УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ МОМЕНТА РОЕНИЯ ПЧЕЛ

Устройство сигнализации момента роения пчел относится к устройствам, применяемым в сельском хозяйстве, и может быть использовано в пчеловодстве для диагностики состояния пчелиных семей, в частности, определении момента начала роения пчел.
Известно устройство для определения физиологического состояния пчелиной семьи «Рой» (Пат. №2055473 РФ), состоящее из микрофона, связанного с усилителем, к входу которого подключен элемент с регулируемым коэффициентом передачи, блока для регистрации частотных характеристик сигнала, включающего усилитель-ограничитель, управляемого генератора импульсов стабильной длительности, элемента формирования однополярных импульсов, низкочастотного фильтра, причем, выход фильтра связан с блоком индикации посредством ключа. Однако данное устройство имеет в качестве средства индикации аналоговый стрелочный индикатор, то есть, индикатор, не позволяющий отслеживать состояние пчелиной семьи удаленно.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому устройству является прибор акустической диагностики пчелосемей (И.Бакомчев. Прибор диагностики пчелосемей // Радио, №5, 2002, стр.26-27), использующий отношение интенсивностей двух узкополосных шумовых сигналов, выделенных в различных частотных участках. В исследовании (Еськов Е. Поведение медоносных пчел. - М.: Колос, 1981) показано, что активное состояние пчелосемьи (весеннее развитие, медосбор) характеризуется максимальной интенсивностью спектральных составляющих в полосе частот 260…320 Гц. При снижении активности (роение, болезнь, отсутствие матки) максимум спектра смещается в область 210…250 Гц. Таким образом, данное устройство оценивает состояние пчел, определяя, в каком из указанных диапазонов интенсивность шума больше. Однако данное устройство также использует в качестве системы индикации, индикаторы не позволяющие отслеживать состояние пчелиной семьи удаленно, а именно, светодиоды.
Таким образом, технической задачей является создание устройства, позволяющего удаленно оценивать состояние пчелиной семьи, и, в частности, определять момент роения пчел.
Техническим результатом является возможность удаленного контроля состояния пчелиной семьи.
Он достигается тем, что устройство (фиг.1) состоит из микрофона 1, усилителя 2 с полосой пропускания 100-890 Гц, блока автоматической регулировки усиления 3, первого активного полосового фильтра 4, второго активного полосового фильтра 5, коммутатора аналоговых сигналов 6, аналого-цифрового преобразователя 7, управляющего контроллера 8, блока радиоинтерфейса 9, антенны 10. Причем микрофон 1 подключен к входам 11 и 12 усилителя 2 с полосой пропускания 100-890 Гц, выход 13 усилителя 2 с полосой пропускания 100-890 Гц подключен к входу 14 первого активного полосового фильтра 4, входу 15 второго активного полосового фильтра 5, входу 16 блока автоматической регулировки усиления 3. Выход 17 блока автоматической регулировки усиления 3 подключен к входу 18 управления коэффициентом усиления усилителя 2 с полосой пропускания 100-890 Гц. Выход 19 первого активного полосового фильтра 4 подключен к первому входу 20 коммутатора аналоговых сигналов 6. Выход 21 второго активного полосового фильтра 5 подключен ко второму входу 22 коммутатора аналоговых сигналов 6. Выход 23 коммутатора аналоговых сигналов 6 подключен к входу 24 аналого-цифрового преобразователя 7. Выход 25 аналого-цифрового преобразователя 7 подключен к входу 26 управляющего контроллера 8. Первый выход 27 управляющего контроллера 8 подключен к входу 28 блока радиоинтерфейса 9, второй выход 30 управляющего контроллера 8 подключен к входу 29 управления коммутатора аналоговых сигналов 6. Выход 31 блока радиоинтерфейса 9 подключен к антенне 10.
Устройство имеет следующий принцип действия. Акустический шум, создаваемый пчелиной семьей с помощью микрофона 1 преобразовывается в электрический сигнал и поступает на входы 11 и 12 усилителя 2 с полосой пропускания 100-890 Гц. Он усиливает этот сигнал до необходимого уровня и с выхода 13 усилителя 2 с полосой пропускания 100-890 Гц этот сигнал подается на вход 14 первого активного полосового фильтра 4, а также на вход 15 второго активного полосового фильтра 5 и вход 16 блока автоматической регулировки усиления 3. Блок автоматической регулировки усиления 3 управляет коэффициентом усиления усилителя 2 с полосой пропускания 100-890 Гц, поддерживая уровень сигнала на выходе 13 усилителя 2 с полосой пропускания 100-890 Гц в необходимом диапазоне. Первый активный полосовой фильтр 4 имеет узкую полосу пропускания в диапазоне частот 260…320 Гц, второй активный полосовой фильтр 5 имеет узкую полосу пропускания в диапазоне частот 210…250 Гц. Данные фильтры выделяют из всего частотного диапазона сигнала 100-890 Гц полосы частот 260…320 Гц и 210…250 Гц, необходимые для оценки состояния пчелиной семьи. Сигнал с выхода 19 первого активного полосового фильтра 4 подается на первый вход 20 коммутатора аналоговых сигналов 6, а сигнал с выхода 21 второго активного полосового фильтра 5 подается на второй вход 22 коммутатора аналоговых сигналов 6. Коммутатор аналоговых сигналов 6 поочередно коммутирует эти сигналы со своего выхода 23 на вход 24 аналого-цифрового преобразователя 7, который преобразует эти сигналы из аналоговой в цифровую форму. С выхода 25 аналого-цифрового преобразователя 7 сигнал в цифровой форме подается на вход 26 управляющего контроллера 8, который, в частности, сравнивает уровень сигнала в частотном диапазоне 260…320 Гц с уровнем сигнала в частотном диапазоне 210…250 Гц и в зависимости от их соотношения определяет состояние пчелиной семьи. Другой функцией управляющего контроллера 8 является управление коммутатором аналоговых сигналов 6. Для этого управляющий контроллер 8 выдает сигнал управления по второму выходу 30, который поступает на вход 29 управления коммутатора аналоговых сигналов 6. Под действием этого сигнала коммутатор аналоговых сигналов 6 коммутирует сигналы со своего первого входа 20 и второго входа 22 на свой выход 23 и далее на вход 24 аналого-цифрового преобразователя 7 поочередно на время необходимое для аналого-цифрового преобразования. Кроме того, управляющий контроллер 8 передает в необходимом формате сигнал о состоянии пчелиной семьи со своего первого выхода 27 на вход 28 блока радиоинтерфейса 9, который через выход 31 с помощью антенны 10 передает его на приемник. В качестве радиоинтерфейса может использоваться стандартный интерфейс Wi-Fi, интерфейст сетей связи стандарта GSM и ряд других. В зависимости от используемого радиоинтерфейса, в качестве приемников могут использоваться персональные компьютеры или карманные переносные компьютеры.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет удаленно контролировать состояние пчелиной семьи, в частности, момент начала роения, используя для оценки состояния пчелиной семьи соотношения между уровнями сигналов в частотных диапазонах 260…320 Гц и 210…250 Гц, а в качестве средства удаленного контроля один из стандартных радиоинтерфейсов.