Автоматизированная система для определения координат положения пчелиной матки

 

Использование: сельское хозяйство, в пчеловодстве , при дистанционном, без нарушения микроклимата пчелиного гнезда, определении наличия пчелиной матки в улье, ее координат как на рамке, так и относительно стенок улья, наблюдения ее перемещения по сотам. Сущность изобретения: автоматизированная система для определения координат пчелиной матки содержит ЭВМ, системный дешифратор, первый и второй шинные коммутаторы и ульевые контроллеры по числу ульев, каждый из которых включает блок питания, размещенный на одной из ульевых рамках, датчики, аналоговые коммутаторы рамок, блок коррекции, компаратор, усилитель , счетчик рамок, блок аналогового ИЛИ, блок горизонтальной дешифрации и блок вертикальной дешифрации Система позволяет более точно определить положение пчелиной матки в улье и наблюдать ее перемещение по сотам. 1 з.пф-лы. 12 ил.

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам . (21) 5022711/15 (22) 27.12.91 (46) 15.1293 Бюл ¹î 45-46 (71) Курский политехнический институт (72) Рыбочкин АФ.; Захаров И.С. (73) Курский политехнический институт (54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ПОЛОЖЕНИЯ

ПЧЕЛИНОЙ МАТКИ (57) Использование: сельское хозяйство, в пчеловодстве, при дистанционном, без нарушения микроклимата пчелиного гнезда, определении наличия пчелиной матки в улье, ее координат как на рамке, так и относительно стенок улья, наблюдения ее пе(В) 213 (11) 2ОО4152 С1 (51) 5 А 01 K 57 ОО ремещения по сотам. Сущность изобретения: автоматизированная система для определения координат пчелиной матки содержит ЭВМ, системный дешифратор, первый и второй шинные коммутаторы и ульевые контроллеры по числу ульев, каждый из которых включает блок питания, размещенный на одной из ульевых рамках, датчики, аналоговые коммутаторы рамок, блок коррекции, компаратор, усилитель, счетчик рамок блок аналогового ИЛИ, блок горизонтальной дешифрации и блок вертикальной дешифрации. Система позволяет более точно оп —. ределить положение пчелиной матки в улье и наблюдать ее перемещение по сотам. 1 з.п.ф-лы, 12 ип.

2004152 ных 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 коммутато55

Изобретение относится к пчеловодству и найдет применение в содержании пчелиных семей, позволит дистанционно, беэ нарушения микроклимата пчелиного гнезда выявлять наличие пчелиной матки в улье, наблюдать ее перемещение по сотам, определять ее координаты как на рамках, так и относительно стенок улья в каждой пчелиной семье. вести более точное наблюдение за родословными признаками матки и тем "0 самым определять силу пчелиных семей.

Известно устройство для определения состояния пчелиных семей, которое сигнализирует о наличии пчелиной матки, по поведению которой можно судить о состоянии 15 пчелиной семьи. Однако, это устройство имеет недостаток, исключающий возможность точно определять координаты расположения пчелиной матки относительно рамок и стенок улья, 20

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является автоматизированная система для круглогодичного наблюдения эа 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 раэме- 0 щены 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 40 улья, блоком неуравновешенного моста с четырьмя коммутаторами режима работы, четырьмя резисторами и двумя диодами, блоком диапазона температур с восемью коммутаторами, восемью резисторами и че- 45 тырьмя диодами, блоком измерения, буфером шины данных, ульевой микроЭВМ, приемо-передатчиком, блоком формирования калибровочных напряжений и блоком включения — выключения электропитания, 50 при этом первые выходы всех температурров 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 подключенные диоды связан с выходами 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 диапазонов 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 совмещен с соответствующим входом микроЭВМ и вторым входом приемо-передатчика.

Недостатком устройства является низкая точность определения координат нахождения пчелиной матки относительно рамок и стенок улья.

По локальным областям температур это устройство рассчитывает только приближенно размещение матки, ее примерные координаты, но не позволяет оперативно определять ее исчезновение. Устройство сложно для наблюдения за родословными признаками матки. Все это повышаеттрудо2004152

10 емкость в содержании пчелиных семеи, приводит к необходимости проникновения в пчелиное гнездо и визуального поиска матки, нарушает на длительное время микроклимат пчелосемьи, повышает вероятность потери матки из гнезда.

Целью изобретения является повышение точности определения координат размещения пчелиной матки в плоскости рамок относительно рамок и стенок улья.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматизированную систему для определения координат положения пчелиной матки, содер>кащую ЭВМ, блоки питания ульев, размещенные на ульевых рамках датчики, выполненные виде матриц, аналоговые коммутаторы рамок, микроЭВМ введены дешифратор, шинный коммутатор "Дан", шинный коммутатор "Син", блок коррекции, компаратор, усилитель, счетчик рамок, блок

"ИЛИ", блок горизонтальной дешифрации, блок вертикальной дешифрации, вертикальные шины матриц рамок соединены с выходами блока вертикальной дешифрации, и-выход блока вертикальной дешифрации соединен с входом конца опроса микроЭВМ, горизонтальные шины с 1 по 4 первой рамки соединены с первыми входами четырех аналоговых коммутаторов, горизонтальные шины с 1 по 4 второй рамки соединены со вторыми входами четырех аналоговых коммутаторов, горизонтальные шины с 1 по

4 и-рамки соединены с и-входами четырех аналоговых коммутаторов, выходы аналоговых коммутаторов соединены через шину коммутации с входом блока ИЛИ и с выходом блока горизонтальной дешифрации, выход блока ИЛИ соединен с входом усилителя, выход которого соединен с входом блока коррекции и первым входом компаратора, второй вход компаратора соединен с первым выходом блока коррекции, вход управления коррекции соединен с выходом управления микроЭВМ, второй выход тока опроса блока коррекции соединен с первым входом тока опроса блока горизонтальной дешифрации, выход компаратора соединен с первым входом микроЭВМ, первый адресный выход микроЭВМ соединен с адресным входом блока горизонтальной дешифрации, второй адресный выход микроЭВМ соединен с адресным входом блока вертикальной дешифрации, адресные входы коммутаторов соединены с адресными выходами счетчика рамок, установочный вход микроЭВМ и счетчика рамок первого улья соединены с установочными входами микроЭВМ и счетчиков рамок других ульев и с выходом "Сброс" ЭВМ, тактовые входы счетчиков рамок ульев

55 объединены и соединены с тактовым выходом ЭВМ, вход включения блока питания первого улья соединен с первым выходом системного дешифратора, выходы блока питания соединены с входами питания микроЭВМ, блока коррекции, компаратора, блока

ИЛИ, счетчика рамок, аналоговых коммутаторов, блока горизонтальной дешифрации, блока вертикальной дешифрации, другие выходы системного дешифратора соединены с входами включения блоков питания других ульев, информационный выход

"Дан" микроЭВМ первого улья соединен с первым входом шинного коммутатора

"Дан", выход "Син" микроЭ ВМ первого улья соединен с первым выходом шинного коммутатора "Син", информационные выходы

"Дан" и выходы "Син" микроЭВМ остальных ульев соединены с и-входами шинного ком мутатора "Дан", шинного кОммутатора

"Син", адресный выход ЭВМ соединен с адресными входами системного дешифратора, шинного коммутатора "Дан", шинного коммутатора "Син", вход "Син" ЭВМ соединен с входом/выходом шинного коммутатора "Син", вход "Дан" и общий выход ЭВМ соединены с обшим входом системного дешифратора, шинных коммутаторов "Дан" и

"Син", общими входами микроЭВМ ульев, блоков питания, при этом пчелиная матка метится жестяной биркой наклеиванием на ее спину.

Кроме того, в узлах матрицы установлены индуктивные датчики рамок, выполненные в виде плоских индуктивностей, укрепленные первыми концами к вощинодержателям, представляющим горизонтальные шины матрицы, диоды по количеству индуктивных датчиков, анодом соединенные со вторыми выводами индуктивностей, катоды диодов соединены с вер тикальными шинами матрицы, диоды размещены на нижней стороне верхней планки рамки.

На фиг.1 приведена структурная схема автоматизированной системы для определения координат положения пчелиной матки; на фиг.2 — электрическая принципиальная схема ульевой микроЭВМ; на фиг.3 — электрическая принципиальная схема блока коррекции; на фиг.4 — электрическая принципиальная схема блока аналогового "ИЛИ"; на фиг.5 — электрическая принципиальная схема блока горизонтальной дешифрации; на фиг. 6-7 — общий алгоритм работы автоматизированной системы для определения координат положения пчелиной матки; на фиг. 8-10- алгоритм работы ульевого контроллера; на фиг,11 рисунок улья с местом нахождения матки;

2004152 на фиг.12 — рисунок рамки с координатами размещения матки..

Автоматизированная система для определения координат положения пчелиной матки содержит: ЭВМ 1, дешифратор 2, шинный коммутатор "Дан" 3, шинный коммутатор "Син" 4, ульевой контроллер 5, мик. роЭВМ 6, блок коррекции 7, компаратор 8, блок питания (БП) 9, усилитель 10, счетчик рамок 11, блок аналогового "ИЛИ" 12, блок горизонтальной дешифрации 13, блок вертикальной дешифрации 14, аналоговые коммутаторы 15-18, ульевая рамка с индуктивными датчиками l9, шина вертикальной дешифрации 20, шина горизонтальной дешифрации 21, шина коммутации рамок 22, шина адреса коммутаторов 23, шина выключения БП 24, шина стабилизации 25, шина адреса вертикальной дешифрации 26, шина адреса горизонтальной дешифрации 27, шина компаратора 28, шина управления блоком коррекции 29, выходная шина усилителя и первая входная шина компаратора 30, вторая входная шина компаратора 31, шина выходом бло:a "ИЛИ" 32, шина тока опроса 33, шины питания 34, шина "Дан" микроЭВМ 35, шина "Син" микроЭВМ 36, общая шина 37, шина включения

38, шина "Сброс" 39, тактовая шина 40, шина "Син" 41, шина "Дан" 42, шина адреса дешифратора 43, шина конца опроса 44.

Ульевая микроЭВМ 6 содержит. резонатор РК169МА — 8АП-5000 К45, конденсаторы

46 — 50, резисторы 51-66, регистры

К555ИР23 67, 68, ОЗУ KP541PУ2 69, ПЗУ

К573 РФ2 70, элементы "НЕ" 71, 72, элементы ИЛИ 73-76, элементы И 77-80, однокристальную микроЭВМ КМ1816ВЕ48 81.

Блок коррекции 7 содержит: счетчик 82, блок ключей 83, два транзистора 84-85, диод

86, конденсаторы 87-92, резисторы 93-108.

Блок аналогового ИЛИ 12 содержит микросхему КР198НТ36 109. Блок горизонтальной дешифрации 13 содержит дешифратор 110, четыре транзистора 111-114, пять диодов

115-118, элемент ИЛИ 119, резисторы 120129, диод 130.

Работа автоматизированной системы для определения координат положения пчелиной матки заключается в следующем.

ЭВМ 1 запитывается от сети или автономного источника питания и загружается программой с магнитного носителя, После ввода программы на экране видеомонитора

ЭВМ1 выводится сообщение о возможных режимах работы.

Дешифратор 2, шинный коммутатор

"Дан" 3, шинный коммутатор "Син" 4 запитываются от шин питания ЭВМ 1. Ульевые контроллеры каждого улья зэпитываются от

55 блока питания ульевых контроллеров 9 после поступления сигнала на включение электропитания с дешифратора 2. Включе- ние электропитания ульевого контроллера 5 определяется ЭВМ 1. B зависимости от режима работы "просмотр" каждой рамки 19 осуществляется вручную по команде оператора (пчеловода) с клавиатуры или же в автоматическом режиме. Э В М 1 самостоятельно "просматривает" все рамки

19 и останавливается на рамке, где находится в данный момент пчелиная матка. В зависимости от состояния пчелосемьи матка может находиться в центре гнезда для откладки яиц(здесь пчелы поддерживают температуру 34,5...35,5 С), на крайних рамках (все рамки заняты медом, или не поддерживается температурный режим для откладки яиц) или вообще покидать улей (при роении).

Племенные матки на пчелофермах метят путем наклеивания на ее спинку жестяную бирку размерами 2-3 мм, окрашенную с внешней стороны в оранжевый цвет для визуального контроля. При этом в книжке пчеловода фиксируются все ее характеристики, в т.ч. наследованные признаки по отцовской и материнской линии. Этот признак определения координат пчелиной матки используется в нашей электронной схеме.

Каждая рамка в плоскости вощины снабжается плоскими индуктивными датчиками, расположенными в виде матрицы на рамке

19. Координаты таких индуктивных датчиков известны. Пчелиная матка, перемещаясь по сотам любой из рамок, будет находиться на близком расстоянии отдатчика (в пределах до 1-1,5 см). Алгоритм (см.фиг.6-7) определения положения пчелиной матки заключается в следующем. Оператор (пчеловод) устанавливается с клавиатуры ЭВМ режим работы: ручной или автоматический (поз.1-4). Ульевой контроллер последовательно измеряет индуктивность каждого датчика одной иэ рамок в улье. При нахождении матки, помеченной жестяной биркой, над индуктивным датчиком индуктивность будет иметь величину, отличную от ее значения до присутствия матки. Это изменение величины индуктивности при расположении матки над датчиком положено в основу анализа признака присутствия (поз.5). Затем "просматриваются" датчики следующей рамки (поз,7) и. внОвь анализируется признак присутствия (поз,8). При наличии признака присутствия на экране дисплея ЭВМ 1 формируется рисунок последующей рамки с визуальными и

- цифровыми (поз.10) координатами пчелиной матки (см.фиг.12). При отсутствии признака присутствия матки (поз.5) переходят к

2004152

10 просмотру каждой рамки с указанным выше анализом информации до тех пор, пока матки не будет обнаружена (поз.8).

Если признак присутствия матки отсутствует при просмотре всех рамок, то эту операцию повторяют в другое время (поз.11, 13, 15, 16). При отсутствии матки выдается информация отсутствия (поз.14).

Если признак присутствия матки имеется (поз.5), то просматривают следующую рамку (поз.7) и вновь анализируют признак присутствия матки (поз.8). При отсутствии признака присутствия формируется рисунок предыдущей рамки с координатами пчелиной матки, а так >ке аксонометрический рисунок с местом ее нахождения (поз.9,12). В автоматическом режиме просмотра (поз.4)

ЭВМ 1 самостоятельно определяет номер рамки, где находится матка, и выводит на экран дисплея ее рисунок с номером (поз.9).

ЭВМ 1 может так же по запросу оператора (пчеловода) вывести на экран дисплея фрагмент рамок улья (см.фиг.11) со своими номерами и визуальную метку координат размещения пчелиной матки. Если при

"просмотре" всех датчиков рамок признак присутствия матки вновь не обнаруживается (г оз.5.8,11), что проводят повторную проверку. При отсутствии признака присутствия матки эту пчелиную семью вскрывают и проверяют наличие матки стандартными зоологическими методами.

ЭВМ 1 вырабатывает код адреса на шине адреса дешифратора, определяя номер выбранного для наблюдения улья. Дешифратор 2 вырабатывает сигнал включения блока питания выбранного ульевого контроллера.

Кодовая информация в ЭВМ 1 поступает по шинам "Дан", "Син" 41,42 с шинного коммутатора "Дан" 3 и шинного коммутатора

"Син" 4.

Работа ульевого контроллера 5 заключается в следующем. После подачи сигнала с дешифратора 2 по шине 38 на включение блока питания 9 запитывается ульевой контроллер 5. МикроЭВМ 6 ульевого контроллера обеспечивает: формирование тактовой частоты опроса датчиков на ульевой рамке

19; управление блоками горизонтальной и вертикальной дешифрации 13 и 14 (схемы опроса матрицы индукционных датчиков); прием и анализ сигнала о состоянии опрашиваемого датчика с выходной шины компаратора 28; формирование сигналов управления шины 26,27,29. МикроЭВМ 81 использует память данных и программ. Буферный регистр 67 служит для фиксации адреса при обращении к внешней памяти данных 69 и памяти программ 70. Внешняя память данных 69 обеспечивает запоминэ5

1,5

55 ние кодов коррекции, определяющих величину индуктивности соединительных проводников датчиков, а также параметров коммутационных ключей аналоговых коммутаторов рамок.

Блок коррекции содержит счетчик 82, обеспечивающий формирование задаваемого числа импульсов коррекции паразитной индуктивности соединительных проводников датчиков, сопротивления ключей аналоговых коммутаторов 15 — 18. На транзисторах 84, 85 выполнен генератор импульсов тока опроса датчиков. На микросхеме 83 выполнены ключевые усилители цепи коррекции и заряда суммирующего конденсатора 92.

Блок аналогового ИЛИ 12 осуществляет прохождение заряда, величина которого пропорциональна индуктивности датчика и соединительных проводников, Сравнивающее устройство (компаратор) 8 фиксирует наличие сигнала нахождения матки с меткой над датчиком.

Четыре аналоговых коммутатора 15 — 18 осуществляют переключение шин коммутации 22 прохождения тока заряда. Усилитель

10 обеспечивает достаточную чувствительность фиксации матки над датчиком, коэффициент усиления которого подбирается в процессе настройки, Опрос каждого индуктивного датчика происходит следующим образом. Перед началом опроса импульсом низкого уровня с выхода 34 элемента 81 микроЭВМ 6 через элемент 72 включается усилитель на первом транзисторе элемента 88 блока коррекции

7, и через резистор 106 суммирующий конденсатор 92 заряжается до напряжения питания. Выходной сигнал низкого уровня напряжения с одного из выходов блока вертикальной дешифрации 14 выбирает одну из вертикальных шин матрицы датчиков.

Выходной сигнал низкого уровня с одного из выходов блока горизонтальнойдешифрации 13 через какой-либо из транзисторов

111 — 114 разрешает протекание тока опроса через один из датчиков. Выходные импульсы частотой =1,6 МГц с контакта 01 элемента 81 через элемент 73 микроЭВМ 6 поступает на вход генератора импульсов тока и по цепи, состоящей из транзистора 84 блока коррекции 7, шины тока опроса 33, одного из транзисторов 111-114 блока горизонтальной дешифрации 13, одного из диодов матрицы рамки 19, индуктивного датчика, выхода 20 блока вертикальной дешифрации 14, протекает серия импульсов тока с амплитудой = 15МА (амплитуда регулируется резистором 95). По окончании каж2004152

20

50

55 дого из импульсов тока в индуктивности опрашиваемого датчика возникает выброс эдс самоиндукции, под действием которой через выход 109 блока аналогового ИЛИ 12 протекает заряд, пропорциональный величине индуктивности датчика и соединительных проводников, что вызывает разряд суммирующего конденсатора 92 блока коррекции 7 на величину этого заряда: напряжение на нем определяется величиной индуктивности опрашиваемой цепи и количеством импульсов тока опроса датчика, прошедших от начала опроса данного датчика, При отсутствии матки над датчиком напряжение на суммирующем конденсаторе 92 блока коррекции 7 по окончанию цикла опроса датчика не превышает эталонного напряжения на входе 31 второй шины компаратора. При наличии матки с жестяной биркой над датчиком величина индуктивности уменьшается, чувствительность к изменению индуктивности обеспечивается усилителем 10, при этом уменьшается величина эдс самоиндукции индуктивности и, соответственно, величина заряда, протекающего под действием этой эдс. Суммирующий конденсатор 92 блока коррекции 7 разряжается на меньшую величину заряда, и в конце цикла опроса датчика напряжение на конденсаторе 92 превышает величину эталонного напряжения на входе второй шины 31 компаратора 8. Таким образом, уровень напряжения на выходе компаратора 8 по окончании цикла опроса датчика определяет факт наличия или отсутствия матки над датчиком, Цепь 119, 120, 130 блока горизонтальной дешифрации обеспечивает термокомпенсированное напряжение смещения на базах транзисторов блока аналогового ИЛИ 12, что стабилизирует через шину стабилизации 25 режим его работы.

Для выравнивания сигналов датчиков, исключения.влияния индуктивностей их контуров связи, различных для каждого датчика, а также оптимальной автоматической настройки схемы опроса датчиков в блоке коррекции 7 используются сигналы с выхода 06 счетчика 82. При опросе какого-либо датчика на входы 02, 03, 14, 15 счетчика 82 блока коррекции 7 через шину управления 29 поступает код с микроЭВМ 6, характеризующий, в основном, величину индуктивности контура связи этого датчика, и на выходе 06 счетчика 82 блока коррекции 7 появляется определенное число импульсов, равномерно распределенных по времени опроса датчика рамки 19. Это импульсы через ключевой усилитель на втором транзисторе элемента 83 блока коррекции 7 поступают на дифференцирующий конденсатор 91 и через третий транзистор элемента 83 блока коррекции по заднемуфронту импульсов заряжают суммирующий конденсатор 92 блока коррекции 7 на некоторую величину заряда, определяемую числом поступивших импульсов и суммарной емкостью конденсаторов 91,92. Этим самым из сигнала опрашиваемого датчика рамки 19 вычитается определенная величина, исключающая влияние индуктивности контура связи датчика.

Количество импульсов задается микроЭВМ

6 на контактах 27-30 элемента 81 и вычисляется в процессе настройки после подачи сигнала "Сброс" с ЭВМ 1 и при подстройке в процессе эксплуатации. Этим достигается компенсация разброса параметров аналоговой части схемы опроса матрицы датчиков и исключается влияние внешних температурных воздействий.

Передача информации с микроЭВМ 6 осуществляется через шины "Дан" 35, "Син"

36, шинные коммутаторы 34 к ЭВМ 1. Сиг. нал низкого уровня напряжения по шине

"Сброс" поступает на вход 4 элемента 81 и приводит к обработке микроЭВМ 6 программы начальной установки. МикроЭВМ 6 формирует сигналы данных на выходе 32 и стробирующий си-нал на выходе 31 элемента 81, При появлении по шине "Син" 36 низкого уровня напряжения микроЭВМ 6 через шинный коммутатор "Син" 4 и элемент 79 вызывает аппаратное прерывание своего процессора 81 (по входу 06), что приводит к обработке процессором 81 программы начальной установки. Аппаратное прерывание по входу 06 элемента 81 микроЭВМ 6 вызывается также появлением низкого уровня напряжения на входе 4 элемента 79 по окончанию цикла опроса всех датчиков пчелиной рамки с шины опроса 44 и различается от вышеописанного программным путем . Если на входе 06 эламента 01 микроЭВМ 6 появляется высокий уровень напряжения, то прерывание вызвано сигналом окончания цикла опроса датчиков, и ульевая микроЭВМ 6 выполняет программу обработки окончания цикла onроса датчиков, включающую выдачу кодов и подстройку кода коррекции датчиков, Для получения кодов коррекции ларазитных индуктивностей соединительных цепей датчиков, хранимых в ОЗУ 69 микроЭВМ 6, в ульевом контроллере 5 предусмотрена автоматическая настройка. Она проводится в следующей последовательности . в регистр 67 записывается адрес опрашиваемого датчика; на выходах 27-30 элемента 81 устанавливается нулевой код коррекции; сигналом низкого уровня с выходом 34 элемента 81 разрешается опрос дат13

2004152

10 рекции, компаратором, усилителем, счетчиком рамок, блоком аналогового ИЛИ, 45 блоком горизонтальной дешифрации и

55 чика (конденсатор 92 заряжен). Вследствие внешних, в основном, температурных влияний на элементы аналоговой части схемы ульевого контроллера 5, из-за изменения их параметров сигналы опроса датчиков на конденсаторе 92 могут несколько изменяться. Для компенсации этих изменений, а также для исключения сбоев по помехе в ОЗУ данных 69 в микроЭВМ 6 используется уточнение кодов коррекции паразитных индуктивностей датчиков после настройки ульевого контроллера с датчиками различных рамок улья.

Алгоритм работы ульевого контроллера приведен на фиг.8 — 10. При поступлении в ульевой контроллер 5 сигнала "Сброс" с

ЭВМ 1 выполняются тесты ПЗУ, ОЗУ, опроса датчиков, настройки тока датчиков, очистка ОЗУ, настройка датчиков, начальная установка регистров и выдается код АА (позиции 1-16). Счетчик рамок 11 устанавливается в нулевой адрес, для анализа датчиков подключается первая рамка улья. Ульевой контроллер выходит на режим циклического опроса датчиков. После каждого цикла опроса всех датчиков пчелиной рамки, происходит аппаратное прерывание. При. этом обрабатывается программа выдачи кодов присутствия и отсутствия матки над датчиками, повторно анализируется наличие признака матки. Над тем же датчиком, осуществляется уточнение кодов коррекции одного из датчиков. При опросе датчиков пчелиной рамки определяются их состояния в цикле опроса. В зависимости от состояния датчиков в предыдущем цикле опроса вырабатываются сигналы о наличии:или отсутствии над ними матки и информация во внутреннее ОЗУульевого контроллера. ПриФормула изобретения

1. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОП РЕДЕЛ ЕНИЯ КООРДИНАТ

ПОЛОЖЕНИЯ ПЧЕЛИНОЙ МАТКИ, содержащая ЭВМ и ульевые контроллеры, каждый из которых включает блок питания улья, аналоговые коммутаторы рамок, датчики параметров жизнедеятельности пчелиной семьи для установки на пчелиных рамках, выполненные в виде матриц, и микроЭВМ, отличающаяся тем, что она снабжена системным дешифратором, первым и вторым шинными коммутаторами и токопроводящим элементом для размещения на теле пчелиной матки, а в качестве датчиков параметров жизнедеятельности пчелиной семьи для установки на пчелиных рамках использованы датчики положе15

40 знак повторности матки над датчиком осуществляется по признаку, записанному в 7 разряде кода, Выдача кода "Ноль" по 7 разряду означает присутствие матки над датчиком, а выдача кода по 7 — му разряду

"Единица" — ее отсутствие (позиции 17-35).

Выдача кодов осуществляется по шинам

"Дан" и "Син" через буфер ульевого контроллера, Для "просмотра" датчиков следующей рамки ЭВМ 1 выдает тактовый импульс по тактовой шине, переключая счетчик рамок на "просмотр" второй рамки. Далее процесс работы алгоритма ульевого контроллера повторяется. После просмотра всех рамок счетчик рамок 11 выдает сигнал по шине OTKRloчения 24 на отключение ульевого блока питания 9.

Таким образом, предлагаемая автоматизированная система для определения координат положения пчелиной матки позволяет выявлять наличие матки, наблюдать ее перемещение в улье, вести наблюдение в любое время суток, года, изучать ее поведенческие характеристики, что найдет применение у исследователей в области пчеловодства. В практическом пчеловождении она позволит оперативно вести наблюдение за наличием в улье матки, ее местоположения, снизить трудоемкость в ее замене, выявлении ее наличия, вести наблюдение за родословными признаками, В настоящее время все больше пчеловодов заняты отбором пчелиного яда. В этом случае система найдет применение для более точного, оперативного и с минимальной трудоемкостью выявления наличия маток и определения работоспособности пчелосемей. (56) Авторское свидетельство СССР ¹

1588344, кл, А 01 К 97/00, 1988. ния пчелиной матки, при этом каждый ульевой контроллер оснащен блоком корблоком вертикальной дешифрации, выходы которого соединены с вертикальными шинами матриц всех рамок, а дополнительный выход связан с входом конца опроса микроЭВМ, при этом первая, вторая, третья и четвертая горизонтальные шины рамок подключены к входам четырех аналоговых коммутаторов, выходы которых через шину коммутации объединены с первым выходом блока горизонтальной дешифрации и связаны с первым входом блока аналогового ИЛИ, причем второй вход последнего подключен к выходу стабилизации блока горизонтальной дешиф15

2004152

16 рации, а выход через усилитель соединен с микроЭВМ всех ульевых контроллеров свявходом блока коррекции и первым входом зань: с соответствующими первыми коммукомпаратора, второй вход которого под- тационными клеммами первого шинного ключен кпервомувыходублокакоррекции, коммутатора, а вторые информационные а вход управления последнего связан с вы- 5 выводы подключены к соответствующим ходом управления микроЭВМ, при этом клеммам второго шинного коммутатора, выход. тока опроса блока коррекции соеди- при этом адресный выход ЭВМ связан с нен с, входом тока опроса блока горизон- адресными входами системного дешифратальной дешифрации, а выход тора и первого и второго шинных коммутакомпаратора подключен к первому входу 10 торов, а общий выход ЭВМ соединен с микроЭВМ, первый и второй адресные вы- объединенными между собой входами сисходы которой связаны с адресными входа- темного дешифратора, первого и второго ми блоков соответственно горизонтальной шинных коммутаторов и микроЭВМ всех и вертикальной дешифрации, причем ад- ульевых контроллеров, причем первый и ресные входы аналоговых коммутаторов второй информационные выводы ЭВМ соединены с адресными выходами счетчи- подключены соответственно к вторым комка рамок, установленные входы которого и мутирующим клеммам первого шинного микроЭВМ всех ульевых контроллеров коммутатора и информационной шине втообьединены между собой и подключены к 20 рого шинного коммутатора, а управляювыходу "Сброс" ЭВМ, а тактовый выход по- щий выход счетчика рамок связан с входом следней связан с объединенными между отключения блока питания. собой тактовыми входами счетчиков рамок 2, Система по п.1, отличающаяся тем, ульев всех ульевых контроллеров, при этом что датчики положения пчелиной. матки усвходы включения блоков питания всех уль-25 тановлены в узлах матрицы и выполнены в евых контроллеров подключены к соответ- виде плоских катушек индуктивности, перствующим выходам системного вые выводы которых соединены с вощинодешифратора, а выход блока питания каж- .держателями, являющимися дого ульевого контроллера соединен с вхо- горизонтальными шинами матриц, а втодом питания микроЭВМ, блока коррекции,30 рые выводы связаны с анодами соответсткомпаратора. блока аналогового ИЛИ, вующих диодов для размещения на счетчика рамок, аналоговых коммутаторов нижней поверхности верхних планок сооти блоков горизонтальной и вертикальной ветствующих пчелиных рамок, катоды кодешифрации этого ульевого контроллера, торых соединены с вертикальными причем первые информационные выводы 5 шинами матриц.

II °

tl °

И

2004152

2004152

2004152

2004152

2004152

/г //

/ /

Ф

/ / I/

/ II с

У ю

И ll

// 1

/ // /

II // г

/ is юю

I / / у Ф к gy p

Г // I е, lf / II/

/ фр

gI //

Ф

Ф

/у

l / ll / i

II

Р

У ю я

Ir

2004152, 2004152

Составитель А. Рыбочкин

Техред М,Моргентал Корректор А. Мотыль

Редактор Н. Семенова

Заказ 3358

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5 производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101