Тема: Автономный комплекс систем контроля и управления за состоянием пчелиных семей

Выбранная тема, затрагивающая такие аспекты как: управление и контроль за температурой и влажностью воздуха, в рамках данной работы, ориентирована на регулирование этих параметров в пчелиных ульях.
Выбор предметной области применения не является случайным и обусловлен списков существующих предпосылок. Пчеловодство является трудоёмкой и, иногда, опасной отраслью сельского хозяйства. Автоматический контроль состояния пчёл и параметров на них влияющих необходим не только потому что это упрощает процесс ухода за пчелиными семьями, но и потому что способствует более интенсивному развитию семьи, так как мероприятия по вмешательству в жизнь улья сводятся к минимуму.
Уменьшение количества мероприятий по контролю за ульем ведёт к непосредственному уменьшению времени, которое уходит на обслуживание пасеки, а в случае промышленных пасек, этот показатель может достигать сокращения не на одни сутки [1].
Степень интегрированности электронно-вычислительной в отдельных отраслях сельского хозяйства остаётся относительно низкой [3]. Показатель автоматизации в сфере пчеловодства в России, меньше, чем в других странах, что свидетельствует о недостатке автоматических средств ведения хозяйства в этой области [4].
Внедрение технологий контроля и управления в сфере пчеловодства ведёт к увеличению рентабельности пасеки, повышению её экономических показателей, а также к более внимательному уходу за пчёлами, как в целом - на пасеке, так и в индивидуальном порядке - за каждым из ульев.
Ввиду интенсивной интеграции в обществе беспроводных технологий, позволяющих использовать удалённый доступ к своим устройствам, возникает резкая необходимость применения компонентов разработки, как аппаратных, так и программных, поддерживающих возможность удалённого мониторинга за состоянием различных показателей. В отдельных сферах, а в частности в рассматриваемой области применения — пасечном хозяйстве, данные интеграции представляются наиболее необходимыми, так как заменяют существующие проводные линии соединения, которые в свою очередь требуют постоянного обслуживания, содержания, а при новых подключениях — квалифицированных работ по монтажу и подключению, вводу в эксплуатацию. Далее, будет рассматриваться целесообразность такого использования и возможности перехода на беспроводные технологии коммутации с обязательной поддержкой функций удалённого контроля.
Различные условия в которых проводятся контрольно-измерительные процедуры и управляющие воздействия, требуют повышенной автономности и мобильности от эксплуатируемых комплексов. Наличие энергонезависимых источников питания представляется разумной альтернативой проводным соединениям, для сред эксплуатации с отдаленными, от стационарных узлов, расположением.
Для рассматриваемой информационно-измерительной системы используются автономные датчики физических величин, управление и приём измерительной информации с которых осуществляется через информационно-ёмкую линию с заданным интервалом опроса датчиков. Стоит отметить, что в состав эксплуатируемой системы входит не только измерительный преобразователь (чувствительный элемент, датчик), но и блок элемента управления, накопления и передачи информации. В данном случае предусматривается также: автономный источник электропитания, состоящий из первичного химического элемента питания и вторичного источника питания, построенного на базе повышающего или понижающего преобразователя (стабилизатора) напряжения, решающего задачу электропитания датчика. Электропитание системы производится как при сборе информации в моменты опроса системой датчиков, так и в промежутках (фазах простоя) между активными действиями комплекса.
Вкупе с организацией автономного питания, необходимо обратить внимание на механизмы беспроводной передачи данных и удалённого контроля, управления.

Купить

В ходе проделанной работы был разработан комплекс систем контроля и управления за состоянием пчелиных семей в исполнении устройств двух типов: для стационарных и автономных узлов с имеющимися проводными информационными и силовыми коммуникациями и без соответственно.
Полученный комплекс снабжён функцией сохранения результатов, снимаемых с датчиков, что позволяет оценивать состояние пчёл в различные периоды времени.
В разработанный комплекс были добавлены устройства для воздействия на среду, которые производят корректирующие мероприятия по достижению заданных значений среды. Данные показали, что вспомогательная система вентилирования, способна повысить процент испарения в улье на несколько пунктов.
Также, было создано устройство с возможностью передачи значений температуры и влажности с подконтрольных участков областей, удалённых от стационарных точек.
Осуществлены мероприятия по оснащению устройства автономным питанием, организован удалённый доступ. Разработан механизм получения и отправки данных на устройство. Плата была запрограммирована на снятие показаний с датчиков и их отправку удалённому клиенту.
Были проведены эксперименты по установлению корректности работы устройств, эффективности воздействия на показатели среды, определению характеристик потребления электроэнергии и продолжительности циклов работы устройства, после чего был произведён расчёт необходимой ёмкости аккумуляторной батареи, для поддержки автономной работы в течении заданного количества времени.
Была получена автоматизированная система по контролю параметров температуры и влажности среды. Система была адаптирована для эксплуатации во внутренней среде улья, и пригодна для использования в пчеловождении.

Купить