Информационно-аналитическая система управления рыбозащитными сооружениями водозаборов: архитектура и технологическая реализация

Наличие информационных разрывов в иерархии взаимодействия Федерального агентства по рыболовству (Росрыболовство), территориальных органов и собственников или эксплуатирующих водозаборы организаций является одной из проблем управления рыбозащитными сооружениями (РЗС). Цель исследований – разработка концепции информационно-аналитической системы (ИАС) управления рыбозащитными сооружениями водозаборов, включающей в себя архитектуру системы, схему иерархического управления, описание программно-технологических компонентов и, в частности, применение нейросетевых моделей для обработки неструктурированных данных. Предложена архитектура системы, основанная на трехуровневой структуре (слой данных, аналитическое ядро, интерфейсы взаимодействия), обеспечивающая сквозной контроль функционирования рыбозащитных сооружений без дополнительного оборудования. В качестве инновационного компонента реализована интеграция большой языковой модели Gemma 3 (27 млрд параметров) для автоматизированного распознавания «сырых» документов и унифицированного занесения сведений эксплуатирующих организаций в единую базу данных. Методология разработки включает в себя интеграцию с существующими источниками информации (гидрологические посты, ихтиологические станции, IoT-датчики). Система адаптирована к условиям эксплуатации водных объектов: поддерживает гетерогенные форматы входных данных, функционирует в гибридном режиме (автоматические рекомендации с возможностью ручного переопределения) и не требует замены имеющейся инфраструктуры. Внедрение ИАС обеспечивает сокращение времени реакции на изменение гидрологических условий с нескольких суток до нескольких часов, минимизирует операционные риски, вызванные ручным вводом информации, и оптимизирует затраты на техническое обслуживание рыбозащитных сооружений.

1. Дубинина В.Г. Требования рыбного хозяйства при управлении режимами водохранилищ // Экосистемы: экология и динамика. 2019. Т. 3, № 1. С. 67-97. EDN: LEPNRA

2. Павлов Д.С., Скоробогатов М.А. Миграции рыб в зарегулированных реках: Монография. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2014. 413 с. EDN: TZCLYD

3. Инструкция о порядке осуществления контроля за эффективностью рыбозащитных устройств и проведению наблюдений за гибелью рыбы на водозаборных сооружениях. М.: Комитет РФ по рыболовству; ЦУРЭН Главрыбвода, 1995. 20 с.

4. Лукьянов Н.К., Столярова Е.М. Имитационная модель популяции полупроходных рыб в условиях зарегулированного стока реки. М.: ВЦ АН СССР, 1982. С. 139-146.

5. Гурин Л.Г., Ребенок В.Н. Оптимизация управления рыбохозяйственным попуском. М.: ВЦ АН СССР, 1985. 51 с.

6. Михеев П.А., Жидовинов В.И., Эрслер А.Л. О паспортизации рыбозащитных устройств водозаборов страны // Сооружения рыбопропускных и рыбозащитных комплексов: Сборник научных трудов. Новочеркасск: НИМИ, 1987. С. 83-89

7. Гордеев С.Р., Михеев П.А. Об одной модели ската молоди рыб в простой речной системе // Рыбозащитные сооружения и устройства: Сборник научных трудов. Новочеркасск, 1989. С. 117-124.

8. Иванов П.В., Михеев П.А. Создание и функционирование прототипа автоматизированного банка данных водозаборов Азовского бассейна // Повышение эффективности использования водных ресурсов в сельском хозяйстве: Тезисы конференции. Новочеркасск, 1989. С. 200-202.

9. Орлов Н.В. Геоинформационные системы в управлении водными ресурсами // Современные технологии: актуальные вопросы, достижения и инновации: Сборник статей XXXII Международной научно-практической конференции (Пенза, 25 ноября 2019 г.). Пенза: «Наука и Просвещение» (ИП Гуляев Г.Ю.), 2019. С. 58-60. EDN: QCBKGJ

10. Ахмединов С.Н. Факторы воздействия на популяции рыб в водоемах особо охраняемых природных территорий // Биоразнообразие, рациональное использование биологических ресурсов и биотехнологии: Материалы Международной научно-практической онлайн-конференции (г. Астрахань, 8 декабря 2020 г.) / Сост. Н.В. Смирнова, А.С. Баймухамбетова. Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2021. С. 114-117. EDN: RHHONL

11. Двинских С.А., Ларченко О.В., Оськина М.А. Управление водными ресурсами – обязательный механизм использования водных ресурсов для целей устойчивого развития // Водные и экологические проблемы Сибири и Центральной Азии: Материалы IV Всероссийской научной конференции с международным участием: В 3 т. Т. 3 (г. Барнаул, 29 августа – 3 сентября 2022 г.). Барнаул: ООО «Пять плюс», 2022. С. 46-50. EDN: WPMRQX

12. Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии. Анализ экономического ущерба от неэффективной работы рыбозащитных сооружений. М.: ФГБНУ ВНИРО, 2023. 64 с.

13. Вардаков И.С., Митаев В.Р., Агафонова А.В., Зунин А.А. Аспекты устойчивого рыболовства в условиях истощения ресурсов и эксплуатации гидротехнических сооружений // Вестник мелиоративной науки. 2025. № 1. С. 102-112. EDN: COBPFJ

14. О рыболовстве и сохранении водных биологических ресурсов: Федеральный закон от 20 декабря 2004 г. № 166-ФЗ, в ред. от 24 июля 2023 г. // Собрание законодательства Российской Федерации. 2004. № 52, ст. 5270.

15. Мякшин Н.А. Создание телеграм-бота (нейротимбот) на Аiogram 3 с интеграцией мультимодальной нейросети Qwen2.5-Omni-7B для обработки текстовых и визуальных данных // Сборник избранных статей научной сессии ТУСУР. 2025. № 1-2. С. 268-270. EDN: IJWOIB