Устройство для количественного подсчета рыб в потоке воды

О П И С А Н И Е 644424ИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень ч" СССР ао делам изобретений(088.8) открытии ния описания 30.01.79 5) Дата опублик 2) Авторы изобретени А, И, Марко П, Земцов, Г, В, Кенигсберге и Л. И. Самсон(54) УСТРОИСТВОЧЕСТВЕННОГО ПОДСЧЕТА РЫБ В ПОТОКЕ ВОДЫ ЛЯ Изобретение относится к рыбопоисковой технике и касается устройств для подсчета рыб в потоке воды, например, проходящих на нерест через рыбоходы и рыбозаградительные сооружения.5Известно устройство данного назначения, состоящее из двух преобразователей ультразвука с усилителями, селекторным блоком и детекторами для передачи дискретных сигналов от соответствующего пре образователя ультразвука на селекторный блок, при этом один детектор подключен непосредственно к селекторному блоку с задерживающими цепями, а другой - через амплитудный инвертор. Селекторныи 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-сигналов 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(один 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 разрешатощей 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;тг. 1 изображена схема устройства, на которой пути прохождения сигналов обозначены сплошными линиями, пути прохождения команд - пунктирными; нд фиг. 2 изображены временные диаграммы, чоясняющие работу элементов функциональной схемы в течение одного такта работы гидролокатора,где а - зондирующий импульс гидро- локатора и принятые эхо-сигналы от рыб;б - сигнал об окончании работы приемного тракта;в - команда вычитатше;г - команда запот 11 лттание;д - команда суммированне. Функциональная схема включает в себя гидроакустическую антенну 1, приемный тракт 2, передающий тракт 3, блок управления 4, регистр счета 5 регистр вычитания б, регистр суммирования 7, регистр запоминания 8, счетный механизм 9. Элементы 1, 2, 3 составляют преобразователь звука. Элементы "., 5, б, 7, 8, 9 - счетно-логическую схему,Устройство работает следующим образом. Передающий тракт 3 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, соответствутощие принятым эхо-сигналам, и записываются в нем в виде числа Игде К - количество принятых эхо-сит йалов, а ив помер такта работы преобразователя зву ка.Это же число Иодновременно записы. вается в регистр вычитания б.После окончания работы приемного тракта сигнал об окончании работы при. 40 45 50 55 60 65 емного тракта б запускает блок управлешля 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 И,равное числу принятых эхо-сигналов в предыдущем (п - 1) такте работы преобразователя звука. Результатом выполнения команды вычитанияявляетсячисло Лп=Х -- М 1, 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: Ь и ) О, есттт Дт11 -1Ли=О, если К(М,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 ретчтстра суммирования 7 поступает число Лп, которое складывается с суммой разностей за все предыдущие такты, равной д - 1 - .а - 1 + а - 2Полученное в результате сложения число ;,л -- У- 1 -1- Ьд отображается на табло счетного 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 (и-ом) такте работы гидролокатора поясняется временными диаграммами (фиг. 2).В момент посылки зондирующего импуль.са а локатора, элементы функциональной схемы находятся в следующих состояниях:блок управления 4 готов к выдаче команд в, г, д;регистр счета 5 свободен от информарегистр вычитания б свободен от информации;регистр суммирования 7 содержит число Хт, равное сумме разностей за все предыдущие такты;регистр запоминания 8 содержит число М 1, равное числу рыб, находящихся в зоне действия антенны в (п - 1)-ом такте;счетный механизм 9 отображает число уи - 1После излучения зондирующего импульса на вход регистра счета 5 поступают эхосигналы от рыб а и записываются в нем в виде числа И, равного количеству припятых эхо-спгналов. Это же число записывается в регистр вычитания б.В момент окончания работы приемноготракта элементы функциональной схемынаходятся в следующих состояниях:регистр счета б содержит число К;регистр вычитания б содержит число И,;регистр суммирования 7 содеркит число сд - ,грегистр запоминания 8 содержит число Исчетный механизм 9 отображает число Х.1.На вход блока управления 4 поступаетсигнал об окончании работы приемноготракта - б.Блок управления последовательно выдает в соответствующие регистры команды:вычитание - в, запоминание г и суммирование - д. По команде вычитание -в в чис К ь записанное в регистре запоминания 8, поступает в регистр вычитания б, где производится операция вычитания М - К, , по правилу, указанному выше, Разность Лп = К, - .Х хранится врегистре б до поступления на него из блока 4 команды суммирования - д. Послевыполнения команды вычитания элементыфункциональной схемы находятся в следую.щих состояниях;регистр счета б содержит число И;регистр вычитания б содержит разность Кп;регистр суммирования 7 содержит число Х,регистр запоминания 8 свободен от информации;счетный механизм 9 отображает число ХПо команде запоминание - г - число Кзаписанное в регистре б, переписы.вается в регистр запоминания 8 и хранитсяв нем до следующего (п+1)-го такта.По команде суммирование д - разность Лп из регистра б поступает в регистрсуммирования 7 и складывается с числомХ,. Результат сложения Х= Х 1+опотобракается 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 б свободен от информациирегистр вычитания б свободен от информации;регистр суммирования 7 содержит число Х;регистр запоминания 8 содержит число Х;счетный механизм 9 отображает чис 1 О ло ".Конечный результат счета - число Хзаписанное на табло счетного механизма 9, равно количеству рыб, прошедщих через зону действия антенны 1 за все п-тактов 15 работы преобразователя звука.Состояние регистров после выполнениякоманды суммирования - д - является исходным для работы счетно-логическои схемы в следующем (п+1)-ом такте ра боты преобразователя звука.Испытания предлагаемого устройства вестественном русле реки и условиях океанариума подтвердили его работоспособность и высокую точность.25Формула изобретенияУстройство для количественного подсчета рыб в потоке воды, содержащее преоб 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 З 5 влияния временных соотношений селекторных импульсов и принятых эхо-сигналов, счетно-логическая схема дополнительно содержит регистр счета, регистр запоминания, регистр вычитания, регистр суммиро 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, 45 а другой - через регистр запоминания, авыход регистра вычитания соединен со входом регистра суммирования, выход которого подключен к счетному механизму.50 Источник информации, принятый вовнимание при экспертизе:1. Патент СССР Мо 352431, кл. А 01 К61/00, 1969.Изственного113035, М 1 омитетква, Ж Тираж 968ССР по делам изобретений 5, Раушская набд. 4/5 Подписноеткрытий