Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ АКУСТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПЧЕЛИНОГО УЛЬЯ

Работа №76457

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

радиотехника

Объем работы120
Год сдачи2019
Стоимость4225 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
291
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 13
2 Обзор способов мониторинга улья 14
2.1 Определения состояния пчелосемьи по акустическому спектру 14
2.2 Анализ температуры и влажности внутри улья 16
2.3 Анализ изменения массы улья 17
2.4 Сравнение способов мониторинга улья 17
3 Обзор аналогов 19
3.1 Система «Умный улей» 19
3.2 Система BeeBot 20
3.3 Система BuzzBox 21
3.4 Система Bee Hive Monitoring 22
3.5 Сравнение аналогов 23
4 Анализ технического задания 26
4.1 Технические характеристики объекта разработки 26
4.2 Условия эксплуатации 27
5 Предварительные экспериментальные исследования и макетирование 29
5.1 Первичные исследования 29
5.2 Выбор аппаратной платформы 32
6 Разработка устройства управления 35
6.1 Разработка и анализ схемы электрической принципиальной 35
6.2 Разработка печатного узла 41
7 Технология изготовления печатной платы 44
7.1 Определение класса точности печатной платы 44
7.2 Выбор метода изготовления ПП 45
7.3 Выбор материала 1П1 46
7.4 Выбор припоя и флюса 47
8 Проектирование корпуса устройства 49
8.1 Проектирование корпуса устройства управления 50
8.2 Сборка устройства управления 54
8.3 Проектирование корпуса акустического датчика 55
8.4 Сборка акустического датчика в корпус 56
8.5 Проектирование корпуса устройства регистрации 58
8.6 Сборка устройства регистрации 61
9 Расчёт массы устройства регистрации 63
9.1 Расчёт массы узла печатного 63
9.2 Расчёт массы устройства управления 64
9.3 Расчёт массы устройства регистрации 66
10 Разработка программного обеспечения 69
10.1 Настройка каналов оцифровки 69
10.2 Автоматизация процесса записи 72
11 Экономические показатели 74
11.1 Расчёт стоимости составных частей 74
11.2 Расчёт стоимости сборочных работ 76
12 Заключение 80
Список использованных источников 82
Приложение А (справочное) Исходная графическая документация 86
Приложение Б (обязательное) Алгоритм работы устройства регистрации
Приложение В (справочное) Полученные награды


Пчеловодство является одной из важнейших областей агропромышленного комплекса нашей страны. Продукция, произведённая пчёлами (такая как мёд, воск, перга), широко используется в кондитерских изделиях, в лекарственных средствах, в производстве свечей, в парфюмерии.
Многим нравится мёд из-за его вкусовых качеств, однако мало кто задумывается сколько сил уходит на поддержание жизнедеятельности пчёл и сбор мёда.
В случае рассмотрения пчеловода, владеющего небольшим количеством ульев, в пределах 20, можно говорить, что он справиться собственными силами. Но на пасеках насчитывающих сотни ульев, трудится не один десяток человек, ведь для повышения эффективности пасечного хозяйства необходимо постоянно следить за состоянием обитателей ульев.
Процесс ухода за пчелосемьями, особенно в период их развития, требует больших трудозатрат и большого объёма времени. Именно в этот период времени пчёлы наиболее подвержены различным болезням, так как они очень слабы после зимовки и нуждаются в постоянной подкормке и поддержании определённого температурного режима.
Внимание требуется и в период медосбора, так как не исключены возможности роения пчёл и возникновения болезней.
Из литературы известно, что многие состояния пчелосемей можно определить по анализу спектральных составляющих акустического излучения роя в улье [1].
Таким образом, целью данной работы является разработка устройства регистрации акустического излучения пчелиного улья, для проведения экспериментальных исследований, разработки алгоритмов анализа, что в дальнейшем позволит снизить трудозатраты пчеловода на содержание пасеки.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В ходе проделанной работы был проведён аналитический обзор способов определения состояния пчелосемей: анализ акустического и температурного излучения.
Было отмечено, что концентрации энергии на отдельных спектральных участках акустического излучения, можно сопоставить конкретное состояние пчелосемьи, будь то нехватка корма, потеря матки, болезнь или подготовка к роению.
Обзор существующих устройств анализа состояния пчелосемей так же указал на первостепенность акустических характеристик перед другими.
Из факта размещения рассмотренных анализаторов внутри улья, был сделан вывод, что их электромагнитное излучение не оказывает значимого влияния на жизнедеятельность пчёл, в следствии чего, устройство регистрации было спроектировано с учётом его размещения внутри улья.
Расчётная масса разработанного устройства составила 840 грамм, укладываясь в рамки, установленные требованиями технического задания.
Было написано программное обеспечение, позволяющее, в автономном режиме работы, вести периодических записи, длительностью не более 20 минут в час, при соблюдении требований технического задания в 160 часов автономной работы.
Расчёт себестоимости изделия подтвердил соответствие разработанного устройства экономическим требованиям технического задания. Замена многих пластиковых деталей деревянными, позволит снизить стоимость изделия.
Была выполнена ведомость эскизного проекта (КУДР.272219.001 ЭП), содержащая информацию о всех конструкторских документах, разработанных в ходе выполнения работы.
В результате проделанной работы были изготовлены предварительные образцы печатной платы, сборки акустических датчиков, корпуса устройства управления и несущей конструкции.
По теме выпускной работы опубликованы несколько докладов [15, 16, 31 - 33] в материалах трудов международной конференции и региональной научно-практической конференции [34]. Доклады на конференции отмечены дипломами второй и третьей степеней (рисунок В.1, В.2).


1 Еськов Е. К. Этология медоносной пчелы. - М.: Колос, 1992. - 336 с.
2 Еськов Е.К. Поведение медоносных пчел. - М.: Колос, 1981. - 184 с.
3 Влияние внешней температуры на гнездо пчёл // “Пасека-онлайн”.
2019. URL: http: //naceka-online. ru/stati/metody-pchelovozhdenij a/vlij anie-
vneshnih-temperatur-na-pchelinuyu-semyu.html(дата обращения: 30.05.2019)
4 Сколько меда можно получить с одного улья за сезон // «Фермилон». 2019. URL:https://fermilon.ru/hozyajstvo/pchelovodstvo/skolko-meda-mozhno-poluchit-s-odnogo-ulya-za-sezon.html(дата обращения: 31.05.2019)
5 Умный улей // «Умный улей». URL:http://www.smartbhive.com(дата обращения: 29.05.2019)
6 BeeBot // “Pollenity”. 2019. URL:https://pollenity.com/product/beebot/(дата обращения: 29.05.2019)
7 BuzzBox // “osbeehives”. 2019. URL:https://www.osbeehives.com/(дата обращения: 29.05.2019)
8 OSBeehives // “osbeehives”. 2019. URL:
https://www.osbeehives.com/pages/osbeehives-app(дата обращения: 30.05.2019)
9 How It Work // “osbeehives”. 2019. URL:https://docs.osbeehives.com/(дата обращения: 30.05.2019)
10 Bee Hive Monitoring // “Bee Hive Monitoring”. 2019. URL: https://beehivemonitoring.com/en/content/8-manual(дата обращения: 31.05.2019)
11 Улей Дадан: подробное описание с размерами и чертежами //
«У пчёл». 2019. URL:https://upchel.ru/pchelovodstvo/uli/dadan#i-9(дата обращения: 31.05.2019)
12 Инфекционные болезни пчел и их лечение // «Калинка». 2019. URL: http://www.kupi-uley.ru/infekcii pchel.php(дата обращения: 30.05.2019)
13 Дадановские ульи своими руками. Ваша пасека - ваше царство // “Bolshemeda”. 2019. URL:http://bolshemeda.ru/pchelovodstvo/ulej-dadan.html(дата обращения 30.05.2019)
14 Ritmix RR-810 // “Ritmix”. - 2019. - URL:
http://www.ritmixrussia.ru/products/rr-810(дата обращения: 01.06.2019).
15 Пащенко А.К. Измерение и анализ акустических сигналов пчелиных ульев / А.К. Пащенко, С.А. Холодных // Материалы международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, Томск, 16-18 мая 2018 г.: в 5 частях. - Томск: В-Спектр,
2018. - Ч. 2. - С. 24-26.
16 Пащенко А.К. Устройство контроля состояния пчелиного улья // Материалы международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, Томск, 16-18 мая 2018 г.: в 5 частях. - Томск: В-Спектр, 2018. - Ч. 2. - С. 19-21.
17 Arduino Uno // “Arduino.ru”. 2019. URL:
http://arduino.ru/Hardware/ArduinoBoardUno(дата обращения: 30.05.2019)
18 STM32F072RB // “STMicroelectronic” 2019. URL:
http: //www. st.com/en/microcontrollers/stm32f072rb. html (дата обращения:
30.05.2019)
19 STM32F103C8T6 // “STMicroelectronic”. 2019. URL:
http://www.st.com/en/microcontrollers/stm32f103c8.html(дата обращения: 30.05.2019)
20 MAX9814 // “maxim integrated”. 2019. URL:
https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX9814.pdf(дата обращения: 30.05.2019)
21 Стабилизация частоты микроконтроллера кварцевым резонатором //
Радиоэлектроника и схемотехника. 2019. URL:http://radiostorage.net/1500-stabilizaciya-chastoty-mikrokontrollera-kvarcevym-rezonatorom.html (дата
обращения: 30.05.2019)
22 Выбор и обоснование метода изготовления электронного модуля //
Студенческая библиотека онлайн. 2019. URL:
https://studbooks.net/2352216/tehnika/vybor obosnovanie metoda izgotovleniyaelektronnogo modulya(дата обращения: 30.05.2019)
23 Стеклотекстолит FR-4 // TABERU. 2019. URL: http://fr4.tabe.ru/fr4.html(дата обращения: 30.05.2019)
24 Припои и их разновидности // StudFiles. 2019. URL: https://studfiles.net/preview/5809391/page:3/(дата обращения: 30.05.2019)
25 Какие флюсы применяют при пайке // “Школа для электрика”. 2019.
URL: http://electricalschool.info/main/electromontag/53-kakie-fljusy-primenjajut-
pri-pajjke.html(дата обращения: 30.05.2019)
26 Справочные таблицы // Резонит. 2019. URL:
https: //www. rezonit.ru/support/tables/(дата обращения: 14.06.2019)
27 Структура WAV файла // “Audio Coding”. 2018. URL: https://audiocoding.ru/article/2008/05/22/wav-file-structure.html(дата обращения: 17.06.2019)
28 Продажа/купить пчелосемьи в России // Agro-Russia. 2019. URL:http://agro-russia.com/ru/trade/r-305/p-1/(дата обращения: 17.06.2019)
29 Магазин «Улей» // Магазин «Улей». 2019. URL:https://i-uley.ru/(дата обращения: 17.06.2019)
30 PLA пластик Bestfilament // Bestfilament. 2019. URL: https://bestfilament.ru/pla-1-1.75-black/(дата обращения: 17.06.2019)
31 Пащенко А.К. Разработка конструкции устройства контроля состояния пчелиного улья / А.К. Пащенко, С.А. Холодных // Сборник избранных статей научной сессии ТУСУР, Томск,16-18 мая 2018 г.: в 3 частях. - Томск: В-Спектр, 2018 - Ч. 2. - С. 51-54.
32 Пащенко А.К. Конструкция мониторинга пчелиного улья //
Материалы международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 22-24 мая 2019 г.: в 4 частях. -
Томск: В-Спектр, 2019. - Ч. 1. - С. 224-225.
33 Пащенко А.К. Система мониторинга пасечного хозяйства //
Материалы международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 22-24 мая 2019 г.: в 4 частях. -
Томск: В-Спектр, 2019. - Ч. 1. - С. 226-226.
34 Пащенко А.К. Система автоматизации пасечного хозяйства // Наука и практика: проектная деятельность - от идеи до внедрения: материалы региональной науч.-прак. конф., Томск, 2018. - Томск : Томск. гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2018. - С. 384-387.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ