Устройство для подсчета рыб в потоке воды Советский патент 1986 года по МПК A01K61/00 G06M7/02 

Изобретение относится к гидроакустиче ской технике, а именно к устройствам для учета рыб в потоке воды, и может быть использовано на рыбоводных заводах, а также при подсчете рыб непосредственно в реках и рыбоходах.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения селективного подсчета рыб по заданным размерным градациям.

Использование предлагаемого устройства позволяет сократить количество контрольных отловов, применяемых для определения размерного состава рыбных скоплений, что приводит к уменьшению трудозатрат и сохранению рыбных запасов.

По показаниям устройства можно не только подсчитывать количество рыб, но и прогнозировать размер и состав уловов.

Кроме -того, предлагаемое устройство дает возможность автоматизировать контроль и объективно оценивать количественный и качественный составы продукции, выпускаемой рыборазводными предприятиями.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема амплитудного анализатора, пример осуществления; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу амплитудного анализатора.

Устройство для подсчета рыб в потоке воды содержит гидроакустическую антенну 1, передающий тракт 2, приемный тракт 3. систему 4 временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ), пиковый детектор 5, амплитудный анализатор 6 и многоканальную счетно-логичесЕ ую схему с блоком 7 управления, при этом каждый канал системы состоит из регистра 8 счета, регистра 9 запоминания, регистра 10 вычитания, регистра 11 суммирования и счетного механизма 12.

В канале счетно-логической схемы выходы регистра 8 счета связаны с входом регистра 1,0 вычитания: один - непосредственно, а другой - через регистр 9 запоминания, выход регистра 10 вычитания соединен с входом регистра 11 суммирования, а выход последнего - с входом счетного механизма 12.

Амплитудный анализатор 6 содержит триггер 13 Шмитта, триггеры 14 - 16 уровней сигнала, формирователь 17 импульса опроса триггеров, задерживающую цепь 18, инверторы 19 и 20 состояния триггеров 20, схемы 21-23 совпадений для каждого уровня 21 - 23 (фиг. 2). Число каналов амплитудного анализатора 6 равно количеству заданных размерных градаций рыб. Гидроакустическая антенна 1, передающий 2 и приемный 3 тракты составляют преобразователь ультразвука.

В устройстве количество каналов многоканальной счетно-логической схемы выбрано

равным количеству выходов амплитудного анализатора 6.

Выход приемного тракта 3 соединен с входом системы 4 ВАРУ, выход последней

через пиковый детектор 5 подключен к входу амплитудного анализатора 6, а вход каждого канала счетно-логической схемы связан с выходом соответствующего канала амплитудного анализатора 6.

Выход передающего тракта 2 подсоеди нен к блоку 7 управления, а выходы последнего связаны с в.ходами каналов счетно-логической схемы.

Устройство работает следующим образом. Акустическая антенна 1 излучает сигна, лы, вырабатываемые передающим трактом 2. Приемный тракт 3 усиливает и стробирует эхосигналы от рыб в заданных пределах дальности. Блок 7 управления организует работу счетно-логической схемы. Система 4 ВАРУ компенсирует разницу в ослаблении

эхосигналов от рыб, находящихся на различных расстояниях от антенны 1, но имеющих одинаковый размер, путем временной регулировки усиления по закону, обратному закону ослабления акустического поля. Пиковый детектор 5 выделяет огибающую эхосигна- лов. Импульсные сигналы с пикового детектора поступают на амплитудный анализатор 6, который осуществляет селекцию эхо- сигналов по амплитуде.

Работа амплитудного анализатора рас|, крыта на примере 3-канального варианта устройства (фиг. 2 и 3). Устройство для п-какалов осуществляется простым наращиванием числа каналов. Эхосигнал от рыбы запускает триггер 13 Шмитта, который вырабатывает прямоугольный импульс длитель,- ностью, равной длительности эхосигнала (диаграмма а).

Затем последовательно запускаются триггеры 14-16 (а зависимости от уровня сигнала .могут запуститься первый, первый к второй или все три триггера). На диа0 гра.мме показан случай, когда запустились все три триггера. По окончании эхосигнала формирователем 17 формируется импульс опроса триггеров (диаграмма б). В зависимости от состояния триггеров с помощью инверторов 19 и 20 и схем 21 -

23 совпадений сигнал опроса попадает на один из выходов анализатора 6 (в данном случае - на выход 3, поскольку запустились все три триггера). Сразу после этого с небольшой задержкой, с помоп:,ью задерQ живающей цепи 18 триггеры 14-16 сбрасываются и ожидают следующего эхосигнала. Импульс опроса на выходе 3 амплитудного анализатора 6 (диаграмма ж) является счетным импульсом для счетно-логической схемы.

5 После окончания приема эхосигналов в данном цикле излучение-прием в регистрах 8 счета многоканальной счетно-логической схемы записываются числа N, соответствующие числу рыб данной размерной градации, находящихся в зоне действия акустической антенны.

Эти же числа одновременно записываются в регистры 10 вычитания. Затем блок 7 управления последовательно выдает команды «Вычитание, «Запоминание, и «Суммирование в каждый канал счетно-логической схемы.

По команде «Вычитание с выходов регистров 9 запоминания на вход регистров 10 вычитания поступают числа NK-I, равные числу принятых эхосигналов данной размерной градации в предыдущем (к-1)-ом цикле работы. Операция вычитания производится по правилу

;. если N N.-1 и

Л«. О, если NX Ng-i,

По команде «Запоминание с выходов ре- гистров 8 счета на вход регистров 9 запоминания поступают числа Njt и запоминаются

в них до следующего (к-|- 1)-го цикла работы. По команде «Суммирование - с выходов регистров 10 вычитания на входы регистров 11 суммирования поступают числа Л„, которые складываются с накопленными в них разностями Aj за все предыдущие циклы работы. Полученные в результате сложения числа отображаются счетными механизмами 12.

Калибровку устройства осуществляют в зависимости от условий эксплуатации по рыбам определенных размеров или по искусственным эталонным целям, помещенным в зону действия гидроакустической антенны 1.

Возможность определения размерного состава рыб с помощью амплитудной селекции эхосигналов путем регулировки их пороговых уровней проверена в натурных условиях при подсчете рыб двух размерных групп (нерка длиной 50-60 см, голец длиной 25- 30 см), проходящих на нерест через рыбо- учетное сооружение, установленное в естественном русле реки.

шо 3 -J,

Опрос триггеров

Выход 2

®

1

Фиг. г

Составитель С. Фклиппова

Редактор Л. Грати.члоТехред И. ВересКорректор М. Демчяк

Заказ 3632/4Тираж 679Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4