一种底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统的制作方法

本发明涉及生态水利工程装置，具体涉及一种底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统。

背景技术：

1、拦鱼电栅属于河流、水库鱼类保护核心装备，其依靠水中脉冲电场实现鱼类阻隔引导，高原河道裂腹鱼、高原鳅等底栖鱼类多栖息于河床底部与岸坡浅水区，是流域生态关键类群，而现有等间距拦鱼电栅难以适配其活动习性，存在多重技术短板。

2、目前现有电栅普遍采用2-3m等距电极、等长电极布置：岸坡0.5-2m浅水区鱼群密集，大间距电极底部电场衰减形成盲区，小型底栖鱼可贴底穿行；河道断面呈u形或v形，固定长度电极易出现岸边电极触底损毁、河心电极底部留隙的问题，大幅降低拦截成功率；并且目前电极多选用碳钢、镀锌钢材，高原水体矿化度高，电化学腐蚀速度快，电极易锈蚀断裂，导电性能衰减，运维更换成本高昂；除此之外，目前供电参数基于鲢鳙等中上层鱼类设定，脉冲频率高、脉宽窄，底栖鱼类回避反应微弱；同时，现有系统无实时监测闭环，处于开环运行状态，缺少水下监测手段，无法动态采集鱼群分布、量化拦截效率。

3、综上，针对现有拦鱼系统对底栖鱼类拦截成功率低、电极耐腐蚀性差、供电参数不适配、缺乏效果监测的技术问题；考虑提供适用于底栖鱼类拦截的变间距不锈钢电极拦鱼系统，实现对底栖型、岸坡型鱼类的生态友好拦截；鉴于此，我们提出一种底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决上述背景技术中提到的不足，提供一种底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、一种底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统，包括：

4、变间距电极阵列，沿河道横向布置，包括设置在河道两岸处的岸边段电极，以及设置在河道中央区域处的中央段电极；

5、不锈钢电极本体，用于构成各电极导电主体，可拆卸绝缘安装在钢桁架主体下方，底端垂直河道设置；

6、鱼类特性适配供电单元，通过电缆与所述变间距电极阵列电连接，用于输出参数可调的脉冲电场；

7、拦截效果监测模块，包括安装在所述钢桁架主体下方的声呐探测仪以及水下摄像机，用于采集数据并实时上传至监控平台。

8、优选的，所述不锈钢电极本体包括顶端通过u形骑马卡固定连接底吊环的杆体，所述底吊环上端连接有绝缘子；

9、所述绝缘子顶端通过顶吊环可拆卸安装有用于夹持安装在所述钢桁架主体上的管夹。

10、优选的，所述u形骑马卡通过螺杆带孔螺栓铰接安装在所述杆体顶端处，所述螺杆带孔螺栓外端螺纹安装有开槽螺母，所述开槽螺母与所述螺杆带孔螺栓之间安装有用于防松锁紧的开口销；

11、所述管夹包括螺纹安装的紧固螺母和紧固螺栓，用于旋紧夹持在所述钢桁架主体上。

12、优选的，所述杆体采用304或316l不锈钢管制成；

13、所述316l不锈钢化学成分含量具体为：c≤0.03%、cr 16.0-18.0%、ni 10.0-14.0%、mo 2.0-3.0%。

14、优选的，所述杆体底端设有30°斜切尖状结构，用于插入河道底质0.1-0.2m，且所述杆体底端与河床间距为0.1-0.3m。

15、优选的，所述杆体表面设有经酸洗钝化处理的致密氧化膜；

16、所述酸洗钝化处理工艺为：浸入质量分数20%的硝酸溶液中，在40-50℃环境下保持30分钟，取出后经高压水冲洗、自然干燥。

17、优选的，所述鱼类特性适配供电单元采用由dsp数字信号处理器控制的全桥igbt逆变拓扑结构；

18、设置输出脉冲频率0.1-10hz、脉冲宽度1-10ms、输出电压0-500v。

19、优选的，所述声呐探测仪采用双频识别声呐，通过沿所述钢桁架主体水平移动的电动云台安装在所述钢桁架主体上，用于扫描范围覆盖全河道断面；

20、所述水下摄像机采用配备红外补光灯的网络摄像机；

21、所述监控平台设置单组电极拦截效率η=(nup-ndown)/nup×100%，其中nup为电极上游10m处声呐扫描鱼群数量，ndown为电极下游10m处声呐扫描鱼群数量；

22、当η连续1小时低于80%时自动报警。

23、优选的，相邻所述岸边段电极设置间距为1.5m，竖向长度为1-5m且自岸边向河心方向递增；

24、相邻所述中央段电极设置间距为2.5m，竖向长度固定为5m；

25、每组所述岸边段电极与所述中央段电极沿水流方向按20m分段设置。

26、优选的，所述岸边段电极沿河道两岸0-50m设置，设置所述岸边段电极按10m间隔阶梯递增；

27、距岸边0-10m长度为1m，10-20m长度为2m，20-30m长度为3m，30-40m长度为4m，40-50m长度为5m。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

29、1、该底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统，适用于底栖鱼类拦截，消除电场衰减间隙，避免底栖鱼类贴底通过，有利于针对底栖鱼类提高拦截成功率；

30、2、本申请耐腐蚀性优异，酸洗钝化处理形成致密氧化膜，在高原河流矿化度较高水体中浸泡寿命延长，大幅降低维护成本和更换频率；

31、3、鱼类特性适配供电单元基于底栖鱼类回避特性数据库，设置参数可诱导鱼类产生回避反应而不造成电击伤或死亡，低死亡率，保障生态安全；

32、4、设有声呐探测仪和水下摄像机实时采集鱼类分布与行为数据，自动评估拦截效率，便于运维人员及时优化电极布置、调整供电参数，能够形成“监测、评估、优化”的闭环管理，有利于提升运行可靠性。

1.一种底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统，其特征在于：包括：

2.如权利要求1所述的底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统，其特征在于：所述不锈钢电极本体（2）包括顶端通过u形骑马卡（22）固定连接底吊环（26）的杆体（21），所述底吊环（26）上端连接有绝缘子（27）；

3.如权利要求2所述的底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统，其特征在于：所述u形骑马卡（22）通过螺杆带孔螺栓（24）铰接安装在所述杆体（21）顶端处，所述螺杆带孔螺栓（24）外端螺纹安装有开槽螺母（23），所述开槽螺母（23）与所述螺杆带孔螺栓（24）之间安装有用于防松锁紧的开口销（25）；

4.如权利要求2所述的底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统，其特征在于：所述杆体（21）采用304或316l不锈钢管制成；

5.如权利要求2所述的底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统，其特征在于：所述杆体（21）底端设有30°斜切尖状结构，用于插入河道底质0.1-0.2m，且所述杆体（21）底端与河床间距为0.1-0.3m。

6.如权利要求2所述的底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统，其特征在于：所述杆体（21）表面设有经酸洗钝化处理的致密氧化膜；

7.如权利要求1所述的底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统，其特征在于：所述鱼类特性适配供电单元（3）采用由dsp数字信号处理器控制的全桥igbt逆变拓扑结构；

8.如权利要求1所述的底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统，其特征在于：所述声呐探测仪（41）采用双频识别声呐，通过沿所述钢桁架主体（5）水平移动的电动云台安装在所述钢桁架主体（5）上，用于扫描范围覆盖全河道断面；

9.如权利要求1所述的底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统，其特征在于：相邻所述岸边段电极（11）设置间距为1.5m，竖向长度为1-5m且自岸边向河心方向递增；

10.如权利要求9所述的底栖鱼类拦截用变间距电极拦鱼系统，其特征在于：所述岸边段电极（11）沿河道两岸0-50m设置，设置所述岸边段电极（11）按10m间隔阶梯递增；