水利工程對生態(tài)有著(zhù)一定的負面影響，大壩等工程建設會(huì )導致水生態(tài)系統破碎化，影響?hù)~(yú)類(lèi)原生態(tài)環(huán)境。為解決水利工程對魚(yú)類(lèi)等生物的影響，常通過(guò)修建魚(yú)通道來(lái)實(shí)現對魚(yú)類(lèi)等資源的保護。目前我國魚(yú)通道建設依然存在難題，需要進(jìn)一步研究魚(yú)道建設運行狀態(tài)，恢復和改善大壩對上下游魚(yú)類(lèi)種群的影響。

某高校科研團隊利用千眼狼PIV粒子圖像測速系統對模擬魚(yú)通道內流場(chǎng)分布情況進(jìn)行觀(guān)察，對流速、流態(tài)數據值進(jìn)行分析研究，評價(jià)魚(yú)道的建設及運行狀態(tài)，并對其運行提出合理化建議，以實(shí)現對魚(yú)類(lèi)更有效的保護。

實(shí)驗現場(chǎng)

模擬魚(yú)通道實(shí)驗

實(shí)驗搭建模擬魚(yú)池內過(guò)魚(yú)通道流場(chǎng)，通過(guò)PIV粒子圖像測速系統采集視場(chǎng)內魚(yú)游動(dòng)的過(guò)程，計算魚(yú)游動(dòng)周?chē)牧鲌?chǎng)速度。此次實(shí)驗結果為水利工程魚(yú)道的過(guò)魚(yú)效率及運行提供建設性意見(jiàn)。

PIV粒子圖像測速系統

千眼狼PIV粒子圖像測速系統是我司與清華大學(xué)共同研制，具有完全自主知識產(chǎn)權。與國內外知名廠(chǎng)商同臺競技，高質(zhì)量通過(guò)PIV Challenge挑戰賽考驗，產(chǎn)品獲得國際認可。系統選用國產(chǎn)PIV專(zhuān)用激光器搭配千眼狼高速攝像機，應用成果在Journal of Fluid Mechanics等頂級學(xué)術(shù)刊物發(fā)表。

國際PIV挑戰賽成績(jì)

系統優(yōu)勢：

1.  具備高速跨幀功能的千眼狼高速相機，最高幀率100萬(wàn)fps,跨幀間隔400ns；

2.  PIV挑戰賽實(shí)戰對比，達到國際先進(jìn)水平的PIV算法；

3.  從軟件到硬件的國產(chǎn)化，自主可控，可提供定制化服務(wù)；

4.  完善的服務(wù)體系，售前、售中、售后無(wú)憂(yōu)服務(wù)。

測量原理：

PIV技術(shù)來(lái)源于流動(dòng)顯示技術(shù)，主要通過(guò)圖像分析技術(shù)追蹤散布在流場(chǎng)中微小顆粒，并用這些顆粒的運動(dòng)來(lái)表征流體的運動(dòng)，其具體操作過(guò)程為：首先在流場(chǎng)中布撒示蹤粒子，使用532nm/527nm的激光或其他光源照亮所測流場(chǎng)區域，通過(guò)連續兩次或多次曝光，粒子的圖像被記錄在底片上或成像CMOS面上；采用自相關(guān)法、互相關(guān)法以及顆粒跟蹤等方法處理粒子圖像，計算出流場(chǎng)中各點(diǎn)的流速矢量。

總結

根據測量能力的不同，千眼狼粒子圖像測速系統主要包括：平面二維粒子圖像測速（2D2C-PIV）、平面二維粒子示蹤測速系統（2D2C-PTV）、平面二維激光誘導熒光系統（2D2C-PLIF）、平面三維粒子圖像測速系統（2D3C-PIV）、立體三維粒子圖像測速系統（3D3C-PIV）。