Устройство для лова кальмаров - RU2721578C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к области промышленного рыболовства, а именно, к гидроакустическим устройствам для лова морских беспозвоночных и рыб, в том числе кальмаров, сардины, скумбрии, анчоуса и др.

В настоящее время существует множество различных звукоизлучающих устройств для привлечения и концентрации рыб и морских беспозвоночных в целях интенсификации промысла.

Известна гидроакустическая установка, включающая излучатель электродинамического или пъезокерамического типа, магнитофон с набором записей звуковых сигналов: звуки питания лакедры-желтохвоста, звук заднего хода судна, серии импульсов с частотой 600 Гц, шум дождя, и усилитель электрической мощности. Излучатель во время лова опускают с борта судна в воду, магнитофон и усилитель сигналов размещены на судне (Воловова Л.А. Применение подводной акустики для управления поведением рыб в прибрежном рыболовстве // Обзорная информация. Промышленное рыболовство. М.: ЦНИИТЭИРХ, 1978. Вып.2, с. 19-21).

Применение акустических сигналов позволяет усилить эффект привлекающего действия светового поля и повысить эффективность лова кальмаров за счет дополнительного воздействия на него звуковыми колебаниями, распространяемыми в толще воды.

Однако известная установка обладает рядом существенных недостатков, а именно, недостаточной эффективностью процесса привлечения и концентрации кальмаров из-за быстрой их адаптации к однообразным звукам, а также недостаточная эффективность процесса привлечения и концентрации кальмаров из-за низкого качества излучаемых сигналов, так как используемые электродинамические или пъезокерамические излучатели при расширении полосы рабочих частот в низкочастотной области искажают воспроизводимые биосигналы.

Также увеличение мощности излучаемых звуков для привлечения объектов лова с дальних дистанций не всегда приемлемо, так как неестественно сильный сигнал может отпугнуть кальмаров, уже находящихся вблизи излучателя.

К тому же наблюдается недостаточная интенсивность поклевки привлеченных светом и звуком кальмаров на джиггерные снасти из-за отсутствия пространственного перемещения звукового поля.

Известно устройство – имитатор звуков рыб, содержащий источник сжатого воздуха, к выходу которого подключен блок управления, содержащий электромагнитный клапан и реле времени, а также последовательно соединенные гибким трубопроводом пневматические излучатели акустических сигналов рыб, объединенные в группы по три излучателя. Каждая группа излучателей акустических сигналов рыб снабжена предельным обратным клапаном и ресивером фиксировано большего объема, чем в предыдущей группе (авт. св. СССР № 1575334, кл. А01К 79/00, 1990).

Недостатком устройства является низкая эффективность воздействия на кальмаров из-за отсутствия вертикальной составляющей перемещения излучателей акустических сигналов рыб.

Известно, что погружающиеся и всплывающие предметы дополнительно привлекают кальмаров, увеличивают его подвижность и стимулируют броски на джиггерные снасти (Сидельников И.И. Добыча тихоокеанских рыб и кальмаров на свет. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, с. 45-46). Поэтому отсутствие вертикального перемещения звукового поля является существенным недостатком известного устройства и причиной низкой интенсивности поклевки кальмаров на джиггерные снасти в процессе лова.

Известно гидроакустическое устройство - имитатор звуков рыб для концентрации рыб в зоне действия орудий лова. Имитатор звуков рыб состоит из электронного блока формирования сигнала, блока питания и усилителя в одном корпусе, соединенном кабелем с гидроакустическим преобразователем в виде пьезокерамической головки сферической формы, к которой прикреплена положительная плавучесть (патент РФ № 2182765, кл. А01К 79/00,2002).

Основным недостатком этого и подобных ему устройств для управления поведением рыб, является то, что имитатор звуков рыб не позволяет эффективно генерировать звуки рыб, так как не обеспечивает широкополосность спектра излучаемых им звуков, характерную для большинства биологических сигналов рыб, особенно в низкочастотной области спектра (ниже 1 кГц), соответствующей области слуха большинства промысловых рыб и морских беспозвоночных. Более эффективное излучение пьезокерамических преобразователей происходит только вблизи частоты резонанса, а низкочастотный резонанс может быть достигнут только при больших габаритах активного элемента имитатора, что затрудняет его использование на промысле и, кроме того, предполагает высокую стоимость такого преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является устройство для лова кальмара, содержащее источник сжатого воздуха с блоком управления на выходе, пневматические излучатели звуков рыб, обратные клапаны и ресиверы с объемом, превышающим объем предыдущего, последовательно соединенные гибким трубопроводом, при этом источник сжатого воздуха с блоком управления размещены на судне, а пневматические излучатели звуков рыб, обратные клапаны и ресиверы расположены под корпусом судна в его диаметральной плоскости, при этом ресиверы имеют гибкую оболочку и выполнены из упругого материала, причем каждый ресивер снабжен грузом-углубителем, имеющим вес, превышающий вес предыдущего (п. РФ № 2338374, МПК A01K 79/00, опубл. 2008).

К недостаткам известного устройства следует отнести:

- ограничение зоны привлекающего воздействия на кальмаров гидроакустическими пневматическими излучателями звуков рыб вследствие того, что излучаемые сигналы имеют фиксированные уровни энергетических характеристик, заданные конструктивными особенностями пневматических излучателей звуков рыб, при этом увеличение мощности излучаемых звуков расширяет зону акустического воздействия на кальмаров, но чрезмерно сильный сигнал отпугивает кальмаров, уже находящихся вблизи пневматических излучателей звуков рыб;

- формирование излучаемых сигналов последовательно соединенными пневматическими излучателями звуков рыб в горизонтальном направлении только поочередно, с одного края к другому, причем каждый следующий сигнал добавляется к предыдущему и сигналы звучат вместе, а прекращают формироваться сигналы при прекращении подачи сжатого воздуха, начиная с пневматического излучателя звуков рыб, ближнего к источнику сжатого воздуха. Но последовательное перемещение звуков в природных условиях является частным случаем движения косяка рыб. В естественных условиях сигналы в косяке рыб формируются хаотично, в произвольных направлениях. Таким образом, известное устройство не отражает реальную картину движения рыб в косяке и их перемещение в водной среде, что ограничивает зону лова и снижает эффективность его работы;

- пузырьки воздуха, формируемые пневматическими излучателями звуков рыб под днищем судна, находятся в затененном пространстве от света, исходящего от осветительной гирлянды, и поэтому имеют менее привлекательную для кальмаров световую картину, характерную для движения косяка мелких рыб в свете естественных источников – Луны и звезд;

- отсутствует оценка плотности (степени концентрации) кальмаров на различных расстояниях от судна и адаптация уровней излучаемых сигналов к дистанции, где находятся скопления кальмаров, что существенно снижает эффективность процесса привлечения и удержания кальмаров в зоне лова.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в интенсификации процесса привлечения и концентрации кальмара в зоне лова за счет увеличения дальности воздействия на объект лова и увеличения поисково-трофической активности гидробионтов в процессе лова.

Для достижения заявленного технического результата в известном устройстве для лова кальмаров, содержащем источник сжатого воздуха с блоком управления, размещенные на судне, пневматические излучатели звуков рыб, гибкий трубопровод и клапаны, расположенные под водой, согласно изобретению, в качестве блока управления установлен миникомпьютер; пневматические излучатели звуков рыб объединены, по меньшей мере, в один блок, причем в блоке установлены пневматические излучатели звуков рыб не менее двух типов, обеспечивающие возможность привлечения определенного вида рыб с разных дистанций, при этом они конструктивно отделены друг от друга по горизонтали и по вертикали клапанами, выполненными управляемыми. Каждый пневматический излучатель звуков рыб соединен через управляемый клапан с соседними пневматическими излучателями и с редуктором, соединенным с источником сжатого воздуха, а управляющий вход редуктора соединен с блоком управления.

Использование в качестве блока управления миникомпьютера оперативно обеспечивает создание разных режимов работы пневматических излучателей звуков рыб различных видов, в зависимости от промысловой обстановки, что, в конечном результате, влияет на интенсификацию процесса привлечения и концентрации кальмара в зоне лова.

Объединение пневматических излучателей звуков рыб, по меньшей мере, в один блок обеспечивает в зоне лова имитацию наличия рыб и косяков рыб разных видов, являющихся объектами трофической активности кальмаров, создает естественную картину присутствия объектов питания кальмаров в зоне лова и привлекает кальмаров в зону лова, что позволяет интенсифицировать процесс привлечения кальмаров, следовательно, повысить эффективность промысла гидробионтов, что способствует достижению заявленного технического результата.

Установка в блоке не менее двух типов конструктивно отдаленных друг от друга по горизонтали и по вертикали пневматических излучателей звуков рыб, характерных для данного вида рыб, позволяет создать максимально приближенную к природным условиям имитацию звуков, формируемых косяком рыб, т.к. каждый пневматический излучатель, формирует звуки рыб в различной последовательности, длительности, периодичности относительно друг друга, что также позволяет интенсифицировать процесс привлечения и концентрации кальмаров в зоне лова и способствует достижению технического результата.

Соединение блоков пневматических излучателей звуков рыб посредством редуктора с источником сжатого воздуха и через управляемые клапаны с блоком управления обеспечивает управление излучением звуков рыб по выбранному алгоритму - последовательно, параллельно, в случайном порядке, что позволяет имитировать звуки косяков рыб максимально достоверно и тем самым интенсифицировать процесс привлечения и концентрации кальмаров в зону лова.

Снабжение устройства редуктором с управляющим входом обеспечивает регулирование в широких пределах давления воздуха, поступающего в пневматические излучатели звуков рыб, что позволяет более точно имитировать наличие разных видов рыб и внутривидовое разнообразие рыб в косяке, стимулируя двигательную активность кальмаров к орудиям лова, что также способствует достижению технического результата.

Для дополнительной интенсификации процесса привлечения и концентрации кальмара в зоне лова целесообразно снабдить устройство электродинамическим излучателем, который способствует привлечению гидробионтов с дальних дистанций, до 2-х км, сигналами, имитирующими многообразие звуков, возникающих при нападении хищников на косяк рыбы или при кормлении хищных рыб объектами, являющимися кормовой базой кальмаров.

Снабжение устройства эхолотом обеспечивает наблюдение за гидробионтами в акватории, измерение дальности до скоплений гидробионтов и предоставление данных в блок управления для вычисления необходимого уровня воздействия на гидробионтов, адаптации уровней излучаемых сигналов к дистанции, где находятся скопления кальмаров, что существенно увеличивает эффективность процесса привлечения и удержания кальмаров в зоне лова.

За счет обратной связи между излучателями и эхолотом, оценивающим степень концентрации объектов лова на различных расстояниях от судна, а также за счет своевременного управления уровнем излучаемой мощности электродинамическим излучателем и пневматическими излучателями звуков рыб в процессе приближения кальмаров к зоне лова обеспечивают постоянный (примерно равной интенсивности) уровень звукового воздействия на слуховые рецепторы объектов лова по мере приближения их к судну, что позволяет повысить эффективность привлечения и удержания кальмаров в зоне лова, увеличить и поддерживать высокой поисково-трофическую активность гидробионтов в процессе лова, следовательно, повысить производительность их лова, что также способствует достижению технического результата.

Снабжение устройства подводные источники света, конструктивно расположенными в блоке, обеспечивает подсветку пузырьков воздуха, выходящих из пневматических излучателей звуков рыб, создавая картину движущихся рыб и усиливает оптический эффект привлекая кальмаров, обеспечивая их концентрацию у орудий лова.

Заявленное изобретение иллюстрируется фиг., на которой представлена общая схема устройства для лова кальмара.

Устройство для лова кальмара содержит размещенный на судне 1, оснащенном осветительной гирляндой 2, источник сжатого воздуха 4, к выходу которого подключен редуктор 5, управляющий вход которого кабелем 6 соединен с миникомпьютером 3. Также с миникомпьютером 3 посредством кабеля 7 связан эхолот 8, содержащий гидроакустическую антенну 9, расположенную в водной среде. Ниже поверхности моря установлены блок 10 с пневматическими излучателями звуков рыб 11 первого вида и с пневматическими излучателями звуков рыб 12 второго вида, объединенные гибким трубопроводом 13 и через управляемые клапаны 14, соответственно, связаны с выходом редуктора 5. При этом управляемые клапаны 14 посредством кабеля 15 соединены с миникомпьютером 3.

Блок 10 снабжен подводными источниками света 16, которые соединены кабелем 17 с управляемыми клапанами 14 и с миникомпьютером 3.

Для усиления эффекта привлечения кальмаров к орудиям лова к устройству кабелем 18 подключен к миникомпьютеру 3 электродинамический излучатель 19.

Устройство работает следующим образом.

В районе промысла с кальмароловного судна 1, оснащенного техническими средствами для ловли кальмара, например, джиггерами 20, световым и гидроакустическим оборудованием для привлечения и концентрации кальмаров, через эхолот 8, оценивается распределение кальмара в акватории. После обнаружения скопления кальмара, устанавливают плавучий якорь 21, включают осветительную гирлянду 2, затем осуществляют постановку в водную среду заявляемого устройства, после чего осуществляют постановку орудий лова (джиггеров). После чего включают эхолот 8, посредством которого оценивается распределение кальмара в акватории. Полученные данные от эхолота 8 поступают в миникомпьютер 3, который после обработки информации включает один из множества алгоритмов обнаружения, привлечения и удержания кальмаров в зоне лова. Если кальмар находится на дальней дистанции, миникомпьютер 3 по кабелю 18 передаёт сигналы управления на электродинамический излучатель 19, который излучает гидроакустические сигналы, имитирующие многообразие звуков, возникающих при нападении хищников на косяк рыбы или при кормлении хищных рыб гидробионтами являющихся кормовой базой кальмаров, чем привлекает кальмаров, направляя их в зону лова.

По мере приближения кальмаров к судну 1 миникомпьютер 3 изменяет сигналы, поступающие в электродинамический излучатель 19, который постепенно уменьшает мощность сигналов, обеспечивая оптимальный уровень звукового давления, при котором кальмары движутся в сторону судна 1. Одновременно миникомпьютер 3 переходит на один из алгоритмов привлечения и удержания кальмаров в зоне лова и передает сигнал, который по кабелю 6 поступает в источник сжатого воздуха 4, и посредством редуктора 5 устанавливается требуемое давление воздуха. Далее сжатый воздух поступает по гибкому трубопроводу 13 в блок 10, а управляющие сигналы из миникомпьютера 3 по кабелю 15 поступают в управляемые клапаны 14, которые включаются по заданному алгоритму и через которые сжатый воздух поступает в пневматические излучатели звуков рыб 11 и 12, соответственно, которые начинают излучать гидроакустические сигналы, аналогичные по спектрально-временным и энергетическим характеристикам биологическим сигналам мелких открытопузырных рыб, являющихся объектом питания кальмаров, одновременно создавая воздушно-пузырьковую зону, имитируя турбулентное состояние водной среды, что привлекает кальмаров со средних дистанций.

Для стимулирования трофической активности кальмаров миникомпьютер 3 передает сигналы блоку 10 по заданному алгоритму, имитируя раздельное или совместное нахождение в зоне лова косяков рыб различных видов, являющихся объектом питания кальмаров.

После скопления кальмаров в зоне лова, для усиления эффекта привлечения кальмаров и дальнейшей концентрации их к орудиям лова 20, миникомпьютер 3 по кабелю 17 передает сигналы управления на подводные источники света 16, которые подсвечивают пузыри воздуха, выходящие из пневматических излучателей звуков рыб 11 и 12, создавая картину движущихся рыб, что дополнительно стимулирует активность кальмаров, заставляя их двигаться на орудия лова 20.

В результате работа устройства представляет собой непрерывный автоматический процесс включения, регулирования и выключения электродинамического излучателя, блока пневматических излучателей звуков рыб, подводных источников света в зависимости от данных эхолота, что позволяет эффективно привлекать, концентрировать кальмаров к орудиям лова, усиливать их трофическую активность.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет интенсифицировать процесс лова кальмаров за счет привлечения, удержания кальмаров в зоне лова и усиления поисково-трофической активности кальмаров, что позволяет активизировать процесс лова кальмаров вертикальными ярусами и другими орудиями лова в течение всего периода промысла.

Морские промысловые испытания разработанного устройства для лова кальмаров были проведены в октябре 2019 г. в заливе Петра Великого на джиггерном лове тихоокеанских кальмаров с судна «Приморец». Результаты испытаний показали его высокую эффективность. Производительность джиггерного лова кальмаров с использованием предлагаемого устройства увеличилась за время испытаний в 3 раза по сравнению с ловом кальмаров традиционным способом.

Разработанное устройство для лова кальмара может быть успешно применено не только на джиггерном лове кальмаров, но и при кошельковом и траловом лове кальмаров с использованием судна-подсветчика, а также других способах лова кальмаров, например ставными и дрифтерными сетями, бортовыми ловушками и подхватами, рыбонасосами.

Кроме этого, предлагаемое устройство можно использовать для привлечения и концентрации хищных рыб (лососей, тунцов, акул и т. д.), млекопитающих и других объектов промысла.

Реферат

Устройство включает размещенный на судне источник сжатого воздуха с блоком управления и расположенные под водой пневматические излучатели звуков рыб, гибкий трубопровод и клапаны. В качестве блока управления используется миникомпьютер. Пневматические излучатели звуков рыб объединены, по меньшей мере, в один блок. В блоке установлены пневматические излучатели звуков рыб не менее двух типов, обеспечивающие возможность привлечения определенных видов рыб с разных дистанций, при этом они конструктивно отделены друг от друга по горизонтали и по вертикали клапанами, выполненными управляемыми. К тому же каждый пневматический излучатель звуков рыб соединен через управляемый клапан с соседними пневматическими излучателями и с редуктором, соединенным с источником сжатого воздуха, а управляющий вход редуктора соединен с миникомпьютером. Устройство позволяет интенсифицировать процесс лова кальмаров. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула