由于过度捕捞和环境污染,全球渔业资源持续下降,许多天然渔场遭到严重破坏,目前以人工鱼礁为主要修复手段的海洋牧场建设在世界各沿海国家得到迅猛发展,并且取得了良好的效果。人工鱼礁的种类和功能具有多样性,其集鱼效果是评价人工鱼礁设计是否合理的重要指标之一,目前我国都是通过潜水员潜到礁区拍摄的图片和视频来分析人工鱼礁的聚鱼效果,既受到了季节和温度的限制,又浪费了人力和物力。本文设计了一种可发电的人工鱼礁及其自动化的成像系统,鱼礁不仅为鱼类提供良好的生存环境,起到改善海洋生态环境的效果,而且能够对鱼礁的集鱼效果、礁体的稳定性、礁体的位置、礁体的投放进行实时的远程监控,可通过网络随时在电脑上查看拍摄的人工鱼礁区的图像资料,不受季节和温度的影响,利于人工鱼礁的设计、改进及海洋牧场自动化监控。所设计的人工鱼礁由人工鱼礁礁体、漂浮盘体和联结它们的吊具组成。成像系统装置则包含安放于漂浮盘体上的太阳能发电装置、pc Duino V3嵌入式开发电路板以及位于水下的拍摄装置。太阳能电池板为水下的拍摄装置和鱼礁礁体上的LED灯条提供能源,pc Duino V3嵌入式开发电路板可控制水下摄像头对鱼礁礁体周围的区域进行实时的监测。分别对以上各部分进行了结构设计,并确定了各部件的尺寸和材质,对鱼礁礁体综合性能的参数进行计算与校核。应用Fluent软件针对鱼礁体的两种布局进行流场效应的模拟仿真,模拟了0.2 m/s~1.4 m/s七种不同的来流速度,分别对这两种布局方式下的上升流的特性和背涡流的特性进行了分析,通过对两组模拟仿真数据的比较,得出正对组的布局方式更能发挥良好的流场效应的结论以便正确指导鱼礁投放。所设计的人工鱼礁的成像系统硬件平台是在pc Duino V3嵌入式开发板上建立的,软件平台是在Linux嵌入式操作系统的基础上开发的,本文完成了包括嵌入式开发板、USB摄像头、嵌入式操作系统的选择型设计,嵌入式开发平台的构建,motion的安装与图像参数的配置,网络文件共享系统的配置等,实现了水下图像的采集与无线传输。对设计的人工鱼礁礁体缩小一定比例进行了3D打印,放入水槽进行了模拟实验,通过模拟实验可以观测到人工鱼礁具有一定的聚鱼效果,可实现了水下图像采集和无线传输的功能,从而证明设计的正确性合理性,可实现海洋牧场人工礁区的自动监控。