УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ВОДНЫХ БИОРЕСУРСОВ Российский патент 2022 года по МПК E02B8/08 A01K61/00 

Заявляемые изобретения относятся к области рыбного хозяйства и могут быть использованы для защиты водных биологических ресурсов путем предотвращения или снижения вероятности их попадания в водоприемники гидротехнических сооружений и/или устройств забора воды, для их направленного перемещения, концентрации их в конкретном участке водного объекта, для ограждения зон скопления или трасс перемещения водных биоресурсов, а также для защиты от обрастания биоорганизмами и противокоррозионной защиты элементов конструкций водных объектов [Е02В 8/00, E02B 9/00, A01K 61/00, A01K 79/00, A01K 99/00, H05C 3/00, C02F 1/46, C02F 1/461, C02F 1/48].

Известны поведенческие (Behavioral Barriers) устройства, вызывающие ответную реакцию водных биоресурсов. К поведенческим относятся световые, звуковые, электрические, химические устройства, воздушные, водо-воздушные, воздушно-пузырьковые, водяные завесы и другие (Fish Protection at Water Diversions. A Guide for Planning and Designing Fish Exclusion Facilities, U.S. Department of the Interior, Bureau of Reclamation, Denver, Colorado, 2006, 480 pp.; Fish Protection Technologies and Downstream Fishways. Dimensioning, Design, Effectiveness Inspection, DWA (Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V.), Hennef, 2005, 228 pp., Михеев П.А. Рыбозащитные сооружения и устройства. Изд-во «Рома», М., 2000, 405 с.).

Известно, что рыбы проявляют четкую реакцию на свет, а именно положительный фототаксис, когда рыбы движутся по направлению к источнику света, или отрицательный фототаксис, когда рыбы отходят от источника света. Световые устройства основаны на вызове у водных биоресурсов положительного или отрицательного фототаксиса, используют привлекающее или отпугивающее воздействие света.

Звуковые (акустические, гидроакустические и т.д.) устройства (источники звука) используют привлекающее или отпугивающее воздействие звука на водные биоресурсы.

Известно множество различных конструкций устройств, общим признаком которых является создание гидравлической, водо-воздушной или воздушно-пузырьковой завес с целью предотвращения или снижения вероятности попадания рыб в водоприемник гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды (см., например, патенты РФ № 2386746, МПК E02B8/00, 2008, № 2602445, МПК E02B8/00, 2015 и другие).

Известно множество электрических устройств, применение которых основано на раздражающем воздействии электрического поля на водные биоресурсы, способствующем их перемещению за пределы действия устройства. В общем случае электрозаградитель включает в себя источник импульсного тока, блок управления, объединенные в секции электроды, питающие кабели (см., например, авт. свид. СССР № 535930, М. Кл. А01К61/00, А01К79/02, патент РФ на полезную модель № 121994, МПК A01K61/00, A01K79/00, 2012 и другие).

Недостатками известных устройств является отсутствие возможности автоматизации управлением процессами защиты водных биоресурсов, обусловленное отсутствием в конструкции устройства элемента, отвечающего за автоматизацию.

Известна выбранная за прототип автоматизированная рыбозаградительная система по патенту РФ 2716446, МПК E02B 8/08, A01K 61/00, 2019, содержащая блок управления, который соединен со средствами контроля состояния воды, средством гидролокации и электродами, при этом блок управления выполнен с возможностью получения данных от средств контроля состояния воды и гидролокации, обработки полученных данных и передачи электрических импульсов на электроды. Средства контроля состояния воды включают датчики, в том числе скорости потока воды и температуры воды, давления, и/или уровня, и/или удельной электропроводности воды, средство гидролокации представлено ультразвуковыми датчиками. Блок управления выполнен с возможностью изменения интервала между электрическими импульсами, передаваемыми на электроды, с учетом данных о скорости потока воды, расстояния между заградительной зоной и рыбой, изменения длительности электрических импульсов, передаваемых на электроды, с учетом данных температуры воды.

Недостаток прототипа заключается в том, что изменение параметров работы устройства (интервала между электрическими импульсами, передаваемыми на электроды, и длительности электрических импульсов, передаваемых на электроды) осуществляется за счет использования средств контроля состояния воды и гидролокации, что требует дополнительных эксплуатационных затрат, в том числе регулярного технического обслуживания средств контроля состояния воды и гидролокации, их регулярной поверки, они подвержены засорению, обрастанию, повреждению в водной среде, требуют дополнительных конструкций для их установки.

Кроме того, использование, например, датчиков скорости потока воды с целью изменения интервала между электрическими импульсами, передаваемыми на электроды, с учетом данных о скорости потока воды не корректно.

Сносящая (или критическая) скорость течения - это минимальная скорость течения, при которой рыб сносит потоком воды. Величина этой скорости определяет верхнюю границу интервала скоростей, в пределах которого возможно удержание рыб в потоке. Так, например, для рыб размером 12 мм сносящая скорость течения составит 0,12 м/с, а для рыб размером 20 мм - 0,2 м/с. Сносящая скорость течения является одним из главных функциональных показателей при выборе места (створа) размещения рыбозащитного устройства или сооружения.

Достижение скорости потока в створе размещения известной автоматизированной рыбозаградительной системы выше сносящей (критической) скорости течения для защищаемых рыб (определенного вида и стадии их развития) приведет к повышению вероятности попадания, травмирования и гибели рыб в водоприемнике гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды.

Использование средства гидролокации для регистрирования блоком управления появления и перемещения рыбы в заградительной зоне с целью активации электродов только при появлении рыбы не корректно.

Устоявшиеся во времени перемещения рыб в водном объекте - миграции - происходят непрерывно, и в соответствии с их биологическим значением могут быть нерестовые, нагульные (кормовые) и зимовальные, которые вместе составляют единый миграционный цикл, являющийся неотъемлемым элементом жизненного цикла рыб. Существует временная (сезонная, суточная и т.д.) динамика и пространственное (вертикальное, горизонтальное) распределение мигрирующих рыб, а также их продольное распределение по различным участкам водного объекта (например, в прибрежную зону водного объекта, русло и т.д.). При этом перемещение рыб в водном объекте может быть, как пассивным, например, покатные миграции (скат) рыб в особенности на ранних этапах развития с использованием движущей силы течения потока для перемещения рыб, так и активным, самостоятельные миграции рыб, имеющие приспособительное значение, обеспечивая благоприятные условия существования и воспроизводства рыб, например, изменение концентрации в воде кислорода, температура воды, влияющая на подвижность рыб, скорость течения в водном объекте, уровень прозрачности и освещенности воды, кормность места (количество пищи, ее качество, доступность), наличие хищников и паразитов и т.д.

Миграции рыб - одно из наиболее сложных биологических явлений, зависят от многих факторов и различаются в зависимости от вида рыб и стадии их развития. Соответственно, активация (включение-отключение) электродов только при появлении рыбы не корректно.

Более того рыбы могут держаться вблизи рыбозащитного устройства, т.е. отходить от него при его активации, и тут же подходить к нему при его отключении, а частое и постоянное отключение и включение системы при появлении рыбы негативно сказывается на ее работоспособности и надежности.

Включение работы электродов при появлении рыбы и их отключение при отсутствии рыбы может быть оправданным только в отдельных случаях, например, при экологических способах защиты рыб, связанных не столько с применением отдельных рыбозащитных устройств, сколько с проведением определенных рыбозащитных мероприятий, т.е. пространственным и временным регулированием процесса водопользования, например, правильное расположение водозабора в водном объекте (расположение водоприемника в горизонте с минимальной концентрацией рыб и т.д.) и/или регулирование времени водопотребления (суточное / сезонное регулирование водопотребления и т.д.). Однако экологические способы защиты рыб хотя и обладают большими потенциальными возможностями, но в настоящее время используются недостаточно широко. Более того, требуют точных знаний суточной и сезонной закономерностей распределения в водном объекте защищаемых видов рыб на разных стадиях развития. Например, осуществление глубинного забора воды, с участков, где отсутствует ранняя молодь рыб, обитающая в верхнем горизонте водного объекта, может привести к массовому попаданию, например, мальков судака, которые на этом этапе онтогенеза осваивают глубинные участки водного объекта.

Использование датчиков температуры воды для регистрирования изменения температуры воды в зоне установки известной автоматизированной рыбозаградительной системы с целью изменения длительности электрических импульсов, передаваемых на электроды, с учетом данных температуры воды, не целесообразно, т.к. изменение длительности электрических импульсов производится с учетом температуры тела рыб в зависимости от температуры воды, однако не учитывается размерный и видовой состав защищаемых рыб. Между тем именно данные о размерном и видовом составе защищаемых рыб являются определяющими при выборе параметров и/или изменении параметров работы устройства защиты водных биоресурсов (например, амплитуда и/или полярность и/или длительность и/или частота и/или форма и т.д. подаваемого импульса на электроды и другие.).

Перед заявленным изобретением была поставлена задача, заключающаяся в возможности изменения параметров работы устройства защиты водных биоресурсов независимо от наличия или отсутствия средств контроля среды работы устройства.

Технический результат изобретения заключается в снижении вероятности попадания водных биоресурсов в водоприемник гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды, а также управлении их поведением для направления в области водного объекта для их безопасного воспроизведения и/или вылова.

Дополнительный технический результат изобретения заключается в возможности изменения параметров работы устройства защиты водных биоресурсов независимо от наличия или отсутствия средств контроля среды работы устройства.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство защиты водных биоресурсов, состоящее из контроллера, коммутатора с ключами, источника питания и излучателей, отличающееся тем, что дополнительно содержит управляющий таймер-генератор с возможностью управления контроллером, излучатели выполнены с возможностью вызова у водных биоресурсов положительной или отрицательной реакции и вынужденному изменению направления движения.

В частности, контроллер выполнен программируемым.

В частности, с возможностью ввода-вывода информации к контроллеру подключен терминал.

В частности, с возможностью дистанционного контроля состояния устройства к контроллеру подключен блок удаленного контроля, выполненный в виде ПЭВМ.

В частности, в цепи между излучателями и ключами и/или между контроллером и источником тока включены датчики тока, соединенные с предохранителем, подключенным к коммутатору, выполненные для контроля в цепях величин напряжения и тока и разрыва аварийных цепей.

В частности, с возможностью визуального отображения информации о состоянии предохранителя и/или цепей излучателей и/или источника тока устройство содержит блок индикации.

В частности, излучатели выполнены в виде электродов.

В частности, излучатели выполнены в виде источников световой энергии.

В частности, излучатели выполнены в виде источников звуковых волн.

В частности, излучатели выполнены в виде потокообразующих установок.

В частности, излучатели объединены по группам, при этом количество излучателей в каждой отдельной группе может быть различным.

В частности, электрод выполнен в виде водопроницаемого экрана или его части, либо в виде водонепроницаемого экрана или его части.

В частности, электродом является элемент гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды.

В частности, электрод расположен отдельно или обособленно на расстоянии от другого одного или более электрода.

В частности, устройство дополнительно содержит насосное и/или компрессорное оборудование и/или запорно-регулирующую арматуру.

В частности, в потокообразующую установку подается жидкость или газ, или смесь жидкости и газа.

В частности, подаваемые жидкость или газ, или смесь жидкости и газа отличается по температуре и/или по химическому составу от воды в водном объекте.

В частности, устройство содержит водопроницаемый экран и/или водонепроницаемый экран.

Устройство защиты водных биоресурсов, состоящее из контроллера, коммутатора с ключами, источника питания и излучателей и дополнительно содержащее управляющий таймер-генератор, отличающееся тем, что к контроллеру подключен измерительно-регистрирующий блок с присоединенными к нему датчиками, выполненными с возможностью непрерывного контроля за средой работы устройства и/или работой излучателей.

В частности, датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены с возможностью измерения химического состава среды.

В частности, датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков с возможностью измерения электропроводности среды.

В частности, датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков температуры.

В частности, датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков гидролокации.

В частности, датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде гидростатических уровнемеров.

В частности, датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков напряженности электрического поля.

В частности, датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков освещенности.

В частности, датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков измерения звука.

В частности, датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков скорости потока.

В частности, датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков давления.

В частности, датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков расхода.

Предлагаемое техническое решение является новым, имеет изобретательский уровень, поскольку из общедоступных сведений неизвестны устройства и системы комплексно решающие задачи поведенческого управления водными биоресурсами для снижения вероятности их попадания в гидротехнические сооружения и/или устройства забора воды и/или их эффективного размножения, выращивания и/или вылова, использующие управляющий таймер-генератор для изменения параметров работы устройства защиты водных биоресурсов, при одновременном обеспечении защиты конструктивных элементов гидротехнических сооружений и/или элементов других конструкций в водном объекте от коррозии и обрастания.

Под изменением параметров работы устройства защиты водных биоресурсов подразумевается, например, изменение подаваемых импульсов на электроды (амплитуда и/или полярность и/или длительность и/или частота и/или форма и/или порядок подачи и т.д.), управление (включение / отключение) работой потокообразующих установок и/или насосного и/или компрессорного оборудования для создания гидравлической или пузырьковой завесы из жидкости, или газа, или смеси жидкости и газа, управление (изменение положения) запорно-регулирующей арматурой, управление (включение / отключение) работой источников световой энергии и/или источников звуковых волн и т.д.

Изменение параметров работы устройства защиты водных биоресурсов может производиться на основе данных о рыбохозяйственной характеристике водного объекта (в том числе видовой и размерный состав защищаемых рыб, его изменение по сезонам, месяцам, декадам и т.д., период их ската, трассы миграций, места обитания, вертикальное и горизонтальное распределение рыб по сезонам, месяцам, декадам, времени суток и т.д., места расположения нерестилищ, зимовальных ям), климатических, гидрометеорологических условиях водного объекта (данные о погоде и состоянии водного объекта) в месте размещения заявляемого технического решения (в том числе направление и скорость течения, расходы воды, колебания уровня воды, глубины воды, физические и химические свойства воды, твердый сток и донные отложения, рельеф дна, уклоны водной поверхности, направление и скорость ветра, температура воздуха и воды, волнение, осадки, ледовый режим, длина светового дня и т. д.), конструкции и технических характеристик гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды (в том числе количество, мощность, периодичность работы насосного оборудования, агрегатов, турбин и т.д.).

Изменение параметров работы устройства защиты водных биоресурсов может осуществляться, например, при смене сезонов года, месяцев, декад, времени суток, так как в зависимости от сезона года (весна, лето, осень, зима), месяца, времени суток происходит изменение размерного состава обитающих в водном объекте рыб и/или других водных биоресурсов и/или их горизонтальное и/или вертикальное распределение в водном объекте, и/или изменение климатических, гидрометеорологических условий водного объекта, например, может происходить изменение температуры и/или химического состава и/или проводимости воды, и/или изменение технических характеристик работы гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды (например, изменение расходных характеристик, соответственно, скорости течения в водном объекте) и т.д.

Так, например, для рыб большего размера необходимо подавать меньшее напряжение. Соответственно, на основе данных о рыбохозяйственной характеристике водного объекта амплитуда подаваемых импульсов на электроды может быть снижена в течение года по мере роста рыб.

Для рыб на ранних стадиях развития (личинки, молодь и т.д.) в зависимости от данных о рыбохозяйственной характеристике водного объекта, например, в весенне-летний период, может потребоваться использование гидравлической и/или пузырьковой завесы, которая будет способствовать отведению и/или направлению водных биоресурсов, например, в безопасное место водного объекта.

При этом известно, что нерест большинства видов рыб, как правило, происходит в весенне-летний период, однако у некоторых видов рыб (например, форели и других лососевых) нерест проходит в конце осени и начале зимы, в то время как налим (одна из самых холодолюбивых рыб) откладывает икру зимой подо льдом и т.д. Длительность и временной период каждой стадии развития у разных видов рыб неодинаковы и зависят от вида рыб, условий конкретного водного объекта, т.е. от абиотических и биотических условий среды.

Изменение параметров работы устройства защиты водных биоресурсов в зависимости от данных о продолжительности и временных периодах этапов развития водных биоресурсов определенного вида, обитающих в конкретном водном объекте, а, следовательно, и от конкретного временного периода, в том числе, например, сезона года, месяца и т.д., будет способствовать снижению вероятности попадания водных биоресурсов в водоприемник гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды.

Важным фактором, играющим важную роль в поведении водных биоресурсов, имеет ориентация, напрямую связанная с работой определенных рецепторов, основным из которых является зрение. В темное время суток или в мутной воде роль зрения при ориентации рыб в потоке уменьшается и может полностью утратить свое значение, что, в свою очередь, снижает величину сносящей (критической) скорости рыб и может увеличивать число водных биоресурсов, попадающих в водоприемник гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды.

У молоди некоторых видов рыб (например, пресноводных костистых видов рыб) зрительный механизм ориентации является не только основным, но и единственным. Как только освещенность падает ниже пороговых величин для оптомоторной реакции, ранняя молодь костистых рыб длиной менее 30 мм при нахождении в толще потока сносится течением.

В ночное время или в мутной воде, в связи с ухудшением способности водных биоресурсов ориентироваться при снижении освещенности, и/или с изменением температуры воды, когда меняется двигательная активность водных биоресурсов, их вертикальное и/или горизонтальное распределение в водном объекте, может потребоваться изменение параметров работы устройства защиты водных биоресурсов, например, увеличение амплитуды подаваемых импульсов на электроды, и/или подать световой и/или звуковой сигнал и/или сигнал в виде гидравлической или пузырьковой завесы, способствующий отпугиванию водных биоресурсов от гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды, либо способствующий привлечению водных биоресурсов в безопасное место водного объекта, например, в рыбоотвод, береговую зону, к местам нереста и т.д.

В то же время в некоторых случаях, например, по мере роста рыб в период достижения рыбами определенной стадии развития (например, взрослые особи), либо в дневное время, либо при увеличении светового дня в весенне-летний период, возможность изменения параметров работы устройства защиты водных биоресурсов, например, снижение амплитуды подаваемых импульсов на электроды, и/или отключение работы источников световой энергии и/или источников звуковых волн и/или потокообразующих установок, может способствовать снижению энергопотребления заявляемого изобретения.

Использование в устройстве защиты водных биоресурсов управляющего таймер-генератора делает возможным изменять параметры работы устройства защиты водных биоресурсов независимо от наличия или отсутствия средств контроля среды работы устройства. Тем самым повышается надежность заявляемого технического решения, т.к. отсутствует вероятность некорректной работы заявляемого устройства при некорректной работе и/или выходе из строя средств контроля среды работы устройства, снижается объем проведения технического обслуживания заявляемого устройства, т.к. отсутствует необходимость проведения технического обслуживания, поверки средств контроля среды работы устройства.

Сущность заявляемого изобретения поясняется фигурами 1-4, на которых схематически показаны частные случаи исполнения устройства защиты водных биоресурсов, которые могут любым образом изменены или дополнены, т.е. настоящее изобретение не ограничивается представленными вариантами.

На фиг. 1 и 2 схематично изображено устройство защиты водных биоресурсов.

На фиг. 3 схематично изображен алгоритм работы устройства защиты водных биоресурсов.

На фиг. 4 показан схематично вариант размещения элементов устройства защиты водных биоресурсов на водном объекте (вариант реализации устройства защиты водных биоресурсов для снижения вероятности их попадания в гидротехнические сооружения и/или устройство забора воды, вариант реализации устройства защиты водных биоресурсов для размножения, выращивания и/или вылова).

На фигурах обозначено: 1 - управляющий таймер-генератор, 2 - контроллер, 3 - коммутатор, 4 - терминал, 5 - блок индикации, 6 - блок питания, 7 - ключи, 8 - источник тока, 9 - датчики тока, 10 - предохранитель, 11 - измерительно-регистрирующий блок, 12 - датчики контроля среды, 13 - блок удаленного контроля, 14 - излучатели, 15 - датчики контроля излучателей, 16 - водопроницаемый / водонепроницаемый экран, 17 - гидротехническое сооружение, 18 - участок для нереста / промысловый участок, 19 - электроды / система электродов, 20 - катоды, 21 - аноды, 22 - источники света, 23 - источники звука, 24 - потокообразующие установки, 25 - приемное окно.

Устройство защиты водных биоресурсов содержит управляющий таймер-генератор 1, к выходу которого подключен контроллер 2, к выходам контроллера 2 подключен коммутатор 3. К контроллеру 2 подключен терминал 4 и блок индикации 5. Питание управляющего таймер-генератора 1, контроллера 2 и коммутатора 3 осуществляется от одного или разных блоков питания 6.

К выходу контроллера 1 подключен блок удаленного контроля 13 с возможностью дистанционного контроля состояния устройства защиты водных биоресурсов.

К выходу управляющего таймер-генератора 1 (управляющего генератора, привязанного к календарному времени) подключен контроллер 2 с возможностью управления контроллером 2 для дистанционного изменения параметров работы устройства защиты водных биоресурсов по истечении заданного временного интервала.

Контроллер 2 выполнен с возможностью управления коммутатором 3 для управления электронными силовыми ключами 7 цепей излучателей 14.

Терминал 4 выполнен с возможностью ввода-вывода информации о текущем состоянии устройства защиты водных биоресурсов и/или его отдельных элементов, а также программирования контроллера 2. Терминал 4 выполнен, например, в виде настольного компьютера, ноутбука, планшета, смартфона и т.д.

Блок индикации 5 выполнен с возможностью визуального отображения информации о работе и/или состояния предохранителя 10 и/или цепей излучателей 14 и/или источника тока 8.

В цепи между излучателями 14 и ключами 7 подключены датчики тока 9, сигнальные выходы которых подключены к предохранителю 10, соединенному с коммутатором 2 и блоком индикации 5. Предохранитель 10 выполнен с возможностью выдачи сигнала на коммутатор 2 для размыкания ключей 7 при коротком замыкании в цепях излучателей 14.

Излучатели 14 в различных вариантах реализации могут быть объединены по группам, при этом количество излучателей 14 в каждой отдельной группе может быть различным.

Излучатели 14 выполнены в виде токопроводящих электродов 19 и/или потокообразующих установок 24 для создания гидравлических и/или пузырьковых завес и/или источников света 22 и/или источников звука 23.

Электроды выполнены из металлов или их сплавов и в различных вариантах реализации могут быть выполнены жесткими, например, в виде труб, прутков, пластин, сетки, решетки и т.д., или гибкими, например, в виде оголенного провода, металлической цепи и т.д., или сочетать в себе жесткую и гибкую части одновременно в зависимости от условий и места установки.

Геометрические форма и размеры электродов в различных вариантах реализации зависят от материала изготовления, а также от условий и места установки, при этом упомянутые электроды могут быть выполнены однотипными или отличаться друг от друга.

В некоторых вариантах реализации в качестве отдельных электродов может использоваться водопроницаемый экран или его часть и/или водонепроницаемый экран или его часть и/или элемент конструкции гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды или электропроводящий элемент других конструкций в водном объекте.

Водопроницаемый экран может быть выполнен одноконтурным или двухконтурным, то есть содержать в себе один или два контура экрана, однорядным, двухрядным или многорядным, то есть содержать в себе один и более рядов элементов, составляющих экран, и т.д.

Элементы, составляющие водопроницаемый экран, могут быть любыми и в комплексе, например, в виде пластин, труб, прутков, стержней, сетчатыми, решетчатыми, из перфорированного полотна, фильтрующего полотна и т.д. из материала / материалов проводящих или не проводящих электрический ток.

Материалы для изготовления элементов, составляющих водопроницаемый экран, могут использоваться любые, например, металл (любые стали, сплавы, медно-никелевые, алюминиевые, нержавеющие, углеродистые, титановые и другие), полимерные материалы (полимеры, пластмассы, композиты, полимерные композиционные материалы и другие), каучук, эластомеры, резины, эбониты, дерево, графит и другие материалы и/или лакокрасочные покрытия или совокупность перечисленных вариантов.

Водонепроницаемый экран и составляющие его элементы могут быть выполнены из любых материалов, проводящих или не проводящих электрический ток, например, металл (любые стали, сплавы, медно-никелевые, алюминиевые, нержавеющие, углеродистые, титановые и другие), полимерные материалы (полимеры, пластмассы, композиты, полимерные композиционные материалы и другие), каучук, эластомеры, резины, эбониты, дерево, графит и другие материалы и/или лакокрасочные покрытия или совокупность перечисленных вариантов.

В некоторых вариантах реализации один или более электрод может быть расположен отдельно / обособленно на любом расстоянии от любого другого одного или более электрода и/или одной или более группы электродов.

Например, один или более катодный и/или анодный электрод размещается в водозаборном потоке перед водоприемником и/или в водоприемнике, а один или более анодный и/или катодный электрод размещается обособленно в акватории водного объекта в любой его точке (например, в аванкамере, в подводящем канале, у береговой линии, на входе в рыбоотвод, в рыбоотводе, в зоне действия рыбоотвода и т.д.).

Гидравлические или пузырьковые завесы могут быть реализованы с помощью потокообразующих установок 24 в виде коллекторов, потокообразователей, эжекционных устройств или совокупности перечисленных вариантов, имеющих одно или более рабочих отверстий для создания гидравлических завес из гидравлических, жидкостно-воздушных струй, струй из смеси жидкости или газа, или пузырьковых завес из воздушных струй или струй из одного или более газов. Для подачи жидкости, газа или смеси жидкости и газа в потокообразующую установку к ней по трубопроводу подключено насосное или компрессорное оборудование с запорно-регулирующей арматурой (на фигурах не показаны).

Управляющий таймер-генератор 1 выполнен с возможностью управления шкафом / системой управления насосным и/или компрессорным оборудованием и/или запорно-регулирующей арматурой для возможности управления (включение / отключение) работой гидравлических или пузырьковых завес по истечении заданного временного интервала.

Один или более элемент потокообразующей установки может являться электродом.

Материалы для изготовления потокообразующих установок или их элементов могут использоваться любые, в том числе проводящие или не проводящие электрический ток, например, металл (любые стали, сплавы, медно-никелевые, алюминиевые, нержавеющие, углеродистые, титановые и другие), полимерные материалы (полимеры, пластмассы, композиты, полимерные композиционные материалы и другие), каучук, эластомеры, резины, эбониты, дерево, графит и другие материалы и/или лакокрасочные покрытия или совокупность перечисленных вариантов.

Источники света 22 могут быть выполнены в виде защищенных светильников направленного света, содержащих лампы различного типа (например, лампы накаливания, ртутные, люминесцентные, галогенные, натриевые, стробоскопические лампы и другие) мощностью и яркостью необходимой для создания требуемого для управляемого поведения водных биоресурсов светового потока.

Источники звука 23 могут быть выполнены в виде акустических и/или гидроакустических источников, генерирующих звук определенной частоты и амплитуды, направленного на вызов ответной реакции водных биоресурсов.

Управляющий таймер-генератор 1 выполнен с возможностью управления шкафом / системой управления источником света 22 и/или источником звука 23 для возможности управления (включение / отключение) подачей света и/или звука по истечении заданного временного интервала.

Один или более элемент источника света и/или источника звука может являться электродом.

Материал для изготовления источника света и/или источника звука или их элементов могут использоваться любые, в том числе проводящие или не проводящие электрический ток, например, металл (любые стали, сплавы, медно-никелевые, алюминиевые, нержавеющие, углеродистые, титановые и другие), полимерные материалы (полимеры, пластмассы, композиты, полимерные композиционные материалы и другие), керамзит, щебень, каучук, эластомеры, резины, эбониты, дерево, графит и другие материалы и/или лакокрасочные покрытия или совокупность перечисленных вариантов.

В одном из вариантов реализации ко входу контроллера 2 подключен измерительно-регистрирующий блок 11, включающий в себя датчики контроля среды 12, в которой работает устройство защиты водных биоресурсов, и датчики контроля излучателей 15.

Датчики контроля среды 12 выполнены в виде датчиков гидролокации и/или датчиков глубины и/или датчиков давления и/или датчиков уровня воды и/или датчиков химического состава воды и/или датчиков удельной электропроводности и/или датчиков температуры и/или датчиков напряженности и/или датчиков освещенности и/или датчиков измерения звука и/или датчиков скорости потока воды и/или датчиков расхода и/или датчиков давления и т.д.

Для излучателей 14, выполненных в виде электродов, датчики контроля излучателей 15 выполнены в виде датчиков напряженности с возможностью определения параметров напряженности поля в любой отдельной точке электрического поля, создаваемого электродами.

Для излучателей 14, выполненных в виде источников света, датчики контроля излучателей 15 выполнены в виде датчиков освещенности с возможностью определения яркости светового потока от источников света и достаточности его для управляемого поведения водными биоресурсами.

Для излучателей 14, выполненных в виде источников звука, датчики контроля излучателей 15 выполнены в виде датчиков измерения звука с возможностью определения мощности звука от источников звука и достаточности его для управляемого поведения водными биоресурсами.

Для излучателей 14, выполненных в виде потокообразующих установок, датчики контроля излучателей 15 выполнены в виде датчиков скорости потока воды с возможностью определения скорости потока воды или воздуха, датчиков расхода с возможностью определения расхода потока воды или воздуха, датчиков давления с возможностью определения давления потока воды или воздуха и т.д.

Заявляемое устройство защиты водных биоресурсов или любой из составляющих его элементов может размещаться стационарно или выполняться в виде плавающей (наплавной) конструкции (например, крепиться к любой точке гидротехнического сооружения или его части / устройства забора воды или его части, или устанавливаться на опорах, либо на наплавных/плавающих поплавках, понтонах, наплавной/плавающей запани, либо на стационарной или наплавной/плавающей забральной стенке, либо на стационарной или наплавной/плавающей части оборудования / устройства / сооружения гидротехнического сооружения /устройства забора воды и т.д.) и/или может являться элементом гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды или частью любого другого оборудования и/или устройства и/или сооружения, и/или может устанавливаться непосредственно в воде и/или за пределами водной среды (например, над или под поверхностью воды, в толще воды, на входе в рыбоотвод, в рыбоотводе, в рыбоходе и т.д.).

Устройство защиты водных биоресурсов работает следующим образом.

Излучатели 14 размещают на водном объекте или гидротехническом сооружении 17 или устройстве забора воды (см. Фиг. 4), при этом варианты размещения и типы излучателей 14, а также их геометрические формы и размеры выбирают исходя из их условий размещения (например, характеристик гидротехнического сооружения, условий водного объекта и т.д.), решаемой задачи и характеристик объекта аквакультуры и/или защищаемых водных биоресурсов (например, их размерно-видовой состав, распределение в водном объекте и т.д.).

Например, излучатели 14, выполненные в виде потокообразующих установок 24 размещают непосредственно на гидротехническом сооружении 17, его конструктивном элементе или элементе другой конструкции на водном объекте в воде или за ее пределами, но в непосредственной близости к ней.

Излучатели 14, выполненные в виде источников света 22 устанавливают в воде или за ее пределами, но в непосредственной близости к ней на тех участках водного объекта, где необходимо создать положительный или отрицательный фототаксис.

Излучатели 14, выполненные в виде источников звука 23, также, как и источники света 22, устанавливают в воде или за ее пределами, но в непосредственной близости к ней на тех участках водного объекта, где необходимо создать акустическое поле, направленное на вызов ответной реакции у водных биоресурсов.

Включают устройство защиты водных биоресурсов и в контроллере 2 инициализируют управление устройством. С помощью терминала 4 задают в контроллере 2 порядок подключения излучателей 14 к коммутатору 2.

Для излучателей 14, выполненных в виде электродов 19, задают величины амплитуды, полярность, длительность и форму электрических сигналов, подаваемых на электроды, а также частоту их изменения.

Для излучателей 14, выполненных в виде потокообразующих установок 24, задают скорость, расход, давление подачи жидкости или газа или смеси жидкости и газа, при этом подаваемые жидкость, смесь жидкости и газа, а также газ могут отличаться по температуре и/или по химическому составу от воды в водном объекте.

Для излучателей 14, выполненных в виде источников света 22, задают продолжительность, частоту вспышек или продолжительность горения.

Для излучателей 14, выполненных в виде источников звука 23, задают продолжительность, частоту, амплитуду сигнала.

Заданные режимы работы излучателей 14 записывают в контроллер 2.

С помощью терминала 4 задают в управляющем таймер-генераторе 1 порядок подачи управляющих сигналов на контроллер 2 для управления, по истечении заданного временного интервала, отсчитываемого управляющим таймер-генератором 1, изменением параметров работы устройства защиты водных биоресурсов (например, амплитуда и/или полярность и/или длительность и/или частота и/или форма и т.д. подаваемого импульса на электроды, и/или управление шкафом / системой управления насосным и/или компрессорным оборудованием и/или запорно-регулирующей арматурой для управления (включение / отключение) гидравлической и/или пузырьковой завесой и/или шкафом / системой управления источником света 22 и/или источником звука 23 для управления (включение / отключение) подачей света и/или звука и т.д.).

По истечении заданного временного интервала, отсчитываемого управляющим таймер-генератором 1, управляющий сигнал от управляющего таймер-генератора 1 подается в контроллер 2 для изменения параметров работы устройства защиты водных биоресурсов. Далее по истечении заданного временного интервала, отсчитываемого управляющим таймер-генератором 1, управляющий сигнал от управляющего таймер-генератора 1 подается в контроллер 2 для дальнейшего изменения параметров работы устройства защиты водных биоресурсов и т.д.

После ввода исходных данных для управления излучателями 14, выполненными в виде электродов 19, с контроллера 2 подают сигнал на подачу в источник тока 8 управляющего напряжения для формирования в источнике тока 8 импульса. Сформированные источником тока 8 импульсы передают в коммутатор 3. В коммутаторе 3 регулируют амплитуды напряжения электрических сигналов, в зависимости от управляющего напряжения, выдаваемого источника тока 8 и подают сформированные сигналы по установленной в контроллере 2 последовательности через ключи 7 на электроды 19, при этом сформированные сигналы подают как одновременно на все, так и только на отдельные электроды в пределах одной отдельно взятой группы.

Сигналы, подаваемые на электроды 19, могут быть как одинаковой амплитудой, длительностью и формой импульсов, а также частотой их переключения, так и отличаться по указанным параметрам, при этом электроды в пределах одной группы могут иметь как одинаковые, так и разные потенциалы.

Порядок подачи сигналов и их параметры (потенциал (плюс или минус), амплитуда, длительность, частота, форма и т.д.), подаваемые на электроды 19, меняются в порядке, заданном контроллером 2.

При подаче на один из электродов в пределах одной отдельно взятой группы, или на одну из групп электродов, например, отрицательного (либо положительного) потенциала, указанный электрод или выбранная группа электродов становятся катодом 20 (либо анодом 21), а остальные электроды в пределах указанной группы электродов или часть из них от одного или более или остальные группы электродов или часть из них от одной или более становятся анодом 21 (либо катодом 20), при этом количество анодов и катодов, а также их взаимное расположение выбирают исходя из условий применения устройства, характеристик объекта аквакультуры и/или защищаемых водных биоресурсов и характеристик водного объекта и/или гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды.

Независимо от вариантов реализации устройства варианты создания электрического поля и варианты параметров подаваемых импульсов (амплитуда, длительность, частота, форма, полярность, порядок и т.д.) могут быть различными и выбираются исходя из их условий размещения устройства защиты водных биоресурсов, решаемой задачи, характеристик водного объекта, характеристик объекта аквакультуры и/или защищаемых водных биоресурсов, конструкции и характеристик гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды. Ниже приведены некоторые из возможных вариантов.

Например, в одном из частных случаев работы устройства защиты водных биоресурсов катодом 20 одновременно может быть один или два и более электрода или одна или две и более групп электродов (соседние, не соседние, четные, нечетные и другие), в то время как все оставшиеся электроды или их группы или часть оставшихся электродов или их групп выполняют функцию анода 21 (соседние, не соседние, четные, нечетные и другие).

Например, в другом из частных случаев работы устройства защиты водных биоресурсов катодом 20 одновременно может быть один или два и более электрода или одна или две и более группы электродов (соседние, не соседние, четные, нечетные и другие), в то время как все оставшиеся электроды или их часть или все оставшиеся группы электродов или их часть выполняют функцию анода 21 (соседние, не соседние, четные, нечетные и другие), далее катодом 20 может становиться либо один или несколько последующих электродов или одна или несколько групп электродов или через один или две и более электродов, или через одну или две и более групп электродов в то время как все оставшиеся электроды/группы электродов или их части выполняют функцию анода 21, и так далее в любом заданном порядке.

В другом варианте реализации устройства защиты водных биоресурсов катодом 20 одновременно может быть один или два и более электрода или одна или две и более группы электродов (соседние, не соседние, четные, нечетные и другие), в то время как все оставшиеся электроды или их часть или все оставшиеся группы электродов или их часть выполняют функцию анода 21 (соседние, не соседние, четные, нечетные и другие). Далее, через заданный в контроллере 2 промежуток времени осуществляют смену полярности одного или двух или более электродов или одной или двух и более групп электродов и в этом случае катодом 20 становится либо один или несколько последующих электродов или одна или несколько групп электродов или через один или две и более электродов, или через одну или две и более групп электродов, в то время как все оставшиеся электроды/группы электродов или их части становятся анодами 21, и так далее в любом заданном в контроллере 2 порядке.

Например, в другом из частных случаев работы устройства защиты водных биоресурсов анодом 21 или катодом 20 одновременно может быть один или два и более электрода или одна или две и более группы электродов, стоящие отдельно / обособленно от любых других электродов / групп электродов, в то время как все оставшиеся электроды или их часть от одного или более или все оставшиеся группы электродов или их часть от одной или более выполняют функцию соответственно катода 20 или анода 21.

Цикл формирования импульсов тока и их передачу на электроды в пределах одной отдельно взятой группы, или на одну из групп электродов, или на группу электродов повторяют.

При регистрации датчиками тока 9, включенными в цепи между ключами 7 и излучателями 14 отклонений значений токов от заданных в контроллере 2 параметров в случае, например, обрыва в линии или короткого замыкания, сигналы с одного или нескольких датчиков тока 9 поступают на предохранитель 10, с которого осуществляют блокировку коммутатора 3 до устранения причины отклонения, при этом информацию о причине отклонения передают в контроллер 2 и отображают на блоке индикации 5, в терминале 4 и передают на блок удаленного контроля 13.

С помощью катодного поля, создаваемого излучателями 14, выполненными в виде электродов 19, отпугивают, а при определенном размещении катодов 20 и напряженности электрического поля, ориентируют водные биоресурсы определенного вида и/или размера в направлении от катодного поля, а также препятствуют развитию и/или оседанию обрастателей и тем самым борются с обрастанием путем предотвращения или снижения степени обрастания.

Анодным полем, напротив, привлекают, а при определенном размещении анодов 21 и напряженности электрического поля ориентируют водные биоресурсы определенного вида и/или размера в направлении к анодному полю, например, в безопасное место водного объекта, или рыбоводный участок, или к элементу конструкции гидротехнического сооружения (например, ко входу в рыбоотвод и т.д.).

При использовании в качестве материалов для изготовления электродов, их отдельных элементов, отдельных групп электродов, например, меди и/или медных сплавов, алюминия и/или алюминиевых сплавов, под воздействием электрического поля, электроды являются источником ионов металла, которые способствуют предотвращению или снижению степени обрастания и/или созданию антикоррозийного покрытия элементов конструкций гидротехнических сооружений или элементов других конструкций в водном объекте.

Для излучателей 14, выполненных в виде потокообразующих установок 24, источников света 22, источников звука 23, исходя из исходных данных, введенных в контроллере 2, от упомянутого контроллера 2 подают управляющие сигналы в коммутатор 3 на подачу питания и включения того или иного излучателя 14.

Управляя питанием, подаваемым с контроллера 2 на каждый из излучателей 14, выполненных в виде потокообразующих установок 24, создают завесы из жидкости, газа или смеси жидкости и газа и перекрывают определенный горизонт (створ) потока или его часть, например, наиболее насыщенный водными биоресурсами и вызывают их ответную реакцию на изменение направления и/или скорости потока, а в некоторых случаях температуры и/или химического состава потока и обеспечивают самостоятельный уход или принудительное отведение водных биоресурсов из участка водной среды. Кроме того, изменением температуры и/или химического состава потока жидкости или газа или смеси жидкости и газа потокообразующей установки 24 и направленного на конструктивный элемент гидротехнического сооружения или элемент другой конструкции в водном объекте предотвращают или снижают их обрастание и/или коррозию.

Для регулирования работы потокообразующих установок 24 с помощью датчиков контроля излучателей 15, выполненных, например, в виде датчиков скорости потока, расхода, давления воды или воздуха, и датчиков контроля среды 12, выполненных, например, в виде датчиков температуры, смонтированных в зоне распространения потоков жидкости, газа, смеси жидкости и газа, измеряют величины скорости, расхода, давления потока и температуры и через измерительно-регистрирующий блок 11 передают их в контроллер 2. Контроллер 2 фиксирует полученные параметры и исходя из заданных исходных данных вносит изменения в режим работы потокообразующих установок 24, увеличивая или уменьшая скорость, расход, давление образующего потока, и/или его температуру.

Управляя питанием, подаваемым с контроллера 2 на каждый из излучателей 14, выполненных в виде источников света 22, создают положительный или отрицательный фототаксис на участке водной среды или в непосредственной близости к ней и вызывают ответную реакцию у водных биоресурсов, тем самым обеспечивают их направленное перемещение. Например, при положительном фототаксисе рыбы движутся по направлению к источнику света, а при отрицательном - от источника света.

Величину яркости (мощности) светового потока, создаваемого излучателями 14, выполненными в виде источников света 22, измеряют с помощью датчиков контроля излучателей 15, выполненных, например, в виде датчиков освещенности, смонтированных на определенном расстоянии от упомянутых излучателей 14. Измеренные датчиками освещенности значения освещенностей через измерительно-регистрирующий блок 11 передают в контроллер 2. В контроллере 2 сравнивают полученные данные об освещенности от того или иного датчика 15 и сравнивая с исходными данными, при наличии расхождения, вносят изменения в режим работы источников света 22, например, увеличивая или уменьшая величину подаваемого от источника тока 8 тока и тем самым соответственно увеличивают или уменьшают мощность светового излучения, а также включают или отключают с помощью коммутатора 2 тот или иной источник света 22.

Управляя питанием, подаваемым с контроллера 2 на каждый из излучателей 14, выполненных в виде источников звука 23, создают акустическое поле определенной частоты или смешением частот и амплитудой, а также длительностью, воспринимаемое водными биоресурсами и направленное на вызов их ответной реакции.

Мощность и частоту создаваемого акустического поля измеряют с помощью датчиков контроля излучателей 15, выполненных, например, в виде датчиков изменения звука, и через измерительно-регистрирующий блок 11 передают в контроллер 2. В контроллере 2 сравнивают полученные данные о параметрах акустического поля от того или иного датчика 15 с исходными данными и, при наличии расхождения, вносят изменения в режим работы источников звука 23, увеличивая или уменьшая мощность звука, изменяя его частоту, а также включают или отключают с помощью коммутатора 2 тот или иной источник звука 23.

Датчиками тока 9, включенными в цепи между ключами 7 и излучателями 14, регистрируют значения напряжений, протекающих в цепях и при отклонении измеренного значения в той или иной цепи от заданного в контроллере 2 в случае, например, обрыва в линии или короткого замыкания, сигнал с датчика тока 9 передают на предохранитель 10, с которого осуществляют блокировку коммутатора 3 до устранения причины отклонения, при этом информацию о причине отклонения передают в контроллер 2 и отображают на блоке индикации 5, в терминале 4 и передают на блок удаленного контроля 13.

Водопроницаемый или водонепроницаемый экран 16 предотвращает или снижать вероятность попадания водных биоресурсов в гидротехническое сооружение и/или устройство забора воды, создавая физическую преграду и/или определенные гидравлические условия потока. Так, например, при обтекании водопроницаемого экрана потоком водного объекта или гидравлической завесой образуются турбулентные возмущения на внешней поверхности экрана, которые воздействуют на поведение рыб, способствуя их самостоятельному отходу от устройства. Водонепроницаемый экран может отсекать определенный горизонт или створ потока, способствуя предотвращению попадания водных биоресурсов в гидротехническое сооружение и/или устройство забора воды.

В качестве примера использования устройства защиты водных биоресурсов приведем вариант размещения элементов устройства на отдельном водном объекте (см. Фиг. 4) с размещенным на нем гидротехническим сооружением 17 и/или выделенным на водном объекте участком для нереста / промысловым участком 18.

Стоящие задачи:

обеспечить защиту рыб от попадания в гидротехническое сооружение 17;

обеспечить защиту гидротехнического сооружения 17 и элементов конструкций от обрастания и коррозии;

обеспечить концентрацию крупных особей рыбы на промысловом участке 18;

обеспечить концентрацию женских особей рыбы на участке для нереста 18;

обеспечить направленное движение рыб в водном объекте в целом.

Для защиты рыб от попадания в гидротехническое сооружение 17 перед упомянутым сооружением 17 монтируют излучатели 14, выполненные в виде системы электродов 19, образующих импульсные электрические поля постоянного тока при подаче на электроды с коммутатора 3 (на фигуре не показан) импульсов постоянного тока необходимых параметров (амплитуда, полярность, длительность, частота, форма и т.д.). Подача на отдельные электроды отрицательных импульсов постоянного тока делает данный электрод катодом 20, или положительных импульсов делает данный электрод анодом 21, которые создают в совокупности с катодом 20 при подаче на них импульсов постоянного тока с коммутатора 3 импульсные электрические поля постоянного тока.

Катодом 20 одновременно может быть один или два и более электрода или одна или две и более группы электродов (соседние, не соседние, четные, нечетные и другие), в то время как все оставшиеся электроды или их часть или все оставшиеся группы электродов или их часть выполняют функцию анодов 21 (соседние, не соседние, четные, нечетные и другие). Далее, через заданный в контроллере 2 промежуток времени может осуществляться смена полярности одного или двух или более электродов или одной или двух и более групп электродов и в этом случае катодом 21 становится либо один или несколько последующих электродов или одна или несколько групп электродов или через один или две и более электродов, или через одну или две и более групп электродов, в то время как все оставшиеся электроды/группы электродов или их части становятся анодами 22, и так далее в любом заданном в контроллере 2 порядке. Возникающие электрические поля воздействуя на рыб вызывают возникновение у них реакцию испуга и обеспечивают их направленное движение в сторону от гидротехнического сооружения 17.

Подача отрицательно импульса обеспечивает дополнительную защиту от обрастания и коррозии.

Аналогичным способом обеспечивают защиту гидротехнического сооружения 17 от обрастания и коррозии, а именно монтируют к конструкции гидротехнического сооружения 17 катоды 20 или при наличии в подводной части гидротехнического сооружения 17 металлических элементов используют в качестве катодов 20 упомянутые элементы конструкции. Вблизи гидротехнического сооружения 17 монтируют аноды 21, создающие в совокупности с катодами 20 при подаче на них импульсов постоянного тока с коммутатора 3 импульсные электрические поля постоянного тока.

Создаваемые электродами электрические поля обеспечивают направленное движение рыб (показано стрелками) от катодов к анодам, или вдоль системы электродов 19, если через заданный промежуток времени осуществляется смена полярности каждого электрода, т.е. в противоположную от гидротехнического сооружения 17 сторону, и тем самым снижают вероятность их попадания в гидротехническое сооружение 17.

Для повышения эффективности управления рыбами у гидротехнического сооружения 17 монтируют потокообразующие установки 24, сопла которых направляют в сторону от гидротехнического сооружения 17. Рыба, попадающая в зону действия гидравлических или пузырьковых завес вынуждена изменить направление своего движения также в противоположную от гидротехнического сооружения 17 сторону.

Для повышения эффективности управления рыбами у гидротехнического сооружения 17 могут размещать дополнительно излучатели 14, выполненные в виде источников света 22 и источников звука 23, мощность и интенсивность излучения которых, а также цвет и/или частота излучения источников света 22 и частота излучения источников звука 23 вызывают отрицательную реакцию у рыб для направления их движения в противоположную от гидротехнического сооружения 17 сторону.

Для повышения эффективности управления рыбами у гидротехнического сооружения 17 могут размещать дополнительно водопроницаемые и/или водонепроницаемые экраны 16 (на чертеже не показаны), которые могут снижать вероятность попадания рыб в гидротехническое сооружение 17, создавая физическую преграду и/или определенные гидравлические условия потока. При обтекании водопроницаемого экрана потоком водного объекта или гидравлической завесой образуются турбулентные возмущения на внешней поверхности экрана, которые воздействуют на поведение рыб, способствуя их самостоятельному отходу в противоположную от гидротехнического сооружения 17 сторону. Водонепроницаемый экран может отсекать определенный горизонт или створ потока, направляя рыб в противоположную от гидротехнического сооружения 17 сторону.

Упомянутые водопроницаемые и/или водонепроницаемые экраны 16 могут быть выполнены из токопроводящего материала или содержать токопроводящие элементы с возможностью подачи на них импульсов постоянного тока или иными словами упомянутые водопроницаемые и/или водонепроницаемые экраны 16 или их часть могут быть выполнены в виде излучателей 14, выполненных в виде электродов 19, например, в виде катодов 20 или анодов 21. Выполнение водопроницаемые и/или водонепроницаемые экраны 16 или их части в виде катодов 20 обеспечивает дополнительную защиту экранов 16 от обрастания и коррозии.

На выбранных участках водного объекта оборудуют участок 18 для нереста и промысловый участок.

Участок для нереста 18 оборудуют, например, с помощью водопроницаемых и/или водонепроницаемых экранов 16, расставленных в порядке, обеспечивающем заход и удержание нерестовых особей рыб внутри участка для нереста 18. Упомянутые водопроницаемые и/или водонепроницаемые экраны 16 могут быть выполнены из токопроводящего материала или содержать токопроводящие элементы с возможностью подачи на них импульсов постоянного тока или иными словами упомянутые водопроницаемые и/или водонепроницаемые экраны 16 или их часть выполнены в виде излучателей 11, выполненных в виде электродов 19, например, катодов 20. Между водопроницаемыми и/или водонепроницаемыми экранами 16 смонтированы аноды 21, создающие в совокупности с катодами 20 при подаче на них с источника тока 8 через коммутатор 3 импульсов постоянного тока такие электрические поля, влияние которых вызывает положительную реакцию у особей рыб женского пола и создает условия для их нереста на выделенном участке. Выполнение водопроницаемых и/или водонепроницаемых экранов 16 или их части в виде катодов 20 дополнительно обеспечивает их защиту от обрастания и коррозии. Для повышения эффективности привлечения особей рыб женского пола на участок для нереста 18 на упомянутом участке могут размещать дополнительно излучатели 14, выполненные в виде источников света 22 и источников звука 23, мощность и интенсивность излучения которых, а также цвет и/или частота излучения источников света 22 и частота излучения источников звука 23 вызывают положительную реакцию у особей рыб женского пола и создают условия для их нереста на выделенном участке 18.

Заход крупных особей рыб в промысловый участок 18 инициируют воздействием на них электрическими полями, создаваемых с помощью размещения на выделенном для промысла участка водной среды излучателей 14, выполненных в виде катодов 20 и анодов 21, например, электрическими полями постоянного тока малой напряженности. При этом их размещение и взаимное соотношение произвольное и задается исходя из площади промыслового участка 18, количества подключенных электродов 19 или их групп, условий водного объекта, характеристик объекта аквакультуры и/или защищаемых водных биоресурсов и т.д. Для повышения эффективности привлечения крупных особей рыб в промысловый участок 18 перед упомянутым участком 18 размещают дополнительно излучатели 14, выполненные в виде источников света 22 и/или источников звука 22, при этом мощность, интенсивность и частоту излучения которых обеспечивают с помощью источника тока 8 по заданным исходным данным в контроллере 3 для вызова реакции у крупных особей рыб.

Для контроля состояния среды и работы излучателей на участке для нереста / промысловом участке 18 или вблизи гидротехнического сооружения 17, а также вблизи излучателей 14 и экранов 16 размещают датчики контроля среды 12 и датчики контроля излучателей 15.

Описанные примеры являются частными случаями реализации устройства защиты водных биоресурсов и не ограничивают объем изобретения, который определяется формулой изобретения с учетом возможных вариантов.

Таким образом, используя излучатели 14, выполненные в виде электродов 19, источников света 22, источников звука 23, потокообразующих установок 24 и дополнительно водопроницаемых и/или водонепроницаемых экранов 16 на водном объекте или гидротехническом сооружении 17 и/или устройстве забора воды и изменяя параметры и/или режимы работы упомянутых излучателей 14 исходя из исходных данных, записанных в контроллере 2 и управляющем таймер-генераторе 1, и полученных данных от датчиков контроля среды 12 и контроля излучателей 15 с помощью коммутатора 3 и источника тока 8 обеспечивают защиту водных биоресурсов, вызывая их ответную реакцию на действие излучателей 14, и обеспечивают решение комплекса задач по защите водных биоресурсов от попадания в гидротехнические сооружения и/или устройства забора воды, а также управлению их поведением для направления в области водного объекта для их безопасного воспроизведения и/или вылова, обеспечивая при этом дополнительно защиту гидротехнических сооружений 17 и/или устройств забора воды от коррозии и обрастания. При этом за счет постоянного контроля цепей излучателей 14 с помощью датчиков тока 9 на предмет коротких замыканий и обрыва цепей и принудительного отключения их в указанных случаях обеспечивают электробезопасность персонала и защищаемых водных биологических ресурсов.

Применение заявленного технического решения позволяет использовать известные в промышленности устройства и элементы. Техническое решение может также быть использовано при искусственном выращивании различных видов рыб, моллюсков и других водных биоресурсов.

Изобретение относится к области аквакультуры, а именно к области управления поведением водных биоресурсов, и может быть использовано для защиты водных биологических ресурсов от попадания в гидротехнические сооружения и/или устройства забора воды для их направленного перемещения, концентрации их в конкретном участке водного объекта, для ограждения зон скопления или трасс перемещения водных биоресурсов, а также для защиты от обрастания биоорганизмами и противокоррозионной защиты элементов конструкций водных объектов. Устройство защиты водных биоресурсов состоит из контроллера, коммутатора с ключами, источника питания и излучателей, дополнительно содержит управляющий таймер-генератор с возможностью управления контроллером, излучатели выполнены с возможностью вызова у водных биоресурсов положительной или отрицательной реакции. Предусмотрена возможность подключения к контроллеру измерительно-регистрирующего блока с соединенными к нему датчиками, выполненными с возможностью непрерывного контроля за средой работы устройства и/или работой излучателей. Техническим результатом изобретения является решение комплекса задач по обеспечению надежной защиты водных биоресурсов от попадания в гидротехнические сооружения, а также управлению их поведением для направления в области водного объекта для их безопасного воспроизведения и/или вылова. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство защиты водных биоресурсов, состоящее из контроллера, коммутатора с ключами, источника питания и излучателей, отличающееся тем, что дополнительно содержит управляющий таймер-генератор с возможностью управления контроллером, излучатели выполнены с возможностью вызова у водных биоресурсов положительной или отрицательной реакции.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контроллер выполнен программируемым.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что с возможностью ввода-вывода информации к контроллеру подключен терминал.

4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что с возможностью дистанционного контроля состояния устройства к контроллеру подключен блок удаленного контроля, выполненный в виде ПЭВМ.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в цепи между излучателями и ключами и/или между контроллером и источником тока включены датчики тока, соединенные с предохранителем, подключенным к коммутатору, выполненные для контроля в цепях величин напряжения, и тока, и разрыва аварийных цепей.

6. Устройство по п.1 или 5, отличающееся тем, что с возможностью визуального отображения информации о состоянии предохранителя, и/или цепей излучателей, и/или источника тока устройство содержит блок индикации.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что излучатели выполнены в виде электродов.

8. Устройство по п.1 или 7, отличающееся тем, что электрод выполнен в виде водопроницаемого экрана или его части либо в виде водонепроницаемого экрана или его части.

9. Устройство по п.1 или 7, отличающееся тем, что электродом является элемент гидротехнического сооружения и/или устройства забора воды.

10. Устройство по п.1 или 7, отличающееся тем, что электрод расположен отдельно или обособленно на расстоянии от другого одного или более электрода.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что излучатели выполнены в виде источников световой энергии.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что излучатели выполнены в виде источников звуковых волн.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что излучатели выполнены в виде потокообразующих установок.

14. Устройство по п.1 или 13, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит насосное и/или компрессорное оборудование и/или запорно-регулирующую арматуру.

15. Устройство по п.1 или 13, отличающееся тем, что в потокообразующую установку подается жидкость, или газ, или смесь жидкости и газа.

16. Устройство по п.1, или 13, или 15, отличающееся тем, что подаваемые жидкость, или газ, или смесь жидкости и газа отличаются по температуре и/или по химическому составу от воды в водном объекте.

17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что излучатели объединены по группам, при этом количество излучателей в каждой отдельной группе может быть различным.

18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство содержит водопроницаемый экран и/или водонепроницаемый экран.

19. Устройство защиты водных биоресурсов, состоящее из контроллера, коммутатора с ключами, источника питания и излучателей и дополнительно содержащее управляющий таймер-генератор, отличающееся тем, что к контроллеру подключен измерительно-регистрирующий блок с соединенными к нему датчиками, выполненными с возможностью непрерывного контроля за средой работы устройства и/или работой излучателей.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены с возможностью измерения химического состава среды.

21. Устройство по п.19, отличающееся тем, что датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков с возможностью измерения электропроводности среды.

22. Устройство по п.19, отличающееся тем, что датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков температуры.

23. Устройство по п.19, отличающееся тем, что датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков гидролокации.

24. Устройство по п.19, отличающееся тем, что датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде гидростатических уровнемеров.

25. Устройство по п.19, отличающееся тем, что датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков напряженности электрического поля.

26. Устройство по п.19, отличающееся тем, что датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков освещенности.

27. Устройство по п.19, отличающееся тем, что датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков измерения звука.

28. Устройство по п.19, отличающееся тем, что датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков скорости потока.

29. Устройство по п.19, отличающееся тем, что датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков давления.

30. Устройство по п.19, отличающееся тем, что датчики контроля среды работы устройства и/или работы излучателей выполнены в виде датчиков расхода.