一、 背景与生态冲突

• 入侵物种：粉红鲑 / 驼背鲑（Oncorhynchus gorbuscha，英文俗称 Pink salmon 或 Humpback salmon）。
  • 原产于北太平洋，20世纪50年代由苏联人为引入科拉半岛等巴伦支海沿岸，随后向西快速蔓延至挪威北部河流。
  • 遗传与生活史特征：严格的 2年固定生命周期，在北挪威呈现极强的奇数年份大爆发规律（如2017、2019、2021、2023年大爆发）。
• 保护目标：本土野生的大西洋鲑（Salmo salar）及北极红点鲑（Salvelinus alpinus）。
• 生态危害：
  1. 生态位与产卵床抢占：粉红鲑繁殖期与大西洋鲑重叠，具有强烈的领域攻击性，挤占产卵浅滩；
  2. 水体腐败与生化污染：太平洋鲑属（Oncorhynchus）产卵后会发生群体性死亡（semelparity），数以万计的死鱼腐烂造成河道富营养化、缺氧并恶化幼鱼水质；
  3. 病原与寄生虫传播：增加本土鱼类感染海虱和病原菌的风险。

二、 地点与合作方

• 具体位置：挪威最东北端的芬马克郡（Finnmark）贝勒沃格（Berlevåg）。主要部署在当地关键的产卵河流：
  • 斯图雷尔瓦河（Storelva）
  • 孔斯峡湾河（Kongsfjordelva）
• 主要合作方：
  • 华为（TECH4ALL 团队，提供 AI 算法底座、边缘算力与光伏微电网支持）
  • 贝勒沃格当地狩猎与垂钓协会 BJFF（Berlevåg Jeger- og Fiskerforening，本地生态保护主力）
  • 挪威数字化咨询与软件开发机构 Simula Consulting
  • 机械自动化设备商 Troll Systems

三、 项目时间线

• 2020 – 2021 年（立项与研发）：BJFF 与华为、Simula 达成合作，针对水下浑浊水流环境设计机器视觉方案，并在 Storelva 进行水下相机数据采集与算法训练。
• 2022 年 6 月（首次部署）：在 Storelva 河流部署了全球首个全自动水下 AI 机械分选阻截系统原型，验证图像识别与机械导流的可行性。
• 2023 年夏季（实战大考）：正值两年一度的粉红鲑洄游爆发大年，系统完成算法与机械升级，并扩展部署至 Kongsfjordelva 等河流，进入高负荷连续阻截实战。

四、 核心技术与工作原理

1. 河道物理导流网：在河道横设水下栅栏，将逆流而上的所有鱼群导流至一个特制的窄通道。
2. 水下机器视觉与边缘 AI：
   • 高速水下摄像头持续拍摄鱼类游过的特征部位（吻部形态、背部特征如雄性特有的驼峰、体表黑斑分布等）。
   • 基于边缘计算硬件实时完成物种推理分类，时延在毫秒级。
3. 自动化物理分流门：
   • 识别为本土物种（大西洋鲑、红点鲑）：闸门向上游敞开，鱼群无应激、不受阻碍地继续向上游洄游产卵；
   • 识别为入侵粉红鲑：闸门迅速切换，将鱼导流至专门的集鱼舱（holding tank），随后由 BJFF 志愿者集中捞出处理（用于堆肥或消费加工）。
4. 野外离网供电：偏远极北地区缺乏电网，系统由集成的智能光伏（PV）与储能微电网持续供电，并通过无线网络远程传输监测数据。

图 1：河道水下 AI 自动化分选过滤系统剖面示意图。本土野生大西洋鲑（Salmo salar）由左侧开放闸门无害通过，继续向上游洄游；入侵驼背鲑（Oncorhynchus gorbuscha）经 水下边缘视觉识别后被分流挡板导向右侧收集舱；岸边由智能光伏微电网与无线遥测系统支持离网运行。