福州大禹電子科技有限公司在超聲波驅(qū)魚(yú)換能器領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新與工程實(shí)踐已形成完整解決方案，其技術(shù)路徑和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用可系統(tǒng)拆解如下：
一、核心技術(shù)原理突破
1. 寬頻聲壓場(chǎng)構(gòu)建
? 采用厚度振動(dòng)模式(d33模式)壓電陶瓷陣列，實(shí)現(xiàn)10-150kHz寬頻覆蓋
? 通過(guò)相位控制算法生成干涉聲場(chǎng)，聲壓級(jí)達(dá)190dB re 1μPa(1m處)，有效作用半徑達(dá)300m
? 獨(dú)創(chuàng)掃頻脈沖技術(shù)(0.1-2s周期)，破解魚(yú)類(lèi)聽(tīng)覺(jué)適應(yīng)難題
2. 智能環(huán)境適應(yīng)系統(tǒng)
? 集成水聽(tīng)器陣列實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)聲場(chǎng)分布，通過(guò)PID控制算法動(dòng)態(tài)補(bǔ)償水溫、鹽度變化引起的聲速漂移
? 濁度傳感器聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)射功率(動(dòng)態(tài)范圍60dB)，確保高懸浮物濃度水域的有效穿透
二、工程化應(yīng)用方案
1. 水電站進(jìn)水口防護(hù)系統(tǒng)
? 環(huán)形陣列布局：沿?cái)r污柵周向布置8組換能器，形成錐形聲屏障(開(kāi)角60°)
? 自適應(yīng)工作模式：
? 豐水期：連續(xù)掃頻模式(0.5-2kHz)
? 魚(yú)類(lèi)洄游季：疊加低頻脈沖(50Hz/200ms)
? 三峽集團(tuán)葛洲壩項(xiàng)目實(shí)測(cè)：日均減少攔污柵清渣作業(yè)3次，年節(jié)約運(yùn)維成本120萬(wàn)元
2. 海洋牧場(chǎng)智能防護(hù)網(wǎng)
? 立體聲陣系統(tǒng)：
? 水面浮標(biāo)陣：4組200kHz換能器，驅(qū)離表層魚(yú)群
? 海底坐底式：2組低頻(500Hz)發(fā)射器，阻斷底層洄游
? 太陽(yáng)能供電：配備200W柔性光伏板，支持7×24h連續(xù)工作
? 山東長(zhǎng)島)海洋牧場(chǎng)應(yīng)用：養(yǎng)殖網(wǎng)箱破損率降低75%，經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)逃逸量減少90%
3. 城市景觀水體生態(tài)調(diào)控
? 微型定向陣列：
? 直徑300mm浮體集成6組MEMS換能器
? 波束寬度10°，精準(zhǔn)控制藻類(lèi)聚集區(qū)
? 杭州西湖項(xiàng)目：配合水下機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)藍(lán)藻暴發(fā)面積減少60%
注：經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁機(jī)所檢測(cè)，DY-QY3000在混響水池中的聲場(chǎng)均勻性?xún)?yōu)于國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品30%
三、技術(shù)創(chuàng)新亮點(diǎn)
1. 仿生聲學(xué)威懾
? 解析白鯨捕食聲信號(hào)特征，生成生物威懾聲波(專(zhuān)利號(hào)CN202310566789.2)
? 在舟山漁場(chǎng)試驗(yàn)中，對(duì)大黃魚(yú)的驅(qū)離效率提升40%
2. 多物理場(chǎng)耦合
? 聲-光-電聯(lián)合驅(qū)魚(yú)系統(tǒng)：
? 8000cd頻閃LED與聲脈沖同步觸發(fā)
? 200V/m梯度電場(chǎng)增強(qiáng)魚(yú)體應(yīng)激反應(yīng)
? 長(zhǎng)江珍稀魚(yú)類(lèi)保護(hù)項(xiàng)目顯示，中華鱘誤入率降低95%
3. 數(shù)字孿生運(yùn)維
? 建立換能器健康度預(yù)測(cè)模型：
? 阻抗特性分析預(yù)判壓電片老化(提前3個(gè)月預(yù)警)
? 聲輻射效率評(píng)估(誤差<2%)指導(dǎo)陣列優(yōu)化
? 珠江流域20個(gè)站點(diǎn)應(yīng)用，設(shè)備壽命延長(zhǎng)至8年(行業(yè)平均5年)
四、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證
? 主導(dǎo)制定《水電工程魚(yú)類(lèi)聲學(xué)驅(qū)避設(shè)備技術(shù)要求》(NB/T 10987-2022)
? 通過(guò)CMA認(rèn)證的2000小時(shí)加速壽命試驗(yàn)(模擬10年工況)
? 取得歐盟CE-EMC認(rèn)證(EN 301 489-34標(biāo)準(zhǔn))
五、環(huán)境友好性驗(yàn)證
中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院連續(xù)3年生態(tài)監(jiān)測(cè)表明：
? 目標(biāo)魚(yú)類(lèi)未出現(xiàn)聽(tīng)力損傷(ABR檢測(cè)閾值變化<3dB)
? 非目標(biāo)物種(蝦蟹類(lèi))行為影響率<5%
? 聲場(chǎng)外緣1km處聲壓級(jí)衰減至自然背景噪聲水平(符合ISO 17208-1標(biāo)準(zhǔn))
未來(lái)發(fā)展方向：
? 研發(fā)基于量子聲學(xué)的超指向性驅(qū)魚(yú)技術(shù)(波束寬度<1°)
? 開(kāi)發(fā)船載移動(dòng)式驅(qū)魚(yú)系統(tǒng)，解決航道魚(yú)群聚集問(wèn)題
? 構(gòu)建"驅(qū)魚(yú)-誘魚(yú)"智能切換系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)精準(zhǔn)調(diào)控
通過(guò)聲學(xué)指紋數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)(已收錄87種魚(yú)類(lèi)特征)和邊緣計(jì)算能力提升，大禹電子正在重新定義現(xiàn)代漁業(yè)管理的技術(shù)范式。
