Устройство для количественного подсчета рыб в потоке воды

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

<сс> 644424

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.06.76 (21) 2367845/28-13 с присоединением заяснки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (51) М.Кл.- А 01 К 61/00

G 06 МЗ/00

Государственный комитет по делам изобретений н открытий (53) УДК 639.3.05:

:681.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. Земцов, Г. В. Кенигсбергер, А. И. Марколия и Л. И. Самсонов

:Сс. (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО

ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ПОДСЧЕТА РЫБ

В ПОТОКЕ ВОДЫ

Изобретение относится к рыбопоисковой технике и касается устройств для подсчета рыб в потоке воды, например, проходящих на нерест через рыбоходы и рыбозаградительные сооружения.

Известно устройство данного назначения, состоящее из двух преобразователей ультразвука с усилителями, селекторным блоком и детекторами для передачи дискретных сигналов от соответствующего пре- 10 образователя ультразвука на селекторный блок, при этом один детектор подключен непосредственно к селекторному блоку с задерживающими цепями, а другой — через амплитудный инвертор. Селекторный 15 блок связан со счетным механизмом посредством стробирующего прибора. Амплитудный инвертор и селекторный блок образуют счетно-логическую схему, служащую для предотвращения двойного просчета одной и той же рыбы.

Для полного перекрытия поперечного сечения потока воды один преобразователь установлен с одной стороны потока, другой — с противоположной, при этом каждый преобразователь формирует лучи веерообразной формы (11.

Недостатком известного устройства является невысокая точность счета. Это связано с тем, что точное число рыб, находящихся в зоне действия антенны может быть получено только в случае полного совпадения во времени каждого эхо-сигнала с одним селекторным импульсом. В случае, когда во время существования одного селекторного импульса получено два эхо-сигнала, либо, когда один эхо-сигнал находится на границе двух соседних селекторных импульсов, результат счета будет ошибочным. Таким образом, точность счета зависит от временных соотношений эхо-сигна-лов и селекторных импульсов. Кроме того, необходимость деления дистанции счета на отрезки с помощью селекторных импульсов усложняет устройство, поскольку число ячеек, необходимое для обработки эхо-сигналов, равно числу селекторных импульсов.

Целью изобретения является обеспечение более точного подсчета количества рыб. Для достижения этой цели в предлагаемом устройстве, содержащем преобразователь звука и счетно-логическую схему дополнительно введены регистр счета, регистр запоминания, регистр вычитания, регистр суммирования, соединенные с блоком управления. При этом выход приемного тракта преобразователя звука соединен с входом регистра счета, выходы которого связаны с входом регистра вычитания

644424

15

З0

35 (однн непосредственно, а другой — через регистр запоминания), а выход регистра вычитания соединен со входом регистра суммирования. Выход последнего подключен к счетному механизму.

Предлагаемое устройство, по сравнению с известным, обеспечивает более высокую точность счета, поскольку возможность раздельной обработки эхо-сигналов от рыб, расположенных на малом расстоянии один от другого, определяется только разреша!ощей способностью гидролокатора и не требует деления дистанций счета на отрезки с помощью селекторных импульсов, что также делает устройство универсальным по отношению к изменению ширины потока воды и размерного состава рыб.

Информационно-логические преобразования ансамбля принятых эхо-сигналов производятся в цифровой форме, что упрощает стройство, так как резко сокращает количество ячеек, необходимое для указанных преобразований.

На ф;!г. 1 изображена схема устройства, на которой пути прохождения сигна лов обозначены сплошными линиями, пути прохождения команд — пунктирными; нз фиг. 2 изображены временные диаграммы, чоясняющие работу элементов функциональной схемы в течение одного такта работы гидролокатора, где а — зондирующий импульс гидролокатора и принятые эхо-сигналы от рыб; б — сигнал об окончании работы приемного тракта; в — команда «вычита,ше»; г — команда «запоми,. ание»; д — команда «суммированне».

Функциональная схема включает в себя гидроакустическую антенну 1, приемный тракт 2, передающий тракт 8, блок управления 4, регистр счета 5 регистр вычитания б, регистр суммирования

7, регистр запоминания 8, счетный механизм 9. Элементы 1, 2, 8 составляют преобразователь звука. Элементы

"., 5, б, 7, 8, 9 — счетно-логическую схему, Устройство работает следующим обра;,îì. Передающий тракт 8 генерирует зондирующий импульс. Принятые гидроакустической антенной 1 эхо-сигналы от рыб, находящихся в зоне действия антенны, поступают на вход приемного тракта 2. С выхода приемного тракта на вход регистра счета 5 поступают импульсы, соответству .ощие принятым эхо-сигналам, и записызаются в нем в виде числа N, где N— количество принятых эхо-сигйалов, а и— помер такта работы преобразователя зву. ка.

Это же число И„одновременно записывается в регистр вычитания б.

После окончания работы приемного тракта сигнал об окончании работы при40

65 емного тракта «б» запускает блок управления 4, который последовательно выдает в соответствующие регистры команды: вычитание «в», запоминание «г» и суммирование «д» (фиг. 2).

По команде вычитание — «в» — с выхода регистра запоминания 8 на вход регистра вычитания б поступает число N„ !, равное числу принятых эхо-сигналов в предыдущем (и — 1) такте работы преобразователя звука. Результатом выполнения команды вычитания является число Ли= Մ— — М„!, равное разности между числом эхо сигналов, принятых в настоящем и-ом такте и числом эхо-сигналов, принятыхвпре дыдущем (и — 1)-ом такте работы преобразователя звука. Операция вычитания производится по следующему правилу:

Ьи) О, если М„) К„!

Ли=О, если N„

По команде запоминание — «г» — с выхода регистра счета 5 на вход регистра запоминания 8 поступает число М„ и запоминается в нем до следующего (и+1)-го такта.

По команде суммирование — «д» — с выхода регпстра вычитания б на вход реп!стра суммирования 7 поступает число

Ли, которое складывается с суммой разностей за все предыдущие такты, равной д — !=- п — + а — 2 ° ° °

Полученное в результате сложения число

;,i! =. Yn — -I, отображается на табло c!reTного механизма 9. На этом завершается и-й такт работы устройства. В следующем (и+1) -ом такте повторяются все операции., описанные выше.

Процесс работы устройства в данном (n-ом) такте работы гидролокатора поясняется временными диаграммами (фиг. 2).

В момент посылки зондирующего импульса «а» локатора, элементы функциональной схемы находятся в следующих состояниях: блок управления 4 готов к выдаче команд «в», «г»», «д»; регистр счета 5 свободен от информации; регистр вычитания б свободен от информации; регистр суммирования 7 содержит число Х„ i, равное сумме разностей за все предыдущие такты; регистр запоминания 8 содержит число

N !, равное числу рыб, находящихся в зоне действия антенны в (n — 1) -ом такте; счетный механизм 9 отображает число

1 n — °

После излучения зондирующего импульса на вход регистра счета 5 поступают эхосигналы от рыб «а» и записываются в нем в виде числа N „ равного количеству при644424 пятых эхо-сигналов. Это же число записывается в регистр вычитания б.

В момент окончания работы приемного тракта элементы функциональной схемы находятся в следующих состояниях: регистр счета 5 содер>кит число N„; регистр вычитания б содержит число N„; регистр суммирования 7 содер>кит число г регистр запоминания 8 содержит число N„ счетный механизм 9 отображает число Z„„ .

На вход блока управления 4 поступает сигнал об окончании работы приемного тракта — «б».

Блок управления последовательно выдает в соответствующие регистры команды: вычитание — «в», запоминание «г» и суммирование — «д». По команде вычитание—

«в» — число N„>, записанное в регистре запоминания 8, поступает в регистр вычитания б, где производится операция вычитания N„— К,, по правилу, указанному выше. Разность Ап = N —.N,, хранится в регистре б до поступления на него из блока 4 команды суммирования — «д». После выполнения команды вычитания элементы функциональной схемы находятся в следующих состояниях: регистр счета 5 содержит число N„; регистр вычитания б содержит разность Ап; регистр суммирования 7 содержит число Х„ t, регистр запоминания 8 свободен от информации; счетный механизм 9 отображает число Х„

По команде запоминание — «г» — число К„записанное в регистре 5, переписывается в регистр запоминания 8 и хранится в нем до следующего (и+1)-го такта.

По команде суммирование «д» вЂ” разность Ап из регистра б поступает в регистр суммирования 7 и складывается с числом

Х„ . Результат сложения Х„= Z„j +3 отобра>кается на счетном механизме 9.

После выполнения команд: запоминание — «г» и суммирование — «д», элемен-. ты функциональной схемы находятся в следующих состояниях: блок управления 4 готов к выдаче команд «в», «д», «г»; регистр счета 5 свободен от информации регистр вычитания б свободен от информации; регистр суммирования 7 содержит число Х„; регистр запоминания 8 содержит число N„; счетный механизм 9 отображает чисl0 ло „.

Конечный результат счета — число Х,, записанное на табло счетного механизма

9, равно количеству рыб, прошедших через зону действия антенны 1 за все и-тактов работы преобразователя звука.

Состояние регистров после выполнения команды суммирования — «д» — является исходным для работы счетно-логической схемы в следующем (и+1)-ом такте ра20 боты преобразователя звука.

Испытания предлагаемого устройства в естественном русле реки и условиях океанариума подтвердили его работоспособность и высокую точность.

Формула изобретения

Устройство для количественного подсчета рыб в потоке воды, содержащее преоб30 разователь звука и счетно-логическую схему, включающую блок управления и счетный механизм, отличающееся тем, что, с целью обеспечения более точного подсчета количеств рыб путем устранения влияния временных соотношений селекторных импульсов и принятых эхо-сигналов, счетно-логическая схема дополнительно содержит регистр счета, регистр запоминания, регистр вычитания, регистр суммиро40 вания, соединенные с блоком управления, при этом выход приемного тракта преобразователя звука соединен с входом регистра счета, выходы которого связаны с входом регистра вычитания, один непосредственно, 46 а другой — через регистр запоминания, а выход регистра вычитания соединен со входом регистра суммирования, выход которого подключен к счетному механизму.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент СССР Ке 352431, кл. А 01 К

61/00, 1969.

644424 фиг 2

Составитель М. Андреева

Техред Н. Строганова

Корректор И. Симкина

Редактор Н. Грязнова

Заказ 1144/23 Изд. № 115 Тираж 968 Подписное

НГ10 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»