Устройство для защиты рыбы от попадания в водозабор. Российский патент 2020 года по МПК A01K79/00 E02B8/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к рыбному хозяйству, в частности к устройствам защиты рыб путем их отпугивания от водозаборов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Эксплуатация водозаборов без осуществления эффективных рыбозащитных мероприятий отрицательно влияет на состояние рыбных запасов рыбохозяйственных водоемов. В результате уничтожения рыбы в водозаборах, снижается эффективность воспроизводства и рыбоводно-мелиоративных работ, проводимых рыбохозяйственными и другими организациями для сохранения рыбных запасов и повышения рыбопродуктивности водоемов. В условиях усиливающейся эксплуатации водных ресурсов и влияния антропогенных факторов вопрос о сохранении рыбных запасов стоит особенно остро.

При работе водозаборных сооружений рыбы, в частности, молодь рыб, попадающая в опасную зону влияния водозаборов, затягивается в них и гибнет. Для предотвращения попадания и гибели рыб в водозаборах и тем самым сохранения ихтиофауны водоема водозаборы оснащаются специальным оборудованием - рыбозащитным сооружением (устройством, системой).

Размещение и тип таких технических решений базируется на основе знаний по экологии различных видов рыб с целью управления их поведением. Это, прежде всего, особенности ориентации рыб в потоке воды, их миграций и распределения в водоемах-источниках, закономерности попадания в водозаборные сооружения и реакции на различные рода физические раздражители.

Одним из перспективных и оправданных подходов к проблеме защиты рыб является экологический подход к указанной проблеме с использованием элементов поведенческих реакций рыб на те или иные физические раздражители.

Прямых аналогов предложенного изобретения в уровне техники не выявлено, в связи с чем в качестве наиболее близкого прототипа выявлено решение, раскрытое в патенте RU2095980, опубликованном 20.11.1997, в котором предлагается способ защиты молоди и промысловых рыб от попадания в технические и целевые водозаборы путем создания в водной среде с помощью токопроводящих электродов защитного электрического поля, отличающийся тем, что электрическое поле создают путем подачи в водную среду одиночного электрического импульса, при этом синхронно с ним в зону действия электродов подают световой или ориентирующий звуковой сигнал, причем в частных случаях частоту подачи электрического импульса, звукового и светового сигналов изменяют по заданной программе так, что она является постоянной, а за основным импульсом подают серию импульсов в полярности, обратной основному, и защитное электрическое поле создают в разрыве гидравлических потоков основного русла и водоотводящего канала, где защитное электрическое поле создают с помощью свободно плавающих в воде электродов-тоководов, геометрическую форму которых поддерживают гидропланы-пластины, находящиеся в воде под углом к потоку.

Предлагаемое изобретение позволяет преодолеть недостатки уровня техники, а также реализовать преимущества, показанные в описании.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение недостатков решений, известных из уровня техники с обеспечением технического результата, заключающегося в снижении расхода энергии за счет существенного повышения эффективности работы. Предложенное изобретение не вызывает привыкания рыб и автоматически регулирует параметры в зависимости от состояния рыб и водоема.

СУЩНОСТЬ

Для достижения указанного выше технического результата, предлагается устройство для защиты рыбы от попадания в водозабор, содержащее по крайний мере один токоотводящий электрод и закрепленные друг относительно друга и установленные последовательно, преимущественно вдоль направления течения воды к водозабору, токоподводящие электроды, датчики наличия рыбы в зоне защиты, источники звуковых сигналов и источники световых сигналов, при этом токоподводящие электроды выполнены с возможностью непрерывного формирования псевдослучайных последовательностей импульсов тока, а источники звуковых сигналов и источники световых сигналов выполнены с возможностью одновременного формирования соответственно, звуковых и визуальных эффектов, имитирующих звуки и визуальные эффекты, производимые хищниками специфичными для места установки устройства.

В одном из частных вариантов реализации источники звуковых сигналов и источники световых сигналов выполнены в виде направленных источников с обеспечением максимальной интенсивности воздействия звукового излучения и световых сигналов в направлении к токоподводящим электродам.

В одном из частных вариантов реализации токоотводящий электрод расположен с преимущественным обеспечением формирования силовых линий электрического поля к водозабору.

В одном из частных вариантов реализации водозабор выполнен, по крайней мере, с одним выполненным из токопроводящего материала элементом, используемым в качестве токоотводящего электрода.

В одном из частных вариантов реализации выполненный из токопроводящего материала элемент, используемый в качестве токоотводящего электрода, изолирован от потенциала заземления.

В одном из частных вариантов реализации элемент, используемый в качестве токоотводящего электрода, выполнен из металла.

В одном из частных вариантов реализации устройство выполнено с обеспечением выбора воспроизводимых звуков, издаваемых хищниками, соответствующих времени года или времени суток.

В одном из частных вариантов реализации устройство выполнено с обеспечением определения эффективности защиты с использованием сигналов с датчиков наличия рыбы и выбора воспроизводимых звуков, издаваемых хищниками, из нескольких хищников с обеспечением максимальной эффективности.

В одном из частных вариантов реализации устройство выполнено с обеспечением определения эффективности защиты с использованием сигналов с датчиков наличия рыбы и изменением параметров псевдослучайной последовательности при снижении эффективности.

В одном из частных вариантов реализации датчик наличия рыбы выполнен в виде эхолота, выполненным с возможностью распознавания размеров и скорости движения движущихся объектов.

В одном из частных вариантов реализации устройство содержит надводные источники звуковых и световых сигналов, выполненные формирующими звуковые и визуальные эффекты, имитирующих звуки и визуальные эффекты, производимые подводными или надводными хищниками.

В одном из частных вариантов реализации устройство содержит подводные источники звуковых и световых сигналов, выполненные формирующими звуковые и визуальные эффекты, имитирующих звуки и визуальные эффекты, производимые подводными или надводными хищниками.

В одном из частных вариантов реализации датчик наличия рыбы выполнен формирующим сигналы распознавания движущихся объектов с заранее заданными параметрами размеров и скорости перемещения.

В одном из частных вариантов реализации устройство дополнительно содержит датчики температуры, солености и прозрачности воды с обеспечением изменении интенсивности импульсов тока при изменении температуры и солености и изменении интенсивности визуальных эффектов при изменении прозрачности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

ФИГ. 1 показан примерный вариант предлагаемого изобретения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Объекты и признаки настоящего изобретения, способы для достижения этих объектов и признаков станут очевидными посредством отсылки к примерным вариантам осуществления. Однако настоящее изобретение не ограничивается примерными вариантами осуществления, раскрытыми ниже, оно может воплощаться в различных видах. Сущность, приведенная в описании, является ничем иным, как конкретными деталями, обеспеченными для помощи специалисту в области техники в исчерпывающем понимании изобретения, и настоящее изобретение определяется только в объеме приложенной формулы.

Используемые в настоящем описании изобретения термины «модуль», «компонент», «элемент», «часть», «блок», «составная часть» и подобные используются для обозначения сущностей, которые могут являться аппаратным обеспечением, например, устройством или частью устройства, в частности, включающим, по крайней мере, один процессор, микроконтроллер и т.д., или программным обеспечением, например, компьютерной программой, прошивкой или другим набором последовательности управляющих инструкций, позволяющих аппаратному обеспечению вычислительной системы выполнять вычисления или функции управления, являющиеся комбинацией инструкций и данных.

На ФИГ. 1 показан примерный вариант предлагаемого изобретения.

В частном случае объектом защиты на водозаборах является разно-размерная молодь рыб, в том числе, леща, густеры, окуня, щуки, плотвы, судака, язя, уклеи, голавля, карася и др. видов рыб, в том числе в период покатных миграций (скат молоди рыб), в том числе, окуня, плотвы, леща, уклеи, ерша, густеры и др. видов рыб. В частном случае основное попадание и массовая гибель ранней молоди и личинок рыб в водозаборных сооружениях отмечается в ночное и сумеречно-ночное время суток, причем минимальная размерная группа рыб, являющаяся объектом защиты, - с размером тела рыб более двенадцати миллиметров (12 мм). Также попадание рыб в водозаборы могут быть обусловлены биологическими причинами, например, естественными миграциями рыб в области зоны влияния водозабора.

Описываемое изобретение может быть установлено с примыканием непосредственно к водозаборному фронту - к входной водоприемной части водозаборного оголовка и поверхностного водозабора, в частности, может являться частью водозаборного фронта - входной водоприемной части водозаборного оголовка и/или поверхностного водозабора.

Описываемое изобретение также обеспечивает высокую выживаемость молоди рыб после контактов с элементами описываемого изобретения и при отведении из зоны влияния водозабора, а также обеспечивает гарантированный пропуск максимального расхода водопотребления через описываемое изобретение к водозабору.

Работа предлагаемого изобретения обеспечивается в различных гидрологических условиях водохранилища, причем предлагаемое изобретение обладает простотой и надежностью в эксплуатации с возможностью монтажа описываемого изобретения в условиях действующего водозабора.

Описываемое изобретение может воздействовать на рыбу биологически адекватными и пространственно-ориентированными импульсами электрического тока, в частности, со специфическими параметрами (формой, амплитудой, частотой и т.д.), в том числе синхронно, по крайней мере, с одним акустическим (звуковым) сигналом (в частности, эффектом), в частности, ориентирующим, и, по крайней мере, с одним визуальным оптическим сигналом (в частности, эффектом). В настоящем изобретении используется реакция рыбы на электрический ток - катодотаксис (стремление рыбы, находящейся в электрическом поле постоянного тока, уйти от отрицательного полюса к положительному). При этом, чем ближе рыба к катоду, тем сильнее воздействие поля, принуждающее рыбу к реакции избегания.

В частном случае, рыба, голова которой направлена в сторону катода (являющегося частью описываемого изобретения), при воздействии на такую рыбу электрическим полем постоянного тока стремится избежать такого направления (в сторону катода) и разворачивается по направлению от катода, в частности, в направлении анода (являющегося частью описываемого изобретения). Так, в частном случае, при повороте рыбы в направлении от катода, воздействие на рыбу снижается, что стимулирует рыбу перемещаться в направлении анода (или, по крайней мере, не приближаясь к катоду, замедляться при перемещении в направлении катода, в том числе до прекращения движения, поворота, разворота и т.д., изменять направление движения и т.д.).

В настоящем изобретении параметры поля выбираются (в частности, задаются) с учетом механизмов воздействия (в том числе поэтапного и одновременного) поля на поведение рыбы при приближении к электродной системе. Так, осуществляется информационно-сенсорное воздействие, направленное на пространственную дезориентацию рыбы в водной среде. В частном случае, искусственное поле низкой напряженности при воздействии на электрические рецепторы создает пространственный образ механической опасности, например, преграды в виде стены, хищника и т.д., в связи с искажением естественного фонового электрического поля. Образ такой опасности формируется в центральной нервной системе (ЦНС) у рыб с пассивной и активной ориентировочной электрической локацией и проявляется в изменении направления движения. Также, осуществляется воздействие на нервно-мышечный аппарат рыбы, вызывающее непроизвольные легкие сокращения мышц двигателей плавников. Паузы между пачками импульсов дают рыбе и ее молоди возможность активного выхода из зоны такого воздействия. При дальнейшем входе в защищаемую изобретением зону формируется (в частности, возникает) воздействие на уровне дискомфортных ощущений, вызванных затруднением поддержания ритма автоматической работы мышц-антагонистов жаберных крышек, тонуса скелетной мускулатуры. Проявление оборонительной реакции увеличивается, рыба активно избегает области действия такого поля - в режиме крейсерской и спринтерской скорости. Псевдослучайная последовательность импульсов позволяет снизить “привыкание” нервной системы к уровню напряженности электрического поля и, соответственно, повысить эффективность защиты.

В частном случае, подаваемый в зону действия электрического тока акустический сигнал (и/или оптический сигнал) служит для четкой ориентации рыбы в зоне действия электрического поля и исключает возможные случайные броски в сторону электродов.

В частном случае описываемое изобретение устанавливается поперек подводящего ковша (подводящего воду к водоприемным окнам насосной станции) на заданном расстоянии, например, на расстоянии пяти метров. Перед установкой описываемого изобретения может осуществляться очистка водоприемного ковша, разработка (размыв) и очистка оголовка руслового водозабора от иловых наносов и донных отложений гидромониторами и грунтососами.

Показанное на ФИГ. 1 изобретение включает систему электродов (121А, 121Б…121N) с N электродами. Описываемые электроды могут устанавливаться с использованием линии электродной поплавковой системы, в частности, с закреплением крайних электродов за якоря (якоря-рузы). В частном случае линия электродной поплавковой системы может быть уложена в воду, в частности, на придонный выступ водозабора между якорями-грузами. Для выбирания слабины и выравнивания линии электродов может использоваться несущий придонный трос электродной системы. На тросе, с заданным шагом, например, один метр, крепятся электроды. В частном случае электроды могут иметь длину пять с половиной метров (5,5 м) и могут быть изготовлены из нержавеющей стали, например, ленты, в частности, толщиной один миллиметр (1 мм) и шириной тридцать миллиметров (30 мм). Нижний край электрода может быть утяжелен грузом (грузиком).

В частном случае электродная система или, по крайней мере, ее часть может быть установлена перед водозаборными окнами с креплением на консолях над водой и/или перед водозаборными окнами по дну водоема электродами с положительной плавучестью на поплавках в толще воды, и/или посредством крепления электродов непосредственно к несущим элементам водоприемных окон под водой, и/или посредством крепления электродов на диэлектрический каркас, накрывающий водоприемные окна или весь водозабор в целом.

Количество электродов электродной системы может быть определено по площади водозаборного потока при заданном нормальном подпорном уровне (НПУ). Так, например, при заданном НПУ, равным сто двадцать шесть метров (126 м), и заданном расчетном расходе, равным четыре целых пять сотых метра (4,05 м), отметкой НПУ, равной 126,00 мБС, отметкой дна в створе электродной системы 121,00 мБС, площадь водозаборного потока равна 150 квадратных метров и определяется, как произведение длины электродной системы (тридцать метров) на глубину водозаборного потока (разница между отметкой НПУ, равной 126,00 мБС, и отметкой дна в створе электродной системы 121,00 мБС). Тогда величина подходных скоростей водозаборного потока составит ноль целых три сотых метра в секунду (0,03 м/с) и определяется, как результат деления от расчетного расхода на произведение площади водозаборного потока на коэффициент, учитывающий неравномерность потока (1,25). Таким образом, количество электродов электродной системы, которое может быть использовано, в том числе для обеспечения эффективной работы описываемого изобретения, равно двадцати восьми единицам (штукам).

В частном случае, электродная линия из электродов (в частности, из поплавковых электродов, например, из двадцати восьми электродов) может быть установлена, в частности, уложена, по уступу перед водозаборными окнами вдоль водозаборного фронта оголовка. В частном случае, каждый электрод состоит из груза, гибко прикрепленному к нему электродного нержавеющего стального стержня (например, диаметром десять миллиметров), верхняя часть которого гибко прикреплена к пластиковому поплавку - кухтылю. В частном случае, электроды обладают положительной плавучестью и перекрывают створы водозаборных окон. Общая длина электродной системы в частном случае может составлять, например, двадцать один метр. В описываемом изобретении для формирования отпугивающего рыбы электрического поля может применяться асимметричный знакопеременный импульсный ток с соответствующим соотношением ампер / секундных площадей прямых и обратных частей импульсов, что позволяет наряду с устранением коррозии от протекания постоянных токов еще и значительно уменьшить потребление электроэнергии и снизить эксплуатационные расходы. В описываемом изобретении могут быть использованы электрические цепи для коррекции потенциала электродов с учетом постоянной Фарадея, причем настройка указанных цепей может осуществляться при пуско-наладочных работах на каждом объекте внедрения, что позволяет учитывать особенности построения электродной системы, материал электродов и особенности водной среды.

В частном случае, по крайней мере, один электрод описываемого устройства является преимущественно анодным - «жертвенным», причем для такого анодного «жертвенного» электрода металлические окружающие элементы водозабора являются катодом, и в описываемом устройстве может происходить восстановление поврежденных коррозией мест катодных элементов. В связи с тем, что в предложенном устройстве может использоваться подача тока обратной полярности, названия «катод», «анод» и их производные являются условными и в частном случае определяются преимущественной полярностью протекания тока через электроды. Термины «токоподводящий» и «токоотводящий» также являются условными и характеризуют, скорее, место установки электрода, чем полярность протекающего через электрод тока. Как известно, коррозия является электрохимическим процессом, при котором происходит окисление металла, то есть отдача его атомами электронов (в анодной области). Освободившиеся электроны перетекают в катодную область, где в присутствии воды и кислорода происходят восстановительные реакции. Протеканию электрохимической коррозии можно противодействовать, проведя за счет приложения напряжения от внешнего источника постоянного тока смещения электродного потенциала металла до значений, при которых могут протекать только восстановительные катодные процессы, а процесс коррозии не происходит. При этом поверхность деталей становится эквипотенциальной и на всех ее участках протекают только катодные процессы, катионы металла будут принимать электроны и превращаются в ионы более низкой степени окисления или нейтральные атомы. При этом анодные процессы, обусловливающие коррозию, перенесены на вспомогательные «жертвенные» электроды (которые являются составной частью электродной системы).

В частном случае частью описываемого изобретения является система катодной защиты от коррозии, в том числе для защиты рабочей части электродной системы (отсутствие защиты, как правило, приводит к быстрому износу рабочих электродов). В дополнение к защите рабочих электродов катодная защита устраняет и электрохимическую коррозию окружающих элементов водозаборных сооружений.

Описываемое изобретение не только не ускоряет (в частности, замедляет) коррозию водозабора и оборудование, а наоборот - может способствовать восстановлению поврежденных коррозией элементов водозабора. К тому же, благодаря резкому уменьшению количества попадающей в водозабор рыбы уменьшается количество органических отложений в трубопроводах и насосах.

Электродная система с распределенной нагрузкой (в частности, верхним или поплавковым креплением электродов) описываемого изобретения позволяет эксплуатировать описываемое изобретение в условиях повышенной замусоренности акватории и, в частном случае, не требует установки сложных сороудерживающих устройств.

Параметры электрического тока, пропускаемого через межэлектродное пространство, не оказывают никакого вредного влияния на биологические объекты, даже принудительно помещенные в буферную зону электродной системы и длительно удерживаемые в ней, а охранные мероприятия сводятся к предупредительным оповещениям в виде транспорантов, плакатов и т.п.

В частном случае, буферная зона электродной системы может быть увеличена до необходимой площади путем наращивания количества электродов (повторяемость).

Также описываемое изобретение включает систему оптических излучателей (101А, 101Б…101N), состоящую из N источников. Оптические излучатели (источники световых сигналов) могут являться надводными или подводными источниками световых сигналов, выполненными формирующими визуальные эффекты, имитирующие визуальные эффекты, производимые подводными или надводными хищниками.

В частном случае источники световых сигналов выполнены в виде направленных источников с обеспечением максимальной интенсивности воздействия звукового излучения и световых сигналов в направлении к токоподводящим электродам.

Также, описываемое изобретение содержит систему акустических излучателей (111А, 111Б…111N), состоящую из N излучателей. Акустические излучатели (источники звуковых сигналов) могут являться надводными источниками звуковых, выполненными формирующими звуковые, имитирующими звуки, производимые надводными (или подводными) хищниками. Акустические излучатели (источники звуковых сигналов) могут являться подводными источниками звуковых, выполненными формирующими звуковые, имитирующими звуки, производимые подводными (или надводными) хищниками. Так, например, источники звуковых сигналов могут имитировать звуки (рычание, крики и т.д.), издаваемые птицами (например, питающимися рыбой), медведями и т.д.

В частном случае, источники звуковых сигналов выполнены в виде направленных источников с обеспечением максимальной интенсивности воздействия звукового излучения и световых сигналов в направлении к токоподводящим электродам.

Описываемое изобретение также содержит генератор электрических, акустических и оптических импульсов (ГЭАОИ) 141. Генератор электрических, акустических и оптических импульсов (ГЭАОИ) 141 может быть выполнен в виде совокупности нескольких генераторов (или включать несколько генераторов), например, генератора электрических импульсов, генератора акустических импульсов и генератора оптических импульсов.

Также, описываемое изобретение содержит блок управления 151 частотами следования и амплитудой генерируемых импульсов генераторов. Блок управления 151, в частности, электронный блок управления, может получать данные, передаваемые датчиками описываемого изобретения, в частности, может получать данные, по крайней мере, с одного датчика присутствия особей рыбы 171. Блок управления 151 выполнен с возможностью блокирования формирования импульсов генератором электрических, акустических и оптических импульсов 141. Так, например, блок управления 151 может передавать в генератор электрических, акустических и оптических импульсов 141 сигналы, например, в одном из известных форматов, в частности, в формате управляющих команд, на формирование или прекращение формирования импульсов (электрических, акустических и/или оптических) генератором электрических, акустических и оптических импульсов 141. В частном случае, блок управления 151 является вычислительным устройством и может содержать, по крайней мере, один процессор и/или микропроцессор. Блок управления 151 может включать микроконтроллер(ы), процессор(ы) и/или микропроцессор(ы), позволяющие обрабатывать данные, получаемые с описываемых датчиков, а также осуществлять отправку (передачу) данных, в частности, посредством модуля связи, по крайней мере, на генератор электрических, акустических и оптических импульсов 141. Упомянутая обработка данных может включать сравнение показаний датчиков с хранимыми в хранилище данных блока управления данными, соответствующими отсутствию или наличию рыбы в защищаемой зоне (защищаемых зонах), а также о ее размерах.

Описываемое изобретение также включает коммутатор 161 для распределения электрических импульсов по электродам системы электродов (121А, 121Б…121N), акустических импульсов по акустическим излучателям (111А, 111Б…111N), оптических импульсов по оптическим излучателям (101А, 101Б…101N). Коммутатор 161 связан с генератором электрических, акустических и оптических импульсов 141 и может быть выполнен с возможностью пропускания или задерживания формируемых генератором импульсов для соответствующих излучателей и распределения импульсов (в частности, направления, передачи) соответствующим излучателям. В частном случае, коммутатор 161 может быть связан с блоком управления 151 и может управляться таким блоком управления (например, посредством соответствующих команд управления), в том числе для блокирования или возможности передачи соответствующих импульсов, формируемых генератором электрических, акустических и оптических импульсов 141 для излучателей.

В частном случае, описываемое изобретение включает датчик солености воды (ДС, ДСВ) 191.

В частном случае, описываемое изобретение включает датчик прозрачности воды.

В частном случае, описываемое изобретение выполнено с возможностью обеспечения изменения интенсивности импульсов тока при изменении температуры и солености и изменении интенсивности визуальных эффектов при изменении прозрачности.

Описываемое изобретение также включает, по крайней мере, один датчик присутствия особей рыбы (ДПР) 171 вблизи защищаемой зоны. Датчик присутствия особей рыбы (датчик наличия рыбы) 171 может быть выполнен в виде эхолота, выполненным с возможностью распознавания размеров и скорости движения движущихся объектов. В частном случае датчик присутствия особей рыбы 171 выполнен формирующим сигналы распознавания движущихся объектов с заранее заданными параметрами размеров и скорости перемещения. Так, например, могут быть заданы размеры и скорость перемещения рыбы, например, по крайней мере, движущегося объекта, являющегося одной рыбой или стаей рыб. Так, может быть задан минимальный размер движущегося (перемещающегося) объекта, например, равный двенадцати миллиметров, соответствующий размеру тела рыбы в двенадцать миллиметров (12 мм).

В частном случае, описываемое изобретение выполнено с обеспечением определения эффективности защиты с использованием сигналов с датчиков наличия рыбы и выбора (в частности, задания) хищников из нескольких хищников с обеспечением максимальной эффективности.

Параметры импульсов могут изменяться, например, в зависимости от эффективности их воздействия на рыбу, в частности, в зависимости от изменения регистрируемого количества рыбы (по крайней мере, в одной зоне) до и после воздействия на рыбу, где параметры (набор параметров и т.д.) импульсов могут соответствовать тому или иному, по крайней мере, одному хищнику.

Также, описываемое изобретение может включать датчик температуры воды (ДТ, ДТВ) 181.

Описываемое изобретение отличается от существующих решений тем, что осуществляется комплексное воздействие акустическими импульсами (АИм), оптическими импульсами (ОИм) и электрическими импульсами (ЭИм) различной частоты, интенсивности в зависимости от величины рыбы, близости рыбы к водозаборному устройству 131, скорости, проводимости и температуры воды.

Описываемое изобретение позволяет повысить эффективность отпугивания рыбы и ее молоди, снижения уровня воздействия на рыбу и ее молодь электрического поля, экономии электрической энергии, используемой описываемым изобретением, для предотвращения привыкания рыбы и ее молоди к воздействию внешнего электрического поля на рыбу и ее молодь в защищаемой зоне.

Защищаемая зона водозабора (условно) разделяется на три подзоны относительно створа водозабора(-ов) - дальняя подзона (ДПЗ) 115, средняя подзона (СПЗ) 125, ближняя подзона (БПЗ) 135.

Описываемое изобретение содержит, по крайней мере, один токоотводящий электрод и закрепленные друг относительно друга и установленные последовательно, преимущественно вдоль направления течения (195) воды к водозабору, токоподводящие электроды, датчик(и) присутствия особей рыбы (датчик наличия рыбы) 171 в зоне защиты, источники звуковых сигналов (в частности, акустических излучателей) и источники световых сигналов (в частности, оптические излучатели), при этом токоведущие электроды выполнены с возможностью непрерывного формирования псевдослучайных последовательностей импульсов тока, а источники звуковых сигналов (в частности, акустических излучателей) и источники световых сигналов (в частности, оптические излучатели) выполнены с возможностью одновременного формирования соответственно, звуковых и визуальных эффектов (в частности, сигналов), имитирующих звуки и визуальные эффекты, производимые хищниками специфичными для места установки изобретения.

В частном случае, токоотводящий электрод, который в частном случае является частью системы электродов, может быть расположен с преимущественным обеспечением формирования силовых линий электрического поля к водозабору.

В частном случае водозабор выполнен, по крайней мере, с одним выполненным из токопроводящего материала элементом, используемым в качестве токоотводящего электрода.

В частном случае, выполненный из токопроводящего материала элемент, используемый в качестве токоотводящего электрода, изолирован от потенциала заземления.

В частном случае, элемент, используемый в качестве токоотводящего электрода, выполнен из металла.

Описываемое изобретение работает следующим образом.

Датчик присутствия особей рыбы 171, в частности, каждый из датчиком, включен (в частности, постоянно включен) и передает (в частности, в режиме реального времени) на блок управления 151 информацию (данные) о наличии рыбы в защищаемой зоне и, в случае обнаружения таковой, информацию о ее положении в подзонах и угла относительно створа(-ов) водозаборного устройства. В частном случае на блок управления 151 может быть передана информация об одной особи рыбы или, по крайней мере, об одной стае рыбы.

При отсутствии информации, передаваемой, по крайней мере, одним датчиком присутствия особей рыбы 171 о наличии особей рыбы во всех подзонах, например, в формате сигналов, в блок (или в блоке) управления 151, блок управления 151 блокирует выдачу всех импульсов генератором электрических, акустических и оптических импульсов 141 посредством коммутатора 161.

При появлении сигнала датчика присутствия особей рыбы 171 (в частности, при получении данных блоком управления 151 от датчика присутствия особей рыбы 171) о наличии особей рыбы в дальней подзоне 115, блок управления 151 посредством коммутатора 161 разрешает прохождение оптических импульсов на оптические излучатели (101А, 101Б…101N), при этом частота и интенсивность и цвет оптических импульсов выбирается (задается) в зависимости от основного видового состава рыбы, характерного для данного водоема, к которому относится водозабор. Так, например, для имитации каждого из видов хищников (в том числе обитающих или появляющихся в конкретном водоеме) может быть задан соответствующий цвет (комбинация цветов и т.д.), интенсивность, частота оптических импульсов.

Задание параметров импульсов (оптических, звуковых, электрических) может осуществляться оператором описываемого изобретения, а также в автоматизированном (в том числе автоматическом режиме), по крайней мере, одним вычислительным устройством, в том числе в зависимости от показателей, регистрируемых различными датчиками, в том числе описываемыми в настоящем изобретении. Параметры импульсов могут изменяться автоматически (в автоматическом режиме) средствами описываемого изобретения (в том числе блоком управления), например, в зависимости от времени суток, погоды, времени года, уровня воды и т.д. Так, например, в ночное время интенсивность световых (оптических) импульсов может быть выше, а в дневное время - ниже.

При появлении сигнала датчика присутствия особей рыбы 171 (в частности, при получении данных блоком управления 151 от датчика присутствия особей рыбы 171) о наличии особей рыбы в средней подзоне 125 блок управления 151 посредством коммутатора 161 разрешает прохождение оптических импульсов на оптические излучатели (101А, 101Б…101N) и акустических импульсов на акустические излучатели (111А, 111Б…111N), при этом частота и интенсивность и спектральный состав оптических импульсов, частота и интенсивность и спектральный состав акустических импульсов выбирается (задается) в зависимости от основного видового состава рыбы, характерного для данного водоема, к которому относится водозабор. Так, например, для имитации каждого из видов хищников (в том числе обитающих или появляющихся в конкретном водоеме) могут быть заданы соответствующие частота и интенсивность и спектральный состав оптических импульсов, и могут быть заданы соответствующие частота и интенсивность и спектральный состав акустических импульсов.

При появлении сигнала датчика присутствия особей рыбы 171 (в частности, при получении данных блоком управления 151 от датчика присутствия особей рыбы 171) о наличии особей рыбы в ближней подзоне 135, блок управления 151 посредством коммутатора 161 разрешает прохождение оптических импульсов на оптические излучатели (101А, 101Б…101N), акустических импульсов на акустические излучатели (111А, 111Б…111N), электрических импульсов на систему электродов (121А, 121Б…121N), при этом частота и интенсивность и спектральный состав оптических импульсов, частота и интенсивность и спектральный состав акустических импульсов может выбираться в зависимости от основного видового состава рыбы, характерного для данного водоема, к которому относится водозабор, частота следования, амплитуда электрических импульсов выбирается в зависимости от сигнала с датчика солености воды 191, в частности, по прямо-пропорциональному закону, и от сигнала с датчика температуры воды 181, в частности, по обратно-пропорциональному закону в данный момент.

Оптические импульсы и акустические импульсы формируются генератором электрических, акустических и оптических импульсов 141 по закону псевдослучайной последовательности с длительным периодом повторения псевдослучайной последовательности, при этом спектр оптических импульсов имитирует оптические блики, создаваемые местными подводными хищниками, а спектр акустических импульсов имитирует звуки, характерные при атаке местных подводных и летающих хищников.

В частном случае, описываемое изобретение выполнено с обеспечением выбора хищников, соответствующих времени года или времени суток.

Параметры формируемых генератором электрических, акустических и оптических импульсов 141 могут быть заданы (в том числе блоком управления, оператором, в том числе с использованием блока управления, и т.д.) таким образом, чтобы имитировать эффекты, создаваемые теми или иными хищниками (в частности характерные для тех или иных хищников), в частности, производимые подводными или надводными хищниками, в том числе в зависимости от времени года и/или времени суток и т.д.

В заключение следует отметить, что приведенные в описании сведения являются примерами, которые не ограничивают объем настоящего изобретения, определенного формулой. Специалисту в данной области становится понятным, что могут существовать и другие варианты осуществления настоящего изобретения, согласующиеся с сущностью и объемом настоящего изобретения.

Устройство включает систему электродов, датчики наличия рыбы в зоне защиты, акустические и оптические излучатели, генераторы электрических, акустических и оптических импульсов, блок управления частотами следования и амплитудой импульсов, выполненный с возможностью блокирования формирования импульсов, коммутатор для распределения электрических импульсов по электродам, акустических импульсов по акустическим излучателям, оптических импульсов по оптическим излучателям. Оптические импульсы имитируют создаваемые подводными хищниками блики, акустические импульсы имитируют издаваемые хищниками звуки, а на электродах формируются псевдослучайные последовательности импульсов тока. Изобретение обеспечивает снижение расхода энергии при защите рыбы от попадания в водозабор. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для защиты рыбы от попадания в водозабор, характеризующееся тем, что оно включает систему электродов, датчики наличия рыбы в зоне защиты, акустические и оптические излучатели, генераторы электрических, акустических и оптических импульсов, блок управления частотами следования и амплитудой импульсов, выполненный с возможностью блокирования формирования импульсов, коммутатор для распределения электрических импульсов по электродам, акустических импульсов по акустическим излучателям, оптических импульсов по оптическим излучателям, при этом оптические импульсы имитируют создаваемые подводными хищниками блики, акустические импульсы имитируют издаваемые хищниками звуки, а на электродах формируются псевдослучайные последовательности импульсов тока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что акустические и оптические излучатели направлены в сторону размещения электродов.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды расположены с обеспечением формирования силовых линий электрического поля к водозабору.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что водозабор выполнен по крайней мере с одним выполненным из токопроводящего материала элементом, используемым в качестве электрода.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что элемент, используемый в качестве электрода, изолирован от потенциала заземления.

6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что элемент, используемый в качестве электрода, выполнен из металла.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оптические и акустические импульсы имитируют присутствие хищников, соответствующее времени года или времени суток.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено с обеспечением определения эффективности защиты с использованием сигналов с датчиков наличия рыбы в зоне защиты.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что оно выполнено с обеспечением изменения параметров псевдослучайной последовательности импульсов тока, при снижении эффективности защиты.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что оно выполнено с обеспечением изменения параметров оптических и акустических импульсов, при снижении эффективности защиты.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик наличия рыбы в зоне защиты выполнен с возможностью распознавания её размеров и скорости движения.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно включает датчики температуры, солености и прозрачности воды, с обеспечением изменения интенсивности импульсов тока, при изменении температуры и солености воды, и изменении оптических импульсов, при изменении её прозрачности.