編制說明

一、工作簡況

包括任務(wù)來源、主編單位、參編單位主要工作過程、各階段意見

處理情況、主要起草人及其所做的工作等。

根據(jù)中國水利學(xué)會關(guān)于征集2021年第一批團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的通知，

中國水利水電科學(xué)研究院于2021年4月申報(bào)了名稱為《過魚設(shè)施目

標(biāo)魚類智能識別技術(shù)規(guī)范》的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，并通過了2021年4月14日

中國水利學(xué)會組織的標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)論證會，根據(jù)審查意見將標(biāo)準(zhǔn)名稱修改

為《過魚設(shè)施魚類智能識別技術(shù)導(dǎo)則》，并做好與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)工

作。

2021年1月，主編單位中國水利水電科學(xué)研究院、華電西藏能

源有限公司成立了標(biāo)準(zhǔn)起草小組，標(biāo)準(zhǔn)起草小組調(diào)研國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)

資料，在參編單位華能雅江公司的協(xié)助下對過魚設(shè)施魚類智能圖像識

別場景進(jìn)行了細(xì)致深入的考察，確定了相關(guān)的技術(shù)細(xì)節(jié)。

2023年8月9日，中國水利學(xué)會組織召開了《過魚設(shè)施目標(biāo)魚

類智能識別技術(shù)規(guī)范》大綱審查會，根據(jù)專家意見將標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為

《水利水電工程過魚設(shè)施目標(biāo)魚類智能圖像識別指南》，并根據(jù)專家

意見對標(biāo)準(zhǔn)文本進(jìn)行了修改，形成了《水利水電工程過魚設(shè)施目標(biāo)魚

類智能圖像識別指南》征求意見稿。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人包括：

二、主要內(nèi)容說明及來源依據(jù)

1.技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、公式、性能要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等

的論據(jù)（包括試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）。修訂類標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)增列新舊標(biāo)準(zhǔn)技

術(shù)內(nèi)容的對比情況。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的主要內(nèi)容有：設(shè)備要求、圖像采集、圖像增強(qiáng)、前

景提取、魚類檢測識別、信息集成與輸出、驗(yàn)證方法。

水體渾濁度要求：經(jīng)過測試，當(dāng)水體濁度達(dá)到100NTU以上時(shí)，

渾濁的水體會嚴(yán)重影響畫面質(zhì)量進(jìn)而導(dǎo)致無法準(zhǔn)確提取魚類特征值，

此外水體波動(dòng)時(shí)帶來的折射光變化也會影響畫面中魚類圖像效果。因

此本標(biāo)準(zhǔn)文本提出了濁度不高于100NTU和避免水體波動(dòng)的要求。

水下高清攝像頭分辨率：當(dāng)前主流監(jiān)控視頻流普遍采取1080P

（1920×1080）分辨率，即200萬像素標(biāo)準(zhǔn)。盡管目前已有大量監(jiān)控

設(shè)備支持4k分辨率（3920×2160，800萬像素），但限于視頻流傳

輸速度和成本限制，一般此類攝像機(jī)長期連續(xù)使用中也是采用1080P

分辨率進(jìn)行圖像采集。此外，當(dāng)前后期人工智能處理算法對1080P畫

面的智能識別準(zhǔn)確率已經(jīng)超過90%，經(jīng)過測試，進(jìn)一步提高畫面分辨

率不會帶來準(zhǔn)確率的顯著提升。綜合成本、工作穩(wěn)定性等因素考慮，

本文件中對水下高清攝像頭有效像素的需求提出為不低于200萬。

防護(hù)等級：因水下高清攝像頭需要長期放置于水下并持續(xù)工作，

按照GB/T4208規(guī)定的電器無限期沉沒在指定的水壓下，可確保不因

浸水而造成損壞的要求，故而對防護(hù)等級提出IP68要求。

網(wǎng)絡(luò)傳輸：網(wǎng)絡(luò)傳輸決定了智能識別終端接收采集設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)

的速度，為了保證實(shí)時(shí)傳輸，根據(jù)現(xiàn)場測試結(jié)果，對網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)

延時(shí)提出了相應(yīng)要求，分別為網(wǎng)絡(luò)帶寬不應(yīng)低于100Mbps、網(wǎng)絡(luò)延

時(shí)應(yīng)低于100ms。

供電可靠性：現(xiàn)場斷電將影響設(shè)備運(yùn)行，為保證設(shè)備在斷電期間

持續(xù)工作，對電力系統(tǒng)備用容量提出要求，根據(jù)一般電器需求要求備

用容量不應(yīng)低于15%。

智能識別終端算力：作為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)識別的決定因素，智能識別終

端算力是決定著采集圖像轉(zhuǎn)換為最終輸出數(shù)據(jù)的根本原因，因此對智

能識別終端算力提出要求：單線路不應(yīng)低于1TFLOPS。

線纜傳輸速度：作為智能識別終端接收圖像采集設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的

另一個(gè)影響因素，對線纜傳輸速度也做出相應(yīng)要求，根據(jù)現(xiàn)場測試結(jié)

果，為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)識別，線纜傳輸速度不應(yīng)低于1000Mbps，光纖傳輸

速度不應(yīng)低于2.5Gbps。

驗(yàn)證參數(shù)：根據(jù)目前國內(nèi)外圖像智能識別算法的評價(jià)方法，起草

小組選擇了準(zhǔn)確率、召回率、平均準(zhǔn)確度、識別精確度均值作為驗(yàn)證

魚類種類識別精確度的指標(biāo)，選擇了計(jì)數(shù)準(zhǔn)確率作為驗(yàn)證魚類數(shù)量統(tǒng)

計(jì)準(zhǔn)確率的指標(biāo)，并在標(biāo)準(zhǔn)第10章給出了評價(jià)指標(biāo)獲取與計(jì)算方法。

2.主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）的分析、綜述，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。

該標(biāo)準(zhǔn)主要在魚類智能圖像識別應(yīng)用在水利水電工程過魚設(shè)施

的基礎(chǔ)上制定，主要對魚類種類識別精度、魚類數(shù)量統(tǒng)計(jì)精度等指標(biāo)

進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。

通過本標(biāo)準(zhǔn)的制定、發(fā)布、執(zhí)行和推廣，可規(guī)范魚類智能識別技

術(shù)操作流程，降低野外觀察作業(yè)和過魚設(shè)施運(yùn)行管理成本，提高行業(yè)

生產(chǎn)效率。該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)屬于交叉學(xué)科領(lǐng)域，可應(yīng)用到魚類資源調(diào)查、

過魚效果評估、魚類棲息地保護(hù)等市場需求，促進(jìn)水利創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)

化和市場化。

三、專利情況說明

本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容不涉及相關(guān)專利。

四、與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系分析

1.與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況，或與測試的國外樣

品、樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對比情況。

本標(biāo)準(zhǔn)制定過程未檢索到國際標(biāo)準(zhǔn)或國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)水平達(dá)

到國內(nèi)先進(jìn)水平。

2.與國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)性分析。

在現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中，還未有針對過魚設(shè)

施目標(biāo)魚類智能識別的相關(guān)技術(shù)規(guī)范，過魚設(shè)施魚類智能識別存在科

學(xué)性、準(zhǔn)確性、系統(tǒng)性