[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

说明书

本发明公开了一种水利水电工程过鱼设施管理与评估系统及方法，系统包括现地控制系统、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，方法包括过鱼数据的采集，建立过鱼模型库以及过鱼效果验证及评估，减少设备运行期间的人工干预，提高诱鱼、过鱼、集鱼、运鱼等环节的效率及成功率；同时根据记录的诱鱼和过鱼环节数据，计算出诱鱼效率及过鱼效率，为整个过鱼设施优化及效果评估提供数据支撑，并输出日、月、年等多种形式评估报告。

技术领域

本发明属于水利水电工程技术领域，具体涉及一种水利水电工程过鱼设施管理与评估系统及方法。

背景技术

我国在水利水电工程建设方面，目前已经取得了辉煌的成就，走在了世界前列，但水利水电工程在带来显著经济效益和防洪安全保障的同时，对当地河流的生态系统及生物多样性也造成了不同程度的影响，随着国家对生态环境可持续发展的重视，过鱼设施可实施生态补偿，实现上下游物质、能量与基因交流的作用也日益凸显。

国内对过鱼设施的研究与建设起步较晚，虽然在过鱼设施建设上取得了一定的成绩，但大多数过鱼设施还处于在建或初步运行阶段，并且过鱼设施各设备之间依然采用现地手动的工作模式，过鱼效率及成功率还有待提高，针对过鱼设施的运行效果评估，目前国内尚未建立有效的评估机制，无法对过鱼设施的效果进行有效的评估。同时过鱼设施各设备运行过程中产生的数据，目前只进行了简单的记录和展示，并未进行数据挖掘和分析，无法为过鱼设施后期的运维及优化提供数据支撑。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种水利水电工程过鱼设施管理与评估系统及方法。

本发明的具体方案如下：

一种水利水电工程过鱼设施管理与评估系统，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。

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。

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。

一种水利水电工程过鱼设施管理与评估的方法，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。

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。