查发现。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种鱼道自动巡检系统，以实现对鱼道的全面、自动巡检。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0011]一种鱼道自动巡检系统，所述鱼道自动巡检系统包括：导轨、动子、定位模块和服务器；所述导轨部署于鱼道中心线正上方；所述动子包括：检测模块和滑动机构；所述检测模块位于所述滑动机构上；所述滑动机构与所述导轨滑动连接；
[0012]所述定位模块用于获取所述动子的定位信息，并生成暂停信号；所述滑动机构用于在所述导轨上运动，并在接收到所述暂停信号时暂停运动；所述检测模块用于在所述滑
动机构暂停运动后获取鱼道池室的图像信息和水位信息；所述服务器用于根据所述定位信息、所述图像信息和所述水位信息判断鱼道是否存在异常情况；所述异常情况包括：池室水位落差异常、池室水面异物堆积和池室中鱼类大量聚集。
[0013]可选地，所述滑动机构包括：步进电机、驱动齿轮和底板；所述步进电机、所述检测模块和所述驱动齿轮均位于所述底板上；所述步进电机分别与所述定位模块和所述驱动齿轮连接；所述导轨的底部设有与所述驱动齿轮相啮合的导轨齿轮；所述步进电机用于驱动所述驱动齿轮；所述驱动齿轮通过与所述导轨齿轮的啮合实现所述动子的位移。
[0014]可选地，所述滑动机构还包括：供电支撑轮；所述供电支撑轮位于所述底板两侧；所述导轨上还分段部署有供电接触线；所述供电支撑轮通过与所述供电接触线的接触实现对所述动子的供电。
[0015]可选地，所述检测模块包括：水位传感器、可见光摄像头和红外光摄像头；所述水位传感器用于获取鱼道池室的水位信息；所述可见光摄像头用于获取鱼道池室水面的图像信息；所述红外光摄像头用于获取鱼道池室水下的图像信息。
[0016]可选地，所述鱼道自动巡检系统还包括：可见光补光灯；所述可见光补光灯位于所述动子上；所述可见光补光灯用于对所述可见光摄像头进行补光。
[0017]可选地，所述鱼道自动巡检系统还包括：红外光补光灯；所述红外光补光灯位于鱼道池室的底部；所述红外光补光灯用于对所述红外光摄像头进行补光。
[0018]可选地，所述定位模块包括：若干个射频定位芯片和射频识别模块；所述射频定位芯片对应鱼道池室设置，且每个所述射频定位芯片均位于鱼道池室中心点对应的导轨上；所述射频识别模块位于所述动子上；所述射频识别模块用于根据所述射频定位芯片获取所述动子的定位信息。
[0019]可选地，所述鱼道自动巡检系统还包括：通讯模块；所述通讯模块分别与所述定位模块、所述检测模块和所述服务器连接；所述通讯模块用于将所述定位信息、所述图像信息和所述水位信息发送至所述服务器。
[0020]可选地，所述导轨采用吊轨方法，通过导轨支撑架部署于鱼道中心线正上方。
[0021]可选地，所述滑动机构还包括：控制器；所述控制器分别与所述步进电机和所述定位模块连接；所述控制器用于根据所述暂停信号控制所述步进电机暂停驱动所述驱动齿轮；所述控制器还用于根据所述定位信息判断当前是否为最末端定位，并在当前为最末端定位时控制所述步进电机反向驱动所述驱动齿轮。
[0022]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0023]本专利技术提供的鱼道自动巡检系统，采用部署于鱼道正上方的导轨以及集成有检测模块的动子自动运行的方式实现对鱼道各个池室的自动巡检，通过获取定位信息、图像信息以及水位信息，并利用服务器根据上述信息判断鱼道是否存在异常情况，能够对池室水位落差异常、池室水面异物堆积和池室中鱼类大量聚集等各种异常情况进行判断，且全过程无人值守，实现了对鱼道的全面、自动巡检。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施
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。
[0025]图1为本专利技术提供的导轨结构和安装位置示意图；
[0026]图2为本专利技术提供的动子和导轨组合正视图；
[0027]图3为本专利技术提供的动子底视图；
[0028]图4为本专利技术提供的动子等轴测图；
[0029]图5为本专利技术提供的运行流程图。
[0030]符号说明：
[0031]鱼道
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1，池室
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2，导轨
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3，导轨支撑架
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4，导轨齿轮
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5，导轨供电点
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6，射频定位芯片
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7，红外光补光灯
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8，动子
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9，驱动齿轮
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10，供电支撑轮
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11，水位传感器
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12，可见光摄像头
‑
13，红外光摄像头<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鱼道自动巡检系统，其特征在于，所述鱼道自动巡检系统包括：导轨、动子、定位模块和服务器；所述导轨部署于鱼道中心线正上方；所述动子包括：检测模块和滑动机构；所述检测模块位于所述滑动机构上；所述滑动机构与所述导轨滑动连接；所述定位模块用于获取所述动子的定位信息，并生成暂停信号；所述滑动机构用于在所述导轨上运动，并在接收到所述暂停信号时暂停运动；所述检测模块用于在所述滑动机构暂停运动后获取鱼道池室的图像信息和水位信息；所述服务器用于根据所述定位信息、所述图像信息和所述水位信息判断鱼道是否存在异常情况；所述异常情况包括：池室水位落差异常、池室水面异物堆积和池室中鱼类大量聚集。2.根据权利要求1所述的鱼道自动巡检系统，其特征在于，所述滑动机构包括：步进电机、驱动齿轮和底板；所述步进电机、所述检测模块和所述驱动齿轮均位于所述底板上；所述步进电机分别与所述定位模块和所述驱动齿轮连接；所述导轨的底部设有与所述驱动齿轮相啮合的导轨齿轮；所述步进电机用于驱动所述驱动齿轮；所述驱动齿轮通过与所述导轨齿轮的啮合实现所述动子的位移。3.根据权利要求2所述的鱼道自动巡检系统，其特征在于，所述滑动机构还包括：供电支撑轮；所述供电支撑轮位于所述底板两侧；所述导轨上还分段部署有供电接触线；所述供电支撑轮通过与所述供电接触线的接触实现对所述动子的供电。4.根据权利要求1所述的鱼道自动巡检系统，其特征在于，所述检测模块包括：水位传感器、可见光摄像头和红外光摄像头；所述水位传感器用于获取鱼道池室的水位信息；所述可见光摄像头用于获取鱼道池室水面的图像信息；所述红外光摄像...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳春娜，杨佐斌，王鲁海，赵晋兵，李锐，金冠峰，李健源，赵丽华，李勇，刘晓锐，卢佳，
申请(专利权)人：华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司四川水利职业技术学院，
类型：发明
国别省市：