Автоматизована система регулювання параметрів мікроклімату

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.