Устройство для селективного подсчета рыб в потоке воды Советский патент 1987 года по МПК G06M7/02 A01K61/00 

11

Изобретение относится к рыбопоисковой гидроакустической технике и автоматике, а именно к устройствам для учета рыб в потоке воды, и может быть использовано на рыбоводньпс заводах, а также при подсчете рыб непосредственно в реках, каналах и рыбоходах.

Целью изобретения является повышение точности селективного Подсчета рыб по заданным размерным градациям в условиях рек и каналов.

На фиг. 1 представлена блок-схема предпагаемо.го устройства; на фиг. 2 - функциональная схема анализатора длительности импульсов; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу анализатора длительности

Устройство содержит гидроакустическую антенну 1, гидроакустический передатчик 2, приемник 3 отраженного гидроакустического сигнала, блок 4 синхронизации, блок 5 временной регулировки усиления, пиковый детектор 6, анализатор 7 длительности импульсов и счетные.каналы, каждый из которых состоит из регистра 8, блока 9 памяти, вычитателя 10, сумматора 11 и индикатора 12 .

Анализатор 7 длительности импульсов состоит из компаратора 13 генератора 14 импульсов, элемента 15-задержки, счетчика 16, формирователя 17,импульсов, элемента 18 запрета, дешифратора 19 и блока 20 элементов ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Гидроакустическая антенна 1 излучает короткие (20-30 мкс) сигналы, вырабатываемые передатчиком 2. Приемник 3 усиливает и стробирует эхо- сигналы от рыб в заданных пределах дальности. Блок 4 синхронизации организует работу каналов счета. Блок 5 выравнивает эхо-сигналы, пришедшие из разных дальностей. Пиковый детектор б выделяет огибающую эхо- сигналов. Сигналы с пикового детектора поступают на анализатор 7 длительности импульсов.

Работу анализатора 7 длительности рассмотрим на примере 3-х канального варианта устройства (фиг. 2 и 3). Сигналы с пикового детектора запускают компаратор 13, который вырабатывает прямоугольный импульс с длительностью, равной длительности эхо-сигнала (фиг. 3, диаграммаS),

32

Импульс компаратора 13 запускает генератор 14 импульсов (фиг. 3, диаграмма а ). Частота генератора 14 определяет требуемую точность отсчета длительности эхо-сигналов. Одновременно включается элемент 15 задержки, который включает элемент ИЛИ 18 и задерживает работу счетчика 16 на время, равное минимальной измеряемой длительности эхо-сигналов. По окончании задерживающего импульса (фиг. 3, диаграмма-г ) счетчик 16 начинает подсчитывать число импульсов, поступающих с генератора 14. Подсчет

происходит в двоичном коде до окончания импульса с компаратора 13, кото- рьй останавливает генератор 14. Емкость счетчика выбирается, исходя из значения максимальной измеряемой

длительности сигналов. После остановки генератора на выходе счетчика устанавливается двоичньй код подсчитанного числа импульсов, который является величиной длительности сигнала

в числах импульсов генератора 14,

Элемент 18 запрета служит для предотвращения формирования информационного импульса в случае переполне ния счетчика 16, что может иметь место при длительностях сигнала, превышающих максимальные. Это позволяет избавляться от помех, вызванных про- плываюшими ветками, бревнами, травой и др.

Дешифратор 19 пропускает информа- ционньй импульс с выхода формирова-. теля 17 (фиг, 3, диаграмма д- ) на тот номер своего выхода, который соответствует двоичному коду счетчика 16.

На фиг. 2 показан случай, когда счетчик четырехразрядный, а дешифратор имеет шестнадцать выходов.

Блок 20 элементов ИЛИ объединяют выходы дешифратора 19, соответственно заданному числу и диапазону размерных градаций, значения которых можно оперативно менять. На фиг. 2 показан случай, когда число градаций равно трем. Две первые градации имеют одинаковый диапазон (например, 20-30 см и 30-40 см), а третья градация в два раза шире (40-60 см).

Импульсы с выходов блока 20 по- ступают в соответствующие счетные каналы.

После окончания приема эхо-сигналов в данном k-M цикле излучение- прием в регистрах 8 записываются чис313

ла N, соответствующие числу рыб данной размерной градации.

Эти числа одновременно записываются в вычитатель 10. Затем блок 4 последовательно вьщает команды: Вычитание, Запоминание и Суммирование в каждый счетный канал.

По команде Вычитание с выходов блока 9 на вход вычитателя . 10 поступают числа N.,, равные числу принятых эхо-сигналов данной размерной градации в предьщущем (k-1) цикле работы. Операция вычитания производится по правилу

ukb О если NX ь. N., если .,

По команде Запоминание с выходов регистра 8 на вход блоков 9 поступают числа N и запоминаются в них до следующего (k+l)-ro цикла работы.

По команде Суммирование с выходов вычитателя 10 на входы сумматора 11 поступаютчисла uk, которые складываются с накопленными в них разностями uk за предьщущйе циклы работы. Полученные в результате сложения числа отображаются индикатором 12.

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

Формула изобретения

1. Устройство для селективного подсчета рыб в потоке воды, содержащее гидроакустический передатчик, первый выход которого соединен с входом гидроакустической -антенны, выход которой через последовательно соединенные приемник отраженных гидроакустических сигналов и блок временной, регулировки усиления подключен к входу;пикового детектора

34

и счетные каналы, каждый из которых выполнен из блока памяти регистра, сумматора, вычитателя и индикатора, перщът выход регистра соединен с первым входом вычитателя, выход которого через сумматор подключен к входу индикатора, второй выход регистра через блок памяти соединен с вторым входом вычитателя, второй выХод гидроакустического передатчика через блок синхронизации подключен к управляющим входам регистра блока памяти, вычитателя и сумматора всех счетных каналов, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен анализатор длительности импульсов, выход пикового детектора соединен с входом анализатора длительности импульсов, выходь которого подключены к входам регистров всех счетных каналов.

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что анализатор

длительности импульсов содержит генератор импульсов, счетчик, элемент задержки, формирователь импульсов, элемент запрета, дещифратор, блок элементов ИЛИ и компаратор, вход

которого является входом анализатора длительности импульсов, выход компаратора соединен с входами формирователя импульсов, элемента задержки и генератора импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика, выходы которого соединены с информационными входами дешифратора, выходы которых подключены к входам блока элементов ИЛИ, выходы которого являются выходами анализатора длительности импульсов, выход элемента задержки соединен с первым входом элемента запрета и управляющим входом счетчика, выход старшего разряда которого подключен к второму входу элемента запрета, выход которого соединен с управляющим входом формирователя импульсов, выход которого подключен к стробирующему входу дешифратора.

- 8м.1

Изобретение относится тс автоматике и рыбопоисковой гидроакустической технике и может быть использовано на рыбоводных заводах, а также при подсчете рыб непосредственно в реках, каналах и рыбоходах. Устройство обеспечивает высокую точФиг.т ность селективного подсчета рыб по. заданным размерным градациям в условиях рек и каналов. Устройство содержит педроакустическую антенну 1, гидроакустический передатчик 2, приемник 3 отраженных гидроакустических сигналов, блок 5 временной регулировки усиления, пиковый детектор 6, анализатор 7 длительности импульсов, блок 4 синхрониза1ции и счетные, каналы. Каждый канал состоит из регистра 8,. блока 9 памяти, вычитате- ля 10, сумматора 11 и индикатора 12. Точность селекции рыб достигается анализом эхо-сигналов по длительности. Кроме того, анализатор. 7 позволяет исключить погрешности от длинных объектов, бревен и т.п., а также от малых предметов, соринок, травы и др. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с S (Л со со

а

Фиг. 3

Редактор Г.Волкова

Составитель Н.Ваганова Техред И.Попович

Заказ 2514У44 Тираж 672Подписное

. , ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобрет€ший и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор С.И1екмар