Контроль зимівлі бджіл за допомогою комп`ютера

Відео: Вентиляція в вуликах, для кращої зимівлі бджіл

Для забезпечення ефективного утримання бджолиних сімей необхідні нові пристрої і методи контролю за їх станом. Особливо важливим є контроль за сім`ями під час зимівлі. Для цього ми пропонуємо автоматизовану систему із застосуванням спеціальних контрольних рамок, встановлених в міжрамочний простір кожного вулика по середині бджолиного клубу. На контрольній рамці (рис. 1) в якості датчиків використані світлодіоди, які виконують функції термодатчиков, і світлодіоди, які виконують функції фотодіодів. Лінійки термодатчіков- світлодіодів 6 і термо-фотодатчиків 8 оптично пов`язані між собою. Щоб не допустити влучення бджіл на радіоелементи планки 4, 5 закриті кришками 9, 10 з іншого боку контрольної рамки. планки 4, 5 з датчиками і радіоелементами можуть переміщатися уздовж верхньої 1 і нижньої 2 планок та утримуються тертям між ними і верхньої і нижньої планками і гвинтами. Положення цих планок встановлює бджоляр в ході практичної експлуатації індивідуально для кожної сім`ї і в залежності від місця розташування бджолиного клубу перед зимівлею.

Для зручності контролю в системі використовують всього два дроти, які проходять через всі вулики пасіки. За ним подається електроживлення для електронних схем контрольних рамок, а також видається код імені обраного вулика і прийом інформації на ЕОМ (патент 2101943, патент 2126204),

Автоматизована система контролю стану бджолиних сімей під час зимівлі (рис. 2) працює в такий спосіб. контролер пасіки 1 живиться від мережі або від автономного блоку живлення 3. У ЕОМ 2 вводиться програма з магнітного носія. Після цього на екран відеомонітора виводиться інформація про готовність роботи системи. контролери 5 живляться від блоків живлення 7, які, в свою чергу, живляться від блоку живлення 3 по лінії зв`язку. Передача інформації забезпечується шляхом амплітудної модуляції напруги живлення. Після включення блоку живлення 3 напруга живлення через блок сполучення живильної і інформаційної шин 4, двухпроводную лінію зв`язку пасіки і блоки сполучення живильної і інформаційної шин 6 надходить на блоки живлення 7. Напруга живить перетворювач послідовного коду в паралельний 10, блок імені 11 і тригерні пристрій 12, на виході якого встановлюється сигнал, який забороняє блоку живлення вуликів 7 подавати живлення на інші блоки контролера вуликів 5. При цьому всі контролери вуликів знаходяться в режимі прийому. За запитом бджоляра в ЕОМ через клавіатуру вводяться режими «Калібрування температурних датчиків» і «Перевірка оптичних датчиків». Всі контрольні рамки 16 в цей момент з вуликів вийняті.

ЕОМ через блок сполучення живильної і інформаційної шин пасіки 4 і двухпроводную лінію зв`язку видає номер вулика у вигляді довічного времяімпульсного коду. Код імені через блок сполучення живильної і інформаційної шин вуликів 6 надходить в перетворювач послідовного коду в паралельний 10, який формує паралельний двійковий код імені. Після прийому останнього розряду коду імені блокується перетворювач послідовного коду в паралельний подальшого прийому інформації та дозволяє блоку імені провести порівняння отриманого коду з власним кодом імені. При їх збігу з`являється сигнал, який перемикає тригерні пристрій, що формує імпульс на зняття блокування. При цьому відбувається подача напруги живлення на основну живильну шину контролера вулика, що дозволяє живити інші блоки контролера вуликів і перемикати перетворювач послідовного коду в паралельний - в режим прийому інформації від ЕОМ. ЕОМ видає код команди, що представляє собою двійковий код, який проходить той же шлях, що і код імені, і з`являється на командному шині перетворювача послідовного коду в паралельний. Код команди, що містить номер датчика і його тип, через командну шину надходить в комутатори датчиків 13, 14 і комутатор лінійок датчиків 15. Після прийому останнього розряду коду на шині дозволу виконання команди перетворювача послідовного коду в паралельний з`являється сигнал, що дозволяє комутаторів датчиків 13,14 і комутатора лінійок датчиків 15 провести комутацію інформації з обраного датчика. Виробляється запуск блоку затримки 9. Якщо обраний температурний датчик лінійки термодатчиков-све-тодіодов 18, то температурна інформація з нього через двосторонню інформаційну шину термодатчиков-світлодіодів, комутатор термодатчиков-світлодіодів 14, вихідну шину комутатора термодатчиков-світлодіодів, комутатор лінійок датчиків 15 надходить в перетворювач «напруга-частота» 8.

Інформація надходить на другий інформаційний вхід блоку сполучення живильної і інформаційної шин вулика 6, де відбувається амплітудна модуляція напруги живлення пасіки сигналом температури, перетвореним в частоту. Далі через двухпроводную лінію зв`язку, блок сполучення живильної і інформаційної шин 4, вхідні інформаційну шину ЕОМ температурна інформація у вигляді частоти надходить на інформаційний вхід ЕОМ. блок затримки 9 виробить імпульс напруги, який надійде в перетворювач послідовного коду в паралельний і встановить його в початковий стан. При цьому заборона передача інформації в ЕОМ. ЕОМ проводить вимірювання частоти до моменту часу, коли на її інформаційному вході виявиться нульова частота. Це є ознакою очікування контролером вулика 5 нового коду команди. ЕОМ, направляючи коди команд в контролер вулика, проводить опитування всіх 32 температурних датчиків і одночасно з цим формує масив температурної інформації, проводить аналіз на наявність і справність датчиків. Далі ЕОМ визначає температуру з урахуванням похибки кожного датчика (світлодіодів і фотодіодів, що виконують функції термодатчиков), формує рисунок контрольної рамки, проводить обробку температурної і оптичної інформації. Завантаження оптичної інформації здійснюється наступним чином. ЕОМ видає код команди, в якому зазначаються номер оптопари і режим роботи датчиків (виконання режиму роботи «фотодатчики-світлодіоди», а не режиму роботи, в якому світлодіоди і фотодатчики виконують функцію термодатчиков). У контролері вулика 5 код команди надходить в комутатори датчиків 13,14 і комутатор лінійок датчиків 15. При цьому комутатор світлодіодів 14 підводить електроживлення до світлодіодів на лінійці світлодіодів 18, а комутатор фотодатчиків виробляє зчитування оптичної інформації з лінійки фотодатчиків 17, яка через вихідну шину комутатора термофотодатчіков, комутатор лінійок датчиків 15 надходить в перетворювач «напруга-частота» 8. Оптична інформація перетворюється в частоту, передається в ЕОМ і аналізується так само, як і інформація про температуру.

Після калібрування датчиків в режимі вимірювання температури і перевірки датчиків в режимі оптичних датчиків контрольні рамки 16 поміщають в міжрамочний простір в середину бджолиного клубу. Лінійки з датчиками повинні бути повністю покриті комахами. Для виконання цієї умови лінійки датчиків можна переміщати (збільшуючи або зменшуючи один від одного). Якщо в ЕОМ на магнітному носії є масив похибок температурних датчиків для контрольованого вулика, то здійснюється його завантаження в ОЗУ ЕОМ. Потім проводиться завантаження масиву температур з вулика з бджолами, враховуючи значення похибок. Після повного завантаження температурної інформації (датчики включені в режим вимірювання температури) і перемикання в режим роботи контролю оптичної інформації проводиться її завантаження.

Оптична інформація формується при засветке фотодатчиків на лінійці 17 світлодіодами на лінійці 18, що сигналізує про присутність (відсутність) бджіл в зоні засвічення. Світлодіоди і фотодатчики працюють в інфрачервоному спектрі оптичного діапазону. Якщо засвічення за час t підключення фотодатчика 17, сформоване блоком затримки 9, коливається, то це сигналізує, що бджолиний клуб пухкий. Цим самим виявляється зона підвищеної активності бджіл, що не можна досить адекватно оцінити за допомогою одних тільки температурних датчиків.

Після того як ЕОМ отримає повну температурну і оптичну інформацію, починається її обробка. Якщо засвічення фотодатчиків 17 відсутня або засвічені тільки нижні або верхні, це говорить про щільність бджолиного клубу. Далі з аналізу інформації про температуру виконуються формування малюнка перетину клубу, формування можливої зони розплоду. В подальшому ЕОМ виводить результати вимірів у вигляді таблиці стану бджолиної сім`ї за час зимівлі. Якщо при аналізі значень температури дані відсутні в діапазоні 9-38ºС, а при аналізі оптичної інформації встановлюється, що всі справні фотодатчики засвічені, то ЕОМ робить висновок про загибель або про переміщення клубу за межі області контролю.

Відео: ЗИМІВЛЯ БДЖІЛ 2016 -2017 РІК КОНТРОЛЬ

Пропонована нами автоматизована система зручна тим, що не вимагає розбирання гнізда, так як контрольна рамка акуратно вставляється в вуличку посередині бджолиного клубу в міжрамочний простір. Схемне побудова системи реалізовано на мікросхемах з малим енергоспоживанням.

Розробка знаходиться в стадії макетування. З метою її якнайшвидшого впровадження автори готові до співпраці з організаціями та бджолярами, які погодяться фінансувати промислове виробництво системи автоматизованого контролю за станом бджолиних сімей під час спокою.

Відео: контроль зимівлі. Пасіка вихідного дня

А.Ф.РИБОЧКІН,
І.С.ЗАХАРОВ

305040, г. Курск, вул. 50 років Жовтня, буд. 94, КДТУ, кафедра КіТЕВС

Поділися в соц мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Схожі