一种海洋发电厂进水口周边水母光学捕杀系统及捕杀方法

本发明属于光学技术领域，涉及一种海洋发电厂进水口周边水母光学捕杀系统及捕杀方法。

背景技术：

由于近几年来的人类活动和大气变化等原因，我国近海海域出现不同程度的水母灾害爆发现象，且伴有逐年加重的趋势，对近海海洋渔业、沿海工业的发展和海洋生态安全造成了严重危害。我国近海海域沙海蜇、海月水母和白色霞水母大量繁殖，导致沿岸海洋发电厂冷却系统堵塞，严重影响用电供应。

致灾水母爆发频繁发生，对海洋发电厂的安全、海洋经济可持续发展造成严重威胁。因此，准确捕杀致灾水母对于保障海洋发电厂的正常运转具有重要意义，是海洋发电厂等沿海工业的迫切需求。

目前，对致灾水母的捕杀方法相对单一，仅仅是采用拖网人工捕捞，且需要租用船只进行工作，耗时耗力。因此，构建水母光学捕杀系统具有重要的科学意义和应用价值。

技术实现要素：

(一)发明目的

为了在海洋发电厂进水口周边水母灾害爆发时更加便于清理消除堵塞进水口的水母，本发明提供一种海洋发电厂进水口周边水母光学捕杀系统及捕杀方法，通过水母光学监测系统采集致灾水母的活动图像，并能够根据采集到的水母图像数据进行识别分析，可在水母灾害爆发时启动水母光学捕杀系统，水母光学捕杀系统可以依靠半导体激光光源对海洋发电厂进水口周边的致灾水母进行光学捕杀消除，进而可为海洋发电厂正常运转提供保障。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种海洋发电厂进水口周边水母光学捕杀系统，其包括水母光学监测系统和水母捕杀系统，水母光学监测系统通过固定架布置在海面之下，采集海水中水母的活动视频，并进行识别分析，获知水母爆发数量并控制水母捕杀系统进行水母捕杀；水母捕杀系统安装固定在海洋发电厂进水口处，位于海面水下，在水母光学监测系统的控制下对水母进行光学捕杀。

其中，所述水母光学监测系统包括：水下摄像机、图像处理模块、控制模块；水下摄像机实时采集海水中水母的活动视频并传送至图像处理模块，图像处理模块对水母活动视频进行处理，得到水母爆发数量，控制模块根据处理结果控制水母捕杀系统进行水母捕杀。

所述水母光学监测系统还包括：led辅助光源和光感应器，led辅助光源和光感应器安装在固定架上，并且均设置在水下摄像机周侧，光感应器感受周围光线强度，led辅助光源的开关受光感应器控制，当周围光线的强度下降至设定阈值时，光感应器控制led辅助光源打开，实现对周围环境的照明。

其中，所述水母捕杀系统包括：半导体激光光源、扩束聚焦装置、光束整形装置；半导体激光光源有多个，前方依次安装扩束聚焦装置、光束整形装置，用于激光光源的光束聚焦和整形，整形后光束用于水母的捕杀。

所述水母捕杀系统还包括：光源驱动电路，控制模块根据水母爆发数量控制光源驱动电路工作，光源驱动电路控制半导体激光光源的强度、频率进行调整，以匹配不同数量的水母的捕杀。

其中，所述半导体激光光源、光源扩束聚焦装置、整形装置均通过扫描控制旋转平台固定在海洋发电厂进水口处，扫描控制旋转平台由光源驱动电路控制，对半导体激光光源、光源扩束聚焦装置、整形装置进行方向、角度的调整，以实现对多方位水母的捕杀。

本发明还提供一种海洋发电厂进水口周边水母光学捕杀方法，其过程为：水母光学监测系统通过水下摄像机采集水母的活动视频，采集到的图像数据经过图像识别分析，在水母水量达到需要捕杀的阈值时，控制模块将启动光源驱动电路，扫描控制旋转平台进而调整半导体激光光源的角度进行水母光学捕杀消除；控制模块可根据图像识别分析，依照水母爆发数量的多少调节光源驱动电路，用于改变半导体激光光源的光束的强度。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的海洋发电厂进水口周边水母光学捕杀系统及捕杀方法，具有以下有益效果：

(1)本发明通过水下摄像机采集水母的活动视频对监测海域水母出现的种类及数量实时进行处理，可在水母爆发时及时进行光学捕杀消除，结果更准确、时效性更好。

(2)本发明构建了一种海洋浴场周边水母光学捕杀系统，在实现海洋发电厂进水口周边水母捕杀消除的同时，节省了大量的人力、物力和财力，为海洋发电厂提供了安全保障。

附图说明

图1为本发明海洋发电厂进水口周边水母光学捕杀系统的组成示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

参照图1所示，本发明海洋发电厂进水口周边水母光学捕杀系统包括：电源供给系统、水母光学监测系统和水母捕杀系统。

1.电源供给系统

电源供给系统安装固定在海洋发电厂进水口处，为整个光学捕杀系统供电。

电源供给系统包括：太阳能电池板和蓄电池，太阳能电池板将太阳能转换为电能，并传送至蓄电池蓄电，蓄电池用来给整个光学捕杀系统提供电源。

2.水母光学监测系统

水母光学监测系统通过固定架布置在海面之下，采集海水中水母的活动视频，并进行识别分析，获知水母爆发数量并控制水母捕杀系统进行水母捕杀。

水母光学监测系统包括：水下摄像机、图像处理模块、控制模块。水下摄像机实时采集海水中水母的活动视频并传送至图像处理模块，图像处理模块对水母活动视频进行处理，得到水母爆发数量，控制模块根据处理结果控制水母捕杀系统进行水母捕杀。

水母光学监测系统还包括：led辅助光源和光感应器，led辅助光源和光感应器安装在固定架上，并且均设置在水下摄像机周侧，光感应器感受周围光线强度，led辅助光源的开关受光感应器控制，当周围光线的强度下降至设定阈值时，光感应器控制led辅助光源打开，实现对周围环境的照明，以便于水下摄像机能够实时拍摄到清晰的水母活动视频。

3.水母捕杀系统

水母捕杀系统安装固定在海洋发电厂进水口处，位于海面水下，在水母光学监测系统的控制下对水母进行光学捕杀。

水母捕杀系统包括：半导体激光光源、扩束聚焦装置、光束整形装置。半导体激光光源有多个，前方依次安装扩束聚焦装置、光束整形装置，用于激光光源的光束聚焦和整形，整形后光束用于水母的捕杀。

水母捕杀系统还包括：光源驱动电路，控制模块根据水母爆发数量控制光源驱动电路工作，光源驱动电路控制半导体激光光源的强度、频率进行调整，以匹配不同数量的水母的捕杀，实现低成本、高效捕杀的效果。

半导体激光光源、光源扩束聚焦装置、整形装置均通过扫描控制旋转平台固定在海洋发电厂进水口处，扫描控制旋转平台由光源驱动电路控制，对半导体激光光源、光源扩束聚焦装置、整形装置进行方向、角度的调整，以实现对多方位水母的捕杀。

基于上述海洋浴场周边水母光学捕杀系统，本发明海洋发电厂进水口周边水母光学捕杀方法的过程描述如下：

水母光学监测系统通过水下摄像机采集水母的活动视频，采集到的图像数据经过图像识别分析，在水母水量达到需要捕杀的阈值时，控制模块将启动光源驱动电路，扫描控制旋转平台进而调整半导体激光光源的角度进行水母光学捕杀消除；控制模块可根据图像识别分析，依照水母爆发数量的多少调节光源驱动电路，用于改变半导体激光光源的光束的强度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。