RU2169464C2 - Method for counting off predetermined number of hydrobionts in water flow - Google Patents

Abstract

FIELD: ichthyology and fishery. SUBSTANCE: method involves determining number of hydrobionts passed through counting zone by given moment of time, number of hydrobionts which are at the moment in fish pass between cutoff and counting zones, and number of hydrobionts which may pass through cutoff zone at current hydrobiont rolling down intensity during full fish pass cutoff time; summing up obtained data and comparing it with "dosed" number; cutting off fish pass in case of equal data. Periodicity of comparison operations depends upon hydrobionts rolling down intensity and water flow rate. Method is used for counting off predetermined number of hydrobionts in water flow in the process of transferring hydrobionts into vessels. EFFECT: increased precision in counting off predetermined number of hydrobionts in water flow. 2 cl, 1 dwg

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к ихтиологии и рыбоводству и может быть использовано, например, на рыбоводных заводах и в рыбопитомниках для отсчета заданного количества личинок и молоди рыб при отсадке их в различные емкости. The invention relates to ichthyology and fish farming and can be used, for example, in hatcheries and hatcheries for counting a given number of larvae and juvenile fish when they are deposited in various containers.

Известен способ отсчета наперед заданного числа объектов, движущихся однонаправленно мимо датчика, установленного на участке в зоне учета технологического потока, когда при прохождении объектов мимо датчика вырабатываются импульсы счета, общее число которых регистрируется, и при равенстве подсчитанного числа объектов заданному числу формируется сигнал управления, прекращающий с помощью дозатора, размещенного в технологическом потоке, движение объектов через зону учета [АС СССР N 995716, кл. А 01 К 61/00, кл. G 06 М 11/00, 1983]. A known method of counting in advance a predetermined number of objects moving unidirectionally past a sensor installed on a site in the process flow metering zone, when counting pulses are generated when objects pass the sensor, the total number of which is recorded, and when the counted number of objects is equal to a given number, a control signal is generated that stops using a dispenser located in the process stream, the movement of objects through the metering zone [AS USSR N 995716, cl. A 01 K 61/00, cl. G 06 M 11/00, 1983].

Точность известного способа отсчета заданного числа объектов применительно к гидробионтам невысока. Дело в том, что гидробионты при стайном скате движутся в потоке неупорядоченно, и расположенные рядом несколько объектов могут просчитываться при известном способе как один. The accuracy of the known method of counting a given number of objects in relation to hydrobionts is low. The fact is that the hydrobionts during flock slope move in a stream randomly, and several objects located next to each other can be counted as one using the known method.

Наиболее близким к предлагаемому способу является теневой способ отсчета заданного количества молоди рыб, предусматривающей задание "дозы" подсчитываемых объектов, пропуск их через рыбоход, создание в нем зон перекрытия и учета, организацию на участке рыбохода между этими зонами однонаправленного движения молоди рыб, а в зоне учета, кроме того, движение их в один слой, оснащение зоны учета рыбохода телевизионным датчикам, а зоны перекрытия - заслонкой, регистрацию и подсчет молоди рыб в зоне учета, сравнение "дозы" с подсчитанным количеством молоди рыб и в случае их равенства прекращение движения молоди в рыбоходе [Артемьев Э.А. Автоматизация подсчета и пересадки молоди осетровых в индустриальном рыбоводстве. Вестник АГТУ. Вып. 2. - Астрахань: АГТУ, 1996, - с. 79-83]. Closest to the proposed method is a shadow method of counting a given number of juvenile fish, providing for setting the "dose" of the counted objects, passing them through the fish passage, creating zones of overlap and metering in it, organizing unidirectional movement of young fish in the fish passage section between these zones, and in the zone metering, in addition, their movement in one layer, equipping the fishnet metering zone with television sensors, and the overlap zone with a damper, recording and counting juvenile fish in the metering zone, comparing the "dose" with the calculated quantities om juvenile fish and in case of their equality, the cessation of the movement of juveniles in the fish passage [Artemyev E.A. Automation of counting and transplantation of juvenile sturgeon in industrial fish farming. Bulletin of ASTU. Vol. 2. - Astrakhan: ASTU, 1996, - p. 79-83].

Точность известного способа также невысока. Дело в том, что в системах учета молоди рыб существует протяженный участок рыбохода между зонами перекрытия и учета, в котором при перекрытии рыбохода остается некоторое неучтенное количество молоди рыб. Это количество мальков обуславливает погрешность отсчета. Кроме того, перекрытие рыбохода заслонкой осуществляется не мгновенно, а за некоторый конечный промежуток времени. Поэтому за время перекрытия рыбохода через зону перекрытия пройдет некоторое количество молоди рыб, которое также будет определять погрешность отсчета. Суммарная величина погрешности отсчета зависит от конструктивных параметров (инерционности) привода заслонки, протяженности участка рыбохода между зонами учета и перекрытия, вида подсчитываемых рыб, динамики их ската, скорости потока воды в рыбоходе и т.п. The accuracy of the known method is also low. The fact is that in accounting systems for juvenile fish, there is an extended section of the fish passage between the overlapping and accounting zones, in which, when the fish passage is blocked, there remains a certain unaccounted number of fish juveniles. This number of fry causes the error of reference. In addition, the overlap of the fish passage with a shutter is not instantaneous, but for some finite period of time. Therefore, during the overlap of the fish passage through the overlap zone, a certain number of juvenile fish will pass, which will also determine the reading error. The total value of the reference error depends on the design parameters (inertia) of the damper drive, the length of the fish passage section between the metering and overlapping zones, the type of fish counted, the dynamics of their slope, the water flow velocity in the fish passage, etc.

Для достижения технического результата - повышения точности отсчета заданного количества гидробионтов в потоке воды пропускают гидробионты через рыбоход, организуют на участке рыбохода между зонами перекрытия и учета однонаправленное движение гидробионтов, а в зоне учета, кроме того, движение их в один слой, задают "дозу" - число объектов счета, которые необходимо отсчитать, регистрируют и подсчитывают количество гидробионтов, проходящих через зону учета, измеряют скорость потока воды в зоне учета, периодически вычисляют количество гидробионтов, которые в текущий момент времени находятся в рыбоходе между зонами учета и перекрытия, суммируют вычисленное количество гидробионтов с подсчитанным к текущему моменту времени, сравнивают полученную сумму с "дозой", причем в случае их равенства рыбоход перекрывают, при этом периодичность операций сравнения определяется интенсивностью ската гидробионтов через зону учета и скоростью потока воды. Кроме того, периодически дополнительно вычисляют количество гидробионтов, проходящих зону перекрытия за промежуток времени от начала до полного перекрытия рыбохода, суммируют вычисленное количество с подсчитанным к текущему моменту времени и с вычисленным количеством гидробионтов, находящихся в рыбоходе между зонами перекрытия и учета в текущий момент времени, сравнивают полученную сумму с "дозой", причем в случае их равенства рыбоход перекрывают. To achieve a technical result - to improve the accuracy of counting a given number of aquatic organisms in a water stream, aquatic organisms pass through a fish passage, organize unidirectional movement of aquatic animals in the fish passage between the overlap and metering zones, and in the metering zone, in addition, they move in one layer, set the "dose" - the number of counting objects that need to be counted, recorded and counted the number of hydrobionts passing through the metering zone, measure the water flow rate in the metering zone, periodically calculate the number of hydrobionts Obionts, which are currently located in the fish passage between the metering and overlapping zones, summarize the calculated number of hydrobionts with those calculated by the current time, compare the resulting amount with the "dose", and if they are equal, the fish passage is blocked, and the frequency of the comparison operations is determined by the intensity slope of hydrobionts through the metering zone and water flow rate. In addition, periodically additionally calculate the number of hydrobionts passing the overlap zone for a period of time from the beginning to the complete overlap of the fish passage, summarize the calculated amount calculated to the current point in time and with the calculated number of hydrobionts located in the fish passage between the zones of overlap and accounting at the current time, compare the amount received with the "dose", and if they are equal, the fish passage is blocked.

На чертеже изображено устройство для отсчета заданного количества гидробионтов в потоке воды, реализующее предлагаемый способ. The drawing shows a device for counting a given number of hydrobionts in a stream of water that implements the proposed method.

Устройство содержит рыбоход 1, в котором выделены зоны учета 16 и перекрытия 2 рыбохода, причем зона перекрытия оснащена заслонкой (сеткой) 3 с приводом и схемой управления приводом, а зона учета оптически сопряжена с телевизионным датчиком 14, входящим в состав устройства подсчета, реализующего способ. The device comprises a fish passage 1, in which the accounting zones 16 and overlapping 2 fish passage are allocated, the overlapping zone is equipped with a shutter (grid) 3 with an actuator and a drive control circuit, and the accounting zone is optically coupled to a television sensor 14, which is part of the metering device that implements the method .

Устройство подсчета кроме телевизионного датчика 14 содержит блок управления 4, блок определения интенсивности ската гидробионтов 5, вычислители 6 и 7, суммирующий блок 8, задатчик 9, блок сравнения 10, индикатор 11, счетчик 12, датчик скорости 13, узел подсветки 15 зоны учета. The counting device, in addition to the television sensor 14, contains a control unit 4, a unit for determining the intensity of the slope of the hydrobionts 5, calculators 6 and 7, a summing unit 8, a setter 9, a comparison unit 10, an indicator 11, a counter 12, a speed sensor 13, an illumination unit 15 of the metering zone.

В вычислитель 6 введена константа L, характеризующая протяженность участка рыбохода между зонами перекрытия и учета, а в вычислитель 7 - постоянная константа τ, отражающая инерционность привода заслонки. The constant L was introduced into calculator 6, which characterizes the length of the fish passage section between the overlapping and metering zones, and the constant constant τ, which reflects the inertia of the damper drive, is introduced into calculator 7.

В рыбоводной практике обычно осуществляют подсчет гидробионтов одной размерно-весовой группы (рыбоводные заводы - при искусственном воспроизводстве ценных пород рыб, рыбопитомники - при выращивании посадочного материала и т.п.). In fish breeding practice, hydrobionts of one size and weight group are usually counted (fish-breeding plants - during the artificial reproduction of valuable fish species, hatcheries - when growing planting material, etc.).

За счет установления соответствующей высоты рыбохода в зоне учета (определяются конкретной размерно-весовой группой подсчитываемого вида гидробионтов) и скорости потока воды в нем (обычно в 1,5-2 раза превышающей критическую скорость подсчитываемого вида гидробионтов) создают однонаправленное, распределенное, во времени и в плоскости рыбохода движение объектов счета в один слой. By establishing the appropriate height of the fish passage in the metering zone (determined by the specific size and weight group of the calculated type of hydrobionts) and the water flow rate in it (usually 1.5-2 times higher than the critical speed of the calculated type of hydrobionts) they create unidirectional, distributed, in time and in the plane of the fish passage the movement of counting objects in one layer.

Работа устройства отсчета заданного количества гидробионтов в потоке воды происходит следующим образом. В исходном состоянии блоки 5 - 11 и счетчик 12 обнулены, телевизионный датчик отключен, а в вычислители 6 и 7 введены константы L и τ соответственно. При этом рыбоход 1 перекрыт заслонкой 3 и движение гидробионтов через зону учета не происходит. The operation of the device for counting a given number of hydrobionts in a stream of water is as follows. In the initial state, blocks 5 - 11 and counter 12 are reset, the television sensor is disabled, and the constants L and τ, respectively, are entered in the computers 6 and 7. In this case, the fish passage 1 is blocked by a shutter 3 and the movement of hydrobionts through the metering zone does not occur.

Перед запуском с помощью задатчика 9 в блок сравнения 10 вводят число N₀, равное количеству объектов, которое необходимо отсчитать.Before starting with the help of the setter 9, the number N₀ equal to the number of objects to be counted is entered into the comparison unit 10.

По команде "Пуск" на выходах блока управления 4 появляются сигналы запуска устройства. При этом, во-первых, включается телевизионный датчик 14, заслонка 3 поднимается и через рыбовод начинают скатываться гидробионты, которые регистрируются телевизионным датчиком 14 и подсчитываются счетчиком 12; и, во-вторых, периодический сигнал управления работой блока 5 определения интенсивности ската гидробионтов, вычислителей 6 и 7, счетчика 8 и блока сравнения 10. By the command "Start" at the outputs of the control unit 4, the start signals of the device appear. In this case, firstly, the television sensor 14 is turned on, the shutter 3 rises and hydrobionts begin to roll through the fish farmer, which are recorded by the television sensor 14 and counted by the counter 12; and, secondly, a periodic control signal of the operation of the unit 5 for determining the intensity of the slope of the hydrobionts, calculators 6 and 7, the counter 8 and the comparison unit 10.

Параметры периодического сигнала управления - период повторения T_i и длительность Δt_i его зависят от скорости потока воды V в зоне учета 2 и интенсивности f ската гидробионтов в текущий момент времени t_i.The parameters of the periodic control signal — the repetition period T_i and its duration Δt_i depend on the water flow rate V in the metering zone 2 and the intensity f of the slope of the aquatic organisms at the current time t_i .

f = ΔN_i/Δt_i, (1)
где ΔN_i - количество гидробионтов, поступивших в блок 5 определения интенсивности ската гидробионтов за время Δt_i.
В вычислителях 6 и 7 формируются импульсы досчета N_1i, N_2i, число которых соответственно равно количеству гидробионтов, находящихся в текущий момент времени t_i между зонами учета и перекрытия

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

где k - const, определяемая размерами рыбохода и заслонки.f = ΔN_i / Δt_i , (1)
where ΔN_i is the number of aquatic organisms received in block 5 for determining the intensity of the slope of aquatic organisms for the time Δt_i .
In calculators 6 and 7, counting pulses N_1i , N_{2i are formed} , the number of which is respectively equal to the number of hydrobionts present at the current time t_i between the metering and overlapping zones

and the number of hydrobionts that will pass through the overlap zone of the fish passage for the period of time from the appearance of the signal on the overlap of the fish passage in the control circuit of the damper actuator until the fish passage is completely blocked

where k is const, determined by the dimensions of the fish passage and the damper.

В блоке 8 импульсы досчета N_1i, N_2i и результат подсчета N_i счетчиком 12 к моменту времени t_i суммируются. Результат суммирования
N_ti = N_i + N_1i + N_2i, (4)
выводится на индикатор 11 и одновременно поступает в блок сравнения 10, где сравниваются подсчитанное количество гидробионтов N_ti с числом N₀.In block 8, the counting pulses N_1i , N_2i and the counting result N_i counter 12 to the time t_i are summed. Summing Result
N_ti = N_i + N_1i + N_2i , (4)
is displayed on the indicator 11 and at the same time enters the comparison unit 10, where the calculated number of hydrobionts N_ti with the number N_{0 is} compared.

Если в процессе сравнения выполняется условие
N_ti ≥ N₀, (5)
то на выходе схемы сравнения 10 формируется сигнал, по которому перекрывается рыбоход и одновременно с этим прекращается работа устройства.If the condition is satisfied during the comparison
N_ti ≥ N₀ , (5)
then at the output of the comparison circuit 10, a signal is generated through which the fish passage is blocked and at the same time the device stops working.

Если же условие (5) не выполняется, то с выхода блока сравнения 10 в блок управления 4 никаких сигналов не поступает, и последний через промежуток времени T_i обнуляет содержимое блоков 6, 7 и 8, после чего работа устройства повторяется.If condition (5) is not fulfilled, then no signals are received from the output of the comparison unit 10 to the control unit 4, and the latter after a period of time T_i resets the contents of blocks 6, 7 and 8, after which the operation of the device is repeated.

Период повторения T_i периодического сигнала управления на выходе блока управления 4 определяется интенсивностью ската f_i гидробионтов в текущий момент времени t_i: с увеличением интенсивности ската гидробионтов период повторения T_i уменьшается.The repetition period T_{i of the} periodic control signal at the output of the control unit 4 is determined by the intensity of the slope f_{i of the} hydrobionts at the current time t_i : with an increase in the intensity of the slope of the hydrobionts, the repetition period T_i decreases.

Так как при отсчете заданного количества гидробионтов в потоке воды исключены ошибки, характерные для известных способов, предложенный способ характеризуется большой точностью. Since when counting a given number of hydrobionts in a water stream, errors typical of known methods are eliminated, the proposed method is characterized by great accuracy.

Источники информации
1. АС СССР N 995716, кл. А 01 К 61/00, кл. G 06 M 11/00, 1983.Sources of information
1. AS of the USSR N 995716, cl. A 01 K 61/00, cl. G 06 M 11/00, 1983.

2. Артемьев Э.А. Автоматизация подсчета и пересадки молоди осетровых в индустриальном рыбоводстве. Вестник АГТУ, Вып. 2. - Астрахань: АГТУ, 1996, - с. 79-83. 2. Artemyev E.A. Automation of counting and transplantation of juvenile sturgeon in industrial fish farming. Bulletin of ASTU, Iss. 2. - Astrakhan: ASTU, 1996, - p. 79-83.

Claims (2)

Translated fromRussian

1. Способ отсчета заданного количества гидробионтов в потоке воды, по которому пропускают гидробионты через рыбоход, организуют на участке рыбохода между зонами перекрытия и учета однонаправленное движение гидробионтов, а в зоне учета, кроме того, движение их в один слой, задают "дозу" - число объектов счета, которое необходимо отсчитать, регистрируют и подсчитывают количество гидробионтов, проходящих через зону учета, отличающийся тем, что измеряют скорость потока воды в зоне учета, периодически вычисляют количество гидробионтов, которое в текущий момент времени находится в рыбоходе между зонами учета и перекрытия, суммируют вычисленное количество гидробионтов с подсчитываемым к текущему моменту времени, сравнивают полученную сумму с "дозой", причем в случае их равенства рыбоход перекрывают, при этом периодичность операций сравнения определяют интенсивностью ската гидробионтов через зону учета и скоростью потока воды. 1. The method of counting a predetermined number of aquatic organisms in a stream of water through which aquatic organisms pass through a fish passage, organize unidirectional movement of aquatic animals in the fish passage section between the overlapping and metering zones, and in the metering zone, in addition, moving them in one layer sets the “dose” - the number of counting objects to be counted is recorded and counted the number of hydrobionts passing through the metering zone, characterized in that they measure the water flow rate in the metering zone, periodically calculate the number of hydrobionts, which at the current moment of time, it is located in the fish passage between the metering and overlapping zones, the calculated number of hydrobionts is summed up with that calculated by the current moment of time, the obtained amount is compared with the “dose”, and if they are equal, the fish passage is blocked, and the frequency of comparison operations is determined by the intensity of the slope of the hydrobionts through metering zone and water flow rate. 2. Способ отсчета заданного количества гидробионтов в потоке воды по п. 1, отличающийся тем, что периодически дополнительно вычисляют количество гидробионтов, проходящих зону перекрытия за промежуток времени от начала до полного перекрытия рыбохода, суммируют вычисленное количество с подсчитанным к текущему моменту времени и с вычисленным количеством гидробионтов, находящихся в рыбоходе между зонами перекрытия и учета в текущий момент времени, сравнивают полученную сумму с "дозой", причем в случае их равенства рыбоход перекрывают. 2. A method of counting a predetermined number of aquatic organisms in a water stream according to claim 1, characterized in that periodically additionally calculating the number of aquatic organisms passing the overlap zone for a period of time from the beginning to complete closure of the fish passage, summarize the calculated amount calculated to the current time and with the calculated by the number of hydrobionts located in the fish passage between the zones of overlapping and metering at the current moment of time, the amount obtained is compared with the "dose", and if they are equal, the fish passage is blocked.