SE9804384A0 - Förfarande och anordning för att effektivisera produktion av odlade djurarter, i synnerhet fisk vid fiskodlingar - Google Patents

Abstract

7 SAMMANDRAG FOreliggande uppfinning avser ett forfarande och en anordning for att effelctivisera produktionen av odlade djurarter, i synnerhet fisk vid fiskodlingar, dar automatisk utfodring sker med darfOr avsedda anordningar (1). FOrfarandet kannetecknas av att foder som faller ned under vattenytan registreras av en kameraenhet (2a), att registreringen utOderas och viktas i fOrhallande till lagrad informationoch att utfothingsanordningen (1) styrs och regleras utifran registreringsresultatet. Anordningen är kannetecknad av en kameraenhet (2a) som registrerar under 10 vattenytan nedfallande foder, en enhet som utvarderar och viktar registreringen i forhallande till lagrad information och en enhet som utifran registreringsresultatet avger styr- och reglersignaler till utfodringsanordningen (1).

Description

7 SAMMANDRAG FOreliggande uppfinning avser ett forfarande och en anordning for att effelctivisera produktionen av odlade djurarter, i synnerhet fisk vid fiskodlingar, dar automatisk utfodring sker med darfOr avsedda anordningar (1).

FOrfarandet kannetecknas av att foder som faller ned under vattenytan registreras av en kameraenhet (2a), att registreringen utOderas och viktas i fOrhallande till lagrad informationoch att utfothingsanordningen (1) styrs och regleras utifran registreringsresultatet.

Anordningen är kannetecknad av en kameraenhet (2a) som registrerar under 10 vattenytan nedfallande foder, en enhet som utvarderar och viktar registreringen i forhallande till lagrad information och en enhet som utifran registreringsresultatet avger styr- och reglersignaler till utfodringsanordningen (1).

(Se figur 1.) 1 FOreliggande uppfinning avser eft forfarande och en anordning fOr att effektivisera produlction av odlade djurarter, i synnerhet fisk vid fiskodlingar.

I fiskodlingar styrs och kontrolleras fiskproduktionen i huvudsak genom reglering av den mangd foder som tilldelas fisken samt genom periodvis iterkommande matningar av MON fiskens storlek och vikt. Dessa matningar sker oftast manuellt och ibland gars bara en visuell uppskatWg byggd pi erfarenhet.

Vanligen sker utfodringen med automatiska utfodringsanordningar som i huvudsak innefattar en foderbehillare till vilken ar ansluten en utmatningsanordning och en spridningsanordning som fOrdelar fodret pi vattenytan. Styrt av en datorenhet sker utfodring vid bestamda tider pi dygnet varvid en viss pi thrhand bestamd mangd foder sprids ut pi vattenytan. Utfodringstider och mangden foder ar givna pi basis av teoretiska berakningsformler lagrade i datorenheten samt samlad kunskap i form av givna parametrar som ar ett resultat av studier och forslcning pi omridet. Fisk i en fiskodling ater normalt huvuddelen av sift foder vid vattenytan. Nar fisken ar matt slutar den ata av fodret varvid det kvarvarande foderoverskottet absorberar vatten, blir tyngre och slutligen sjunker mot bottnen.

For att undvika att fisken fir fOr lite mat ar det latt hant att fiskodlaren som ren sakerhetsitgard Overdoserar foderutmatningen. Foderspillet blir i langden kostsamt och kan dessutom fOrsamra vattnets lcvalitet och darigenom ocksi fiskens levnadsvillkor, vilket i sin tur resulterar i forsamrad tillvaxt. Vid andra tillfallen ater fiskarna upp alit foder men ar fortfarande hungriga. Studier har visat att ett optimalt produktionsutbyte erhills om utfodringen motsvarar exakt den mangd foder som fisken momentant kraver. En onskan har lange varit att styra utfodringen pi ett sidant satt att data optimala produktionsutbyte erhills.

Olika forsOk har gjorts for att styra utfodringen i fOrhillande till den fodermangd som momentant kravs och ett sidant system ar exempelvis kant frin WO 97/19587. Detta system innefattar en styrenhet i form av en dator som stir i fOrbindelse med en avkanningsenhet for detektering av foderpartiklar passerande genom ett begransat provtagningsomride, varvid pi basis av denna information den momentana tillfOrseln av foder kan regleras. Nar utfodring inte sker befinner sig avkanningsenheten i ett icke aktivt lage.

Det finns aven en onskan att periodvis kontrollera fisktillvaxten fOr att faststalla cm fisken foljer de satta tillvaxtmilen. Vanligen registreras fisktillvaxten genom att fiskar slumpvis hivas upp ur fiskodlingen och att dessa infingade fiskar mats och vags manuellt. Det ar emellertid Onskvart att i mOjligaste min undvika all manuell hantering di detta innebar ett fOr fisken stOrande stressmoment som inverkar negativt pi fisktillvaxten. Dessutom ar allt 2 manuellt arbete kostsamt och har nackdelen an fiskodlingen inte kan kontrolleras pi avstand via sa kallad fjarrstyrning eller fjarrovervakning Forsok har gjorts fOr att automatisera denna tillvaxtkontroll och tillata att arbetsmomenten styrs pa distans. Fran GB, A 2 087 550 är det kdin en apparat for automatisk berOringsfri matning av volym och vikt hoisk. Anordningen har en speciell matzon genom vilken den fisk vars vikt skall matas passerar. I matzonen är ljuskansliga matorgan anordnade fran vilka erhalls ett matvarde i form av en elektrisk utsignal som kan anvandas for faststillande av fiskens volym och vikt.

Dessa tva kanda anordningar är var fOr sig relativt komplicerande, kostsamma och utrymmeskravande. Det har sedan ldnge funnits Onskemal om alt ytterligare kunna forenkla och kostnadsminimera stymingen av utfodringen och registreringen av fislctillvdxten och thinned effelctivisera produktionen. Ett huvudandamal med fbreliggande uppfinning dr att astadkomma ett tbrfarande som fOrverkligar dessa Onskemal. Ett annat andamil med uppfinningen är att astadkomma en anordning for genomforande av forfarandet.

Dessa andamal uppnis genom an forfarandet och anordningen har erhallit de i patentkraven angivna sardragen och kannetecknen. Andra sardrag och fbrdelar med uppfinningen framgar av fbljande beskrivning av ett utforingsexempel med hanvisning till de bifogade ritningarna pa vilka fig. 1 mycket schematiskt askadliggar den princip som ligger till gnmd for foreliggande uppfmning, fig. 2 visar ett utfbrande av uppfinningen for styming av foderutmatningen och registrering av fisktillvaxten med samma anordning.

Uppfinningen kommer an framga tydligare av den hdr nedan fbljande beskrivningen tillsammans med bifogade ritningar, som visar ett utforingsexempel av en anordning for genomfbrande av fbrfarandet enligt uppfinningen.

I figurema visas en fiskodlingsanlaggning som innefattar ett fiskodlingsutrymme och en anordning for an effektivisera produktionen av odlade djurarter enligt uppfinningen.

Det utrymme i vilket fisken lever och odlas är inte narmare utritat eller beslcrivet. Anvandandet av fbreliggande anordning paverkas eller begransas inte av odlingsutrymmets konstruktion. Det kan vara fragan om bassingkonstruktioner eller annan behallare, nalkassar placerade i hay eller sjO, friodling i sjoar med kontrollerat till- och frinflOde av vattnet eller 30 nfigon annan forekommande begransning av fiskarnas utrymme.

Effektiviseringsanordningen enligt uppfinningen innefattar en automatisk foderutmatningsanordning 1. Denna automatiska foderutmatningsanordning beskrivs inte heller narmare di dess konstruktion och funktion redan dr kind och inte dr %remit for uppfinningen. De fiesta utfodringsanordningar innefattar dock en foderbehallare, en 3 frammatningsanordning, en foderspridare och styr- och regleranordningar och dr anslutna till en dator- eller mikroprocessorenhet.

Effektiviseringsanordningen innefattar vidare en registreringsanordning 2, en dator/milcroprocessorenhet 3 som i sin tur innefattar en bildbehandlingesenhet, en informationshantering/behandlingsenhet, en beralcningsenhgt, en minnesenhet, en styrenhet och en reglerenhet (ingen av dessa enheter är visade i figuren), fOrbindelselankar 4 och slutligen ocksa en tillvaxtregistreringsanordning Registreringsanordningen 2 ska registrera och detektera nedfallande fOremal i odlingsutrymmet och innefattar en kameraenhet 2a. Denna kameraenhet 2a dr placerad vid vattnets yta, eller pa ett forutbestamt djup. Kameraenheten 2a at forslagsvis placerad vid en upphangningsanordning 2b som hiller den i rat lige oavsett vader och vind. Kameraenheten 2a och/eller upphangningsanordningen 2b kan vara foranlcrad vid en flytande anordning som placeras i vattnet eller monterad vid nagon annan anordning. Kameraenheten 2a innefattar med fordel en ccd-kamera som got en digital bildregistrering_ Den information som utlases ur de digitala bilderna kan sedan behandlas, bearbetas, jamfOras och lagras med hjalp av datorer/milcroprocessorer 3 och dari ingiende enheter.

Registreringsanordningen 2 ska narmare bestamt registrera och deteictera nedfallande foder och denna registrering ska sedan styra och reglera den automatiska foderutmatningen. I vattnet kan det naturligtvis falla ned andra saker an foder. Det kan vara exkrement frail fiskar, fron och bar, levande och dock fiskar och andra djur, med mera. I och med att bildregistreringen är digital kan bildbehandlingen innefatta automatisk kontroll och jamfOrelse av bilden och den information den ger i forhallande till lagrade bilder, lagrad information och lagrade varden och dartill hOrande berakningar. Det kan vara det nedfallande objektets hastighet, storlek, antaVtidsenhet eller fagot annat matbart och jamforbart som resulterar i aft det nedfallande fOremilet bestams vara just foder. Om registreringen beclOms svara mot de uppsatta fOrutsattningarna och kraven gar en styrsignal till den automatiska foderutmatningsanordningen 1 dar foderutmatningen helt eller delvis avbryts. Datorenheten 3 Ian naturligtvis sta i kontakt med andra anordningar eller enheter sa aft det at mOjligt aft kontinuerligt fdrandra forutsattningarna eller aft med hjdlp av insamlad och lagrad information frail till exempel andra odlingsutrymmen eller resultat av forskning bygga upp mer eller mindre sjalvinstruerande system.

Kameraenheten 2a ska som sagt registrera nedfallande foder. FOr aft erhalla en registrerbar kontrast mellan foderpartiklarna och det omgivande vattnet placeras kameraenheten 2a pa sa satt aft linsen riktas nedit fran ytan. Foderpartiklarna reflekterar di 4 det ljus som kommer frin ytan samtidigt som vattnet upplevs som en kompalct och mark bakgrund. Kameraenheten 2a stars inte heller av reflektioner vid vattenytan. Beroende pa valet av kamera kan naturligtvis annan riktning av linsen ge ett tillfarlitligt resultat. Kameraenheten 2a är med fat-del placerad ett stycke under vattenytan far att 5 ytterligve forbattra kontrastverkan, men ocksi far att minska startling av kamerautrustningen frin naturfenomen av olika slag, till exempel regn och blist.open starsta orsaken till att kameran 2a placeras en bit ned är dock att detta kravs for att foderregistreringen ska blir en sker indikering pi att det nedfallande fodret beror pa att fiskama är matta. Fiskar ater vid ytan men simmar naturligtvis runt och rangar upp foder som befinner sig vid ytans narhet ocksi. Nedfallande foder pi ett visst djup kan dock anses vara ett tydligt tecken pi att fiskama har slutat ata.

Som alla kameror behaver aven en ccd-kamera ljus far att fimgera. Ljus är tyvarr en bristvara i vatten. Dagsljuset tranger ned en bit under ytan, men om man efterstravar en saker indikering enligt resonemanget ovan si miste omridet runt kameran belysas far att det ska ske en tillforlitlig bildregistrering. En ccd-kameras kanslighet är som storst i ljusspektrat tiara det infrarada. Forskning visar att fiskar stars minst av ljus inom det rada ljusspektrat. Det är darfor lampligt att placera en ljusanordning 2c som avger rOtt ljus vid kameran 2a och fat-se kameran 2a med ett radfilter. Resultatet blir da att man erhaller en tillforlitlig bildregistrering samtidigt som fiskarnas milja inte paverkas namnvart.

FOr att pa ett enkek satt fblja upp fiskens tillvaxt och darmed erhilla fler parametrar som kan effelctivisera produktionen är kameraenheten 2a som filth& registreringsanordningen 2 kompletterad med ytterligare en kameraenhet 5a som di utgar en del av tillvaxtregistreringsanordningen 5. Derma andra kameraenhet 5a kan enkelt vara monterad samma upphangningsanordning som den forsta kameraenheten 2a, eller sa kan den vara placerad i arbetslage pa nigot annat lampligt satt. De tva kameroma 2a och 5a placeras i rat vinkel i farhallande till varandra och de samarbetar under den tid som inget utfodring sker. Nar en fisk befinner sig i rat lage vid kameroma 2a och 5a sker en bildregistrering. Kameroma 2a och 5a avlaser det tredimensionella utseendet pi faremilet och om det stammer med lagrad information sparas bilden och den information som den ger. Kameroma 2a och 5a tar digitala bilder samtidigt frin tvi olika hall och genom en digital bildhantering erhills och registreras matvarden pi fiskens langd, hajd och bredd. Utifran dessa varden och med hjalp av berakningsmodeller sker en uppskattning av fiskens volym och med information om olika fiskarters densitet beraknas fiskens vikt.

Berakningarna gars ett antal ginger pa olika fiskar for att utgera ett statistiskt underlag. Berakningarna ger givetvis inte en korrekt viktsuppgift fer den enskilda fisken, men de ger en viktsuppskattning sä att den genomsnittliga fiskens tillvaxt kan kontrolleras. Den information som fas via kameroma kan paverka den fortsatta utfodringen eller resultera i andra styr-, reg,ler- och/elkr informationssignaler, som till exempel information om att fisken har uppnitt den Onskade slutvilcten.

For att pa avstand mejliggera bade styrning av utfodringen och kontroll av tillvaxten vid fiskodlingar has det hittills eifordrats en kombination av var och en av de bida tidigare namnda kanda anordningama vilket blir bade dyrbart och skrymmande. Med foreliggande anordning reduceras bide kostnaden och utrymmeskravet di anordningen ger det mejligt att med en enkel utrustning klara bade styrning och kontroll.

Denna styr- och kontrollanordning anvander sig ants& i huvudsak av bara tva kameraenheter 2a och 5a placerade i vattnet. Registreringen av nedfallande foder sker med den ena kameraenheten 2a. RegistreringsomrAdet begransas inte pa nagot satt utan 15 registreringen sker med kameraenheten 2a fritt placerad i vattnet med linsen rilctad neat.

Kameraenheten 2a kompletteras med ytterligare en kameraenhet 5a som ocksa är fritt placerad i vattnet. Tillsammans registrerar de tva kameraenhetema den fisk som slumpmassigt passerar anordningen. Anordningen tvingar inte in fisken i nagot tringt utrymme eller i nagon for fisken frammande del av vattenutrymmet sisom sker i de kanda anordningar som finns for detta andamal. Detta has varit ett problem di denna tvangsplacering kan orsaka stress hos fiskarna. Kameroma paverkar helt enkelt fiskarnas milje sA lite som det bara as mejligt och fiskama kan ata, vaxa och simma helt ostorda vilket, tillsamrnans med god styrning av utfodringen, medfOr god tillvaxt.

Naturligtvis kan styr- och kontrollanordningen innefatta ytterligare enheter med specifika uppgifter och hela anordningen, eller dess olika delar, kan vara kopplad till informationspaneler, dataskarmar eller liknande. Informationen kan skickas vidare till mottagningscentraler placerade pa annat hall. Inforrnationen kan aven anvandas for styrning och reglering av andra onskvarda fimktioner vid en fiskodling. Nar fisken till exempel har ran en viss storlek/vikt kan en automatisk slussning ske till ett nytt odlingsutrymme eller populationen kan omdisponeras pa nagot annat satt. Om man driver automatiseringen riktigt lingt skulle fiskodlingen under perioder kunna vara obemannad och de parametrar som Onskas andras kan kontrolleras via olika uppkopplingssystem.

Claims (7)

6 PATENTKRAV

1. FOrfarande thr att effektivisera produktion av odlade djurarter, i synnerhet fisk vid fiskodlingar, dar automatisk utfodring sker med darfcir avsedda anordningar (1) kannetec k nat a v att foder som faller ned under vattenytan registreras av en kameraenhet (2a), att registreringen utvarderas och viktas i forhfillande till lagrad information och att utfodringsanordningen (1) sty; och regleras utifran registreringsresultatet.

2. Forfarande enligt patentkrav 1 k annet eck n ata v att djurens tredimensionella utseende registreras av kameraenheten (2a) tillsammans med en andra kameraenhet (5a) och att registreringen omvandlas till uppgifter avseende djurens volym och vidare till djurens vikt,

3. Anordning fOr att effelctivisera produktion av odlade djurarter, i synnerhet fisk vid fiskodlingar, dar automatisk utfodring sker med darfOr avsedda anordningar (1) kann et e c kn ad a v en kameraenhet (2a) som registrerar under vattenytan nedfallande foder, en enhet som utvarderar och viktar registreringen i fOrhallande till lagrad information och en enhet som utifran registreringsresultatet vidarefOrmedlar styr- och reglersignaler till utfodringsanordningen (1).

4. Anordning enligt patentkrav 3 kannetecknad av att kameraenheten (2a) innefattar en ccd-kamera.

5. Anordning enligt nagot av patentkraven 3 och 4 kann et ec knad av att den 20 innefattar en ljusanordning som avger ett rOtt ljus och att kameraenheten (2a) dr fOrsedd med ett rOdfilter.

6. Anordning enlist nagot av patentkraven 3-5 kanneteckn ad av en andra kameraenhet (5a), som tillsammans med den thrsta kameraenheten (2a) registrerar djurens tredimensionella utseende, och en enhet som omvandlar registreringen till uppgifter avseende djurens volym och vidare till djurens vikt.

7. Anordning enligt nagot av patentkraven 3-6 kannet e ckn a d av att de utvarderande, viktande, vidarefOrmedlande, styrande, reglerande eller omvandlande enheterna innefattas i en dator/mikroprocessor (3). 1/1