способ отсчета заданного количества гидробионтов в потоке воды

Формула изобретения

1. Способ отсчета заданного количества гидробионтов в потоке воды, по которому пропускают гидробионты через рыбоход, организуют на участке рыбохода между зонами перекрытия и учета однонаправленное движение гидробионтов, а в зоне учета, кроме того, движение их в один слой, задают "дозу" - число объектов счета, которое необходимо отсчитать, регистрируют и подсчитывают количество гидробионтов, проходящих через зону учета, отличающийся тем, что измеряют скорость потока воды в зоне учета, периодически вычисляют количество гидробионтов, которое в текущий момент времени находится в рыбоходе между зонами учета и перекрытия, суммируют вычисленное количество гидробионтов с подсчитываемым к текущему моменту времени, сравнивают полученную сумму с "дозой", причем в случае их равенства рыбоход перекрывают, при этом периодичность операций сравнения определяют интенсивностью ската гидробионтов через зону учета и скоростью потока воды.

2. Способ отсчета заданного количества гидробионтов в потоке воды по п. 1, отличающийся тем, что периодически дополнительно вычисляют количество гидробионтов, проходящих зону перекрытия за промежуток времени от начала до полного перекрытия рыбохода, суммируют вычисленное количество с подсчитанным к текущему моменту времени и с вычисленным количеством гидробионтов, находящихся в рыбоходе между зонами перекрытия и учета в текущий момент времени, сравнивают полученную сумму с "дозой", причем в случае их равенства рыбоход перекрывают.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ихтиологии и рыбоводству и может быть использовано, например, на рыбоводных заводах и в рыбопитомниках для отсчета заданного количества личинок и молоди рыб при отсадке их в различные емкости.

Известен способ отсчета наперед заданного числа объектов, движущихся однонаправленно мимо датчика, установленного на участке в зоне учета технологического потока, когда при прохождении объектов мимо датчика вырабатываются импульсы счета, общее число которых регистрируется, и при равенстве подсчитанного числа объектов заданному числу формируется сигнал управления, прекращающий с помощью дозатора, размещенного в технологическом потоке, движение объектов через зону учета [АС СССР N 995716, кл. А 01 К 61/00, кл. G 06 М 11/00, 1983].

Точность известного способа отсчета заданного числа объектов применительно к гидробионтам невысока. Дело в том, что гидробионты при стайном скате движутся в потоке неупорядоченно, и расположенные рядом несколько объектов могут просчитываться при известном способе как один.

Наиболее близким к предлагаемому способу является теневой способ отсчета заданного количества молоди рыб, предусматривающей задание "дозы" подсчитываемых объектов, пропуск их через рыбоход, создание в нем зон перекрытия и учета, организацию на участке рыбохода между этими зонами однонаправленного движения молоди рыб, а в зоне учета, кроме того, движение их в один слой, оснащение зоны учета рыбохода телевизионным датчикам, а зоны перекрытия - заслонкой, регистрацию и подсчет молоди рыб в зоне учета, сравнение "дозы" с подсчитанным количеством молоди рыб и в случае их равенства прекращение движения молоди в рыбоходе [Артемьев Э.А. Автоматизация подсчета и пересадки молоди осетровых в индустриальном рыбоводстве. Вестник АГТУ. Вып. 2. - Астрахань: АГТУ, 1996, - с. 79-83].

Точность известного способа также невысока. Дело в том, что в системах учета молоди рыб существует протяженный участок рыбохода между зонами перекрытия и учета, в котором при перекрытии рыбохода остается некоторое неучтенное количество молоди рыб. Это количество мальков обуславливает погрешность отсчета. Кроме того, перекрытие рыбохода заслонкой осуществляется не мгновенно, а за некоторый конечный промежуток времени. Поэтому за время перекрытия рыбохода через зону перекрытия пройдет некоторое количество молоди рыб, которое также будет определять погрешность отсчета. Суммарная величина погрешности отсчета зависит от конструктивных параметров (инерционности) привода заслонки, протяженности участка рыбохода между зонами учета и перекрытия, вида подсчитываемых рыб, динамики их ската, скорости потока воды в рыбоходе и т.п.

Для достижения технического результата - повышения точности отсчета заданного количества гидробионтов в потоке воды пропускают гидробионты через рыбоход, организуют на участке рыбохода между зонами перекрытия и учета однонаправленное движение гидробионтов, а в зоне учета, кроме того, движение их в один слой, задают "дозу" - число объектов счета, которые необходимо отсчитать, регистрируют и подсчитывают количество гидробионтов, проходящих через зону учета, измеряют скорость потока воды в зоне учета, периодически вычисляют количество гидробионтов, которые в текущий момент времени находятся в рыбоходе между зонами учета и перекрытия, суммируют вычисленное количество гидробионтов с подсчитанным к текущему моменту времени, сравнивают полученную сумму с "дозой", причем в случае их равенства рыбоход перекрывают, при этом периодичность операций сравнения определяется интенсивностью ската гидробионтов через зону учета и скоростью потока воды. Кроме того, периодически дополнительно вычисляют количество гидробионтов, проходящих зону перекрытия за промежуток времени от начала до полного перекрытия рыбохода, суммируют вычисленное количество с подсчитанным к текущему моменту времени и с вычисленным количеством гидробионтов, находящихся в рыбоходе между зонами перекрытия и учета в текущий момент времени, сравнивают полученную сумму с "дозой", причем в случае их равенства рыбоход перекрывают.

На чертеже изображено устройство для отсчета заданного количества гидробионтов в потоке воды, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит рыбоход 1, в котором выделены зоны учета 16 и перекрытия 2 рыбохода, причем зона перекрытия оснащена заслонкой (сеткой) 3 с приводом и схемой управления приводом, а зона учета оптически сопряжена с телевизионным датчиком 14, входящим в состав устройства подсчета, реализующего способ.

Устройство подсчета кроме телевизионного датчика 14 содержит блок управления 4, блок определения интенсивности ската гидробионтов 5, вычислители 6 и 7, суммирующий блок 8, задатчик 9, блок сравнения 10, индикатор 11, счетчик 12, датчик скорости 13, узел подсветки 15 зоны учета.

В вычислитель 6 введена константа L, характеризующая протяженность участка рыбохода между зонами перекрытия и учета, а в вычислитель 7 - постоянная константа , отражающая инерционность привода заслонки.

В рыбоводной практике обычно осуществляют подсчет гидробионтов одной размерно-весовой группы (рыбоводные заводы - при искусственном воспроизводстве ценных пород рыб, рыбопитомники - при выращивании посадочного материала и т.п.).

За счет установления соответствующей высоты рыбохода в зоне учета (определяются конкретной размерно-весовой группой подсчитываемого вида гидробионтов) и скорости потока воды в нем (обычно в 1,5-2 раза превышающей критическую скорость подсчитываемого вида гидробионтов) создают однонаправленное, распределенное, во времени и в плоскости рыбохода движение объектов счета в один слой.

Работа устройства отсчета заданного количества гидробионтов в потоке воды происходит следующим образом. В исходном состоянии блоки 5 - 11 и счетчик 12 обнулены, телевизионный датчик отключен, а в вычислители 6 и 7 введены константы L и соответственно. При этом рыбоход 1 перекрыт заслонкой 3 и движение гидробионтов через зону учета не происходит.

Перед запуском с помощью задатчика 9 в блок сравнения 10 вводят число N₀, равное количеству объектов, которое необходимо отсчитать.

По команде "Пуск" на выходах блока управления 4 появляются сигналы запуска устройства. При этом, во-первых, включается телевизионный датчик 14, заслонка 3 поднимается и через рыбовод начинают скатываться гидробионты, которые регистрируются телевизионным датчиком 14 и подсчитываются счетчиком 12; и, во-вторых, периодический сигнал управления работой блока 5 определения интенсивности ската гидробионтов, вычислителей 6 и 7, счетчика 8 и блока сравнения 10.

Параметры периодического сигнала управления - период повторения T_i и длительность t_i его зависят от скорости потока воды V в зоне учета 2 и интенсивности f ската гидробионтов в текущий момент времени _i.

f = N_i/t_i, (1)

где N_i - количество гидробионтов, поступивших в блок 5 определения интенсивности ската гидробионтов за время t_i.

В вычислителях 6 и 7 формируются импульсы досчета N_1i, N_2i, число которых соответственно равно количеству гидробионтов, находящихся в текущий момент времени t_i между зонами учета и перекрытия



и количеству гидробионтов, которые пройдут через зону перекрытия рыбохода за промежуток времени от появления сигнала на перекрытия рыбохода в схеме управления приводом заслонки до момента полного перекрытия рыбохода



где k - const, определяемая размерами рыбохода и заслонки.

В блоке 8 импульсы досчета N_1i, N_2i и результат подсчета N_i счетчиком 12 к моменту времени t_i суммируются. Результат суммирования

N_ti = N_i + N_1i + N_2i, (4)

выводится на индикатор 11 и одновременно поступает в блок сравнения 10, где сравниваются подсчитанное количество гидробионтов N_ti с числом N₀.

Если в процессе сравнения выполняется условие

N_ti N₀, (5)

то на выходе схемы сравнения 10 формируется сигнал, по которому перекрывается рыбоход и одновременно с этим прекращается работа устройства.

Если же условие (5) не выполняется, то с выхода блока сравнения 10 в блок управления 4 никаких сигналов не поступает, и последний через промежуток времени T_i обнуляет содержимое блоков 6, 7 и 8, после чего работа устройства повторяется.

Период повторения T_i периодического сигнала управления на выходе блока управления 4 определяется интенсивностью ската f_i гидробионтов в текущий момент времени t_i: с увеличением интенсивности ската гидробионтов период повторения T_i уменьшается.

Так как при отсчете заданного количества гидробионтов в потоке воды исключены ошибки, характерные для известных способов, предложенный способ характеризуется большой точностью.

Источники информации

1. АС СССР N 995716, кл. А 01 К 61/00, кл. G 06 M 11/00, 1983.

2. Артемьев Э.А. Автоматизация подсчета и пересадки молоди осетровых в индустриальном рыбоводстве. Вестник АГТУ, Вып. 2. - Астрахань: АГТУ, 1996, - с. 79-83.