DE102021101195A1

DE102021101195A1 - Device for detecting aquatic organisms

Info

Publication number: DE102021101195A1
Application number: DE102021101195.7A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Mayrhofer
Original assignee: Fishcon GmbH
Current assignee: Fishcon GmbH
Priority date: 2020-01-21
Filing date: 2021-01-21
Publication date: 2021-07-22
Also published as: AT523459A1; AT523459B1

Abstract

Vorrichtung zum Erfassen von Wasserorganismen, vor allem von flussaufwärts gerichteten Fischwanderungen, welche sich aus einem Fangbereich (1), bei dem es sich gegebenenfalls um eine Reuse handelt, einem damit verbundenen Auswertebereich (6) und einem Verschlussorgan (9) zusammensetzt. Bei der Erfindung werden die Organismen im Fangbereich (1) zwischengehältert und können zu zeitlich begrenzten Zeiträumen über einen mit einem Verschlussorgan (9) absperrbaren Wanderkorridor (7) des Auswertebereichs (6) weiterwandern. Im Auswertebereich (6) werden durch Bild- und/oder Videoaufnahmen die Organismen bei der Weiterwanderung erfasst. Der Auswertebereich (6) kann aufgrund der Kombination mit dem Fangbereich (1) und der damit verbundenen Zwischenhälterung sehr klein ausgeführt werden, wodurch eine hohe Bildqualität erreicht wird. Aufgrund der begrenzten Zeitdauern von Bild- und/oder Videoaufzeichnung, fallen unter anderem geringe Datenmengen an. Durch die automatische Entleerung des Fangbereichs ist der zeitliche Aufwand unter anderem gering.Device for detecting aquatic organisms, especially upstream fish migrations, which is composed of a catching area (1), which may be a trap, an evaluation area (6) connected to it and a closure element (9). In the invention, the organisms are temporarily held in the catching area (1) and can continue to migrate at time-limited periods of time via a walking corridor (7) of the evaluation area (6) that can be closed off with a closure element (9). The organisms as they migrate are recorded in the evaluation area (6) by means of image and / or video recordings. The evaluation area (6) can be made very small due to the combination with the capture area (1) and the associated intermediate storage, whereby a high image quality is achieved. Due to the limited duration of image and / or video recording, small amounts of data arise, among other things. Due to the automatic emptying of the catchment area, the time required is low, among other things.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen von Wasserorganismen, vor allem von flussaufwärts gerichteten Fischwanderungen, bestehend aus einem Fangbereich, einem Auswertebereich und einem Verschlussorgan.The invention relates to a device for detecting aquatic organisms, especially fish migrations directed upstream, consisting of a catching area, an evaluation area and a closure member.

Stand der TechnikState of the art

Die Erfassung von Wasserorganismen ist für deren Erhalt und Schutz von großer Bedeutung. Beispielsweise wird die Funktion von Fischwanderhilfen durch die Erfassung der flussaufwärts gewanderten Fische überprüft. Dabei ist es üblicherweise notwendig zumindest die Art und die Größe der wandernden Fische über mehrere Wochen zu erfassen. Derzeit werden im Wesentlichen Fangeinrichtungen wie Reusen oder kontinuierlich betriebene Kamerasysteme eingesetzt.The recording of aquatic organisms is of great importance for their preservation and protection. For example, the function of fish migration aids is checked by recording the fish that have migrated upstream. It is usually necessary to record at least the type and size of the migrating fish over several weeks. At the moment, catching devices such as fish traps or continuously operated camera systems are mainly used.

Bei der Erfassung von Wasserorganismen mit Reusen bewegen sich die Organismen aus eigener Kraft freiwillig durch einen trichterförmigen sich verjüngenden Eingang, auch teilweise als Kehle bezeichnet, in ein Becken. Die Organismen werden dabei häufig durch eine Leitwasserströmung geführt, welche durch die Beckenwände bzw. Teile der Beckenwände fließt. Die dafür notwendigen Öffnungen sind kleiner als die zu erfassenden Organismen. In regelmäßigen Abständen werden die in den Becken befindlichen Organismen entnommen und erfasst. Das Entnehmen und Erfassen der Organismen sind mit einem hohen Zeitaufwand verbunden und witterungsbedingt oft sehr unangenehm. Aus diesen Gründen werden häufig relativ große Zeitintervalle für die Entnahme und das Erfassen der Organismen gewählt. Dies hat den Nachteil, dass eingeschwommene Organismen teilweise die trichterförmigen Eingangsöffnung auffinden können und aus der Reuse wieder ausschwimmen. Somit werden diese nicht erfasst. Darüber hinaus können Organismen durch das Entnehmen geschädigt werden beziehungsweise können diese zum Teil entkommen ohne bildlich dokumentiert geworden zu sein. Reusen sind seit vielen tausenden Jahren in unterschiedlichen Ausführungen bekannt.When collecting aquatic organisms with fish traps, the organisms voluntarily move under their own steam through a funnel-shaped, tapering entrance, also sometimes referred to as a throat, into a basin. The organisms are often guided by a tap water current that flows through the pool walls or parts of the pool walls. The openings required for this are smaller than the organisms to be recorded. The organisms in the basin are removed and recorded at regular intervals. The removal and recording of the organisms are very time-consuming and often very uncomfortable due to the weather. For these reasons, relatively large time intervals are often chosen for the removal and recording of the organisms. This has the disadvantage that organisms that have swum in can sometimes find the funnel-shaped inlet opening and swim out of the trap again. This means that these are not recorded. In addition, organisms can be harmed by removal or some of them can escape without being visually documented. Fish traps have been known in different designs for many thousands of years.

Bei der Erfassung von Wasserorganismen mit Kamerasysteme wandern die Organismen durch einen definierten Bereich, meist ausgeführt als wassergefüllter Tunnel, wie beispielsweise bei der DE102011051279A1 oder der US3040980A . Diese Tunnel werden häufig durch unterschiedliche Methoden und Lichtquellen belichtet. Bei der Durchwanderung von Organismen werden durch eine oder mehrere Kameras Bilder und/oder Videos von den Organismen oder von deren Umrisse erstellt. Anhand dieser Aufzeichnungen können die Größe und die Art der Organismen bestimmt werden. Um die Wanderung nicht zu beeinflussen werden die Abmessungen der Wanderkorridore dementsprechend groß ausgeführt, beispielsweise mit 1,2*0,5*1 m (1*b*h). Dies hat den Nachteil, dass bei trübem Wasser die genaue Art und Größe der Organismen nur schwer oder nicht erkennbar ist, weil einerseits der Wanderkorridor selbst eine Trübheit aufweist und andererseits ein großer Abstand aufgrund des Kamerablickwinkels zwischen Kamera und Wanderkorridor vorliegt. Um eine bessere Bildqualität zu erreichen, wird derzeit dieser Abstandsbereich meist eingehaust und mit klarem Wasser gefüllt, wie bei dem bekannten Videomonitoringsystem Riverwatcher des Unternehmens VAKI Aquaculture Systems. Auch luftdichte Gehäuse sind bekannt, wie beispielsweise aus SU959717A1 . Eine Befüllung des Abstandsbereichs mit Luft ist aufgrund deren Größe und der dadurch zustande kommenden Auftriebskräfte nicht praktikabel. Um Organismen auch bei Dunkelheit oder in der Nacht zu erfassen, müssen Belichtungsmaßnahmen eingesetzt werden, welche wiederum die Organismenwanderung beeinflussen. Tageslichtähnliche Lichtquellen beispielsweise locken zum Teil Organismen an oder schrecken diese ab. Werden Organismen angelockt und verharren im Wanderkorridor beziehungsweise nutzen diesen mehrfach, ist eine Auswertung der Wanderungen sehr aufwändig. Um das Bildmaterial zu reduzieren, werden die Kamerasysteme durch Sensoren oder Bewegungserkennungen zu und weggeschalten oder computerbasierend eine Erkennung der Organismen verwirklicht. Da in den Gewässern sehr viele Schweb- und Schwimmstoffe wie Laub transportiert werden, führen Sensoren oder eine Bewegungserkennung zu vielen Fehlauslösungen, wodurch sehr große Datenmengen anfallen. Ein weiterer Grund für die großen Datenmengen ist die erforderliche hohen Bildqualität wegen dem großen Wanderbereich. Computerbasierende Erkennungen sind mit sehr großem Aufwand und hohen Kosten verbunden. Darüber hinaus können sie vor allem bei artenreichen Gewässern nicht alle Organismen zuverlässig erkennen. Des Weiteren sind Systeme mit Verschlussorgangen zum Sortieren der Organismen nach Größe oder weiteren Eigenschaften bekannt, wie beispielsweise aus der W09103029A1 oder der WO2020002997A2 . Bei diesen gibt das Verschlussorgan in Abhängigkeit der betrachteten Eigenschaft einen entsprechenden Weg frei. Das Verschlussorgan hat also in diesen Fällen nicht die Aufgabe, zeitweise die Wanderung durch den Wanderkorridor zu unterbinden, um die Datenmenge der Bild- und oder Videoaufzeichnung zu reduzieren. Des Weiteren werden die Organismen bei den erwähnten Veröffentlichungen nicht durch die beschriebenen Vorrichtungen zwischengehältert. Auch die Veröffentlichung EP2149298A2 sieht keine derartige Zwischenhälterung vor. Weitere Vorrichtungen zum Erfassen von Wasserorganismen werden beispielsweise in CN206150190U oder CN206157686U beschrieben.When capturing aquatic organisms with camera systems, the organisms migrate through a defined area, usually designed as a water-filled tunnel, such as the DE102011051279A1 or the US3040980A . These tunnels are often exposed to light using different methods and light sources. When organisms migrate, one or more cameras create images and / or videos of the organisms or of their outlines. These records can be used to determine the size and type of organisms. In order not to influence the migration, the dimensions of the walking corridors are made correspondingly large, for example 1.2 * 0.5 * 1 m (1 * w * h). This has the disadvantage that in cloudy water the exact type and size of the organisms is difficult or impossible to recognize because on the one hand the walking corridor itself is cloudy and on the other hand there is a large distance between the camera and the walking corridor due to the camera viewing angle. In order to achieve better image quality, this distance area is currently mostly enclosed and filled with clear water, as is the case with the well-known Riverwatcher video monitoring system from VAKI Aquaculture Systems. Airtight housings are also known, for example from SU959717A1 . Filling the spacing area with air is not practicable due to its size and the resulting buoyancy forces. In order to detect organisms in the dark or at night, exposure measures must be used, which in turn influence the migration of organisms. Daylight-like light sources, for example, sometimes attract or scare off organisms. If organisms are attracted and remain in the hiking corridor or use it several times, an evaluation of the migrations is very time-consuming. In order to reduce the image material, the camera systems are switched on and off by sensors or motion detectors or a computer-based detection of the organisms is realized. Since a lot of suspended and floating matter such as leaves are transported in the water, sensors or motion detection lead to many false triggers, which results in very large amounts of data. Another reason for the large amounts of data is the high image quality required because of the large walking area. Computer-based recognitions are associated with a great deal of effort and high costs. In addition, they cannot reliably identify all organisms, especially in species-rich waters. Furthermore, systems with closure organs for sorting the organisms according to size or other properties are known, for example from the W09103029A1 or the WO2020002997A2 . With these, the closure member releases a corresponding path depending on the property under consideration. In these cases, the closure member does not have the task of temporarily preventing the migration through the walking corridor in order to reduce the amount of data in the image and / or video recording. Furthermore, in the publications mentioned, the organisms are not held in between by the devices described. Publication too EP2149298A2 does not provide for such intermediate storage. Further devices for detecting aquatic organisms are for example in CN206150190U or CN206157686U described.

Technische AufgabeTechnical task

Der Erfindung liegt demnach die technische Aufgabe zugrunde, den Nachteil des Standes der Technik zu überwinden und eine Erfassung von Wasserorganismen mit geringem zeitlichem Aufwand, mit geringen Kosten, für die Organismen schonend, mit hoher Zuverlässigkeit, mit geringen anfallenden Datenmengen und mit einer Dokumentation in hoher Qualität zu ermöglichen.The invention is therefore based on the technical problem of overcoming the disadvantage of the prior art and recording of aquatic organisms with little expenditure of time, with low costs, gentle on the organisms, with high reliability, with low amounts of data and with high documentation Enable quality.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden gemäß den Unteransprüchen vorgeschlagen.The object according to the invention is achieved in particular by the features of the independent patent claim. Further advantageous configurations are proposed according to the subclaims.

Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen von Wasserorganismen, bestehend aus einem Fangbereich, einem Auswertebereich und einem Verschlussorgan. Der Fangbereich wird gegebenenfalls als Reuse ausgeführt, bei der die Organismen über einen trichterförmigen Eingang beziehungsweise einen sich verjüngenden Eingang in ein Becken, Käfig oder ähnliches aus eigener Kraft freiwillig gelangen, von denen sie zum Großteil der Zeit nicht mehr weiter wandern können. Auch weitere Möglichkeiten, um Organismen in den Fangbereich zu bringen, wie beispielsweise Rutschen, Abstürze, mechanische Vorrichtungen, ein manuelles Zuführen oder ähnliches sind möglich. Im Gegensatz zu herkömmlichen Reusen erfolgt die Erfassung der Organismen automatisiert oder teilautomatisiert über einen mit dem Fangbereich fest verbundenen Auswertebereich. Der Auswertebereich wird als Kamerasystem ausgeführt, wobei der Wanderkorridor, aufgrund des vorgeschalteten Fangbereichs und der damit verbundenen Zwischenhälterung, mit deutlich kleineren Abmessungen, beispielsweise 0,6*0,25*0,3 m (l*b*h) ausgeführt werden kann sowie eine zeitlich begrenzte, also diskontinuierliche, Erfassung der Organismen möglich wird.The invention relates to a device for detecting aquatic organisms, consisting of a capture area, an evaluation area and a closure member. If necessary, the catching area is designed as a trap in which the organisms can voluntarily enter a basin, cage or the like through a funnel-shaped entrance or a tapered entrance, from which they can no longer migrate for the majority of the time. Other options for bringing organisms into the capture area, such as slides, falls, mechanical devices, manual feeding or the like, are also possible. In contrast to conventional fish traps, the organisms are recorded in an automated or semi-automated manner via an evaluation area that is permanently connected to the capture area. The evaluation area is designed as a camera system, whereby the walking corridor can be designed with significantly smaller dimensions, for example 0.6 * 0.25 * 0.3 m (l * w * h), due to the upstream capture area and the associated intermediate storage a time-limited, i.e. discontinuous, recording of the organisms becomes possible.

Aufgrund der kleineren Abmessung des gesamten Kamerasystems, bestehend aus Wanderkorridor, Abstandsbereich der aufgrund des Kamerablickwinkels notwendig ist, und Kamera, können Bild- und/oder Videoaufzeichnungen in hoher Qualität auch bei geringerer Auflösung ermöglicht werden. Darüber hinaus kann der Abstandsbereich aufgrund des geringeren Volumens mit Luft gefüllt werden, ohne große Auftriebskräfte zu erhalten. Dadurch wird ebenfalls eine bessere Bildqualität erreicht und ein regelmäßiges wechseln des Wassers aufgrund zeitlicher Verschlechterung der Wasserqualität und beispielsweise der damit verbundenen Algenbildung, im Abstandsbereich ist nicht erforderlich. Aufgrund der hohen Bildqualität können die Arten deutlich zuverlässiger erkannt werden. Aufgrund der kleinen Abmessung, vor allem wegen der kleineren Breite des Wanderkorridors, kann auch die Größe der Organismen besser erkannt werden, weil der Abstand zwischen Kamera und Organismen wenig variiert. Aufgrund der zeitlich begrenzten Erfassung der Organismen entstehen deutlich geringere Datenmengen, welche gut in die Ferne übertragen werden können und mit geringem zeitlichem Aufwand ausgewertet werden können. Beispielsweise kann durch ein oder mehrere Verschlussorgane, welche durch unterschiedliche bekannte Methoden betätigt werden können, der Auswertebereich zu großen Zeiträumen abgeschlossen werden. In diesen Zeiträumen kann das Kamerasystem aber auch Belichtungsvorrichtungen außer Betriebe genommen werden, wodurch zu diesen Zeiten keine Datenmengen anfallen oder keine Beeinflussung der Organismen stattfindet. Die Entleerung des Fangbereichs, also das Erfassen der Wasserorganismen, ist im Vergleich zu herkömmlichen Kamerasystemen nur über sehr kurze Zeiträume erforderlich, beispielsweise für fünf Minuten am Tag anstatt 24 Stunden. Dadurch werden Bildaufnahmen durch Schweb- und Schwimmstoffe im Gewässer erheblich reduziert. Die Entleerung des Fangbereichs kann auch gut von der Ferne gesteuert und optimiert werden. Eine zusätzliche Erfassung kann beispielsweise erfolgen, wenn man sieht, dass bei der letzten Erfassung viele Organismen aufgezeichnet wurden. Des Weiteren können im Fangbereich Sensoren oder weitere Kameras angeordnet werden, um die Organismen in diesen zu erkennen. Durch die mit dem geringen Aufwand verbundene Entleerung des Fangbereichs, kann diese häufiger erfolgen, wodurch ein Entwischen von Organismen durch den sich verjüngenden Eingang des Fangbereichs weitestgehend verhindert wird sowie ein Verletzen oder Erkranken der Organismen durch die Hälterung mit geringerer Wahrscheinlichkeit auftritt. Zusätzlich müssen die Organismen nicht aus dem Wasser entnommen werden, was Verletzungen beispielsweise durch das Käschern verhindert. Dadurch handelt es sich um eine schonende Vorrichtung zum Erfassen von Wasserorganismen.Due to the smaller dimensions of the entire camera system, consisting of the walking corridor, the distance area which is necessary due to the camera viewing angle, and the camera, image and / or video recordings can be made possible in high quality even with lower resolution. In addition, due to the smaller volume, the spacing area can be filled with air without receiving large buoyancy forces. As a result, a better image quality is also achieved and a regular change of the water due to a deterioration in the water quality over time and, for example, the associated formation of algae, is not necessary in the distance area. Due to the high image quality, the species can be recognized much more reliably. Due to the small dimensions, especially because of the smaller width of the walking corridor, the size of the organisms can also be better recognized because the distance between the camera and the organisms varies little. Due to the time-limited recording of the organisms, significantly smaller amounts of data arise, which can be easily transferred to a distance and evaluated with little expenditure of time. For example, the evaluation area can be closed off over long periods of time by one or more closure members which can be actuated by different known methods. During these periods of time, however, the camera system can also be taken out of service, so that no data volumes are generated at these times or the organisms are not influenced. The emptying of the catchment area, i.e. the recording of aquatic organisms, is only necessary over a very short period of time compared to conventional camera systems, for example for five minutes a day instead of 24 hours. As a result, image recordings due to suspended matter and floating matter in the water are considerably reduced. The emptying of the catchment area can also be easily controlled and optimized remotely. An additional recording can take place, for example, if you can see that many organisms were recorded during the last recording. Furthermore, sensors or other cameras can be arranged in the capture area in order to recognize the organisms in them. The emptying of the trapping area, which is associated with the low effort involved, means that this can take place more frequently, which largely prevents organisms from escaping through the tapered entrance to the trapping area, and there is less likelihood that organisms will be injured or sick from keeping them. In addition, the organisms do not have to be removed from the water, which prevents injuries, for example from cashing. This makes it a gentle device for detecting aquatic organisms.

Die Auswertung des Bild- und/oder Videomaterials kann manuell oder computerbasierend erfolgen. Der zeitliche Aufwand für eine gesamte Sichtung des aufgezeichneten Materials ist gering, wodurch eine sehr zuverlässige Erfassung von Art und Größe der Organismen möglich wird und es nicht notwendig ist, Sensoren oder Bewegungserkennungen zu nutzen.The evaluation of the image and / or video material can be carried out manually or using a computer. The time required for an entire viewing of the recorded material is low, which enables a very reliable detection of the type and size of the organisms and it is not necessary to use sensors or motion detection.

Aufgrund der kleineren Größe des Auswertebereichs, der einfachen Umsetzung und einfachen Auswertung handelt es sich um eine kostengünstige Vorrichtung zum Erfassen von Wasserorganismen.Due to the smaller size of the evaluation area, the simple implementation and simple evaluation, it is a cost-effective device for the detection of aquatic organisms.

Die Erfassung der Organismen selbst, kann über eine oder mehrere Bild- und/oder Videokameras an unterschiedlichen Positionen erfolgen. Dabei kann ein vollständiges Bild aufgenommen werden oder auch Umrisse der Organismen. Die Aufnahmen können durch ein oder mehrere transparente Wandelemente erfolgen, welche den Wanderkorridor vom Abstandsbereich trennen. Zur besseren Erkennung der Organismen und deren Größe können im Wanderkorridor Spiegel, Markierungen, Sensoren oder weitere bekannte Vorkehrungen vorgesehen werden, wie auch computerbasierende Entzerrungsfilter. Die Wände, der Boden oder falls vorhanden die Decke des Wanderkorridors können durch eine entsprechende Gestaltung, unter anderem mittels Farben und Materialien, die Erfassung der Organismen und das Durchwandern weiters erleichtern. Die Abmessung des Wanderkorridors ist so zu wählen, dass die größten zu erfassenden Organismen durch diesen gelangen können.The organisms themselves can be recorded using one or more image and / or video cameras at different positions. A complete picture or outlines of the organisms can be recorded. The recordings can be made through one or more transparent wall elements that separate the walking corridor from the spacing area. For better recognition of the organisms and their size, mirrors, markings, sensors or other known precautions can be provided in the walking corridor, as well as computer-based equalization filters. The walls, the floor or, if present, the ceiling of the walking corridor can make it easier to identify the organisms and to wander through by means of an appropriate design, including colors and materials. The dimensions of the walking corridor must be chosen so that the largest organisms to be recorded can pass through it.

Um die Organismen aus dem Fangbereich in den Auswertebereich zu führen, können verschiedene Maßnahmen getroffen werden, wie beispielsweise das Zuführen von Luftblasen, Vibrationen, Schallemissionen oder beispielsweise durch Lichtquellen, mechanische Vorrichtungen oder Leitwasserströmungen. Auch weitere bekannte Lock- oder Scheuchmethoden sind möglich, wie beispielsweise elektrische Spannungen oder Fütterung. Durch eine oder mehrere Leitstromdüsen im oder in der Nähe des Auswertebereichs, bei der eine kleine Wassermenge mit großer Geschwindigkeit eingebracht wird und somit das Fließen von größeren Wassermengen ähnlich wie bei einer Wasserstrahlpumpe verursacht wird, können beispielsweise vor allem flussaufwärts wandernde Organismen geleitet werden.In order to guide the organisms from the capture area into the evaluation area, various measures can be taken, such as the introduction of air bubbles, vibrations, sound emissions or, for example, light sources, mechanical devices or water currents. Other well-known lure or scare methods are also possible, such as electrical voltages or feeding. Organisms migrating upstream, for example, can be directed through one or more guide flow nozzles in or near the evaluation area, in which a small amount of water is introduced at high speed and thus the flow of larger amounts of water is caused, similar to a water jet pump.

Es können verschiedene mechanische Vorkehrungen getroffen werden, um ein Verschmutzen des Fangbereichbeckens oder der Absperrungen, welche das vorbeiwandern am Fangbereich unterbinden, durch Schweb- und Schwimmstoffe wie Laub zu verhindern. Beispielsweise können klappbare Rechen, Seilrechen, bewegliche Netze oder drehbare Organismenbarrieren wie 3 zeigt, vorgesehen werden. Auch eine manuelle Reinigung durch Personen ist möglich. Diese müssen keine entsprechenden Kenntnisse besitzen, welche beispielsweise für die Erfassung der Organismen durch eine herkömmliche Reuse notwendig wären.Various mechanical precautions can be taken to prevent soiling of the catchment area basin or the barriers, which prevent migration past the catchment area, by suspended matter and floating matter such as leaves. For example, folding rakes, rope rakes, movable nets or rotating organism barriers such as 3 shows to be provided. Manual cleaning by people is also possible. They do not have to have the corresponding knowledge, which would be necessary, for example, for the detection of the organisms using a conventional trap.

Im Wesentlichen werden mit der Erfindung die Vorteile des Reusenmonitorings mit denen des Kameramonitorings, durch die Kombination und durch die beschriebenen Adaptionen der beiden Technologien sowie durch die zusätzliche Nutzung eines Verschlussorgans, vereint.Essentially, the invention combines the advantages of trap monitoring with those of camera monitoring through the combination and through the described adaptations of the two technologies as well as through the additional use of a closure member.

Die Erfindung wird anhand drei Ausführungsbeispiele gemäß den Zeichnungen näher erläutert, wobei

1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen von Wasserorganismen,
2 eine Aufsicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen von Wasserorganismen und
3 eine weitere Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen von Wasserorganismen mit einer über dem Fangbereich 1 angeordneten drehbaren Organismenbarriere 18 zum Abführen von Schweb- und Schwimmstoffen 19 zeigen.

The invention is explained in more detail using three exemplary embodiments according to the drawings, wherein

1 a side view of an embodiment of the device according to the invention for detecting aquatic organisms,
2 a plan view of an embodiment of the device according to the invention for detecting aquatic organisms and
3 a further side view of an embodiment of the device according to the invention for detecting aquatic organisms with an above the capture area 1 arranged rotatable organism barrier 18th for removing suspended matter and floating matter 19th show.

Bei der in 1 gezeigten Vorrichtung zum Erfassen von Wasserorganismen ist der Fangbereich 1 aus einem abgesperrten Bereich 2, beispielsweise als Gitterkäfig, mit einer sich verjüngenden Eingangsöffnung 3 ausgeführt, welcher auf der Gewässersohle 14 steht, gegen die Strömung 17 wandernde Organismen den Zugang ermöglicht und teilweise über den Wasserspiegel 16 ragt. Im Fangbereich 1 befindenden sich Luftröhren 5 oder Luftschläuche mit denen unter anderem die Organismen aus dem Fangbereich 1 über den Übergang 4 in den Auswertebereich 6 getrieben werden können, indem Luft in die Luftröhren 5, welche Löcher aufweisen, gepumpt wird. Am Ende des Auswertebereichs 6 ist ein Verschlussorgan 9 vorgesehen, welches während der zeitlich begrenzten Erfassung der Organismen mit der Kamera 10 geöffnet wird. Damit die Organismen aus dem Auswertebereich 6 schwimmen, wird eine Sohlanbindung 13 nach dem Auswertebereich 6 vorgesehen, welche durch Schotter, Steine, ein Blech oder ähnliches verwirklicht werden kann. Zusätzlich werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Organismen durch eine Leitstromdüse 11 durch den Auswertebereich 6 geleitet.At the in 1 The device shown for detecting aquatic organisms is the capture area 1 from a cordoned off area 2 , for example as a lattice cage, with a tapered entrance opening 3 executed, which on the river bed 14th stands against the current 17th allows access to migrating organisms and partly above the water level 16 protrudes. In the catch area 1 located trachea 5 or air hoses with which, among other things, the organisms from the capture area 1 about the transition 4th in the evaluation area 6th Can be driven by drawing air into the windpipes 5 , which have holes, is pumped. At the end of the evaluation range 6th is a closure organ 9 provided, which during the time-limited recording of the organisms with the camera 10 is opened. So that the organisms from the evaluation area 6th swim, becomes a sole connection 13th according to the evaluation area 6th provided, which can be realized by gravel, stones, sheet metal or the like. In addition, in the illustrated embodiment, the organisms are fed through a guide flow nozzle 11 through the evaluation area 6th directed.

In 2 ist dieselbe Ausführungsform der Vorrichtung zum Erfassen von Wasserorganismen von oben ersichtlich. Die Darstellung zeigt die Kamera 10, wobei durch die Strichlinien der Blickwinkel der Kamera 10 schematisch dargestellt wird. Um eine bessere Bildqualität zu erhalten, wird der Abstandsbereich 8 zwischen Kamera 10 und Wanderkorridor 7 als eine mit Luft gefüllte Kammer ausgeführt. Die Wand zwischen Abstandsbereich 8 und Wanderkorridor 7 wird transparent ausgeführt. Um bei schlechten Lichtverhältnissen eine gute Bildqualität zu erhalten, ist beispielsweise eine Belichtung 12, ausgeführt als Lichtleiste vorgesehen. Dabei sind verschiedene Lichtfarben und Wellenlängen, beispielsweise auch im Infrarotbereich, möglich. In 2 the same embodiment of the device for detecting aquatic organisms can be seen from above. The illustration shows the camera 10 , where the dashed lines indicate the camera's angle of view 10 is shown schematically. In order to get better picture quality, the distance range is 8th between camera 10 and walking corridor 7th designed as an air-filled chamber. The wall between the clearance area 8th and walking corridor 7th is carried out transparently. In order to get a good image quality in poor lighting conditions, an exposure is an example 12th , designed as a light strip. Different light colors and wavelengths, for example also in the infrared range, are possible.

Damit sich die Organismen nicht am Fangbereich 1 vorbei bewegen, sind bei dieser Ausführungsform beidseitig Absperrungen 15 vorgesehen.So that the organisms are not in the catch area 1 move past are barriers on both sides in this embodiment 15th intended.

In der Praxis wäre eine beispielhafte Erfassung der Wasserorganismen wie folgt:

Die flussaufwärts wandernden Organismen gelangen zu den Absperrungen 15 und suchen bis sie durch die sich verjüngende Eingangsöffnung 3 in den abgesperrten Bereich 2, in diesem Beispiel ausgeführt als Gitterkäfig, des Fangbereichs 1 gelangen. Aufgrund der sich verjüngenden Eingangsöffnung 3 finden die Organismen kaum aus dem Fangbereich 1, wodurch sich die Organismen für einen längeren Zeitraum in diesem befinden. Ein Ausschwimmen durch den Wanderkorridor 7 des Auswertebereichs 6 wird durch das Verschlussorgan 9 für große Zeiträume unterbunden. Wird aufgrund Erfahrung, vorangegangener Erfassungen, Sensoren oder einer Bild- und/oder Videoüberwachung des Fangbereichs 1 vermutet oder erkannt, dass sich eine bestimmte Anzahl von Organismen im Fangbereich 1 aufhalten, beziehungsweise zu fest gewählten Intervallen wird das Verschlussorgan 9 geöffnet und die Kamera 10 sowie bei Bedarf die Belichtung 12 in Betrieb genommen. Zusätzlich können die Organismen durch die Luftröhren 5 und Leitstromdüse 11 durch den Wanderkorridor 7 geführt werden. Nach einer gewissen Zeit wird der Wanderkorridor 7 wieder durch das Verschlussorgan 9 geschlossen sowie die Kamera 10, die Belichtung 12 und diverse weitere zuschaltbare Leitvorrichtungen wieder außer Betrieb genommen. Das Bildmaterial der Kamera 10 wird vor Ort gespeichert und/oder mittels verschiedenen bekannten Übertagungsmedien zur Auswertung übertragen. Die Auswertung, also die Erfassung der Organismen, sowie bei Bedarf deren Größe und Art, kann manuell durch fachkundige Personen oder teilweise beziehungsweise vollständig computerbasierend erfolgen.

In practice, an exemplary recording of aquatic organisms would be as follows:

The organisms migrating upstream reach the barriers 15th and look up to them through the tapered entrance opening 3 in the cordoned off area 2 , in this example designed as a lattice cage, of the capture area 1 reach. Due to the tapered entrance opening 3 the organisms can hardly find them from the catchment area 1 whereby the organisms are in it for a longer period of time. A swim through the walking corridor 7th of the evaluation area 6th is through the closure organ 9 prohibited for long periods of time. Is based on experience, previous recordings, sensors or image and / or video monitoring of the capture area 1 suspected or recognized that there are a certain number of organisms in the catchment area 1 hold up, or at fixed intervals, the closure organ will 9 open and the camera 10 as well as exposure if necessary 12th put into operation. In addition, the organisms can pass through the trachea 5 and guide flow nozzle 11 through the walking corridor 7th be guided. After a while the walking corridor becomes 7th again through the closure organ 9 closed as well as the camera 10 who have favourited exposure 12th and various other switchable control devices taken out of service. The imagery of the camera 10 is stored on site and / or transmitted for evaluation using various known transmission media. The evaluation, i.e. the recording of the organisms and, if necessary, their size and type, can be carried out manually by skilled persons or partially or completely computer-based.

In 3 wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen von Wasserorganismen mit einer über dem Fangbereich 1 angeordnet drehbaren Organismenbarriere 18 zum Abführen von Schweb- und Schwimmstoffen 19 gezeigt. Dabei treibt die Strömung 17 die Schweb- und Schwimmstoffe 19 zu der drehbaren Organismenbarriere 18, welche als eine Art Wasserrad ausgeführt ist, wobei die Schaufeln dieses Wasserrads aus Stäben mit geringem Abstand, Gittern, Bleche oder ähnlichem ausgeführt werden können, welche ein passieren von Organismen verhindert. Durch die Drehung werden die Schweb- und Schwimmstoffe 19 in Richtung der Strömung 17 abgeführt. Organismen können aber nicht gegen die Fließrichtung wandern. Die drehbare Organismenbarriere 18 kann auch an einer anderen Position, beispielsweise bei den Absperrungen 15 angeordnet werden. Bei einer Erfassung einer flussabwärts gerichteten Fischwanderung, würde die Vorrichtung zum Erfassen von Wasserorganismen um 180° gedreht werden und das Wasserrad könnte gegebenenfalls auch gegen die Strömungsrichtung, also mit Antrieb, ausgeführt werden.In 3 is an embodiment of the device according to the invention for detecting aquatic organisms with an above the capture area 1 arranged rotating organism barrier 18th for removing suspended matter and floating matter 19th shown. The current drifts 17th the suspended and floating matter 19th to the rotating organism barrier 18th , which is designed as a kind of water wheel, whereby the blades of this water wheel can be made of bars with a small distance, grids, sheets or the like, which prevents organisms from passing through. Due to the rotation, the suspended matter and floating matter become 19th in the direction of the current 17th discharged. However, organisms cannot migrate against the direction of flow. The rotating organism barrier 18th can also be in a different position, for example at the barriers 15th to be ordered. When detecting a fish migration directed downstream, the device for detecting aquatic organisms would be rotated by 180 ° and the water wheel could possibly also be designed against the direction of flow, that is to say with a drive.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102011051279 A1 [0004]
US 3040980 A [0004]
SU 959717 A1 [0004]
WO 9103029 A1 [0004]
WO 2020002997 A2 [0004]
EP 2149298 A2 [0004]
CN 206150190 U [0004]
CN 206157686 U [0004]

Claims

Device for detecting aquatic organisms, characterized in that the device consists of a capture area (1) for intermediate storage of the organisms that migrate under their own power and free will and an evaluation area (6) which can be closed with a closure element (9) and which is connected to the capture area (1) is connected and has a walking corridor (7) including a camera (10) for image and / or video recordings, which can be switched on depending on the position of the closure member (9).

Device for detecting aquatic organisms according to Claim 1 , characterized in that the catching area (1) is designed as a trap with a tapering entrance opening (3) and a closed off area (2), into which the organisms move on their own and free will.

Device for detecting aquatic organisms according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the catching area (1) is designed as a basin, cage or a net holder, into which the organisms are transported by various known measures.

Device for detecting aquatic organisms according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that these known devices or provisions for guiding, luring or shooing the organisms, such as trachea (5), which chase the organisms out of the capture area (1) with air bubbles when the closure element (9) is open, or one or more guide current nozzles (11), which causes an increased flow and thus conduction of the organisms through the evaluation area (6).

Device for detecting aquatic organisms according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the evaluation area (6) has one or more devices for image and / or video recording and optionally one or more exposures (12) as well as mirrors, markings, sensors or other known provisions for detecting the organisms, their type and size .

Device for detecting aquatic organisms according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the distance area (8) between the device for image and / or video recording and the walking corridor (7) is filled with air by installing an airtight housing and the wall or the walls in the direction of the device for image and / or video recording are made transparent.

Device for detecting aquatic organisms according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that the catch area (1) for cleaning suspended matter and floating matter (19) has various mechanical devices, such as hinged barriers, rope rakes, movable nets or a rotatable organism barrier (18), which is designed as a type of water wheel.