[发明专利]一种水利水电工程过鱼设施管理与评估系统及方法

权利要求书

1.一种水利水电工程过鱼设施管理与评估系统，其特征在于：包括现地控制系统、自动对时设备、边缘计算装置、数据服务器、核心交换机和应用服务器及软件系统，所述现地控制系统通过总线与所述边缘计算装置通信连接，所述边缘计算装置、自动对时设备、数据服务器和应用服务器均通过以太网与所述核心交换机通信连接；其中，

所述自动对时设备用于获取统一的运行时间，在记录数据时，具有统一的时间戳；

所述边缘计算装置用于对现地控制系统采集的数据进行预处理，并将结果通过核心交换机传输给数据服务器；

所述数据服务器根据边缘计算装置的预处理结果，进行数据的分析、统计、存储和传输；

所述应用服务器及软件系统用于结合数据服务器建立过鱼模型库，并根据过鱼模型输出适应不同过鱼类型的控制参数，同时为过于设施效果评估提供数据支撑并输出评估报告。

2.根据权利要求1所述的水利水电工程过鱼设施管理与评估系统，其特征在于：所现地控制系统通过串口总线与所述边缘计算装置通信连接，所述边缘计算装置将串口协议转换为以太网协议。

3.根据权利要求1所述的水利水电工程过鱼设施管理与评估系统，其特征在于：过鱼设施包括诱鱼设备、赶鱼设备、集鱼设备、暂养设备和运鱼设备，所述诱鱼设备、赶鱼设备、集鱼设备、暂养设备和运鱼设备均配置有现地控制系统。

4.一种如权利要求1至2任一权利要求所述的水利水电工程过鱼设施管理与评估系统的评估方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1）：过鱼数据的采集，根据过鱼设施的现地控制系统采集过鱼数据，并将过鱼数据进行边缘计算，通过核心交换机传输至数据服务器；

S2）：建立过鱼模型库，根据数据服务器的历史数据建立过鱼模型库，分析出不同鱼类的相关属性；

S3）：过鱼效果验证及评估，对过鱼模型库进行检索匹配，检索出匹配的模型，则输出对应的初步控制参数，并控制过鱼设施运行，通过反馈检测对过鱼效果进行验证，如果达标就更新并存储最优控制参数及评估报告，如果不达标就对过鱼模型库进行修正，并再次进行验证，直到过鱼效果达标。

5.根据权利要求4所述的水利水电工程过鱼设施管理与评估方法，其特征在于：步骤S1）中过鱼数据的采集是基于现地控制系统，现地控制系统从诱鱼、赶鱼、集鱼和运鱼各个环节均进行过鱼数据的采集。

6.根据权利要求4所述的水利水电工程过鱼设施管理与评估方法，其特征在于：所述采集的过鱼数据通过自动对时设备，进行数据的同步，边缘计算装置根据采集数据的时间戳，对过鱼数据进行分类、整理并去除无效数据，同时对过鱼数据进行特征提取，完成过鱼数据的预处理。

7.根据权利要求4所述的水利水电工程过鱼设施管理与评估方法，其特征在于：所述过鱼模型库包括模型编号、过鱼模型属性和过鱼参数输出，应用服务器及软件系统通过采集的过鱼数据分析确定目前的过鱼目标，确定过鱼目标后，调用过鱼模型库，经过比对、转化和计算，输出不同的过鱼参数，应用服务器及软件系统根据输出的过鱼参数调整控制过鱼设施各设备的运行状态，以实现对过鱼设施各设备的自适应运行管理。

8.根据权利要求4所述的水利水电工程过鱼设施管理与评估方法，其特征在于：过鱼效果的评估包括如下步骤：

M1）：构建过鱼设施运行效果评估指标体系，确定待评估数据集，该数据集包括：诱鱼成功率、过鱼成功率、集鱼成功率、过鱼存活率、过鱼设施故障率、平均无故障时间和系统可靠性；

M2）：读取过鱼设施各设备实际运行数据以及相关过鱼数据，计算提取出过鱼设施待评估数据集合中所有评估指标，形成评估决策数据集；需要读取的过鱼设施相关数据包括：设备运行时间T1、设备故障停机时间T2、过鱼目标鱼类数量a0、通过鱼道入口的目标鱼类数量a1、在一定时间内通过鱼道的目标鱼类数量b1、集鱼设备每次运行捕捞的目标鱼类数量b2，放生环节目标鱼类数量c1；

M3）：对最终形成的评估决策数据集进行分析，采用日、月、年等多种形式统计输出评估报告。