一种应用于高海拔鱼道的光照装置及光照方法与流程

本发明涉及隧洞鱼道，尤其涉及一种应用于高海拔鱼道的光照装置及光照方法。

背景技术：

1、在水利工程建设时通常需要阻断河流，此时为帮助鱼类完成洄游，一般会修建鱼道供其翻越人工障碍。而在高海拔地区，因山高谷深，地面明挖式鱼道施工难度大、成本高，故多采用隧洞形式穿越山体，以降低投资、减少生态干扰，并利用隧洞段平缓水流降低鱼类溯流体力消耗，并且，隧洞内会安装照明灯具利用鱼类趋光性引导其在黑暗环境中识别方向。然而，现有隧洞鱼道照明系统通常仅配置单一固定光色光源，无法根据流速变化进行调节，而高海拔河流流量季节变化显著，不同流速下鱼类趋光响应差异较大，固定光色难以在不同工况下均保持有效引导，且固定过流断面无法兼顾枯水期适宜流速诱鱼与汛期降速避免超出鱼类游泳能力，因此单一光色与固定断面的组合无法在不同流量工况下同时满足鱼类洄游的引导与通过需求。

技术实现思路

1、本发明的目的就是针对目前上述之不足，而提供一种应用于高海拔鱼道的光照装置及光照方法，实现不同流量工况下照明光色与流速适配，以解决不同流量下鱼类难以通过鱼道的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种应用于高海拔鱼道的光照装置，包括：

3、多个鱼道模块，各所述鱼道模块沿设定方向依次连接且相互连通，以组成隧洞鱼道；

4、所述鱼道模块包括走鱼槽，所述走鱼槽的相对两侧均呈敞开状，各所述走鱼槽的两侧敞开处均竖直设置有第一隔板，所述走鱼槽的内壁上设置有多个与各所述第一隔板错位分布的第二隔板，所述第一隔板的两端分别与相应所述第二隔板之间具有供鱼类通过的竖缝间隙；

5、支架，其设置于所述鱼道模块上；

6、照明组件，其设置于所述支架上，所述照明组件的照明端朝向所述走鱼槽，以向所述走鱼槽的竖缝间隙处及中部区域提供照明；

7、遮光组件，其包括设置于所述照明组件底部的套体，以及可旋转的设置于所述套体内的调光板，所述调光板位于照明组件和鱼道模块之间；

8、所述调光板呈圆形，其上沿周向依次布置有多组色调不同的调光部，所述调光板上开设有透光口，所述透光口与其中一组所述调光部的位置相对应，所述调光板能够相对于所述套体旋转，以使不同组的所述调光部选择性地与所述照明组件的照明端对正，从而改变所述照明组件的出射光色；

9、闸门，其可旋转的设置在所述第一隔板上，所述闸门能够旋转至与对应所述第二隔板接触，以阻挡对应竖缝间隙；

10、驱动组件，其能够驱使所述闸门旋转，且同时还能够驱使所述调光板旋转。

11、进一步的，所述驱动组件包括设置在所述支架上的双轴电机，所述双轴电机的其中一个转轴处设置有第一连接轴，所述闸门远离其与第一隔板的转动连接处设置有第一传导轮，所述第二隔板上可旋转的设置有第二传导轮，所述第一隔板上可旋转的设置有与第一连接轴同轴相连的第三传导轮，所述第三传导轮上卷绕设置有两个相互错位且绕向相反的拉绳，其中一个所述拉绳绕经第二传导轮与第一传导轮固定相连，另一个所述拉绳与第一传导轮固定相连。

12、进一步的，所述双轴电机的另一个转轴处设置有传送轮带组，所述调光板底部的圆心处设置有穿插至套体外的第二连接轴，所述第二连接轴与传送轮带组的运动端传动连接。

13、进一步的，所述第一隔板和第二隔板上均设置有电磁铁，所述闸门能够旋转至对应姿态并被相应所述电磁铁磁吸。

14、进一步的，所述鱼道模块还包括设置在所述走鱼槽侧壁上的支流导槽，所述走鱼槽的侧壁上还开设有两个与支流导槽两端连通的开口，且各所述开口处可上下滑动的嵌设有滤板；

15、所述支流导槽以及支架处设置有通风组件，所述通风组件能够在支流导槽有水流经过时启动并驱动该鱼道模块处的空气流动。

16、进一步的，所述通风组件包括设置在所述支流导槽内的第一架体，所述第一架体上可旋转的设置有叶片，所述第一架体上设置有齿轮传动箱，所述叶片的中心处设置有与齿轮传动箱输入端连接的中轴，所述齿轮传动箱的输出端处设置有第三连接轴，所述支架上设置有通风部，所述第三连接轴与通风部的输入端连接，所述通风部通过第二架体架设在所述支架上。

17、一种应用于高海拔鱼道的光照方法，包括以下步骤：

18、s1、实时监测走鱼槽内的水流流速，判断当前流速工况；

19、s2、当水流流速处于正常流速范围时，该正常流速范围对应鱼类主动上溯洄游状态，闸门保持关闭状态，竖缝间隙部分开启，走鱼槽以部分断面过流；调光板保持初始位置，透光口与预设的初始调光部对正，照明组件的出射光经初始调光部滤光后，以第一光色照射至走鱼槽的竖缝间隙处及中部区域，所述第一光色用于诱导鱼类进入鱼道并持续上溯；支流导槽内的水流驱动叶片转动，叶片通过中轴带动齿轮传动箱，齿轮传动箱通过第三连接轴驱动通风部转动，使该鱼道模块处的空气流动；

20、s3、当水流流速超过正常流速范围、达到异常流速工况时，该异常流速工况对应鱼类应激避险状态，控制驱动组件启动：

21、s300、驱动组件驱使闸门相对于第一隔板旋转，使闸门的末端向对侧的第二隔板的末端靠拢，打开对应的竖缝间隙，使两个竖缝间隙全部开启，增加走鱼槽的过流面积以降低走鱼槽内的水流流速；

22、s301、在驱动组件驱使闸门旋转的同时，驱动组件通过传动连接同步驱使调光板相对于套体旋转，透光口随调光板转动而切换至与另一组调光部对正，照明组件的出射光经该调光部滤光后，由第一光色切换为第二光色照射至走鱼槽的竖缝间隙处及中部区域，所述第二光色用于辅助引导鱼类调整洄游行为，以适应该异常流速工况下的水流状态；

23、s4、当水流流速回落至正常流速范围时，驱动组件反向运转，驱使闸门反向旋转复位，竖缝间隙恢复部分开启状态，同时调光板反向旋转复位，照明组件的出射光由第二光色切换回第一光色，使鱼类回到正常流速工况下的主动上溯洄游状态。

24、进一步的，所述步骤s1中实时监测走鱼槽内的水流流速具体为：

25、通过在走鱼槽内设置流速传感器用以实时采集流速信号，根据采集到的流速信号判断当前流速工况。

26、进一步的，所述正常流速范围为鱼类洄游的适宜流速区间；

27、所述异常流速范围为高于该适宜流速区间的上限值的流速区间。。

28、本发明的有益效果体现在：

29、本发明中，当走鱼槽内的水流流速处于正常流速范围时，驱动组件不启动，闸门保持关闭使竖缝间隙部分开启，水流保持适宜流速以形成诱鱼信号，此时照明组件的出射光穿过透光口及与其对正的调光部后照射至走鱼槽；当流速超过正常流速范围达到异常流速工况时，驱动组件启动并同时驱使闸门和调光板旋转，闸门的旋转使两个竖缝间隙全部开启，增大过流面积以降低流速，调光板的旋转使透光口切换至与另一组调光部对正，照明组件的出射光经该调光部滤光后照射至走鱼槽，实现流速调节与光色切换的同步联动，通过上述调节，正常流速时水流保持适宜流速并配合对应光色引导鱼类主动上溯，异常流速时增大过流面积以降低流速并配合另一光色辅助鱼类调整洄游行为，流速与光色的协同作用使鱼类在不同水力工况下均能获得清晰的环境信号，由此解决了高海拔鱼道隧洞段因光照单一导致鱼类方向识别困难、因固定过流断面无法适应流量变化导致鱼类通过困难的问题，提升了复杂水力条件下的过鱼成功率。