RU2096952C1

RU2096952C1 - Automated bee family observation and keeping system

Info

Publication number: RU2096952C1
Application number: RU95111086A
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Рыбочкин; И.С. Захаров
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1997-11-27
Also published as: RU95111086A

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, apiculture. SUBSTANCE: automated system has apiary controller 1 with beekeeper's computer and programmable active band filter 3, beehive controllers 10 with microphone 28, sound amplifier 23, bee feeding unit 14, initial setting unit 20, braided wall with door, braided wall door drive trigger 17, bee queen introduction unit 22 and electromagnetic electrodes. Apiary controller is provided with apiary transceiver 6, rectification unit 4, voltage-frequency converter 8, comparator 5, first AND gate 7, apiary power unit 9. Beehive controller is provided with actuating signal decoder unit 11, vibration emitter switching trigger 12, controlled pause generator 13, electromagnetic field switching trigger 15, time counter 16, beehive transceiver 18, name definition unit 19, second AND gate 21, operation permitting trigger 24, listening timer 25, controlled frequency generator 26 for generating frequency of 500 GV, high voltage amplifier 27, pause generator 28, third AND gate 30, power amplifier 31, vibration converter 32 and vibration emitter 33. System allows bee family state to be controlled by analysis of frequency spectrum of sound signals emitted by bees and regulated in case adverse external factors act upon bees. EFFECT: wider operational capabilities, improved control of bee family state by providing precise data. 4 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к области пчеловодства и может найти применение в контроле и содержании пчелиных семей, позволит по анализу частотного спектра звуковых сигналов самостоятельно определять напад, роевое состояние пчелосемей, степень зараженности варроатозом, слет, прием новой пчелиной матки, предотвращение влияния отрицательных последствий на жизнедеятельность пчелиных семей. The invention relates to the field of beekeeping and can find application in the control and maintenance of bee colonies, and by analyzing the frequency spectrum of sound signals it is possible to independently determine attack, swarm state of bee colonies, degree of infection with varroatosis, rally, taking a new queen bee, preventing the impact of negative consequences on the vital activity of bee colonies .

Известно устройство, обеспечивающее автоматизацию работ по содержанию пчел. Эти устройства автоматизируют контроль за температурным режимом, анализируют звуковой спектр пчелиной семьи, подавляют роевое состояние, подсаживают пчелиную матку в безматочную пчелиную семью. Но оно имеет недостаток большое количество проводных соединений [1]
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является автоматизированная система для наблюдения и содержания пчелиных семей [2] содержащая контроллер ульев, каждый из которых включает размещенные на ульевых рамках с вощиной датчики температуры, выполненные в виде матрицы, коммутатора рамок и датчиков температуры, блок питания и измерительный блок, выполненный в виде преобразователя "температура частота", а также контроллер пасеки, включающий коммутатор ульев и дешифратор, адресные входы которых соединены с первой адресной шиной ЭВМ, тактовый выход последней подключен к тактовым входам коммутаторов датчиков температуры ульев, причем первые выходы датчиков температуры рамок каждого улья объединены между собой, связаны с общим проводом сеток вощинодержателей рамок и подключены к первому аналоговому входу коммутатора рамок, а вторые выходы соединены с аналоговым входом коммутатора датчиков температуры, при этом выходы дешифратора связаны с входами включения блоков питания контроллеров ульев, а первый и второй входы преобразователя "температура частота" подключены к аналоговым выходам коммутаторов соответственно датчиков температуры и рамок, причем общие шины ЭВМ, дешифратора и коммутатора ульев объединены, а входы коммутатора ульев соединены с первыми выходами преобразователей "температура частота" контроллеров ульев, при этом контроллер снабжен аналоговым коммутатором "температура звуковая частота", амплитудным дискриминатором, коммутатором звуковых сигналов и блоком фильтров, а каждый контроллер улья оснащен блоком начальной установки, регистром, микрофоном, усилителем и двумя группами электродов, равномерно распределенных по поверхности рамок и изолированных от чувствительных элементов датчиков температуры, при этом выход микрофона каждого контроллера улья через усилитель соединен с соответствующим аналоговым входом коммутатора звуковых сигналов, аналоговый выход которого связан с входом блока фильтров, а выход последнего подключен к входу коммутатора фильтров, выход которого соединен с входом амплитудного дискриминатора, при этом выход последнего связан с первым аналоговым входом аналогового коммутатора "температура звуковая частота", второй аналоговый вход которого подключен к аналоговому выходу коммутатора ульев, а выход соединен с измерительным входом ЭВМ, первая адресная шина которой связана с адресным входом коммутатора звуковых сигналов, а вторая адресная шина соединена с адресными входами аналогового коммутатора "температура звуковая частота" и коммутатора фильтров, причем второй выход преобразователя "температура - частота" подключен к первой группе электродов, установленных на четных рамках, а вторая группа электродов, размещенных на нечетных рамках, заземлена, при этом выход коммутатора датчиков температуры через резистор связан со вторым аналоговым входом коммутатора рамок, синхронизирующий выход которого соединен с входом выключения блока питания, а выход блока начальной установки подключен к установочным входам коммутаторов рамок, датчиков температуры и счетчика рамок, причем синхронизирующий вход последнего соединен с тактирующим входом коммутатора рамок, а тактирующий выход ЭВМ, связан с тактирующим входом счетчика рамок, при этом общие шины ЭВМ, аналогового коммутатора "температура звуковая частота", коммутатора звуковых сигналов, амплитудного дискриминатора, коммутатора фильтров, блоков фильтров и питания объединены, каждый контроллер улья снабжен блоком подсадки пчелиной матки, вход которого соединен с дополнительным выходом счетчика рамок.A device is known that provides automation of work on keeping bees. These devices automate temperature control, analyze the sound spectrum of the bee family, suppress the swarm state, and plant the queen bee in the bezel-less bee family. But it has the disadvantage of a large number of wire connections [1]
The closest in technical essence to the invention is an automated system for monitoring and keeping bee colonies [2] comprising a beehive controller, each of which includes temperature sensors placed on a hive frame with wax, made in the form of a matrix, a switch of frames and temperature sensors, a power supply and a measuring unit made in the form of a temperature-frequency converter, as well as an apiary controller, including a beehive switch and a decoder, the address inputs of which are connected to the first address bus oh computer, the clock output of the latter is connected to the clock inputs of the switches of the hive temperature sensors, and the first outputs of the temperature sensors of the frames of each hive are interconnected, connected to the common wire of the grid of the frame holders and connected to the first analog input of the switch of the frames, and the second outputs are connected to the analog input temperature sensor commutator, while the decoder outputs are connected to the input inputs of the power supplies of the hive controllers, and the first and second inputs of the temperature-frequency converter are are connected to the analog outputs of the switches of the temperature sensors and frames, respectively, and the common buses of the computer, the decoder and the switch of the beehives are combined, and the inputs of the switch of the beehives are connected to the first outputs of the temperature-frequency converters of the beehive controllers, while the controller is equipped with an analog switch of the "temperature sound frequency", an amplitude discriminator, a switch for audio signals and a filter unit, and each hive controller is equipped with an initial installation unit, a register, a microphone, an amplifier and two groups electrodes uniformly distributed over the surface of the frames and isolated from temperature sensors, the microphone output of each hive controller through an amplifier is connected to the corresponding analog input of the sound switch, the analog output of which is connected to the input of the filter unit, and the output of the latter is connected to the input of the switch filters, the output of which is connected to the input of the amplitude discriminator, while the output of the latter is connected to the first analog input of the analog switch "t temperature sound frequency ", the second analog input of which is connected to the analog output of the hive switch, and the output is connected to the measuring input of the computer, the first address bus of which is connected to the address input of the sound switch, and the second address bus is connected to the address inputs of the analog switch" temperature, sound frequency "and a filter switch, the second output of the temperature-frequency converter being connected to the first group of electrodes mounted on even frames, and the second group of electrodes on an odd frame, it is grounded, while the output of the temperature sensor switch through a resistor is connected to the second analog input of the frame switch, the synchronizing output of which is connected to the power supply shutdown input, and the output of the initial installation unit is connected to the installation inputs of the frame switches, temperature sensors, and frame counter moreover, the clock input of the latter is connected to the clock input of the frame switch, and the clock output of the computer is connected to the clock input of the frame counter, while the common computer buses, Ogove switch "temperature frequency sound", switch audio signals, an amplitude discriminator, switch filters, filters and power supply units together, each unit is provided with a controller beehive queen bee replanting, whose input is connected to an additional output frames counter.

Недостатком системы являются узкие функциональные возможности, не позволяющие устранять летную активность пчел без закрытия летка, прекращать лет пчел при возникновении нападения чужих пчел, предотвращать слет пчел, исключать отрицательные воздействия для конкретных пчелиных семей, которые в этом больше всего нуждаются, автоматически отключать воздействие, подавляющее летную активность, и снова при необходимости включать, повторно анализировать звуковой спектр. Система также имеет большое количество проводных соединений на пасеке и в улье, создающих пчеловоду неудобства при работе с пчелами. The disadvantage of the system is the narrow functionality that does not allow to eliminate the flying activity of bees without closing the notch, stop the bees from flying when other bees attack, prevent the bees from flying, eliminate negative effects for specific bee families that need it most, automatically turn off the effect that suppresses flight activity, and again, if necessary, turn on, reanalyze the sound spectrum. The system also has a large number of wire connections in the apiary and in the hive, creating inconvenience for the beekeeper when working with bees.

С целью устранения указанных недостатков в автоматизированную систему для наблюдения и содержания пчелиных семей, содержащую ульи, контроллер пасеки, включающий ЭВМ пчеловода и программируемый активный полосовой фильтр, и контроллеры ульев, каждый из которых включает микрофон, усилитель звукового сигнала, блок питания улья, блок начальной установки, триггер включения привода двери клетки, блок подсадки матки и электромагнитные электроды, выполненные в виде проволочек вощинодержателей пчелиных рамок улья, при этом выход микрофона соединен с входом усилителя звукового сигнала, а выход триггера включения привода двери клетки связан с входом блока подсадки матки, в контроллер пасеки введены приемопередатчик пасеки, блок выпрямления, преобразователь "напряжение частота", компаратор, первый элемент И, и блок питания пасеки. In order to eliminate these shortcomings, an automated system for monitoring and keeping bee colonies containing hives, an apiary controller, including a beekeeper’s computer and a programmable active bandpass filter, and hive controllers, each of which includes a microphone, an audio signal amplifier, a hive power supply, an initial power unit installations, the trigger for turning on the drive of the cell door, the uterine replanting unit and electromagnetic electrodes made in the form of wires of the beehive's wax holders, with the microphone output being connected inen with the input of the audio signal amplifier, and the output of the trigger switch on the cell door drive is connected to the input of the uterus replanting unit, the apiary transceiver, the rectification unit, the voltage-frequency converter, the comparator, the first AND element, and the apiary power supply are introduced into the apiary controller.

В контроллер каждого улья введены блок дешифрирования исполнительных команд, триггер включения виброизлучателя, управляемый генератор паузы, триггер включения электромагнитного поля, счетчик времени, приемопередатчик улья, блок выделения имени, второй элемент И, триггер разрешения работы, таймер прослушивания, управляемый генератор частоты 500 Гц, усилитель высокого напряжения, генератор паузы, третий элемент И, усилитель мощности, вибропреобразователь и виброизлучатель, при этом в контроллере пасеки адресный выход ЭВМ пчеловода соединен с адресным входом программируемого активного полосового фильтра, управляющий выход связан с управляющим входом приемопередатчика пасеки, информационный передающий выход подключен к первому информационному входу приемопередатчика пасеки, а информационный измерительный вход соединен с информационным измерительным выходом приемопередатчика пасеки, причем выход программируемого активного полосового фильтра связан через блок выпрямления с входами компаратора и преобразователя "напряжение-частота", выходы которых подключены к первому и второму входам первого элемента И, при этом выход последнего соединен со вторым информационным входом приемопередатчика пасеки, а выход звукового сигнала приемопередатчика пасеки связан с входом звукового сигнала программируемого активного полосового фильтра, причем общий выход ЭВМ пчеловода подключен к общему выходу приемопередатчика пасеки, к общему выходу блока питания пасеки, и через линию связи к объединенным общим входам блоков питания, приемопередатчиков и блоков дешифрирования исполнительных команд контроллеров всех ульев, причем второй выход блока питания пасеки соединен с питающими входами блоков питания контроллеров всех ульев, информационный ввод приемопередатчика пасеки соединен с информационными вводами приемопередатчиков контроллера всех ульев и с входами блоков дешифрирования исполнительных команд этих контроллеров, при этом в контроллере каждого улья первый, второй и третий выходы блока дешифрирования исполнительных команд связаны с первыми выходами, соответственно, триггера включения виброизлучателя, триггера включения электромагнитного поля, и триггера включения привода двери клетки, а четвертый выход соединен с третьим установочным входом блока начальной установки, причем установочные вторые входы триггера включения виброизлучателя, триггера включения электромагнитного поля, триггера включения привода двери клетки и установочный вход счетчика времени объединены между собой и подключены к первому установочному выходу блока начальной установки, а выход триггера включения электромагнитного поля связан с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора пауз и с первым тактирующим входом счетчика времени, а третий вход подключен к управляющим входам блока питания улья и управляемого генератора пауз, к второму входу третьего элемента И и к выходу триггера разрешения работы, при этом первый выход триггера включения виброизлучателя связан со вторым входом счетчика времени, а второй выход соединен с третьими входами счетчика времени и третьего элемента И, а первый вход последнего подключен к выходу генератора пауз, причем выход счетчика включения времени соединен с первым установочным входом блока начальной установки, а выход третьего элемента И через последовательно соединенные усилитель мощности и вибропреобразователь связан с входом виброизлучателя, при этом выход второго элемента И подключен к управляющему входу управляемого генератора частоты 500 Гц, выход которого через усилитель высокого напряжения, соединен с входами электромагнитных электродов, причем выход усилителя звукового сигнала связан с входом звукового сигнала приемопередатчика улья, выход имени которого через блок выделения имени соединен с управляющими входами приемопередатчика улья, триггера разрешения работы и таймера прослушивания. Each beehive controller has an executive command decryption unit, a vibration emitter trigger, a controlled pause generator, an electromagnetic field trigger, a time counter, a beehive transceiver, a name highlighting unit, a second I element, an operation resolution trigger, a listening timer, a controlled frequency generator of 500 Hz, high voltage amplifier, pause generator, third AND element, power amplifier, vibration transducer and vibration emitter, while in the apiary controller the address output of the beekeeper’s computer is connected nen with the address input of the programmable active bandpass filter, the control output is connected to the control input of the apiary transceiver, the information transmitting output is connected to the first information input of the apiary transceiver, and the information measuring input is connected to the informational measuring output of the apiary transceiver, and the output of the programmable active bandpass filter is connected through the block rectification with the inputs of the comparator and the voltage-frequency converter, the outputs of which are connected to the second and second inputs of the first AND element, while the output of the latter is connected to the second information input of the apiary transceiver, and the output of the sound signal of the apiary transceiver is connected to the input of the audio signal of a programmable active band-pass filter, and the beekeeper's general computer output is connected to the general output of the apiary transceiver, to the common the output of the apiary power supply, and through the communication line to the combined common inputs of the power supplies, transceivers and decryption units of the executive commands of the controllers of all hives, and the second output of the apiary power supply unit is connected to the supply inputs of the power supply units of the controllers of all hives, the information input of the apiary transceiver is connected to the information inputs of the transceiver controller of all hives and to the inputs of the decryption units of the executive commands of these controllers, while the first, second and the third outputs of the decryption unit of the executive commands are associated with the first outputs, respectively, of the trigger for activating the vibration emitter, the trigger for turning on the electromagnet the total field, and the trigger switch on the door of the cell door, and the fourth output is connected to the third installation input of the initial installation unit, and the second installation inputs of the trigger of the vibration emitter, the electromagnetic field trigger, the trigger of the door cell switch and the installation input of the time counter are combined and connected to the first installation output of the initial installation unit, and the output of the trigger for switching on the electromagnetic field is connected to the first input of the second element And, the second input of which It is connected to the output of the controlled pause generator and the first clock input of the time counter, and the third input is connected to the control inputs of the hive power supply and the controlled pause generator, to the second input of the third element And to the output of the trigger for enabling the operation, while the first output of the trigger for activating the vibration emitter is connected with the second input of the time counter, and the second output is connected to the third inputs of the time counter and the third element And, and the first input of the latter is connected to the output of the pause generator, and the output of the enable counter the belt is connected to the first installation input of the initial installation unit, and the output of the third element And through series-connected power amplifier and vibration transducer is connected to the input of the vibration emitter, while the output of the second element And is connected to the control input of a controlled frequency generator of 500 Hz, the output of which is through a high voltage amplifier, connected to the inputs of the electromagnetic electrodes, and the output of the audio signal amplifier is connected to the audio signal input of the hive transceiver, the output of which is black Without the name allocation unit, it is connected to the control inputs of the beehive transceiver, a work permit trigger, and a listening timer.

Второй и третий установочные выходы блока начальной установки подключены к установочным входам триггера разрешения работы и приемопередатчика улья, при этом выход таймера прослушивания соединен со вторым установочным входом блока начальной установки, кроме того, первая группа шин выхода блока питания улья связана с шинами питания приемопередатчика улья, блока выделения имени, триггера разрешения работы и блока начальной установки, вторая группа шин выхода соединена с шинами питания блока дешифрирования исполнительных команд, триггера включения виброизлучателя, триггера включения электромагнитного поля, триггера включения привода двери клетки, управляемого генератора пауз, счетчика включения времени, блока подсадки матки, второго элемента И, усилителя звукового сигнала, таймера прослушивания, управляемого генератора частоты 500 Гц, усилителя высокого напряжения, третьего элемента И, усилителя мощности и вибропреобразователя. The second and third installation outputs of the initial installation unit are connected to the installation inputs of the enable switch and the hive transceiver, while the output of the listening timer is connected to the second installation input of the initial installation unit, in addition, the first group of output hive power supply output buses is connected to the hive transceiver power buses, a name allocation unit, a work permit trigger and an initial installation unit, a second group of output buses is connected to power buses of an executive command decryption unit, a trigger and the inclusion of a vibration emitter, a trigger for turning on an electromagnetic field, a trigger for turning on a drive of a cell door, a controlled pause generator, a time inclusion counter, a uterine replanting unit, a second And element, an audio signal amplifier, a listening timer, a controlled 500 Hz frequency generator, a high voltage amplifier, the third element And, power amplifier and vibration transducer.

Питающие шины программируемого активного полосового фильтра, приемопередатчика пасеки, блока выпрямления, компаратора, преобразователя "напряжения-частота" и первого элемента И связаны с шинами питания ЭВМ пчеловода, в местах подвески пчелиных рамок с двух сторон корпуса улья установлены токопроводники, выполненные в виде оголенных электропроводников, соединенных с разными клеммами усилителя высокого напряжения, а на одной из боковых сторон каждой пчелиной рамки в месте ее контакта с корпусом улья закреплены аналогичные токопроводники, выполненные в виде оголенных электропроводников, причем токопроводники на любых двух соседних пчелиных рамках в улье электрически соединены с токопроводниками, расположенными на разных сторонах корпуса улья, в местах стыка основного и дополнительных корпусов улья на каждом корпусе установлены токопроводники, выполненные в виде оголенных электропроводников, соединенных на каждой стороне корпусов улья между собой и токопроводниками, расположенными в местах подвески пчелиных рамок, виброизлучатель выполнен в виде установленного на стенке корпуса улья Ш-образного трансформаторного сердечника с обмоткой и перекрывающей его пластины, которая жестко закреплена на стенке корпуса улья, при этом трансформаторный сердечник расположен на расстоянии 0,3-0,7 мм от пластины. The supply busbars of a programmable active band-pass filter, apiary transceiver, rectification unit, comparator, voltage-frequency converter and the first element And are connected to the beekeeper's computer power buses; conductors made in the form of exposed electrical conductors are installed in places of the bee frame suspension on both sides of the hive’s body connected to different terminals of the high-voltage amplifier, and similar conductors are fixed on one of the sides of each bee frame in place of its contact with the hive body ki made in the form of bare conductors, and the conductors on any two adjacent bee frames in the hive are electrically connected to conductors located on opposite sides of the hive’s hull; at the junction of the main and additional hull hulls, conductors made in the form of bare conductors are installed on each hull, connected on each side of the hive bodies to each other and to conductors located in the places of suspension of the bee frames, the vibration emitter is made in the form of an installed wall of the body of the hive W-shaped transformer core with its winding and overlapping a plate which is rigidly attached to the housing wall of the hive, wherein the transformer core is located at a distance of 0.3-0.7 mm from the plate.

На фиг. 1 приведена структурная схема автоматизированной системы для наблюдения и содержания пчелиных семей; на фиг. 2 формы временных сигналов обмена ЭВМ пчеловода с ульевым контроллером (а, б); на фиг. 3 временные диаграммы сигналов, формирующих исполнительные команды из ЭВМ пчеловода: а) включение виброизлучателя; б) включение электромагнитного поля; в) включение электромагнитного привода клетки для подсадки матки; г) выключение исполнительных устройств; на фиг. 4-9 алгоритм работы автоматизированной системы для наблюдения и содержания пчелиных семей. In FIG. 1 is a structural diagram of an automated system for monitoring and maintaining bee colonies; in FIG. 2 forms of temporary signals of the beekeeper’s computer exchange with the hive controller (a, b); in FIG. 3 time diagrams of signals forming executive commands from the beekeeper’s computer: a) switching on the vibration emitter; b) the inclusion of an electromagnetic field; c) the inclusion of an electromagnetic drive of the cell for replanting the uterus; d) shutdown of actuators; in FIG. 4-9 algorithm of the automated system for monitoring and maintaining bee colonies.

Автоматизированная система для наблюдения и содержания пчелиных семей (фиг. 1) содержит: контроллер пасеки 1, ЭВМ пчеловода 2, программируемый активный полосовой фильтр 3, блок выпрямления 4, компаратор 5, приемопередатчик пасеки 6, первый элемент И 7, преобразователь "напряжение-частота" 8, блок питания пасеки 9, ульевой контроллер 10, блок дешифрирования исполнительных команд 11, триггер включения виброизлучателя 12, управляемый генератор паузы 13, блок питания улья 14, триггер включения электромагнитного поля 15, счетчик времени 16, триггер включения привода двери клетки 17, приемопередатчик улья 18, блок выделения имени 19, блок начальной установки 20, второй элемент "И" 21, блок подсадки матки 22, усилитель звука 23, триггер разрешения работы 24, таймер прослушивания 25, управляемый генератор 500 Гц 26, усилитель высокого напряжения 27, микрофон 28, генератор паузы 29, третий элемент И 30, усилитель мощности 31, вибропреобразователь 32, виброизлучатель 33, шины высокого напряжения 34, первая группа шин выхода 35, вторая группа шин выхода 36, второй установочный выход блока начальной установки 37, третий установочный выход блока начальной установки 38, управляющая шина 39, информационная передающая шина 40, системная линия связи 41, адресная шина 42, шина имени 43, выход блока выделения имени 44, управляющий вход блока питания улья 45, первый установочный выход блока начальной установки 46, информационная шина приемопередатчика улья 47, информационная приемная шина 48, шина звукового сигнала приемопередатчика пасеки 49, второй информационный вход 50, управляющий вход преобразователя "напряжение-частота" 51, выход таймера прослушивания 52, третий вход счетчика времени 53, второй вход счетчика времени 54, первый установочный вход блока начальной установки 55, четвертый выход блока дешифрирования команд 56, второй выход блока дешифрирования команд 57, первый вход второго элемента И 58, третий вход второго элемента И 59, второй вход второго элемента "И" 60, первый выход блока дешифрирования команд 61, третий выход блока дешифрирования команд 62. An automated system for monitoring and maintaining bee colonies (Fig. 1) contains: apiary controller 1, beekeeper computer 2, programmable active bandpass filter 3, rectification unit 4, comparator 5, apiary transceiver 6, first element And 7, voltage-frequency converter "8, apiary power supply unit 9, beehive controller 10, executive command decryption unit 11, vibration emitter trigger 12, pause controlled oscillator 13, hive power supply unit 14, electromagnetic field trigger 15, time counter 16, power trigger the drive of the cell door 17, the hive transceiver 18, the name allocation unit 19, the initial installation unit 20, the second I element 21, the uterus replanting unit 22, the sound amplifier 23, the trigger for working permission 24, the listening timer 25, a controlled generator of 500 Hz 26, high voltage amplifier 27, microphone 28, pause generator 29, third element 30, power amplifier 31, vibration transducer 32, vibration emitter 33, high voltage buses 34, first group of output buses 35, second group of output buses 36, second installation output of the initial installation unit 37, third set full-time output of the initial installation unit 38, control bus 39, information transfer bus 40, system communication line 41, address bus 42, name bus 43, output of the name allocation unit 44, control input of the hive 45 power supply, first installation output of the initial installation unit 46, information hive transceiver information bus 47, information reception bus 48, sound signal bus of the apiary transceiver 49, second information input 50, control input of the voltage-frequency converter 51, output of the listening timer 52, third input of the counter the belt 53, the second input of the time counter 54, the first installation input of the initial installation unit 55, the fourth output of the command decryption unit 56, the second output of the command decryption unit 57, the first input of the second element And 58, the third input of the second element And 59, the second input of the second element And "60, the first output of the command decryption unit 61, the third output of the command decryption unit 62.

Автоматизированная система для наблюдения и содержания пчелиных семей работает следующим образом. Контроллер пасеки 1 запитывается от сети или автономного блока питания пасеки 9. Программируемый активный полосовой фильтр 3, блок выпрямления 4, компаратор 5, приемопередатчик пасеки 6, первый элемент И 7, преобразователь "напряжение-частота" 8, запитываются от блока питания ЭВМ пчеловода 2. С магнитного носителя вводится программа и на экран видеомонитора ЭВМ пчеловода 2 выводится информация о готовности работы системы. Ульевые контроллеры 10 запитываются от блоков питания ульев 14, которые могут быть автономными или запитываются от блока питания пасеки 9. An automated system for monitoring and keeping bee colonies works as follows. The apiary controller 1 is powered from the mains or stand-alone power supply unit of the apiary 9. The programmable active bandpass filter 3, the rectification unit 4, the comparator 5, the apiary transceiver 6, the first element And 7, the voltage-frequency converter 8, are fed from the beekeeper 2 computer power supply The program is entered from the magnetic medium and information on the readiness of the system operation is displayed on the screen of the video monitor of the beekeeper 2. The hive controllers 10 are powered from the power supplies of the hives 14, which can be autonomous or powered from the power supply of the apiary 9.

При включении питания от блоков питания ульев 14, напряжение по первой группе шин выхода 35 запитывает приемопередатчик улья 18, блок выделения имени 19, триггер разрешения работы 24, блок начальной установки 20. Эти блоки постоянно находятся под дежурным питающим напряжением. When you turn on the power from the power supplies of the hives 14, the voltage across the first group of output buses 35 feeds the hive transceiver 18, the name allocation unit 19, the operation enable trigger 24, the initial installation unit 20. These units are constantly under standby supply voltage.

В момент включения питания блок начальной установки 20 вырабатывает сигнал начальной установки на втором установочном выходе 37, на третьем установочном выходе 38, которые устанавливают в исходное состояние приемопередатчик улья 18, триггер разрешения работы 24; приемопередатчик улья 18 включается в режим приема. At the time of power-up, the initial installation unit 20 generates an initial installation signal at the second installation output 37, at the third installation output 38, which reset the hive transceiver 18 to the initial state, the operation permit trigger 24; the transceiver of the hive 18 is included in the reception mode.

ЭВМ пчеловода 2 на управляющей шине 39 вырабатывает сигнал управления, включающий приемопередатчик пасеки 6 в режим "Передача". Через информационную передающую шину 40 ЭВМ пчеловода 2 передает частоту имени улья (фиг. 2,а; фиг. 4, блок 2) в приемопередатчик пасеки 6, с информационного ввода которого эта частота поступает в системную линию связи 41. В процессе передачи имени улья ЭВМ пчеловода 2 выставит на адресной шине 42 код адреса для управления программируемым активным полосовым фильтром 3 (фиг. 4, блок 3). Частота имени поступает в ульевые контроллеры 10 и через приемопередатчик улья 18, шину имени 43 поступает в блок выделения имени 19. Если блок выделения имени 19 настроен на частоту пропускания имени, то на его выходе 44 вырабатывается сигнал, включающий триггер разрешения работы 24 в высокий "единичный" уровень. Сигнал "единичного" уровня поступает на управляющий вход 45 блока питания улья 14 и на третий вход 59 второго элемента И 21. На второй группе шин выхода 36 блока питания ульев 14 появляется напряжение, запитывающее остальные блоки ульевого контроллера 10. На первом установочном выходе 46 блок начальной установки 20 вырабатывает сигнал начальной установки, который установит в исходное состояние счетчик времени 16, триггер включения виброизлучателя 12, триггер включения привода двери клетки 17. Сигнал имени с выхода 44 блока выделения имени 19 поступает на управляющий вход приемопередатчик улья 18 и устанавливает его в режим "Передача" (фиг. 2,б). Под действием сигнала с выхода 44 блока выделения имени 19, включается таймер прослушивания 25, время работы которого устанавливается в процессе отладки системы. Таймер прослушивания 25 определяет время передачи звукового сигнала приемопередатчика улья 18. Звуковой сигнал с микрофона 28 усиливается и по информационной шине 47 через приемопередатчик улья 18 поступает на системную линию связи 41. The beekeeper’s computer 2 on the control bus 39 generates a control signal including the apiary transceiver 6 in the “Transmission” mode. Through the information transfer bus 40, the beekeeper 2 transmits the frequency of the beehive name (Fig. 2, a; Fig. 4, block 2) to the apiary transceiver 6, from the information input of which this frequency enters the system communication line 41. In the process of transmitting the name of the beehive, the computer the beekeeper 2 will set on the address bus 42 an address code for controlling the programmable active bandpass filter 3 (Fig. 4, block 3). The name frequency enters the beehive controllers 10 and through the hive 18 transceiver, the name bus 43 enters the name allocation unit 19. If the name extraction unit 19 is configured for the name transmission frequency, a signal is generated at its output 44, which includes a high resolution trigger 24 " single "level. The signal of the "single" level is fed to the control input 45 of the power supply of the hive 14 and to the third input 59 of the second element 21. 21. On the second group of output buses 36 of the power supply of the hives 14, a voltage appears that feeds the remaining blocks of the hive controller 10. At the first installation output 46, the block the initial setup 20 generates a signal of the initial setup, which will reset the time counter 16, the trigger to turn on the vibration emitter 12, the trigger to turn on the drive of the door of the cell 17. The name signal from the output 44 of the block selection 19 name comes and control input hive transceiver 18 and sets it in the "transmission" mode (Fig. 2b). Under the action of the signal from the output 44 of the name allocation block 19, the listening timer 25 is turned on, the operating time of which is set in the process of debugging the system. The listening timer 25 determines the transmission time of the audio signal of the hive 18 transceiver. The sound signal from the microphone 28 is amplified and fed through the information bus 47 through the hive 18 transceiver to the system communication line 41.

После того, как ЭВМ пчеловода 2 выдаст частоту имени и выставит код адреса управления программируемым активным полосовым фильтром 3, на управляющей шине 39 установится сигнал, переключающий приемопередатчик пасеки 6 в режим приема, ЭВМ пчеловода 2 переходит на прием информации с информационной приемной шины 48 (фиг. 4, блок 4). Звуковой сигнал по системной линии связи 41 через приемопередатчик пасеки 6 по шине звукового сигнала 49 приемопередатчика пасеки поступает в программируемый активный полосовой фильтр 3. Выделенная частотная составляющая спектра звукового сигнала поступает в блок выпрямления 4, а затем выпрямленный сигнал поступает на вход компаратора 5 и на управляющий вход 51 преобразователя "напряжения-частота" 8. Порог срабатывания компаратора 5 в процессе отладки подбирается так, чтобы при наличии выделенного сигнала спектра частот с выхода программируемого активного полосового фильтра 3 на выходе компаратора 5 устанавливался высокий "единичный" уровень. Сигнал "единичного" уровня поступает на первый вход первого элемента И 7, разрешая прохождение частоты с приемной шины 48 на второй информационный вход 50 приемопередатчика пасеки 6. Уровень напряжения, поступающего на управляющий вход 51 преобразователя "напряжение-частота" 8, управляет частотой преобразования. Частота, несущая информацию об интенсивности звукового сигнала (в выбранной полосе пропускания), поступает через приемопередатчик пасеки 6, информационную приемную шину 48 на приемный измерительный вход ЭВМ пчеловода 2. ЭВМ пчеловода 2 измеряет частоту, преобразуя ее затем в значение интенсивностей звукового сигнала (фиг. 4, блок 6). After the beekeeper’s computer 2 gives out the name frequency and sets the control address code of the programmable active band-pass filter 3, a signal is set on the control bus 39 that switches the apiary 6 transceiver to the receive mode, the beekeeper 2’s computer switches to receiving information from the information receive bus 48 (Fig. . 4, block 4). The audio signal through the system communication line 41 through the apiary transceiver 6 via the audio signal bus 49 of the apiary transceiver enters the programmable active band-pass filter 3. The selected frequency component of the spectrum of the audio signal enters the rectification unit 4, and then the rectified signal is fed to the input of the comparator 5 and to the control the input 51 of the voltage-frequency converter 8. The threshold of the comparator 5 during debugging is selected so that if there is a selected signal of the frequency spectrum from the output of the programmer active active band-pass filter 3 at the output of the comparator 5 was set to a high "single" level. The signal of a "single" level is fed to the first input of the first element And 7, allowing the passage of frequency from the receiving bus 48 to the second information input 50 of the apiary 6. The voltage level supplied to the control input 51 of the voltage-frequency converter 8 controls the conversion frequency. The frequency that carries information about the intensity of the sound signal (in the selected passband) is transmitted through the apiary transceiver 6, the information receive bus 48 to the receiving measuring input of the beekeeper 2. The beekeeper 2 measures the frequency, then converting it into the value of the sound signal intensities (Fig. 4, block 6).

Во время приема звукового сигнала возможны отказы как в ульевых контроллерах 10, так и в системной линии связи 41. Если во время приема (фиг. 4, блок 5) звуковой сигнал отсутствует, то на выходе компаратора 5 присутствует низкий "нулевой" уровень. ЭВМ пчеловода 2 не принимает никакой информации, устанавливает новое имя (фиг. 4, блок 7) и снова запрашивает информацию на измерительный вход. Это будет повторяться до тех пор, пока она опросит все улья (фиг. 4, блок 8). Затем она выдает сообщение "Отказ в системе" (фиг. 4, блок 10). During the reception of an audio signal, failures can occur both in the hive controllers 10 and in the system communication line 41. If there is no audio signal during the reception (Fig. 4, block 5), then a low “zero” level is present at the output of the comparator 5. The beekeeper’s computer 2 does not receive any information, sets a new name (Fig. 4, block 7) and again requests information at the measuring input. This will be repeated until she interviews all the hives (Fig. 4, block 8). Then it displays the message "Failure in the system" (Fig. 4, block 10).

Если при приеме информация приходит на измерительный вход ЭВМ пчеловода 2 (фиг. 4, блок 5), то она проводит измерение. Таймер прослушивания 25 определяет время передачи звукового сигнала из ульевого контроллера 10 (фиг. 2, б). Как только время передачи закончится, на выходе 52 таймера прослушивания вырабатывается сигнал низкого уровня, который через блок начальной установки 20, третий установочный выход 38 устанавливает приемопередатчик улья 18 в режим приема, блокирует передачу звуковой информации с усилителя звука 23; в системной линии связи 41 отсутствует звуковой сигнал. If, when receiving information, it arrives at the measuring input of the beekeeper’s computer 2 (Fig. 4, block 5), then it carries out the measurement. The listening timer 25 determines the transmission time of the audio signal from the hive controller 10 (Fig. 2, b). As soon as the transmission time is over, the low level signal is generated at the output of the listening timer 52, which, through the initial installation unit 20, the third installation output 38 sets the beehive transceiver 18 to the receiving mode, blocks the transmission of sound information from the sound amplifier 23; in the system communication line 41 there is no sound signal.

На входе компаратора 5 присутствуют шумы системной линии связи 41, поэтому порог его срабатывания установлен выше уровня шума. В связи с этим на выходе компаратора 5 устанавливается низкий "нулевой" уровень. ЭВМ пчеловода 2 воспринимает эту информацию как паузу (фиг. 5, блок 9) и выдает на управляющую шину 39 сигнал: установить приемопередатчик пасеки в режим "Передача". Она меняет код на адресной шине 42, снова выдает прежнюю частоту имени (фиг. 5, блок 11). At the input of the comparator 5 there are noises of the system communication line 41, so the threshold for its operation is set above the noise level. In this regard, the output of the comparator 5 is set to a low "zero" level. The beekeeper's computer 2 perceives this information as a pause (Fig. 5, block 9) and issues a signal to the control bus 39: set the apiary transceiver in the "Transmission" mode. She changes the code on the address bus 42, again gives the old frequency of the name (Fig. 5, block 11).

Измерение интенсивностей 1 осуществляется с интервалом Δf 10 Гц от f₁= 100 Гц до f_k=600 Гц (фиг. 5, блок 12). С целью повышения достоверности измерения интенсивности звукового сигнала в заданном спектре за время передачи звуковой информации ульевым контроллером 10 регистрацию ее проводят многократно. Количество измерений n устанавливают экспериментально, среднее значение интенсивности I_срi находится по формуле:

где I_i измеренные значения интенсивностей по одному и тому же спектру, при одном и том же адресе кода на адресном входе 42 программируемого активного полосового фильтра 3 за время передачи звуковой информации ульевым контроллером 10, ЭВМ пчеловода 2 в диапазоне f=100-600 Гц с интервалом Δf10 Гц произведет 60 замеров интенсивностей I_срi, которые заносятся в ОЗУ.The intensity measurement 1 is carried out with an interval Δf 10 Hz from f ₁ = 100 Hz to f _k = 600 Hz (Fig. 5, block 12). In order to increase the reliability of measuring the intensity of the sound signal in a given spectrum during the transmission of sound information by the hive controller 10, it is recorded many times. The number of measurements n is established experimentally, the average value of the intensity I _cfi is found by the formula:

where I _{i the} measured values of the intensities on the same spectrum, with the same code address on the address input 42 of the programmable active band-pass filter 3 during the transmission of sound information by the hive controller 10, the beekeeper's computer 2 in the range f = 100-600 Hz s with an interval of Δf10 Hz, it will make 60 measurements of intensities I _cpi , which are recorded in RAM.

По запросу пчеловода ЭВМ пчеловода 2 может вывести на экран видеомонитора спектрограмму (фиг. 6, блок 14). Информация об интенсивностях звуковых сигналов в рассматриваемом частотном спектре записывается на магнитный носитель с указанием даты и времени получения спектрограммы (фиг. 6, блок 15). At the request of the beekeeper, the computer of the beekeeper 2 can display a spectrogram on the screen of the video monitor (Fig. 6, block 14). Information about the intensities of the audio signals in the considered frequency spectrum is recorded on a magnetic medium indicating the date and time the spectrogram was obtained (Fig. 6, block 15).

После того, как ЭВМ пчеловода 2 получит полную информацию об интенсивностях спектра звукового сигнала, она приступает к ее анализу. Сначала из всех 60 значений I_срi она исключает из рассмотрения значения интенсивностей, которые анализируются алгоритмом. В состав таких интенсивностей входят: 1160, 1170, 1180, 1210, 1220, 1230, 1240, 1250, 1260, 1270, 1280, 1290, 1300, 1320, 1340, 1350, 1360, 1370, 1380, 1390, 1400, 1410, 1420, 1430, 1440, 1450, 1460, 1470, 1480, 1490, 1500.After the computer of the beekeeper 2 receives full information about the intensities of the spectrum of the sound signal, she proceeds to its analysis. First, from all 60 values of I _cpi, it excludes from consideration the values of intensities that are analyzed by the algorithm. The composition of such intensities includes: 1160, 1170, 1180, 1210, 1220, 1230, 1240, 1250, 1260, 1270, 1280, 1290, 1300, 1320, 1340, 1350, 1360, 1370, 1380, 1390, 1400, 1410, 1420, 1430, 1440, 1450, 1460, 1470, 1480, 1490, 1500.

Из значений остальных интенсивностей находят среднее значение по формуле:
I_ср = (I_ср1+I_ср2+ --- +I_срп)/n, (2)
где n равно (60-31) значениям интенсивностей, исключенных из рассмотрения при первом анализе.From the values of the remaining intensities, the average value is found by the formula:
I _cf = (I _cf1 + I _cf2 + --- + I _cfp ) / n, (2)
where n is (60-31) the intensities excluded from consideration in the first analysis.

Затем ЭВМ пчеловода 2 приступает к анализу информации из всех значений измеренных интенсивностей I_срi. Если в спектре присутствуют интенсивные спектральные составляющие 1246, 1343, то они сравниваются со средней. Условия 1246>I_ср, 1343>I_ср свидетельствуют о высокой зараженности пчелосемьи варроатозом до 50% (фиг. 6, блоки 13, 16). Если это условие не соблюдается (уровень интенсивных составляющих 1246, 1343 низок), то проверяется следующее условие: 1300>I_ср, 1369>I_ср. В этом случае пчеловод получает информацию о зараженности варроатозом до 8% (фиг. 6, блоки 17, 21).Then the beekeeper’s computer 2 begins to analyze information from all the values of the measured intensities I _cpi . If the spectrum contains intense spectral components 1246, 1343, then they are compared with the average. Conditions 1246> I _av , 1343> I _av indicate a high infection of the bee colony with varroatosis up to 50% (Fig. 6, blocks 13, 16). If this condition is not met (the level of intensive components 1246, 1343 is low), then the following condition is checked: 1300> I _cf. , 1369> I _cf. In this case, the beekeeper receives information about infection with varroatosis up to 8% (Fig. 6, blocks 17, 21).

Если для интенсивных составляющих в интервале частот f=210-240 Гц выполняется условие I_ср<(1210-1240), а также (1210-1240)>(1240-1400), то это свидетельствует о начале роения в пчелосемье (фиг. 6, блоки 18-20).If for intensive components in the frequency range f = 210-240 Hz condition I _cf <(1210-1240), as well as (1210-1240)> (1240-1400), then this indicates the beginning of swarming in the bee family (Fig. 6 , blocks 18-20).

Автоматизированная система способна регистрировать такое состояние пчелосемьи, как слет. Для этого проверяется условие: (1210-1300)>I_ср; (1400-1500)>I_ср (фиг. 7, блок 22).An automated system is able to register such a state of a bee colony as a gathering. For this, the condition is checked: (1210-1300)> I _cf ; (1400-1500)> I _av (Fig. 7, block 22).

Если микрофон поместить близко к летку, то можно регистрировать прилет своих и чужих своих пчел. Условия: 1160>I_ср, 1320>I_ср, а также 1160>1320 свидетельствуют, что к улью подлетают свои пчелы; при 1250>I_ср, 1500>I_ср, 1250>1500 к улью подлетают чужие пчелы (сигнал начала нападения) (фиг. 7, блоки 24-29).If the microphone is placed close to the notch, then you can register the arrival of your own and others' bees. Conditions: 1160> I _cf. , 1320> I _cf. , and also 1160> 1320 indicate that their bees fly to the hive; at 1250> I _cf , 1500> I _cf , 1250> 1500 alien bees fly up to the hive (signal to start the attack) (Fig. 7, blocks 24-29).

При анализе интенсивных составляющих (1330-1440)>I_ср и при условии, что (1330-1440)>(1165-1200), выдается сообщение, что новая матка пчелами не принимается. В случае длительного отрицательного отношения пчел к матке проводят дополнительный контроль через два часа и повторяют до тех пор, пока матка не примется, т.е. пчелы поменяют свое отрицательное отношение к матке на положительное (фиг. 8, блоки 33-36).When analyzing the intensive components (1330-1440)> I _cf. and provided that (1330-1440)> (1165-1200), a message is issued that the new uterus is not accepted by bees. In the case of a prolonged negative relationship of bees to the uterus, an additional control is carried out after two hours and repeated until the uterus is accepted, i.e. the bees will change their negative attitude towards the uterus to a positive (Fig. 8, blocks 33-36).

При подаче частоты имени из ЭВМ пчеловода 2 в ульевой контроллер 10 на выходе 44 блока выделения имени 19 выделяется сигнал, который поступает на управляющий вход триггера разрешения работы 24, устанавливая его в высокий "единичный" уровень. Включается вторая группа шин 36 ульевого блока питания 14, запитывая остальные блоки, которые не находятся под постоянным дежурным питанием. Блок начальной установки 20 на установочной шине 46 вырабатывает сигнал, который установит триггер включения привода двери клетки 17, триггер включения электромагнитного поля 15, триггер включения виброизлучателя 12, счетчик времени 16 в исходное начальное состояние. На втором выходе триггера включения виброизлучателя установится низкий "нулевой" уровень, на первом его выходе высокий "единичный" уровень. Низкий "нулевой" уровень с первого выхода триггера включения виброизлучателя 12 поступает на третий вход 53 счетчика времени 16, блокируя счет времени на 50 мин. Высокий "единичный" уровень с первого выхода триггера включения виброизлучателя 12 поступает на второй вход 54 счетчика времени 16 и разрешает его работу на 10 мин. Как только триггер разрешения работы 24 установится в "единичное" состояние, разрешается работа управляемого генератора пауз 13 (для обеспечения высокой активности пчел и подержания их в этом состоянии, электромагнитное поле подается в импульсном режиме; продолжительность пауз должна быть не более 30 с, а длительность сигнала не ниже 20-30 с). When applying the frequency of the name from the beekeeper’s computer 2 to the hive controller 10, a signal is allocated at the output 44 of the name allocation unit 19, which is fed to the control input of the trigger for enabling work 24, setting it to a high “single” level. The second group of tires 36 of the hive power supply unit 14 is turned on, supplying the remaining units that are not under constant standby power. The initial installation unit 20 on the installation bus 46 generates a signal that sets the trigger to turn on the drive of the door of the cell 17, the trigger to turn on the electromagnetic field 15, the trigger to turn on the vibration emitter 12, the time counter 16 to the initial initial state. At the second output of the trigger to turn on the vibration emitter, a low "zero" level will be established, at its first output a high "single" level. A low "zero" level from the first output of the trigger for activating the vibration emitter 12 is supplied to the third input 53 of the time counter 16, blocking the time count for 50 minutes. A high "single" level from the first output of the trigger for activating the vibration emitter 12 is supplied to the second input 54 of the time counter 16 and allows its operation for 10 minutes. As soon as the trigger for enabling operation 24 is set to a “single” state, the operation of the controlled pause generator 13 is allowed (to ensure high activity of the bees and to keep them in this state, the electromagnetic field is applied in a pulsed mode; the duration of pauses should be no more than 30 s, and the duration signal not lower than 20-30 s).

Частота с выхода управляемого генератора паузы 13 поступает на тактовый вход счетчика времени 16 и второй вход второго элемента "И" 21. Так как триггер включения электромагнитного поля 15 установлен в низкое "нулевое" состояние, то второй элемент "И" заблокирован и частоту с управляемого генератора пауз 13 не пропускает. Счетчик времени 16 после окончания времени 10 мин. вырабатывает сигнал, который поступает на первый установочный вход 55 блока начальной установки 20. На втором установочном выходе 37 блока начальной установки 20 вырабатывается сигнал, который переводит триггер разрешения работы 24 в исходное начальное состояние. На его выходе устанавливается низкий "нулевой" уровень, который поступает на управляющий вход 45 блока питания улья 14, отключая вторую группу шин 36 блока питания улья 14. При этом обесточиваются все блоки, кроме блоков: приемопередатчика улья 18, блока выделения имени 19, триггера разрешения работы 24, блока начальной установки 20. Приемопередатчик улья 18 включился в режим приема информации. The frequency from the output of the controlled pause generator 13 is supplied to the clock input of the time counter 16 and the second input of the second element "I" 21. Since the trigger for turning on the electromagnetic field 15 is set to a low "zero" state, the second element "And" is blocked and the frequency from the controlled generator pauses 13 does not pass. Time counter 16 after the end of time 10 min. produces a signal that is supplied to the first installation input 55 of the initial installation unit 20. At the second installation output 37 of the initial installation unit 20, a signal is generated that translates the trigger for enabling operation 24 to its initial initial state. At its output, a low "zero" level is set, which is fed to the control input 45 of the hive 14 power supply, turning off the second group of buses 36 of the hive 14 power supply. At the same time, all the blocks are de-energized, except for the blocks of the hive 18 transceiver, 19 name allocation block, trigger work permissions 24, the initial installation unit 20. The transceiver of the hive 18 is turned on in the mode of receiving information.

После того, как ЭВМ пчеловода 2 проанализировала звуковую информацию в улье и обнаружила какую-либо отрицательную информацию о состоянии пчелосемьи, она принимает решение о выдаче исполнительных команд для ликвидации отрицательных условий без участия пчеловода. ЭВМ пчеловода 2 выдает три исполнительные команды, используя числоимпульсный код (фиг. 3, а, б, в, г). Поскольку ульевой контроллер 10 обесточен и включено только дежурное питание, ЭВМ пчеловода 2 перед подачей исполнительной команды выдает частоту имени контролируемого улья. После выдержки времени τ_п паузы работы таймера прослушивания 25 (когда освободится системная линия связи 41) она выдает исполнительную команду через передающую информационную шину 40 при включенном на передачу приемопередатчика пасеки 6. При передаче последовательности из одного импульса (фиг. 3,а) выдается команда "Включить электромагнитный привод клетки", чтобы выпустить пчелиную матку (фиг. 9, блок 37). При передаче последовательности из двух импульсов (фиг. 3,б) выдается команда "Включить виброизлучатель" (фиг. 9, блок 38). При последовательности из трех импульсов (фиг. 3, в) выдается команда "Включить электромагнитное поле" (фиг. 9, блок 39). При последовательности из четырех импульсов (фиг. 3,г) выдается команда "Отключить действие исполнительных команд". Это необходимо на случай оперативного обращения к ульевому контроллеру 10, в котором ранее были включены в действие исполнительные устройства. Эта команда подается после выдачи частоты имени ульевого контроллера 10. На выходе 52 таймера прослушивания 25 устанавливается высокий "единичный" уровень. При его присутствии и при наличии сигнала с четвертого выхода 56 блока дешифрирования исполнительных команд 11 на втором установочном выходе 37 блока начальной установки 20 формируется сигнал, возвращающий триггер разрешения работы 24 в исходное состояние. На его выходе формируется низкий "нулевой" уровень, который поступает на управляющий вход 45 блока питания улья 14. Это ведет к отключению питания вторых групп шин питания 36 и действия исполнительных устройств сразу прекращаются. Генерируемые ЭВМ пчеловода 2 исполнительные команды в виде сигналов от одного до четырех импульсов разделены одинаковым интервалом (фиг. 3, а, б, в, г).After the computer of the beekeeper 2 analyzed the sound information in the hive and found any negative information about the state of the bee colony, she decides to issue executive commands to eliminate the negative conditions without the participation of the beekeeper. The beekeeper’s computer 2 issues three executive commands using the number-pulse code (Fig. 3, a, b, c, d). Since the hive controller 10 is de-energized and only standby power is turned on, the beekeeper’s computer 2, before submitting an executive command, issues a frequency in the name of the controlled hive. After the time τ _{p has been} delayed, the listening timer 25 pauses (when the system communication line 41 is released), it issues an executive command through the transmitting information bus 40 when the apiary 6 is turned on for transmission. When transmitting a sequence of one pulse (Fig. 3, a), a command is issued “Turn on the electromagnetic drive of the cell” to release the queen bee (FIG. 9, block 37). When transmitting a sequence of two pulses (Fig. 3, b), the command "Turn on the vibration emitter" is issued (Fig. 9, block 38). When a sequence of three pulses (Fig. 3, c) is issued the command "Turn on the electromagnetic field" (Fig. 9, block 39). When a sequence of four pulses (Fig. 3, d) is issued the command "Disable the action of executive commands." This is necessary in case of an operative appeal to the hive controller 10, in which actuators were previously included in the action. This command is issued after issuing the frequency of the name of the hive controller 10. At the output 52 of the listening timer 25, a high "single" level is set. With its presence and in the presence of a signal from the fourth output 56 of the decryption unit of the executive commands 11, a signal is generated at the second installation output 37 of the initial installation unit 20, which returns the trigger for enabling operation 24 to its original state. At its output, a low "zero" level is formed, which is fed to the control input 45 of the power supply of the hive 14. This leads to a power outage of the second groups of power buses 36 and the actions of the actuators immediately cease. The beekeeper’s computer generated 2 executive commands in the form of signals from one to four pulses are separated by the same interval (Fig. 3, a, b, c, d).

Исполнительные команды в улье дешифрируются блоком дешифрирования исполнительных команд 11. В случае высокой зараженности варроатозом и в состоянии роения для ликвидации этих отрицательных явлений включается воздействие электромагнитного поля. ЭВМ пчеловода 2 в режиме передачи выдает частоту имени ульевого контроллера 10, а затем исполнительную команду (фиг. 3, в, фиг 9, блок 39). На втором выходе 57 блока дешифрирования исполнительных команд 11 появляется сигнал, который установит триггер включения электромагнитного поля 15 в высокое "единичное" состояние. Ранее счетчик времени 16 по включению питания установил интервал времени, равный 10 мин. Высокий "единичный" уровень с триггера включения электромагнитного поля 15 поступает на первый вход 58 второго элемента И 21. Разрешена работа управляемого генератора паузы 13, импульсы пауз поступают на тактовый вход счетчика времени 16 и на второй вход 60 второго элемента И 21. Импульсы пауз с выхода второго элемента И 21 поступают на управляющий вход управляемого генератора 500 Гц 26. Частота 500 Гц, пульсирующая с периодом 60 с, усиливается усилителем высокого напряжения 27 и с его выходов через шины высокого напряжения 34 поступает на электромагнитные электроды, роль которых выполняют проволоки вощинодержателей пчелиных рамок. Для этого пчелиные рамки дорабатываются так, что с одной стороны рамки на месте подвески к плечику рамки крепится металлический электрод, который соединяется с проволокой вощинодержателя. В местах подвески рамок в корпусе улья крепятся токопроводящие электроды. Рамки устанавливаются в улье в шахматном порядке так, чтобы между соседними рамками могло возникнуть электромагнитное поле. The executive teams in the hive are decrypted by the decryption unit of the executive teams 11. In the case of high infection with varroatosis and in the state of swarming, the electromagnetic field is switched on to eliminate these negative phenomena. The beekeeper’s computer 2 in transmission mode issues the frequency of the name of the hive controller 10, and then the executive command (FIG. 3, c, FIG. 9, block 39). At the second output 57 of the decryption unit of the executive commands 11, a signal appears that sets the trigger to turn on the electromagnetic field 15 in a high "single" state. Previously, a power-on time counter 16 set a time interval of 10 minutes. A high "single" level from the trigger for turning on the electromagnetic field 15 is supplied to the first input 58 of the second element And 21. The operation of the controlled pause generator 13 is allowed, pause pulses are fed to the clock input of the time counter 16 and to the second input 60 of the second element And 21. Pulses of pauses from the output of the second element And 21 go to the control input of a controlled generator 500 Hz 26. The frequency of 500 Hz, pulsating with a period of 60 s, is amplified by a high voltage amplifier 27 and from its outputs through a high voltage bus 34 is fed to an electromagnetic e electrodes which perform the role of bee voschinoderzhateley wire framework. To do this, the bee frames are modified so that on one side of the frame at the place of the suspension, a metal electrode is attached to the frame shoulder, which is connected to the wax holder wire. In places of the frame suspension, conductive electrodes are mounted in the hive body. The frames are staggered in the hive so that an electromagnetic field can occur between adjacent frames.

После отработки времени 10 мин. счетчик времени 16 выдает сигнал, который через блок начальной установки 20 устанавливает в исходное начальное состояние триггер разрешения работы 24. На его выходе устанавливается низкий "нулевой" уровень, обесточиваются все блоки ульевого контроллера, кроме тех, которые находятся под дежурным напряжением питания, прекращается подача электромагнитного поля. After working out the time of 10 minutes time counter 16 generates a signal that, through the initial installation unit 20, sets the operation enable trigger to its initial initial state 24. A low "zero" level is set at its output, all units of the hive controller are de-energized, except for those that are on standby power supply, the flow stops electromagnetic field.

Если после анализа интенсивностей звукового сигнала ЭВМ пчеловода 2 установила, что на пчелосемью происходит нападение, или пчелосемья собирается слететь, то она может выдать другую исполнительную команду. Предотвратить нападение, а также слет пчелосемьи можно включением в действие виброизлучателя 33. If, after analyzing the intensities of the audio signal, the computer of the beekeeper 2 has determined that an attack is underway on the bee colony or that the bee colony is about to fly off, then it may issue another executive command. To prevent an attack, as well as a gathering of bee colonies, you can turn on the vibration emitter 33.

ЭВМ пчеловода 2 устанавливает приемопередатчик пасеки 6 в режим "Передача", выдает сначала частоту имени, затем команду: "Включить виброизлучатель". Выдается последовательность импульсов (фиг. 3,б), выполняется алгоритм (фиг. 9, блок 38). На первом выходе 61 блока дешифрирования исполнительных команд 11 появляется сигнал, устанавливающий триггер включения виброизлучателя 12 в рабочее состояние. На его втором выходе устанавливается высокий "единичный" уровень, который поступает на третий вход 53 счетчика времени 16. В этот момент с первого выхода триггера включения виброизлучателя 12 низкий "нулевой" уровень поступает на второй вход 54 счетчика времени 16, блокируется время счета 10 мин. включается время счета 50 мин. Со второго выхода 12 триггера включения виброизлучателя высокий "единичный" уровень поступает на третий вход третьего элемента И 30. На втором входе третьего элемента И 30 высокий "единичный" уровень установлен ранее после выдачи частоты имени. Тактовые импульсы (оптимальная длительность импульсов сигналов и пауз между ними составляет 0,1-0,3 с, эти длительности сигналов и пауз выбраны из условия, что в таком интервале времени выдает звуковые сигналы пчелиная матка) с выхода генератора пауз 29 поступают на первый вход третьего элемента И 30. С выхода третьего элемента И 30 импульсный сигнал поступает в усилитель мощности 31 и усиливается. Во время действия высокого "единичного" уровня разрешается работа вибропреобразователя 32 с частотой преобразования 600 Гц. С выхода вибропреобразователя сигналы воздействия на пчелосемью поступают на виброизлучатель 33, который устанавливается на стенке улья и обеспечивает амплитуду вибраций 250-2000 нМ с амплитудой ускорения от 50 до 150 см/с². Он может быть изготовлен из Ш-образного трансформаторного сердечника. Перекрывающая Ш-образный сердечник пластина жестко крепится к стенке улья. На расстоянии 0,3-0,7 мм от пластины неперекрытой стороной крепится к улью Ш-образный трансформаторный сердечник с обмоткой. При подаче сигнала 600 Гц с вибропреобразователя 32 на обмотку виброизлучателя 34 осуществляется вибрация пластины, что вызывает вибрацию всего улья. Такое воздействие успокаивает пчел, тормозит летную активность до 70-80% После отработки времени 50 мин. на выходе счетчика времени 16 формируется сигнал, который через блок начальной установки 20 возвращает в исходное начальное состояние триггер разрешения работы 24. При этом все блоки ульевого контроллера, кроме дежурных блоков 18, 19, 20, 24, 10 обесточиваются. Длительность работы виброизлучателя 33 устанавливается в ходе практической отладки системы от 0,5 до 2 и более часов, но не более 12 час, так как длительное воздействие виброизлучателя сказывается отрицательно на развитие пчелосемей.The beekeeper’s computer 2 sets the apiary 6 transceiver into the “Transfer” mode, first gives out the name frequency, then the command: “Turn on the vibration emitter”. A sequence of pulses is issued (Fig. 3, b), an algorithm is executed (Fig. 9, block 38). At the first output 61 of the decryption unit of the executive commands 11, a signal appears that sets the trigger to turn on the vibration emitter 12 in working condition. At its second output, a high "single" level is set, which is supplied to the third input 53 of the time counter 16. At this moment, from the first output of the trigger for activating the vibration emitter 12, a low "zero" level is sent to the second input 54 of the time counter 16, the counting time is blocked for 10 min . the counting time is 50 minutes. From the second output 12 of the trigger for activating the vibration emitter, a high "unit" level is supplied to the third input of the third element And 30. At the second input of the third element And 30, a high "unit" level is set earlier after the frequency of the name. Clock pulses (the optimal duration of the signal pulses and pauses between them is 0.1-0.3 s, these signal and pause durations are selected from the condition that the queen bee gives sound signals in such a time interval) from the output of the pause generator 29 enter the first input the third element And 30. From the output of the third element And 30, the pulse signal enters the power amplifier 31 and is amplified. During the action of a high "single" level, the operation of the vibration transducer 32 with a conversion frequency of 600 Hz is allowed. From the output of the vibration transducer, the impact signals on the bee family are fed to the vibration emitter 33, which is mounted on the wall of the hive and provides a vibration amplitude of 250-2000 nM with an acceleration amplitude of 50 to 150 cm / s ² . It can be made of a Sh-shaped transformer core. The overlapping W-shaped core plate is rigidly attached to the wall of the hive. At a distance of 0.3-0.7 mm from the plate, the non-covered side is attached to the hive by a W-shaped transformer core with a winding. When applying a signal of 600 Hz from the vibration transducer 32 to the winding of the vibration emitter 34, the plate vibrates, which causes the vibration of the entire hive. This effect calms the bees, inhibits flight activity up to 70-80%. After working out the time of 50 minutes. at the output of the time counter 16, a signal is generated that, through the initial installation unit 20, returns the operation enable trigger 24 to the initial initial state. Moreover, all the blocks of the hive controller, except the standby units 18, 19, 20, 24, 10, are de-energized. The duration of operation of the vibration emitter 33 is set during practical debugging of the system from 0.5 to 2 hours or more, but not more than 12 hours, since prolonged exposure to the vibration emitter adversely affects the development of bee colonies.

При подсадке пчелиной матки ЭВМ пчеловода 2 устанавливает приемопередатчик пасеки в режим "Передача", выдает частоту имени, затем выдает команду "Открыть клетку" (фиг. 3, а), выполняется алгоритм (фиг. 9, блок 37). На третьем выходе 62 блока дешифрирования исполнительных команд 11 формируется сигнал, который устанавливает высокий "единичный" уровень на выходе триггера включения привода двери клетки 17. Разрешается включение блока подсадки матки 22. Электромагнитный привод срабатывает, клетка открывается, матка покидает клетку. Поскольку сначала триггер включения виброизлучателя 12 устанавливается в исходное состояние, на втором выходе присутствует низкий "нулевой" уровень, а на первом выходе высокий "единичный" уровень, то счетчик времени 16 отработает 10 мин. Он выдает сигнал через блок начальной установки 20, второй установочный выход 37 на установочный вход триггера разрешения работы 24, на выходе которого установится низкий "нулевой" уровень, и ульевой контроллер 10 обесточится. When replacing the queen bee, the computer of the beekeeper 2 sets the apiary transceiver in the "Transfer" mode, issues the name frequency, then issues the "Open Cell" command (Fig. 3a), the algorithm is executed (Fig. 9, block 37). A signal is generated at the third output 62 of the decryption block of the executive commands 11, which sets a high "single" level at the output of the trigger for turning on the cell door drive 17. The uterus replanting unit 22 is enabled. The electromagnetic drive is activated, the cell opens, the uterus leaves the cell. Since the first trigger to turn on the vibration emitter 12 is set to its initial state, at the second output there is a low "zero" level, and at the first output a high "single" level, the time counter 16 will work for 10 minutes. It gives a signal through the initial installation unit 20, the second installation output 37 to the installation input of the trigger enable work 24, the output of which will be set to a low "zero" level, and the hive controller 10 is de-energized.

После того, как ЭВМ пчеловода 2 выдала исполнительные команды первому улью, она переходит к их выдаче следующему улью (фиг. 9, блок 40). Если ЭВМ пчеловода 2 включена на постоянное наблюдение за процессами, протекающими на пасеке, то после контроля и выдачи исполнительных команд всем ульевым контроллерам 10 она снова переходит на повторный контроль, начиная с первого улья (фиг. 9, блок 41). After the computer of the beekeeper 2 issued executive commands to the first hive, she proceeds to issue them to the next hive (Fig. 9, block 40). If the computer of the beekeeper 2 is turned on for constant monitoring of the processes occurring in the apiary, then after monitoring and issuing executive commands to all the hive controllers 10, it again passes to the second control, starting from the first hive (Fig. 9, block 41).

Таким образом, в предлагаемой автоматизированной системе для наблюдения и содержания пчелиных семей самостоятельно без участия пчеловода осуществляется выявление нападения, слета пчел, роящихся пчелосемей, отношение пчел к пчеломатке в безматочных пчелосемьях. После анализа звуковой информации в каждой пчелосемье ЭВМ пчеловода выдает исполнительные команды на ликвидацию отрицательных воздействий индивидуально для каждой пчелосемьи. Автоматизированная система имеет минимальное количество проводов как на пасеке, так и в улье, самостоятельно адаптируется к разным процессам развития пчелосемьи, принимает решение на выдачу исполнительных команд, что резко снижает трудозатраты пчеловода при работе с пчелами. Thus, in the proposed automated system for monitoring and keeping bee colonies independently without the participation of the beekeeper, an attack is detected, the gathering of bees, swarming bee colonies, the ratio of bees to the bee colony in uterine-free bee colonies. After analyzing the sound information in each bee colony, the beekeeper's computer issues executive commands to eliminate negative influences individually for each bee colony. The automated system has a minimum number of wires both in the apiary and in the hive, independently adapts to different processes of development of the bee family, decides to issue executive commands, which dramatically reduces the beekeeper’s labor costs when working with bees.

Claims

1. An automated system for monitoring and maintaining bee colonies, containing beehives, an apiary controller, including a beekeeper’s computer, a programmable active bandpass filter and beehive controllers, each of which includes a microphone, an audio signal amplifier, a beehive power supply, an initial installation unit, a drive trigger cell doors, uterine implantation unit and electromagnetic electrodes made in the form of wires of the beehive wax holders of the hive, while the microphone output is connected to the input of the audio signal amplifier, the output of the trigger for activating the cell door drive is connected to the input of the uterine replanting unit, characterized in that the apiary transceiver, the rectification unit, the voltage-frequency converter, the comparator, the first AND element, the apiary power supply are introduced into the apiary controller, and the executive decryption unit is introduced into the controller of each hive commands, vibration emitter trigger, controlled pause generator, electromagnetic field trigger, time counter, beehive transceiver, name allocation unit, second element I, trigger ra work permissions, listening timer, 500 Hz controlled frequency generator, high voltage amplifier, pause generator, third AND element, power amplifier, vibration transducer and vibration emitter, while in the apiary controller the beekeeper's computer output address is connected to the address input of a programmable active band-pass filter, control output connected to the control input of the apiary transceiver, the information transmitting output is connected to the first information input of the apiary transceiver, and the information measuring the first input is connected to the information measuring output of the apiary transceiver, and the output of the programmable active bandpass filter is connected through the rectification unit to the inputs of the comparator and the voltage-frequency converter, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the first And element, while the output of the last is connected to the second information input of the transceiver apiaries, and the sound signal output of the apiary transceiver is connected to the input of the sound signal of the programmable active band-pass filter, and the beekeeper’s common computer output is connected to the apiary’s common transceiver output, to the apiary’s common output power supply unit, and through a communication line to the combined common inputs of power supply units, transceivers, and decryption units of executive commands of the controllers of all hives, the second output of the apiary’s power supply unit connected to the supply inputs of the units power supply of the controllers of all hives, the information input of the apiary transceiver is connected to the information inputs of the transceiver of the controllers of all hives and with the inputs of the decryption units the executive teams of these controllers, while in the controller of each hive the first, second and third outputs of the decryption unit of the executive commands are connected to the first outputs of the vibration emitter trigger, the electromagnetic field trigger and the cell door actuator trigger, and the fourth output is connected to the third installation input of the unit initial installation, and the installation second inputs of the trigger to turn on the vibrator, the trigger to turn on the electromagnetic field, the trigger to turn on the drive yes, the cell doors and the installation input of the time counter are interconnected and connected to the first installation output of the initial installation unit, and the output of the electromagnetic field trigger is connected to the first input of the second element And, the second input of which is connected to the output of the pause generator and the first clock input of the counter time, and the third input is connected to the control inputs of the hive power supply and the controlled pause generator, to the second input of the third AND element and to the output of the trigger for permitting operation, while the output of the vibration emitter trigger is connected to the second input of the time counter, the second output is connected to the third inputs of the time meter and the third element And, and the first input of the latter is connected to the output of the pause generator, and the output of the time meter is connected to the first installation input of the initial installation unit, and the output of the third element And through a series-connected power amplifier and a vibration transducer is connected to the input of the vibration emitter, while the output of the second element And is connected to the control input of the control a frequency generator of 500 Hz, the output of which is connected through the high voltage amplifier to the inputs of electromagnetic electrodes, the output of the audio signal amplifier being connected to the audio signal input of the beehive transceiver, the output of which is connected via the name extraction unit to the control inputs of the beehive transceiver, operation enable trigger and timer listening, and the second and third installation outputs of the initial installation unit are connected to the installation inputs of the trigger permit work and the transceiver I, while the output of the listening timer is connected to the second installation input of the initial installation unit, in addition, the first group of output hives of the hive power supply unit is connected to the power lines of the hive transceiver, name extraction unit, operation enable trigger and initial installation unit, the second group of output buses is connected with power buses of the decryption unit of executive commands, the trigger for activating the vibration emitter, the trigger for turning on the electromagnetic field, the trigger for turning on the drive of the door of the cell controlled by the pause generator, a time enable sensor, a uterine replanting unit, a second And element, an audio signal amplifier, a listening timer, a controlled frequency generator of 500 Hz, a high voltage amplifier, a third And element, a power amplifier and vibration transducer, and supply busbars of a programmable active band-pass filter, apiary transceiver, unit rectification, comparator, voltage frequency converter and the first element And are connected to the beekeeper's computer power buses.

2. The system according to claim 1, characterized in that in the places of the suspension of the bee frames on both sides of the hive body, conductors are installed made in the form of bare electrical conductors connected to different terminals of the high-voltage amplifier, and on one side of each bee frame in place similar conductors made in the form of bare electrical conductors are fixed to its contact with the hive’s body, and the conductors on any two adjacent bee frames in the hive are electrically connected to the conductors located on different sides of the hive’s hull.

3. The system according to claim 1 or 2, characterized in that at the junction of the main and additional buildings of the hive, conductors are installed on each case, made in the form of bare conductors connected on each side of the hive bodies to each other and conductors located in places of the bee suspension framework.

4. The system according to claim 1, characterized in that the vibration emitter is made in the form of a Sh-shaped transformer core mounted on the junction of the hive body with a winding and a plate overlapping it, which is rigidly fixed to the wall of the hive body, while the transformer core is located at a distance of 0, 3 0.7 mm from the plate.