Автоматизированная система для круглогодичного содержания и наблюдения за жизнедеятельностью пчелиных семейПатент на изобретение №: 2060653 Автор: Рыбочкин А.Ф., Новосельцев И.А., Захаров И.С. Патентообладатель: Курский политехнический институт Дата публикации: 27 Мая, 1996 Адрес для переписки: подача заявки03.03.1992 публикация патента27.05.1996 Изображения![]() ![]() ![]() ![]() Использование: сельское хозяйство, в пчеловодстве. Сущность изобретения: система позволяет дистанционно, без нарушения микроклимата пчелиного гнезда определять температуру в нем, анализировать спектр частот звуковых сигналов, проводить подсадку маток и отбор пчелиного яда, осуществлять локально регулируемый подогрев. Для этого в систему, содержащую контроллер 1 пасеки с центральной ЭВМ 2 и контроллеры ульев 4 с блоком управления 9, блоком питания 5, коммутаторами датчиков 20 температуры и рамок 21 и датчиками температуры 24, в каждый контроллер улья 4 введены блок измерения 19, микрофон 7, микрофонный усилитель 8, блок фильтров 12, коммутатор фильтров 11, амплитудный дискриминатор 10, клетки для подсадки маток, усилитель мощности 22, а в каждую рамку улья рядом с датчиками температуры 24 введены спирали для нагревания. Центральная ЭВМ 2 и блоки питания 5 контрольных ульев 4 запитываются от магистрального блока питания 3 контроллера 1 пасеки, в качестве которого служит аккумулятор с преобразователем напряжения, допускается также подключение к преобразователю напряжения электросети с силовым блоком. 5 з. п. ф-лы, 19 ил. , , , , , , , , , , , , , , , , , , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к пчеловодству и найдет применение в содержании пчелиных семей, позволит дистанционно, без нарушения микроклимата пчелиного гнезда, следить за перемещением пчелиного клуба, размещением расплода на рамках в любое время года. Известно устройство, обеспечивающее автоматизацию некоторых видов работ по уходу за пчелами. Это устройство автоматизирует отдельные работы, но имеет недостаток, связанный с невозможностью дистанционно в достаточной степени объективно наблюдать состояние жизнедеятельности пчелиных семей как в процессе их развития, так и зимовки путем анализа изменения звуковых и температурных параметров. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является автоматизированная система для круглогодичного наблюдения за жизнедеятельностью пчелиных семей, содержащая размещенные на ульевых рамках температурные датчики, выполненные в виде матриц, измерительный орган, блоки питания ульев, центральную ЭВМ, ЭВМ оператора и ульевые контроллеры, причем температурные датчики размещены в вощине каждой рамки улья, а ульевые контроллеры посредством линий связи соединены с соответствующими периферийными портами центральной ЭВМ, системный порт которой посредством линии связи соединен с ЭВМ оператора, ульевой контроллер снабжен блоком температурных датчиков, каждый из которых содержит матрицу температурных датчиков и аналоговый коммутатор, коммутатором рамок улья, блоком неуравновешенного моста с четырьмя коммутаторами режима работы, четырьмя резисторами и двумя диодами, блоком диапазона температур с восемью коммутаторами, восемью резисторами и четырьмя диодами, блоком измерения, буфером шины данных, ульевой микроЭВМ, приемо-передатчиком, блоком формирования калибровочных напряжений и блоком включения выключения электропитания, при этом первые выходы всех температурных датчиков соединены между собой и с выходом первого коммутатора режима работы, а вторые их выходы соединены с соответствующими входами соответствующих аналоговых коммутаторов, выходы которых связаны с одноименными входами коммутатора рамок ульев, выход коммутатора рамок ульев соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого коммутаторов диапазона температур, вторые входы которых и вторые входы пятого, шестого, седьмого и восьмого коммутаторов совмещены с шиной управления коммутаторами диапазона температур ульевой микроЭВМ, причем выходы первого, второго, третьего и четвертого коммутаторов диапазона температур через резисторы соединены с первыми входами соответственно пятого, шестого, седьмого и восьмого коммутаторов диапазонов температур и через соответствующие резисторы с общим входом блока неуравновешенного моста, управляющие входы всех четырех коммутаторов режима работы которого связаны с шиной управления коммутаторами режима работы ульевой микроЭВМ, при этом вторые входы первого и второго коммутаторов режима работы соединены с выходом блока формирования калибровочных напряжений и через два включенных последовательно резистора с общим входом неуравновешенного моста, причем точка соединения резисторов подключена ко второму входу блока измерения, первый вход которого через встречно включенные диоды связан с выходом третьего и четвертого коммутаторов режима работы, второй вход третьего коммутатора режима работы совмещен посредством соответствующих резисторов с выходом второго коммутатора режима работы и с общим входом неуравновешенного моста, а второй вход четвертого коммутатора режима работы соединен через встречно включенные диоды с выходами пятого, шестого, седьмого и восьмого коммутаторов диапазона температур, при этом шина адреса рамки микроЭВМ соединена с соответствующими входами коммутатора рамок улья, с третьим входом блока измерения, соответствующими входами аналоговых коммутаторов, с буфером шины данных, блоком формирования калибровочных напряжений, блоком управления включением выключением электропитания, приемо-передатчиком и буфером шины данных, второй вход которого соединен с блоком измерения, а выход соединен с соответствующим входом микроЭВМ и вторым входом приемо-передатчика. Недостатком устройства являются узкие функциональные возможности, сложность схемных соединений, громоздкость коммутационных соединений, повышенная трудоемкость установки системы при переездах. На фиг. 1 представлена структурная схема автоматизированной системы для круглогодичного наблюдения и содержания пчелиных семей, содержащая: контроллер пасеки 1, в состав которого входит центральная ЭВМ 2 и центральный блок питания 3, контроллеры ульев 4, содержащие блок питания 5, блок подсадки матки 6, микрофон 7, усилитель 8, блок управления 9, амплитудный дискриминатор 10, коммутатор фильтров 11, блок фильтров 12 с фильтрами 13-18, блок измерения 19, коммутатор датчиков температуры 20, коммутатор ульевых рамок 21, усилитель мощности 22, блок коммутации 23, ульевые рамки с вощинодержателями (нагревательными элементами) и датчиками температур 24, блок отбора пчелиного яда 25, шину датчиков 26, шину рамок 27, выходные коммутационные шину 28, стимулирующий выход блока коммутации 29, шину силовых выходов блока управления 30, выходную шину усилителя мощности 31, первый адресный выход блока управления 32, частотный выход блока управления 33, первый вход блока измерения 34, второй вход блока измерения 35, выход блока измерения 36, второй адресный выход блока управления 37, выходную шину амплитудного дискриминатора 38, силовую шину управления блоком посадки матки 39, шину питания контроллера улья 40, выходную линию связи ЭВМ 41, входную линию связи ЭВМ 42, шину питания пасеки 43, 44. На фиг. 2 и 3 приведена принципиальная электрическая схема блока управления 9, которая содержит конденсаторы 45-46, 59, кварцевый резонатор 47, однокристальную микро ЭВМ (микросхема КР 1816ВЕ31) 48, регистр (К 555ИР22) 49, параллельный периферийный интерфейс (ППИ) 50, набор силовых ключей 51, 52 (микросхемы К 1109КТ22), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 53, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 54, триггеры 55, 65; "кнопку сброса" 56; резисторы 57, 60-64, 66-73, 76, 77, 82, 83, 87, 88; диоды 58, 78, 80; дешифратор 74, элемент "И" 75, оптопару диодную 79, транзисторы приемо-передатчиков 81, 84-86. На фиг. 4 приведена принципиальная электрическая схема блока коммутации 23, которая содержит тумблеры включения-выключения нагревательных элементов 89-91, тумблеры включения-выключения стимулирующих электродов электромагнитного воздействия 92, 93. На фиг. 5-19 представлен алгоритм работы системы для круглогодичного содержания и наблюдения за жизнедеятель- ностью пчелиных семей. Автоматизированная система для круглогодичного наблюдения и содержания пчелиных семей работает следующим образом. Центральная ЭВМ 2 и блоки питания 5 контроллеров ульев 4 запитываются от центрального блока питания 3 контроллера пасеки 1. В качестве центрального блока питания 3 служит аккумулятор с преобразователем напряжения (допускается так же подключение электросети с силовым блоком к преобразователю напряжения). Центральная ЭВМ 2 так же может запитываться от электросети. В центральную ЭВМ 2 вводится управляющая программа. Затем проводится начальная настройка автоматизированной системы и формирование на дисплее ЭВМ режимов работы (автоматический кольцевой или произвольный) с указанием с клавиатуры номера наблюдаемого улья. С помощью алгоритма на фиг. 5 (позиции 1-7) центральная ЭВМ 2 производит запись в буферную ОЗУ номера улья (позиция 8) и формирует сообщение в выходную линию связи "Установить связь", а затем анализирует прием сообщения из входной линии связи 42. Построение этой локальной сети (ЛС) приведено на фиг. 1. Локальная сеть центральной ЭВМ 2 имеет выходную 41 и входную линию связи 42, выполненную двумя витыми проводами. Контроллеры ульев 4 так же имеют входную и выходную линию связи. Первый контроллер улья принимает сообщение от центральной ЭВМ 2 и через выходную линию связи передает его во входную часть второго контроллера улья, второй контроллер улья передает сообщение N контроллеру улья, который затем передает его во входную линию связи центральной ЭВМ 2. При отсутствии сообщения "Установить связь" проводится трехкратная проверка замкнутости локальной сети с помощью команды проверки установления связи (КПУС), а затем формируются сообщения на экране дисплея центральной ЭВМ 2: "Обрыв в линии связи". "Отказ системы по ЛС" (алгоритм на фиг. 6, 8; позиции 8-18). Если сообщение "Установить связь" прошло, то контроллер улья 4, номер которого совпадает с выбранным пчеловодом, выдает на экран дисплея номер наблюдаемого улья (фиг. 6, позиция 13). Затем формируются сообщения: "Формат", "Рисунок улья", "Номер рамок", "Рисунки рамок", "Графики частотного спектра" (фиг. 7, 8, 9; позиции 9-37). Работа управляющей программы центральной ЭВМ 2 может быть организована по разным направлениям: сбор информации от датчиков температуры, звуковых датчиков; выдача команд контроллерам ульев. Поскольку контроллеры ульев 4 способны самостоятельно (без участия центральной ЭВМ 2) исполнять команды (проводить электромагнитную стимуляцию, подавлять роение, участвовать в отборе пчелиного яда, производить подсадку маток, осуществлять локально регулируемый подогрев), центральная ЭВМ 2 координирует работу каждого контроллера улья 4, хранит в своей "памяти" необходимые работы для конкретного улья: в одних ульях необходимо осуществлять подсадку маток, в других проводить электромагнитную стимуляцию подавление резания, в третьих подогрев в случае слабых семей, в четвертых отбор пчелиного яда и т.д. В этом случае центральная ЭВМ выдает управляющие команды контроллерам ульев 4 для выполнения конкретных для данного улья работ. При отборе пчелиного яда пчеловод может наблюдать на экране дисплея ЭВМ за изменениями технологических процессов в любой пчелиной семье, что позволяет ему оперативно произвести необходимую корректировку. При отборе пчелиного яда помимо использования известных ядоприемных устройств, которые помещаются внутри улья, для большей стимуляции отдачи пчелиного яда подается дополнительное электромагнитное поле на нагревательные элементы пчелиных рамок 24, которые являются электромагнитными электродами. Наличие информации на экране дисплея позволит более эффективно проводить отбор пчелиного яда в конкретной пчелиной семье без снижения медопродуктивности. Работа контроллера улья (КУ) 4 заключается в следующем. При включении питания проводится начальная установка (НУ): 1. Загрузка управляющих слоев и байтов НУ в микроЭВМ 48, в параллельный периферийный интерфейс (ППИ) 50, а также чтение своего имени (фиг. 10, позиция 2); 2. Очистка внутреннего ОЗУ микроЭВМ и управляющих регистров (фиг. 10, позиция 3); 3. Очистка внешнего ОЗУ 54 наблюдений дня (фиг. 10, позиция 4); 4. Загрузка и запуск таймера дня (ТД) микроЭВМ для отсчета 24 ч (фиг. 10, позиция 5). После выполнения этих действий КУ переходит в режим "Автомат" (фиг. 11-18, позиции 6 и 49). В случае прихода команды от центральной ЭВМ 2 по линии связки КУ переходит в режим "Прием" (фиг. 18, 19, позиции 50-70). В режиме "Автомат" КУ осуществляет три подрежима: 1. Измерение температуры каждого из 32 датчиков, размещенных на одной из 12 рамок, с записью результата во внешнее ОЗУ наблюдений дня (фиг. 11-14, позиции 6-22); 2. Включение нагревателя рамки, если соблюдается условие 34,5оС![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Автоматизированная система для круглогодичного содержания и наблюдения за жизнедеятельностью пчелиных семей, содержащая контроллер пасеки, включающий центральный блок питания и центральную ЭВМ, и контроллеры ульев, каждый из которых включает размещенные на ульевых рамках с вощинодержателями датчики температуры, выполненные в виде матриц, блок управления, коммутаторы ульевых рамок и датчиков температуры, блок питания и блок измерения, выход которого связан с первым информационным входом блока управления, первый адресный выход которого подключен к входу управления коммутатора датчиков температуры, при этом аналоговый вход последнего соединен с объединенными между собой первыми выходами датчиков температуры всех ульевых рамок данного улья, а выход центрального блока питания соединен с входами блоков питания всех контроллеров ульев, причем выход и вход центральной ЭВМ посредством первой и второй линий связи соединены соответственно с вторым информационным входом блока управления контроллера первого улья и информационным выходом контроллера N-улья, отличающаяся тем, что в контроллере каждого улья блок измерения выполнен в виде преобразователя температура частота, входы которого связаны с аналоговыми выходами коммутаторов ульевых рамок и датчиков температуры, при этом входы управления последних объединены между собой, а вторые выходы датчиков температуры каждой ульевой рамки данного улья соединены с общим проводом сетки вощинодержателя этой рамки и связаны с аналоговыми входами коммутатора ульевых рамок данного контроллера улья, причем информационный выход блока управления контроллера K-улья подключен к второму информационному входу блока управления контроллера К + 1 -улья, где К 1, 2, (N 1). 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что контроллер каждого улья снабжен микрофоном, усилителем, блоком фильтров, коммутатором фильтров и амплитудным дискриминатором, выход которого соединен с вторым информационным входом блока управления, при этом второй адресный выход последнего подключен к адресному входу коммутатора фильтров, выход которого связан с входом амплитудного дискриминатора, а информационный вход через последовательно соединенные блок фильтров и усилитель подключен к выходу микрофона. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что контроллер каждого улья снабжен блоком коммутации и блоком регулирования температуры, содержащим нагревательные элементы, изолированные от чувствительных элементов датчиком температуры и расположенные в узлах сеток вощинодержателей ульевых рамок данного улья, при этом первые выводы нагревательных элементов всех ульевых рамок этого улья заземлены, а вторые выводы соединены с первым выходом блока коммутации, силовой вход которого подключен к первому силовому выходу блока управления. 4. Система по пп. 1 3, отличающаяся тем, что контроллер каждого улья снабжен блоком подсадки пчелиной матки в улей, выполненным в виде клеточки для пчелиной матки, имеющей входную дверцу, вход управления электропривода которой соединен с вторым силовым выходом блока управления. 5. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в контроллер каждого улья введен блок электростимулирующего воздействия на пчел, включающий усилитель мощности и расположенные в узлах сеток вощинодержателей ульевых рамок данного улья стимулирующие электроды, причем электроды четных и нечетных рамок объединены в две группы и связаны соответственно с вторым и третьим выходами блока коммутации, стимулирующий вход которого через усилитель мощности соединен с частотным выходом блока управления. 6. Система по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что контроллер каждого улья снабжен блоком отбора яда у пчел, подключенным к четвертому выходу блока коммутации.Популярные патенты: 2110911 Способ выращивания птицы ... Предлагаемый интервал поддержания заданной концентрации озона наиболее приемлемый. Оперативный метод контроля параметров изменения биологических объектов: крови, плазмы крови, помета позволяет более эффективно корректировать параметры кормораздачи в сторону увеличения прироста массы. Способ выращивания птицы осуществляют следующим образом с помощью устройства, изображенного на чертеже. Устройство содержит сетчатые полы 1, в птичнике 2, систему создания микроклимата 3, систему контроля качества и количества и прироста массы птицы 4, системы дозированного кормления птицы 5 с малообъемными кормушками 6, источник озона 7, зону смешения потока корма с озоном 8, систему ... 2204241 Способ определения поливных норм при капельном орошении томатов ... - повышение точности в расчетах при определении исходных величин поливных норм при капельном орошении сельскохозяйственных культур, в частности томатов. Технический результат - снижение себестоимости растениеводческой продукции, увеличение интервала времени между поливами, повышение качества полива в результате увеличения равномерности распределения слоя осадков во времени, промачивание верхнего слоя почвы, впитывание влаги почвой, снижение инфильтрационных потерь и водной эрозии почвы на орошаемом поле. Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе определения поливных норм при капельном орошении томатов, включающем инструментальное определение ... 2488437 Способ получения микрокапсул пестицидов методом осаждения нерастворителем ... 1,5- 2:1, в водной фазе, содержащей 1,0-1,5 вес.% защитного коллоида, преимущественно лигносульфоната щелочного металла, и 0,3-1,0 вес.% ПАВ, с последующим нагреванием смеси до 40-90°C и охлаждением до комнатной температуры.Недостатками предложенного способа являются диспергирование в водной фазе, что усложняет процесс получения микрокапсул препаратов в полимерах, образующих студни в водной среде при низких концентрациях в растворе. В пат. 2089062 Российская Федерация МПК A01N 25/28, опубликован 10.09.1997, описан способ получения микрокапсулированных пестицидов по изобретению, основанный на известном способе микрокапсулирования, состоящем из межфазной поликонденсации ... 2153256 Инсектицидное средство и способ борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур ... ослабляет его инсектицидное действие. Избирательность действия карбофоса определяется направлением и скоростью его метаболизма в субклеточных структурах проволочников, т.е. конкурентностью вышеописанных процессов. С целью смещения метаболитических превращений малатиона в сторону увеличения скорости токсикации (окислительная активация в малаоксон) и ингибирования процесса карбоксиэстеразного гидролиза (детоксикация) нами предложено средство, состоящее из карбофоса и сульфата железа, ионы которого катализируют процесс окисления в малаоксон. В результате наших исследований выявлен синергизм действия карбофоса 50% к. э. совместно с сульфатом железа в заявляемом соотношении ... 2440712 Автоматизированная система для хранения в поле, возможности оперативного контроля и выгрузки убранных продуктов урожая из уборочной машины ... содержит устройство запечатывания, которое операционно связано с непрерывным гибким контейнером для обеспечения возможности запечатывания контейнера в дискретных приращениях. Дополнительно система включает в себя средство для возможности оперативного контроля, операционно связанное с каждым из дискретных приращений непрерывного гибкого контейнера для обеспечения возможности отслеживания убранного продукта, содержащегося внутри каждого приращения. Использование выполненного непрерывным гибкого контейнера обеспечивает возможность непрерывного сбора убранного продукта и хранения урожая в поле. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее ... |
Еще из этого раздела: 2241327 Многоопорная дождевальная машина 2201910 Устройство для ферментационной обработки жидкого навоза 2245013 Устройство для обмолота легкоповрежденных культур на примере нута (варианты) 2400069 Способ защиты материалов от микробного разрушения 2005344 Способ облучения живых организмов или растений 2189736 Способ отбора гибридов кукурузы, устойчивых к засухе и стеблевым гнилям 2093016 Устройство для водоподачи 2479198 Способ ведения сильнорослых сортов винограда 2261597 Способ борьбы с нематодами - возбудителями болезней сельскохозяйственных растений 2236124 Способ создания местообитания и адаптации молоди объектов аквакультуры в водных экосистемах |