Tehniski līdzekļi roņu radīto zaudējumu mazināšanai

Humānākais risinājums roņu nodarītā posta mazināšanai zvejniekiem ir speciālu atbaidīšanas ierīču izvietošana pie tīkliem. Kāds ir to  darbības princips un piedāvājums tirgū? Latvijā izveidots savs šādas iekārtas prototips. Par to informē projekta īstenotāji Māris Zeltiņš, Dmitrijs Pikuļins, Artūrs Āboltiņš, Māris Tērauds un  Juris Grizāns.

Risinājumus gan zivju loma aizsardzībai, gan roņu pasargāšanai no iekļūšanas tīkla slazdā piedāvā vismaz desmit firmas.

Industrijas piedāvājums

Roņu atbaidīšanai ražotās iekārtas var iedalīt divās klasēs:

1. Stacionāras iekārtas zivju fermu aizsardzībai. Vadības un barošanas bloku instalē krastā vai uz noenkurotas konstrukcijas, bet vienu vai vairākus skaļruņus pietiekami garos kabeļos iegremdē ūdenī. Barošanu var saņemt no krasta pa kabeli vai arī no regulāri nomaināma akumulatora.

Šādus risinājumus piedāvā, piemēram, Lofitec iekārta Seal Scarer; Ace Aquatec iekārta Universal Scrammer 3 un citi.

Latvijas piekrastē stacionāru zivju aploku nav. Daugavgrīvas zvejnieki ir izmēģinājuši Lofitec iekārtu, kas uzstādīta uz plosta kopā ar saules baterijas paneli, akumulatoru un tā uzlādes ierīci. Par pašu iekārtu sūdzību neesot, taču plosts esot pārāk nestabils, – tas esot dažas reizes apgāzies.  Turklāt saules panelis nespēj nodrošināt ierīces barošanu, tāpēc regulāri jāmaina akumulators (tas jūrā prasa izcilu veiklību) vai arī jāvelk plosts  krastā akumulatora uzlādei.

2. Kompaktas iekārtas, kas piestiprināmas tieši tīklam. Šādus risinājumus piedāvā, piemēram, Fishtek Marine iekārta Banana Pinger; Future Oceans iekārta Netguard un citi. Ierīces paredzētas galvenokārt delfīnu atbaidīšanai vai apmulsināšanai, bet roņiem šo iekārtu radītā skaņa izraisīs tikai īslaicīgu apmulsumu. Šīs iekārtas ir nelielas (līdz 20 cm gari cilindri ar 5 cm diametru), ar maināmu bateriju un nelielu darbības attālumu. Tās piesien pie tīkla ik pēc 50–100 m, un to darba laiks atbilst aptuveni vienai zvejas reizei. Pirms nākamās tīkla iemešanas baterijas ir jānomaina.

Piekrastes zvejā tīklus izceļ krietni retāk, tāpēc šis risinājums nederētu arī tad, ja iekārtas radītā skaņa atbaidītu roņus.

Projektā “Paplašinātās funkcionalitātes lieljaudas zemūdens akustiskā raidītāja izstrāde roņu nodarīto postījumu samazināšanai Latvijas piekrastes zvejā” (Nr. 16-00-F01101-000001) RTU ETF pētnieki radīja prototipu iekārtai, kam piemīt labākais no abiem risinājumiem – gan pietiekama izstarotās skaņas jauda un darbības ilgums, gan pietiekami mazi izmēri un svars.Latvija izstrādā savu prototipu

Darbības princips

Ievadā pieminēto iekārtu darbības princips ir spēcīgas skaņas izstarošana ar ūdenī iegremdētu īpašu skaļruni. Atšķiras tikai nianses – skaņas signāla veids un tās izstarošanas biežums.

Pasaulē veiktie pētījumi liecina, ka zivis nedzird skaņu ar frekvenci virs 4...6 kHz. Par to pārliecinājāmies arī paši Tomes zivjaudzētavā. Roņu dzirde aptuveni atbilst cilvēka dzirdei, uztverot skaņu līdz pat 20 kHz. Tātad ierīces izstarotās skaņas frekvencei jābūt robežās 7...20 kHz.  Taču projekta laikā nonācām pie vēl vairākiem secinājumiem.

1. Pie ilgstoši atkārtotas vienveidīgas skaņas roņi var pierast. Tātad skaņas frekvencei un intensitātei, kā arī izstarošanas ilgumam un pauzēm jābūt mainīgām. Nepārtrauktu skaņu var atļauties tikai iekārtās ar stacionāru barošanu.

2. Lai cik sarežģītas formas skaņas signāls tiek veidots, tas nedrīkst saturēt vienlaikus vairāku frekvenču skaņas. Pastiprinātāja, skaļruņa un arī vides nelinearitāšu dēļ veidojas kombināciju frekvences, kas var būt gan augstākas, gan zemākas. Piemēram, ja skaņa satur līdzīgas amplitūdas 10 kHz un 12 kHz toņus, iespējama arī minēto nelinearitāšu dēļ radusies 12–10 = 2 kHz frekvences skaņa, kas jau būs zivīm sadzirdama un atbaidīs tās. Šī iemesla dēļ neder arī t. s. trokšņveida signāli. Atliek izstarot skaņu ar vienu frekvenci un to mainīt pēc gadījuma rakstura un pietiekami lēni.

3. Zemūdens skaļruņi kvalitātes ziņā tālu atpaliek no mums ierastajām skaņu iekārtām galvenokārt frekvenču līknes nevienmērīguma dēļ. Tāpēc iepriekš jāizpēta skaļruņi un jādarbojas frekvenču joslās, kurās tie izstaro pietiekami efektīvi. Tas ietaupīs gan iekārtas patērēto enerģiju, gan efektīvāk atbaidīs roņus.

4. Veikti pētījumi par roņu skaņas uztveri un noteikti aptuveni skaņas spiediena līmeņi, kas neatbaida, atbaida un vēl neizraisa neatgriezeniskas sekas, kā arī līmenis, kas roni padara kurlu. Protams, padarīt roni kurlu nebūs nedz humāni, nedz lietderīgi, jo uz to vairs neiedarbosies iekārtas skaņa. Par šo lietu var neuztraukties, ja iekārta skaņas impulsus izstaro pietiekami bieži.  Līdzīgi kā gaisā, arī ūdenī skaņas spiediens samazinās, attālinoties no skaļruņa. Ronis, peldot iekārtas virzienā, sākumā sadzird kaut ko klusu, tad jau skaļāku, bet vēl ne atbaidošu. Saglabājot virzienu, drīz sekos jau atbaidoša skaļuma un pēc tam arī apdullinoši skaļi skaņas impulsi.  Pauzēm starp skaņas impulsiem jābūt tik īsām, lai ronis, tuvojoties ar maksimālo ātrumu, divus sekojošus skaņas impulsus uztver pieļaujamā skaļumā. Citiem vārdiem – paspēj nobīties, pirms kļūst kurls.

5. Nozīme ir arī tam, kā ieslēdz un izslēdz skaņu: vai uzreiz sasniedzot maksimālo skaļumu, vai arī pakāpeniski. Vairums vidēja vecuma cilvēku vairs nedzird 16 kHz un augstākas frekvences skaņas. Ja šādu skaņu ieslēdz un izslēdz ļoti ātri (uzreiz sasniedzot pilnu skaļumu), tad ir skaidri sadzirdami knakšķi ieslēgšanas un izslēgšanas brīdī. Lai to pašu nesaklausītu zivis, katrā izstarotā skaņas impulsā skaļumam jāpieaug un jāsamazinās pietiekami lēni. 

Iekārtas barošana

Viens no risinājumiem ir iekārta, kuras elektroniskā daļa atrastos krastā, saņemot barošanu no 230 V tīkla. Jūrā tiktu iegremdēts tikai skaļrunis, ko ar telpu vai konteineru krastā savienotu kabelis.  Pat ar 500 m garu kabeli sistēma izmaksātu lētāk nekā autonoma. Diemžēl šāds risinājums derētu tikai dažiem zvejniekiem, kam jūras krastā ir kāda būve.

Autonomai, jūrā noenkurotai iekārtai, varētu noderēt saules panelis un/vai vēja ģenerators.  Diemžēl aprēķini liecina, lai nodrošinātu nepārtrauktu iekārtas darbu visu diennakti (ar vidējo starotāja jaudu 10 W), pat saulainā vasaras vidū būtu vajadzīgs vismaz 1 m² liels saules panelis, kas pavērsts dienvidu virzienā un ir aptuveni 45⁰ slīps. Līdz ar to būtu vajadzīgs visai liels plosts, kas jūrā būtu jānoenkuro daudzmaz noteiktā stāvoklī.  Seko virkne trūkumu: sarežģīta uzstādīšana jūrā, liela virsma pakļauta viļņu un šļakatu iedarbībai – risks mehāniskiem bojājumiem, plosts var apgāzties, pirms lielāka vēja vai vētras plosts jāvelk krastā. Samazinoties saulaino dienu garumam, piemēram, martā un oktobrī, vajadzētu jau 2 m² lielu paneli, bet februārī un novembrī – jau gandrīz 6 m² lielu!  Ja nav iespējas turēt plostu noteiktā stāvoklī, vajadzētu uzstādīt vairākus saules paneļus, kas padarītu plostu vēl smagāku un dārgāku.

Arī vēja ģeneratora pielietošana ir apšaubāma vairāku apstākļu dēļ:

• roņu atbaidītājos to nav iespējams novietot pietiekami augstu, tādēļ jārēķinās ar šļakatu vai pat viļņu mehānisko iedarbību;
• ekstrēmiem apstākļiem ražotu vēja ģeneratoru cenas mērāmas vairākos tūkstošos;
• pietiekami stiprs vējš, tāpat kā saules starojums, nav garantēts enerģētisks resurss. Tāpēc uz plosta nāktos uzstādīt gan saules paneļus, gan vēja ģeneratoru. Izmaksas pieaugtu dramatiski.

Domājot par saprātīgu izmaksu iekārtu, atliek tikai akumulatora barošana. Arī te iespējami vairāki risinājumi. Projekta gaitā radītajā iekārtā akumulators ir iebūvēts korpusā līdz ar visu pārējo aprīkojumu. Tātad ik pēc pāris diennaktīm jūrā visa iekārta ir jāizceļ un jāved krastā uzlādei – ne visai ērts risinājums. Uzlādes laikā (aptuveni 10 stundas) tīkls jūrā paliek neaizsargāts. Turēt pie sevis divas vienādas iekārtas (viena – jūrā, otra krastā uzlādei) būtu pārāk dārgi. 

Kādai jābūt iekārtai?

Korpuss, skaļrunis, izmēri. Secinājām, ka iekārtas korpuss varētu būt līdz 2 m garš tievs cilindrs, kura lielākā daļa atrastos zem ūdens, skaļrunis tiktu nostiprināts cilindra apakšā. Lai arī tas nedaudz samazina izstarošanas efektivitāti, tomēr uzstādīšanu darīs nesalīdzināmi ērtāku. Virs ūdens redzamā daļa ar brīdinājuma gaismu jāsaīsina līdz 50 cm, un tā jāizveido mehāniski stingrāka.

Barošana. Iekārtu veidosim divdaļīgu. Cilindriskā čaula ar skaļruni un visu elektronisko aprīkojumu ilgstoši atradīsies pie tīkla jūrā. Čaulas iekšpusē varēs ievietot akumulatora bloku. Tie būs divi – viens krastā uzlādē, otrs – jūrā. Bloka ievietošanu un nostiprināšanu čaulā paredzam diezgan vienkāršu. Grūtākā daļa šeit – akumulatoru elektriskā pievienošana čaulas aprīkojumam jūrā. Lētākais risinājums – attiecīgas aizsardzības klases spraudnis un ligzda. Ligzda – akumulatora bloka augšpusē, spraudnis – īsa kabeļa galā, kas nāk no čaulas. Lai arī tas viss atradīsies virs ūdens līmeņa un tiks attiecīgi noblīvēts, tomēr akumulatora bloka nomaiņas laikā jūrā uz atklātiem kontaktiem var uzšļakstīties sālsūdens, kas ātri vien sabojās kontaktu virsmas.

Perspektīvā paredzam bezvadu enerģijas pārvadi starp akumulatoru bloku un čaulu. Tomēr šajā virzienā darbs vēl turpinās.

Papildu funkcionalitāte. Tā ir pieminēta jau projekta nosaukumā un nozīmē papildu elektronisko aprīkojumu, kas mums ar aplikāciju viedtālrunī ļauj sekot iekārtas atrašanās vietai, akumulatora stāvoklim un vairāku iemontētu sensoru signāliem, kā arī attālināti “atmodināt” vai “aizmidzināt” iekārtu (pārslēgt darba vai samazināta enerģijas patēriņa režīmā). Tas vienlaikus nozīmē lietderīgas informācijas saņemšanu, vadības iespējas, kā arī papildu energopatēriņu un izmaksas. Gala variantā šīs lietas varētu būt uzstādāmas pēc pasūtītāja izvēles.

Noslēgumam

Lūdzam pēc šī raksta publicēšanas vēl nesteigties ar jaunās iekārtas pasūtījumiem! Mums nepieciešams vēl vismaz gads līdz pirmās mazās sērijas izgatavošanai. Arī cenu līmeni pagaidām varam tikai prognozēt – ap 5000 eiro līmenī. Ātrāk un lētāk pie iekārtas varētu tikt zvejnieki, kas var atļauties elektronisko daļu atstāt krastā un līdz skaļrunim jūrā ierakt/iegremdēt kabeli. Vēl jāņem vērā: ja piekrastē netālu izvietoti vairāku īpašnieku tīkli, un viens iegādājas iekārtu, kaimiņi vairāk izjutīs roņu radītos zaudējumus.

Foto: Toms Mūrnieks, RTU Dizaina fabrika, Māris Zeltiņš, RTU ETF ,