NO341960B1 - Anordning for å sortere ut fisk - Google Patents

Abstract

En anordning for å sortere ut fisk i en strøm av fisk omfatter et sorteringskammer med en inngangsåpning anordnet i en ende og minst to utgangsåpninger anordnet en motsatt ende av sorteringskammeretlangs en sorteringsretning. Minst en føringsanordning som kan beveges er anordnet i sorteringskammeretog er tilpasset til å lede fisken til minsten av utgangsåpningene. Føringsanordningen/anordningene er forbundet med en prosesseringsinnretning og føringsanordningen er tilpasset til å motta signaler fra prosesseringsinnretningen som gir informasjon om hvordan føringsanordningen skal beveges slik at fisken ledes til den ønskede utgangsåpningen.

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for sortering av fisk.

Oppdrettsnæringen er i dag en stor industri som er konkurransedyktig opp mot annen animalsk matproduksjon. Næringen er relativt ny og har ambisjoner om kraftig vekst i årene fremover. Industrien er i dag preget av manuelle operasjoner og presisjonsnivået er lavt på områder som fisketelling, biomassemåling, lusetelling, sykdomsovervåkning samt overvåkning av fiskevelferd og tilvekst.

15-20 % tap av fisk i løpet av en produksjonssyklus er ikke unormalt i dag og dette fører til store økonomiske tap, dårlig ressursutnyttelse, dårlig fòrutnyttelse, større utslipp av næringssalter samt svak fiskevelferd (Tap av Laksefisk i Sjø, Hogne Bleie, 2014). Lakselus og flere smittsomme sykdommer er et økende problem for næringen. Resistens er et kjent fenomen ved overdreven bruk at kjemikalier eller medisiner på hele populasjoner av en art.

Dagens behandlingsregimer gjøres for en stor del på all fisk i en merd som vil si at opp til 200.000 fisk får samme behandling. Behandlingen kan være medisinering, kjemikaliebruk, mekanisk behandling eller nedslakting. Konsekvensene av dette er økt risiko for resistens samt unødvendig store utslipp av kjemikalier og medisiner.

Dagens behandlingsmetoder medfører også ofte behov for sulting av fisk, trengeoperasjoner samt pumping til annen merd eller brønnbåt. En trengeoperasjon omfatter å gjøre det tilgjengelige volumet som fisken kan svømme i mindre. Dette gjøres for eksempel ved å minske volumet i merden og på denne måten øke tettheten av fisk. Dette gjøres for eksempel for å konsentrere fisken i et område for behandling i merden, eller for å konsentrere fisken for overføring til brønnbåt med sugeslanger eller håv.

En brønnbåt har gjerne også en integrert metode for å trenge fisken når den skal lastes levende av båten igjen. Dette kan for eksempel være et skott som kan beveges gjennom brønnen i båten der fisken oppbevares. Dette skottet føres igjennom brønnen for å trenge fisken mot den delen av brønnen som fisken slippes ut fra.

Disse behandlingene påfører fisken stress, skader og mulig tap av slimlag. Slimlaget (mucosal epithelia) er påvist å være svært viktig for fiskens resistens til lus og patogener og tap av slimlag gjør fisken mer utsatt enn ved sårskader.

Vurdering av fiskehelse i oppdrettsindustrien i dag er primært basert på manuelle løsninger. Enten direkte ved opphåving av fisk og manuell inspeksjon og eventuell prøvetakning, eventuell ved hjelp av undervannskamera der bildene analyseres manuelt. Det er ikke etablert automatiske løsninger for analyse av fiskehelse eller løsninger som følger enkeltindivider over tid og ingen løsninger som sorterer ut syk fisk. Det finnes i dag ulike automatiske systemer for måling av biomasse, men disse har en feilmargin på ca 10%, og næringen etterspør sterkt løsninger som gir biomassemålinger med større nøyaktighet.

DK167641 beskriver et styre og ledesystem for fisk, hvor fisken svømmer gjennom et målecellearrangement og blir ledet videre i svømmende tilstand til et ønsket område avhengig av vekt og volum. Fisken ledes ved å enten åpne og lukke luker i synsfeltet til fisken eller ved hjelp av et svingbart rørarrangement.

NO331843 beskriver fremgangsmåte og system for gjenkjenning, behandling, sortering og dokumentering av levende fisk. Hovedhensikten med systemet er vaksinering av fisk og muligheten for å kunne styre vaksinasjonen, evt. sortere ut uønsket fisk før vaksinering. Systemet benytter bildegjenkjenning av fisk som transporteres på et transportbånd i forbindelse med vaksineringen.

Denne og andre anordninger og fremgangsmåter kan anvendes til å identifisere karakteristiske trekk ved fisken. I forbindelse med dette er det ofte et behov for å kunne skille fisk fra hverandre fysisk, for eksempel hvis man ønsker å skille syke fisk fra friske fisk, fisk med lav vekt ut i et separat område for oppforing, fisk med riktig slaktevekt kan tas ut for videre prosessering, osv.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning som på en effektiv og skånsom måte kan utsortere individuelle fisk.

Hensikten med oppfinnelsen oppnås ved hjelp av trekkene i patentkravene.

I en utførelse omfatter en anordning for å sortere ut fisk i en strøm av fisk et sorteringskammer med en inngangsåpning og minst to utgangsåpninger anordnet i hver sin ende langs en sorteringsretning av sorteringskammeret, minst en føringsanordning bevegbart anordnet i sorteringskammeret og tilpasset til å lede fisken til minst en av utgangsåpningene. Føringsanordningen er forbundet med en prosesseringsinnretning og føringsanordningen er tilpasset til å motta signaler fra prosesseringsinnretningen som gir informasjon om hvordan føringsanordningen skal beveges.

En strøm av fisk, dvs. flere fisk som kommer etter hverandre ledes inn mot sorteringsanordningen. Fisken kan komme tett etter hverandre eller med jevn eller ujevn avstand mellom seg. Inngangsåpningen er åpningen hvor fisken som skal sorteres kommer inn i sorteringskammeret. Fisken svømmer så i sorteringsretningen gjennom kammeret før den når en av utgangsåpningene. Hensikten med sorteringskammeret er å lede fisken til en ønsket utgangsåpning for videre behandling eller oppbevaring. Dette gjøres ved at føringsanordningen kan bevege seg i sideveis i forhold til fiskens svømmeretning, dvs. sorteringsretning, og dermed leder fisken mot den ønskede utgangsåpningen.

En eller flere utgangsåpninger kan være forbundet med et behandlingsområde for oppbevaring og behandling av fisk for sykdommer eller parasitter slik at fisk som sorteres ut midlertidig oppholder seg en annen lokasjon enn den andre fisken, f.eks. for lusebehandling, vaksinering, eller annen behandling for ulike sykdommer.

En eller flere utgangsåpninger kan også være forbundet med et separat område for oppbevaring av fisk av en spesiell størrelse. For eksempel kan all fisk over en viss størrelse sorteres ut til et eget område for levering til slakteri, mens mindre fisk får mer tid til å vokse.

Informasjon om hvilken utgangsåpning fisken skal ledes til finnes i prosesseringsinnretningen som sender signaler til føringsanordningen som deretter leder fisken til ønsket utgangsåpning. I noen tilfeller er ønsket utgangsåpning i direkte linje langs sorteringsretningen i kammeret, og føringsanordningen kan da eksempelvis holde seg i ro og la fisken svømme uforstyrret rett frem. I andre tilfeller kan ønsket utgangsåpning være anordnet sideveis forskjøvet i forhold til inngangsåpningen, og føringsanordningen vil da bevege seg sidelengs i forhold til fisken og skyve fisken med seg til den når en posisjon hvor den svømmer frem og ut av ønsket utgangsåpning.

I en utførelse omfatter sorteringsanordningen en overvåkningsinnretning for å overvåke fiskens ferd gjennom sorteringskammeret. Overvåkningsinnretningen er da forbundet til føringsanordningen og/eller prosesseringsinnretningen. En slik overvåkningsinnretning kan f.eks. være et kamera, fotoceller, el.

Overvåkningsinnretningen kan oppdage at fisken er uvillig til å svømme videre gjennom sorteringskammeret eller ut av utgangsåpningen, og kan sende signaler til føringsanordningen slik at denne gir fisken en «dytt». Alternativ eller i tillegg kan det anordnes en ytterligere anordning for å oppfordre fisken til å svømme videre slik som en plate eller ledeelement som er tilpasset til å forskyves i sorteringsinnretningen.

Overvåkningsinnretningen kan også være tilpasset til å registrere fiskens størrelse og tilpasse føringsanordningens bevegelser til hver enkelt fisk. Informasjon om fiskens størrelse eller art eller annen informasjon om fisken slik som svømmehastighet inn mot sorteringskammeret, kan også finnes i prosesseringsinnretningen som mottar informasjon fra andre innretninger. Denne informasjonen anvendes til å styre føringsanordningen slik at den er tilpasset til hver enkelt fisk som kommer inn i sorteringskammeret. Dette medfører at fisken ledes på en mest mulig skånsom måte, og medfører også økt sorteringseffektivitet. Eksempelvis vil små fisk oppdages og kunne skilles fra hverandre, hurtigsvømmende fisk vil kunne ledes raskere, etc.

I en utførelse omfatter føringsanordningen minst ett ledeelement som er tilpasset til å beveges på tvers av sorteringsretningen til sorteringskammeret. I denne utførelsen er utgangsåpningene anordnet ved siden av hverandre på tvers av sorteringsretningen, slik at en sideveis forskyvning av føringsanordningen leder fisken til riktig åpning.

Føringsanordningen kan omfatte minst en gjennomstrømningsåpning for mindre motstand fra vannet ved bevegelse.

I en utførelse omfatter føringsanordningen minst to ledeelementer anordnet parallelt til hverandre med en avstand mellom seg. Ledeelementene kan eksempelvis være langstrakte elementer med en glatt overflate. Ledeelementene kan være anordnet side-ved-side i parallell og utgjøre en gjerdeformet anordning. Antallet ledeelementer kan velges ut fra behovet, for eksempel i forhold til sorteringskammerets størrelse eller størrelse på fisken som skal sorteres. I en utførelse er ledeelementene rette stenger/ bjelker med en glatt overflate.

Ledeelementene kan være anordnet uavhengig av hverandre og tilpasset til å beveges individuelt på tvers av sorteringsretningen til sorteringskammeret, eller de kan ha en fast posisjon i forhold til hverandre. Når de er anordnet uavhengig av hverandre, kan de beveges på en slik måte som er mest skånsom og/eller effektiv for fisken i det enkelte tilfellet. Eksempelvis kan prosesseringsenheten omfatte informasjon om størrelsen på fisken, og antall ledeelementer som beveges og deres bevegelsesmønster kan tilpasses til denne størrelsen. Ledeelementene kan da omfavne fisken som skal sorteres ut på en bestemt måte og med en bestemt hastighet, slik at fisken ikke rekker å reagere og ”pile” forbi sorteringsenheten, men blir fanget og sortert ut. Dette medfører at hver fisk kan fanges opp og føres til ønsket åpning selv om det kommer flere fisk tett etter hverandre.

Føringsanordningen kan omfatte en eller flere motorer eller andre drivinnretninger forbundet med føringsanordningen for bevegelse av føringsanordningen og ledeelementene. Motoren/drivinnretningen kan være forbundet med prosesseringsanordningen og kan styres av prosesseringsanordningen basert på informasjonen om hvordan føringsanordningen skal beveges. I en utførelse omfatter motoren selv en styringsenhet som styrer motoren og som mottar signaler fra prosesseringsanordningen.

I en utførelse er prosesseringsinnretningen forbundet med en anordning for å registrere og overvåke helse og fysisk utvikling til fisk. En slik registreringsanordning kan omfatte en eller flere avbildningsanordninger tilpasset for å avbilde et registreringsområde, en dataprosessor og en ledeanordning for å lede fisk gjennom registreringsområdet. Dataprosessoren er tilpasset for å analysere bilder fra avbildningsanordningen og identifisere kjennetegn på fisken som befinner seg i registreringsområdet hvor kjennetegnene karakteriserer helsetilstand for fisken og individ. Kjennetegnene kan lagres i en minneenhet.

Avbildningsanordningen er en anordning som tar bilde av registreringsområdet og dermed eventuelle fisk som befinner seg i registreringsområdet. Ved å la fisk som ønskes overvåket passere gjennom registreringsområdet, registreres dermed bilder av fisken. Avbildningsanordningen kan omfatte ett eller flere kameraer eller andre billedsensorer beregnet på å avbilde elektromagnetiske bølger av ønsket bølgelengde. Dette kan være røntgenstråler, ultrafiolett lys, synlig lys, infrarødt lys, mikrobølger etc. Ved bruk av flere sensorer/kameraer kan man få en flerdimensjonal avbildning av fisken.

Registreringsområdet er i en utførelse utformet slik at det er hovedsakelig dekket av avbildningsanordningens synsfelt slik at ikke fisk kan passere forbi uten å bli avbildet. På denne måten sikrer man at man får en fullstendig registrering av den fisken som ønskes overvåket og registrert. Registreringsområdet er i de fleste tilfeller helt eller delvis lokalisert under vann. Fisken kan dermed svømme fritt gjennom registreringsområdet og registreringen blir dermed så stressfri som mulig for fisken.

Ledeanordningen er en anordning som forårsaker at fisken passerer gjennom registreringsområdet. Dette kan f.eks. være en pumpe, sugeslange, eller annen sugeinnretning, eller en innretning som skyver fisken mot og gjennom registreringsområdet. Dette gjøres tradisjonelt når fisk skal overføres fra en merd til en annen lokalisering, en prosess som kalles trengning. Andre ledeanordninger kan omfatte et lokkemiddel anordnet på den ene siden av registreringsområdet og en skjermingsanordning for å hindre fisken i å nå lokkemiddelet uten å passere registreringsområdet. Lokkemiddelet kan f.eks. være lys eller åte, eller det kan være i form av en såkalt «lusesnorkel», dvs. en kanal som fører opp til vannoverflaten hvor fisken svømmer opp for å få luft. I en utførelse benyttes en føringsanordning som beskrevet i dette dokumentet også som ledeanordning for å føre fisken gjennom registreringsområdet.

En dataprosessor analyserer bildene fra avbildningsanordningen og analyserer kjennetegn i bildene av fisken slik som kroppsmål, geometri, pigmentering, farge, tilstand til slimlag, skader og/eller andre kjennetegn som er karakteristiske for helsetilstand, individgjenkjenning eller fysisk utvikling. Ett eller flere av kjennetegnene benyttes til å identifisere enkeltindivider, og hvert enkeltindivid lagres i registeret i minneenheten. Øvrige kjennetegn registreres i samme register knyttet til sitt individ.

Minneenheten er en enhet som er i stand til å lagre data. I mange utførelser vil minneenheten være fysisk forbundet til dataprosessoren, men den kan også være trådløst forbundet til dataprosessoren, enten på samme lokasjon, på et fjerntliggende sted eller i form av en såkalt skylagringsløsning.

Dataprosessoren kan i en utførelse også være tilpasset for å beregne biomassen til en gruppe fisk. Basert på eksempelvis kroppsmål, kan massen til et individ beregnes, og hvis alle individer er registrert, kan biomassen til hele gruppen fisk beregnes. Hvis registreringen og overvåkningen av helse og fysisk utvikling til levende fisk skal gjøres i en oppdrettsmerd eller annen begrenset mengde fisk, kan i enkelte utførelser et utvalg fisk registreres og massen beregnes, for så å ekstrapolere disse massedataene for å estimere biomassen for hele mengden fisk.

På et senere tidspunkt kan registreringen av fisk som beskrevet over repeteres for å kunne analysere utviklingen til fisken. Kjennetegnene som karakteriserer helsetilstand sammenlignes med kjennetegn for samme individ for minst en tidligere registrering og sammenligningen av kjennetegn benyttes til å analysere fiskens utvikling. Eksempler på dette er utvikling på individuelle sår på enkeltindivider, avdekking av anemi på et enkeltindivid, f.eks. basert på avvik fra forventet vekst basert på data fra tidligere målinger, men som allikevel har en momentant observerbar vekt innenfor normalen i populasjonen, registrering av økt antall parasitter på fisken, etc.

Dataprosessoren i registreringsanordningen kan være forbundet med prosesseringsinnretningen i sorteringsanordningen, eller dette kan være samme enhet. De registrerte data fra registreringsanordningen benyttes for å bestemme optimal bevegelse av føringsanordningen og signaler som representerer dette sendes til føringsanordningen.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer detaljert ved hjelp av eksempler og med henvisning til de medfølgende figurene.

Figur 1 viser et eksempel på en utførelse av oppfinnelsen.

Figur 2 viser skjematisk en utførelse av en føringsanordning.

Figur 3 viser eksempel på en utførelse av oppfinnelsen anvendt i en oppdrettsmerd med lusesnorkel.

Figur 4 viser skjematisk utførelsen i figur 3.

Figur 1 viser et eksempel på en anordning for å sortere ut fisk i en strøm av fisk 10 som omfatter et sorteringskammer 14 med en inngangsåpning 11 anordnet i en ende og minst to utgangsåpninger 12, 13 anordnet i en motstående ende av sorteringskammeret 14 langs en sorteringsretning. En føringsanordning 15 er bevegbart anordnet i sorteringskammeret 14. Føringsanordningen er forbundet med en prosesseringsinnretning 16 og føringsanordningen er tilpasset til å motta signaler fra prosesseringsinnretningen som gir informasjon om hvordan føringsanordningen 15 skal beveges. Føringsanordningen 15 omfatter i dette eksempelet flere ledeelementer 17 som kan bevege seg på tvers av sorteringskammeret og er tilpasset til å lede fisken til en av utgangsåpningene 12, 13. Ledeelementene er anordnet i flere parallelle rader som er forbundet til et endeløst transportbånd. En motor er forbundet med transportbåndet og trekker transportbåndet rundt i henhold til signalene fra prosesseringsinnretningen 16. Ledeelementene omfavner fisken som skal sorteres ut på en bestemt måte og med en bestemt hastighet, slik at fisken ikke rekker å reagere og ”pile” forbi sorteringsenheten, men blir fanget og sortert ut.

Fisken som kommer inn gjennom inngangsåpningen 11 kan f.eks. komme fra en registreringsanordning hvor informasjon om den individuelle fisken er registrert. Denne informasjonen benyttes av prosesseringsinnretningen til å avgjøre hvilken utgangsåpning fisken skal ledes til. Basert på denne informasjonen styres ledeelementene 17 til føringsanordningen 15 på en slik måte at fisken på en skånsom måte ledes mot den ønskede utgangsåpningen. Ledeelementene kan enten styres til å stå i ro og la fisken svømme rett frem, eller kan forskyves sideveis, dvs. på tvers av sorteringsretningen, og dermed forflytte fisken sideveis. I eksempelet i figuren er ledeelementene på vei til å lede fisken mot utgangsåpningen 12, idet ledeelementene nær fiskens hode- og haleparti beveger seg noe raskere enn ledeelementene ved fiskens midtparti slik at fisken omfavnes og det hindres at fisken foran og bak fanges av føringsanordningen.

Figur 2 viser skjematisk en utførelse av føringsinnretningen, for eksempel for bruk i eksempelet i figur 1. Føringsanordningen 20 omfatter ledeelementer 25 anordnet i flere parallelle rader som er forbundet til et endeløst transportbånd 27. En motor er forbundet med hjul 29 som driver transportbåndet rundt i henhold til signalene fra prosesseringsinnretningen. I figur 2b er hvert ledeelement 25 forbundet med separate bånd 27, med en avstand 28, og hvor de separate båndene kan drives individuelt, noe som gir mulighet for å følge fiskens form og la ledeelementene 25 fungere som en slags håv. Dette er skånsomt for fisken og fører til mindre stress, samtidig som det kan hindre at en etterfølgende fisk blir fanget av føringselementene og ført til feil utgangsåpning. I figur 2c er hvert ledeelement 25 forbundet med et felles transportbånd og ledeelementene utgjør en fast vegg som forskyver fisken. I en utførelse med to utgangsåpninger er eksempelet i figur 2 med tre parallelle rader med leddelementer hensiktsmessig. I en utgangsposisjon er en rekke med ledeelementer anordnet sentralt på oversiden av transportbåndet 27 og deler da sorteringskammeret i to. Hvis fisken skal ledes til en utgangsåpning som ligger direkte overfor inngangsåpningen, står føringsanordningen i ro og fisken svømmer rett frem til riktig utgangsåpning. Hvis fisken skal ledes til utgangsåpningen som ligger sideveis forskjøvet i forhold til inngangsåpningen, roterer transportbåndet 27 slik at ledeelementene forflyttes og skyver fisken sideveis i sorteringskammeret.

Figur 3 viser eksempel på en utførelse av oppfinnelsen anvendt i et system i en oppdrettsmerd med lusesnorkel. Fisken søker i dette systemet oppover i lusesnorkelen 39 og ledes inn i en anordning 36 for å registrere og overvåke helse og fysisk utvikling til fisken. Registreringsanordningen omfatter et registreringsområde 37, en dataprosessor og en ledeanordning for å lede fisk gjennom registreringsområdet. En eller flere avbildningsanordninger avbilder registreringsområdet og en dataprosessor analyserer bilder fra avbildningsanordningen og identifiserer kjennetegn på fisken som befinner seg i registreringsområdet. Fisken svømmer så fra registreringsområdet gjennom inngangsåpningen til sorteringskammeret 30. I sorteringskammeret styres føringsanordningen 35 slik at fisken føres til ønsket utgangsåpning. Hver utgangsåpning leder fisken til et ønsket område for videre prosessering, som f.eks. sykdomsbehandling, slakting, oppbevaring for videre vekst, etc.

Figur 4 viser skjematisk en oppdrettsmerd med en lusesnorkel 41. Fisken holdes i kammer 40 og presses dermed til å oppholde seg under 8-10 meters dyp for å unngå lakselus og andre parasitter som hovedsakelig oppholder seg i de øvre lag av vannet. Laks har en åpen svømmeblære som må etterfylles med luft hver 7-14 dager. Fisken vil da søke opp mot overflaten som den har tilgang til gjennom en indre tube i merden, som benevnes lusesnorkel 41. Denne sykliske vandringen opp til overflaten kan utnyttes til å lede 43 fisk gjennom en fiskehelseskanner 42. Fisken kan fritt vandre ned igjen gjennom en ruseanordning i snorkelen. I tilknytning til en slik oppdrettsmerd, kan det benyttes en sorteringsanordning slik som beskrevet i forbindelse med figur 3.