[发明专利]核电厂冷源海生物智能探测方法及系统

说明书

本发明公开了核电厂冷源海生物智能探测方法及系统，该方法包括预构建智能分类识别器，对获取到的至少一海生物的图像进行特征提取，将提取到的特征输入至智能分类识别器中进行分类识别，分类识别后进行不同种类海生物的计数和丰度时序预测。本发明能够快速、自动和准确地获得不同种类海生物的数量动态变化及其丰度时序预测，获知海生物的分布，为海洋生物多样性智能探测和预报预警提供了可行技术，为核电冷源安全管理提供响应决策依据。

技术领域

本发明涉及核电厂冷源海生物探测技术领域，尤其涉及一种核电厂冷源海生物智能探测方法及系统。

背景技术

近海生物及异物对核电冷源安全的影响问题是困扰国内外滨海核电的世界级难题。根据WANO(世界核电运营者协会)不完全统计，自2004年起，全球已发生上百起核电站冷源事件。大规模近海生物爆发，已超出了原冷源系统的设计基准，需采取相应的补充或改进措施。核电站目前主要采取消杀、拦截、降功率运行等手段应对海生物的爆发，然而海洋生物的爆发有很强的随机性，具有难以预测性，对其精准布控和有效拦截有很大的难度。此外，采用拖网方式会扰乱海生物的分布特征，而这些特征对于更好地了解海生物群落结构和分布非常重要。

利用光学成像系统研究浮游生物，在最近二三十年取得了跨越式的进展，其应用可分为两类，一类是应用于样品处理，如Flow-Cam和ZooScan；另外一类用于水下成像探测，，如VPR、UVP、SIPPER、ISIIS等，其中VPR采用散射光和高分辨率视频摄像机连续取样，像素分辨率较高(～10um)，但取样量较少(0.1m-3min-1)。SIPPER和ISIIS取样量比较大(0.7～0.8m-3min-1),但像素分辨率较低(～72um)。以上这些系统主要适合在水质较好、浊度较低的水域使用。ZOOVIS采用CCD图像传感器和背影成像的院里，兼顾了取样量(0.3～0.4m-3min-1)和像素分辨率(～10um)的需求，系统搭载随机存储器，其中的存储硬盘可以随时更换，以保证系统连续使用。

传统的近海实时探测系统中，除了叶绿素、营养盐等传感器外，很少有相关的生物信息。核电区域海域浊度高，物理环境复杂，显著增加了浮游生物水下成像探测难度。国内外为发展浮游生物的水下观测技术投入了大量的人力和物力，但至今尚未实现业务化应用。

由于不同海洋生物的生态习性有很大不同，特别是很多集群的浮游生物，生态习性差异较大，其聚集和暴发具有很强的随机性，这成为核电冷源安全探测的难点所在。主要技术问题和难点：

1)多数浮游生物聚集和暴发机制不明确，其聚集暴发具有很强的不确定性；

2)浮游生物生态习性呈斑块状分布，对其准确的生态习性的把握性差，其时空分布与浮游性关联大，难以有效推断其发展暴发的可能性；

3)很多浮游生物具有昼伏夜出的习性，以白天为主的近岸调查，难以捕获浮游生物真是的数量和可能的聚集状况；

4)生物身体透明，易碎，在常规生态调查中，难以获得准确的数量和准确的时空分布信息；

5)核电站海域具有高浊度特征，对于图像采集识别提出更高的技术要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的至少一个缺陷，提供一种核电厂冷源海生物智能探测方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂冷源海生物智能探测方法，包括以下步骤：

S1：预构建智能分类识别器；

S2：对获取到的至少一海生物的图像进行特征提取；

S3：将提取到的特征输入至所述智能分类识别器中进行分类识别；

S4：分类识别后进行不同种类海生物的计数和丰度时序预测。