DOI: https://doi.org/10.20535/2219-3804212019197606

Автоматизована система регулювання параметрів мікроклімату

Марина Валерівна Добролюбова, Марина В’ячеславівна Філіппова, Ірина Олегівна Нерозна Нерозна

Анотація


Станом на теперішній час, розвиток бджільництва все більше набуває стрімкого характеру. Це пов’язано не тільки із збільшенням попиту на продукцію бджільництва, але, перш за все, з гострою потребою в якісному запиленні культурних рослин. Природне запилення рослин бджолою підвищує продуктивність сільськогосподарських культур на 50-60 %. В результаті зникає потреба у створенні самозапильних гібридних рослин та необхідність використання пестицидів.

Розвиток і продуктивність бджіл безпосередньо залежить від параметрів мікроклімату всередині вулика, а саме температури, вологості, рівню вуглекислого газу в середині вулика, фону звуків, власного харчування, наявності води навколо вулика тощо. Наприклад, взимку температура в середині гнізда повинна становити не менше 25 - 28 °С, влітку – 33 - 34 °С. При відхиленні від цієї норми бджола витрачає багато енергії на регулювання параметрів мікроклімату, що негативно впливає на її зношення, майбутню продуктивність та якість розплоду. Бджоляр допомагає створити потрібні умови мікроклімату для комах, при цьому докладає багато своїх зусиль. Після втручання людини до бджолиного гнізда, сім’я отримує стрес та виходить з нього три доби. На сьогоднішній день отримання показників мікроклімату здійснюється цифровими термометрами та гігрометрами, на великих пасіках вимірювання йде вибірково. В результаті бджоляр володіє не точними даними загального стану бджіл усієї пасіки. Таким чином, розробка автоматизованої системи регулювання параметрів мікроклімату бджолиного вулика є особливо актуальною.

Розроблена система здійснює вимірювання таких параметрів, як вологість, температура та рівень вуглекислого газу, структурує усі дані відповідно до кожного вулика. Система забезпечує передачу інформації на персональний комп’ютер через мережу Інтернет по протоколу MQTT. Апаратна частина системи реалізована за допомогою сучасних недорогих датчиків, мікроконтролера, радіоелементів, що мають мінімальну похибку, і, тим самим, забезпечують економічну ефективність від впровадження системи за умови високої точності. Перевагою є і той факт, що з використанням GPRS-сигналу передача даних відбувається на великі відстані.

В основу програмного забезпечення покладено використання найбільш поширеного та ефективного методу статистичного контролю – контрольних карт Шухарта. Це дозволяє більш ефективно контролювати та регулювати необхідні параметри всередені вулика і сприяє створенню комфортних умов.


Ключові слова


моніторинг; дистанційне управління; температура; вологість; статистичне регулювання

Повний текст:

PDF

Пристатейна бібліографія ГОСТ


Value-added products from beekeeping [Електронний ресурс] // Food and Agriculture Organization of the United Nations – Режим доступу: http://www.fao.org/3/w0076e/w0076e00.htm – Дата доступу: 14.01.20 – Value-added products from beekeeping.

Бджільництво України: стан, проблеми, шляхи розв’язання [Електронний ресурс] // Національна академія аграрних наук України – Режим доступу: http://naas.gov.ua/slide/bdzh-lnitstvo-ukra-ni-stan-problemi-shlyakhi-rozv-yazannya/ – Дата доступу: 14.01.20 –Бджільництво України: стан, проблеми, шляхи розв’язання.

Бджоли — померти не можна вижити [Електронний ресурс] // Grow-How.in.ua – Режим доступу: https://www.growhow.in.ua/bdzholy-pomerty-ne-mozhna-vyzhyty/ – Дата доступу: 14.01.20 -Бджоли — по-мерти не можна вижити.

Використання бджолиних сімей для запилення ентомофільних сільсь-когосподарських культур [Електронний ресурс] // StudFiles – Режим доступу: http://www.studfiles.ru/preview/5853221/ – Дата доступу: 14.01.20 – Використання бджолиних сімей для запилення ентомофільних сільськогосподарських культур.

Основы пчеловодства [Електронний ресурс] // ВикиЧтение – Режим доступу: https://garden.wikireading.ru/5427 – Дата доступу: 14.01.20 – Основы пчеловодства. Управление роением пчел [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://beefarm.ru/blog/pages/michael-bush/swarm-control.html – Дата доступу: 22.01.20.

М.В. Кравченко Розвиток економічної ефективності бджільництва в ринкових умовах // Економіка. Управління. Інновації. – 2014. – Випуск № 2 (12). – Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/eui_2014_2_34 – Дата доступу: 22.01.20.

Підсистема моніторингу параметрів мікроклімату бджолиного вулика / І.О. Нерозна, М.В. Добролюбова // Всеукраїнська науково-технічна конференція молодих вчених у царині метрології «Technical Using of Measurement – 2018»: збірник тез доповідей учасників (ел.), 13-18 лю-того 2018 р., м. Славське, 2018. – С. 26-27.

Забезпечення статистичного контроля стабільності моніторингу та управління мікрокліматом в середині бджолинного вулика / І.О. Нерозна // XIV Всеукраїнська науково-практична конференція сту-дентів, аспірантів та молодих вчених «Ефективність інженерних рішень в приладобудуванні», 04-05 грудня 2018 р., 2018. – С. 409-412.

Контроль якості вимірювання вологості всередині бджолиного вулика / І.О. Нерозна, М.В. Добролюбова // П’ята Міжнародна наукова конференція «Вимірювання, контроль та діагностика в технічних системах (ВКДТС-2019)», м. Вінниця, 29 – 31 жовтня 2019 р. – С. 37-38.

Digital-output relative humidity & temperature sensor/module DHT22 (DHT22 also named as AM2302) [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://arduino.ua/docs/DHT22.pdf – Дата доступу: 20.01.2019 –Module DHT22.

Модуль якості повітря MQ-135 [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://arduino.ua/prod1201-modyl-datchika-kachestva-vozdyha-mq135 – Дата доступу: 20.01.2019 – Модуль якості повітря MQ-135.

Arduino Uno [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://wiki.amperka.ru/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B4 %D1%83% D0%BA%D1%82%D1%8B:arduino-uno – Дата доступу: 20.01.2019 – Arduino Uno.

Модуль реле PLC-RSC- 24UC / 21 2966184 Phoenix Contact [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://electrocontact.com.ua/ua/modul-rele-plc-rsc-24uc-21-2966184-phoenix-contact/ – Дата доступу: 20.01.2019 – Модуль реле PLC-RSC- 24UC / 21 2966184 Phoenix Contact.

Металокерамічний електронагрівач [Електронний ресурс] –Режим до-ступу до ресурсу: https://medonos.com/art00861.html – Дата доступу: 22.01.2019 – Металокерамічний електронагрівач.

Вентиляторы для охлаждения электронной аппаратуры фирмы JAMICON [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://www.radioradar.net/hand_book/documentation/ventil.html – Дата доступу: 22.01.2019 – Вентиляторы для охлаждения электронной аппаратуры фирмы JAMICON.

Радіоподовжувач 433 МГц [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://arduino.ua/prod247-Radioydlinitel_433Mgc – Дата доступу: 22.01.2019 – Радіоподовжувач 433 МГц.

Datasheet GSM GPRS SIM800L // – URL: http://category.alldatasheetru.com/index.jsp?sSearchword=GSM/GPRS%20SIM800L.html – Дата доступу: 22.01.2019 – Datasheet GSM GPRS SIM800L.

DC-DC понижуючий конвертор 3А [Електронний ресурс] – Режим до-ступу до ресурсу: https://arduino.ua/prod605-DC-DC_ponijaushhii_konverter_3A – Дата доступу: 22.01.2019 – DC-DC понижуючий конвертор 3А.

Что такое MQTT и для чего он нужен в IIoT? [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://ipc2u.ru/articles/prostye-resheniya/chto-takoe-mqtt/ - Дата доступу: 04.04.2019 – Описание протокола MQTT. ДСТУ ISO 8258-2001 Контрольні карти Шухарта (ISO 8258-1991 IDT).





Copyright (c) 2019 Інформаційні системи, механіка та керування

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Індексування у Index Copernicus Journals Master List

Impact Factor ICV 2014: 50,96

Impact Factor ICV 2015: 62,14

Impact Factor ICV 2016: 66,68

Impact Factor ICV 2017:  

Impact Factor ICV 2018: