ES2249552T3 - Procedimiento y sistema de gestion y vigilancia de panales. - Google Patents
Procedimiento y sistema de gestion y vigilancia de panales.Info
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Abstract
Procedimiento para la gestión y el control a distancia de un conjunto de colmenas (R01-R23), distribuidas sobre una zona determinada, caracterizado porque se recogen datos de temperatura, de humedad, de peso, de ruido y de movimiento por medio de captadores situados en unas colmenas denominadas estaciones secundarias, se transmiten estos datos a una estación de base (B0, B1, B2), a intervalos de tiempo definidos y programables a distancia, se almacenan los datos en la estación de base (B0, B1, B2) y se transmiten los mismos a un puesto principal (P) situado a distancia.
Description
Procedimiento y sistema de gestión y vigilancia
de panales.
La presente invención hace referencia a un
procedimiento para la gestión y el control de un conjunto de
colmenas distribuidas sobre una determinada zona, así como a un
sistema especialmente adaptado a dicho procedimiento.
Son ya conocidas numerosas técnicas que permiten
gestionar y controlar a distancia determinadas instalaciones fijas o
móviles, especialmente dentro del marco de procesos industriales en
los que los datos que deben tratarse se hallan perfectamente
definidos. Estas técnicas se basan en la utilización, por ejemplo,
de redes constituidas por una pluralidad de captadores conexionados
entre si o con una estación central por medio de enlaces por cable o
mediante teletransmisión o por medio de
emisores-receptores. Estas redes resultan
perfectamente apropiadas para el tratamiento de datos
industriales.
En relación con determinados ámbitos especiales,
no es posible adaptar los sistemas conocidos a causa de los datos
que deben someterse a tratamiento o a causa de las redes que es
necesario instalar. Por ejemplo, en el ámbito de la apicultura, se
han llevado a cabo diferentes trabajos y estudios para observar la
estructura de las colmenas y mejorar los métodos relativos a la
recogida de la miel, especialmente procedimiento para llenar de humo
las colmenas o para la extracción de la miel, pero el mantenimiento
y la vigilancia de las colmenas, así como la recogida de la miel,
requieren siempre una vigilancia humana constante.
En el modelo de utilidad DE 296 08 489 se propone
un sistema destinado a recoger informaciones a partir de colmenas
dispuestas a distancia. De acuerdo con este sistema, cada una de las
colmenas se halla dotada de unos captadores conexionados a un
micro-ordenador que memoriza los datos suministrados
por los captadores y los transmite a través de un enlace telefónico,
a intervalos predeterminados, a un puesto alejado. Sin embargo, un
sistema de este tipo no resulta satisfactorio dado que la presencia
de un micro-ordenador en cada colmena engendra unos
importantes condicionamientos para aislar y proteger el aparato y su
sistema de alimentación en energía. Además, debe afectarse una línea
telefónica a cada colmena, es decir, en un ambiente agresivo que
perturba el buen funcionamiento de la linea. En fin, el sistema
resulta unidireccional.
Ahora bien, las investigaciones que ha llevado a
cabo la solicitante han puesto de relieve que resulta posible
gestionar y controlar eficazmente un conjunto de colmenas a base de
obtener a intervalos definidos y programables determinados
parámetros, lo que permite evitar que el apicultor se vea obligado a
desplazarse numerosas veces hasta las colmenas para vigilar la
evolución de las mismas, para realizar su mantenimiento y para
llevar a cabo la extracción de la miel. De esta manera ha quedado
demostrado que la actividad pasada, presente y futura de una colmena
puede ser controlada eficazmente obteniendo a intervalos definidos y
programables los parámetros de temperatura, de humedad, de peso de
la colmena y de ruido en el interior de la misma. Además, para
apreciar la evolución previsible de la colmena, pueden asimismo
tomarse en consideración otros parámetros exteriores tales como la
velocidad del viento, la presión atmosférica, la energía solar, las
condiciones de pluviometría, así como los parámetros relacionados
con el comportamiento de la reina y las variaciones de población en
el conjunto de la
colmena.
colmena.
La presente invención tiene precisamente por
objeto un procedimiento según la reivindicación 1 que permite la
gestión y el control a distancia de un conjunto de colmenas
distribuidas sobre una determinada zona, conteniendo captadores de
dimensiones físicas especialmente útiles en la apicultura, así como
un sistema según la reivindicación 4 especialmente adaptado al
indicado procedimiento.
El sistema de gestión de las colmenas que
constituye objeto de la presente invención no tan sólo permite
garantizar el seguimiento de la actividad para permitir que el
apicultor intervenga eficazmente, sino que permite asimismo la
gestión provisional de la actividad de las colmenas.
El sistema que constituye objeto de la presente
invención presenta la ventaja de ser bidireccional, lo que permite
no tan solo obtener y almacenar los datos suministrados por los
captadores a través de cada una de las estaciones de base, sino que
permite asimismo adaptar el programa de transmisión en función de
los resultados del tratamiento de datos y del periodo del año y, por
ejemplo, permite adaptar el ritmo de las transmisiones a la
actividad desarrollada en las colmenas.
Las estaciones secundarias se hallan constituidas
por colmenas que contienen los captadores apropiados, situadas en
las proximidades de la estación de base con la que se hallan en
comunicación, mientras que esta última preferentemente contiene tan
sólo los medios para el tratamiento y la transmisión de las
señales.
Los medios de transmisión que se utilizan de
acuerdo con la invención se hallan constituidos por
emisores-receptores situados en las estaciones
secundarias, que permiten la transmisión de los datos obtenidos por
los captadores, y por emisores-receptores situados
en la estación de base con la finalidad de captar los datos y
transmitirlos al puesto principal. Además, la estación de base
comprende medios para alma cenar en su memoria los datos, así como
para tratarlos y transmitirlos ulteriormente al puesto principal el
cual se halla provisto de un logiciel adaptado, o a un terminal
móvil, tal como un teléfono móvil, por ejemplo, que puede
desarrollar las funciones de puesto principal.
De acuerdo con una forma ventajosa de realización
de la invención, las estaciones secundarias resultan accesibles a
partir de un terminal móvil y los resultados se transmiten a partir
de este mismo terminal móvil.
Tal como se ha indicado anteriormente, unos
análisis automáticos de los datos recibidos en el puesto principal o
en el terminal móvil permiten predecir y anticipar el comportamiento
de las abejas y de las colmenas, permitiendo planificar por
anticipado las acciones que debe llevar a cabo el usuario.
El sistema que constituye objeto de la invención
puede asimismo ser ventajosa mente utilizado para disparar una
alarma en caso de robo o de un desplazamiento no autorizado de una o
varias colmenas, y para localizar permanentemente y a distancia la
situación geográfica de las colmenas. A es te efecto, la estación de
base se halla dotada de medios para la transmisión de alarmas al
puesto principal.
Los captadores utilizados de acuerdo con la
presente invención son sensibles a al menos un fenómeno físico,
utilizándose captadores sensibles a las temperatura, captadores
sensibles al grado de humedad, captadores sensibles al peso,
captadores sensibles al ruido y captadores sensibles al
desplazamiento. Estos captadores, durante su funcionamiento,
permiten generar una señal eléctrica representativa del
correspondiente fenómeno físico, la cual puede a continuación ser
tratada, comparada a un determinado limite y/o ser transmitida a
partir de medios apropiados.
Se utiliza una pluralidad de captadores que miden
la temperatura, la humedad, el peso, el ruido y el movimiento, en
cada una de las estaciones secundarias, mientras que en la estación
de base se halla emplazado un conjunto de captadores idénticos que
sirven de referencia a las indicadas mediciones, midiendo los mismos
parámetros, sensibles únicamente el ambiente. De acuerdo con una
variante de realización, los captadores de medición se hallan
emplazados en las estaciones secundarias y en la estación de base,
constituyendo en tal caso esta última también una colmena real, en
el supuesto de aplicación del conjunto a la apicultura.
Los captadores utilizados de acuerdo con la
invención pueden ser captadores de temperatura tales como
termistancias, sondas platina, circuitos integrados sobre sílice,
captadores de humedad tales como captadores capacitativos o
captadores resistivos, captadores de peso tales como pesadores
capacitativos o a nivel de esfuerzo, captadores de ruido tales como
micrófonos o electrets, y captadores de desplazamiento tales como
relés de bola, acelerómetros o incluso transponedores. Para
facilitar la gestión provisional de las colmenas, se disponen
también captadores que miden la población de las mismas, mediante el
contaje de las entradas y salidas de las abejas, así como un
captador en el exterior y en las proximidades de la colmena para
medir la pluviometria con pluviómetros, la insolación con capta
dores de tipo optoelectrónico, o la velocidad del viento, con
anemómetros o por medio de sistemas termosensibles.
El tratamiento del conjunto de parámetros
recogidos de esta manera permite definir y llevar a cabo el
seguimiento de una representación paramétrica de la actividad de la
colmena, y, mediante la transmisión a distancia de estos parámetros,
a través de medios apropiados, se eliminan los desplazamientos
superfluos del apicultor pudiendo de esta manera optimizarse el
proceso de obtención de la miel.
El análisis de los expresados datos permite
asimismo prever la evolución de la actividad de la colmena y permite
calcular, por ejemplo, determinadas tendencias en función de la
variación de peso en relación con una diferencia de tiempos, o
mediante la combinación de las mediciones de peso y de las
mediciones simultáneas de las temperaturas exterior e interna de las
colmenas, o también combinando la medición del ruido en la colmena y
la medición del peso para deducir la inminencia de un enjambrado.
Estos cálculos puede realizarse a través de medios apropiados, por
ejemplo, merced a un micro-procesador situado en la
colmena o estación secundaria, situado a distancia, en el puesto
principal o en el terminal móvil.
De esta manera, de acuerdo con la presente
invención, resulta posible, no tan sólo transmitir regularmente a
distancia los datos que son resultado de las mediciones efectuadas a
intervalos regulares, siguiendo un determinado programa, sino
también interpretar estos datos y actuar en consecuencia sobre el
programa de mediciones, prever determinados fenómenos inminentes
(sobre algunos minutos) o más alejados (algunos días), y,
eventualmente, disparar unas alarmas en función de estas
previsiones. Estos fenómenos que resulta posible prever pueden ser,
por ejemplo, la sobrepoblación de la colmena que puede provocar un
enjambrado no controlado, o el ataque de una enfermedad evolutiva
que pueda afectar el comportamiento de las abejas, o la saturación
de las capacidades de recolección de la miel o el polen, o también
la periodicidad de realimentación de los alimentadores de la
colmena.
Los medios de transmisión entre las estaciones
secundarias y la estación de base pueden estar constituidos por un
enlace por cable, o, preferentemente, por ondas electromagnéticas.
La transmisión entre la estación de base y el puesto principal a
distancia pueden llevarse a cabo a través de cualquier sistema
apropiado, pero preferentemente por medio de un enlace telefónico
por hilo o mediante ondas hertzianas, por ejemplo, por enlace GSM o
satélite, o mediante una red de tipo inernet.
Los medios de comunicación y de trata miento de
las señales utilizadas de acuerdo con la invención permiten combinar
el conjunto de manera que el puesto principal, o el terminal móvil
que lo sustituya, resulte activado (alertado) a partir de una
estación de base si uno de los parámetros o una determinada
combinación de parámetros sometidos a medición sobrepasa los valores
de referencia. Preferentemente, se utilizará un sistema de
comunicación half-duplex que permita los
intercambios de datos entre el puesto principal y las
correspondientes colmenas de base.
De una manera general, las estaciones secundarias
se hallarán situadas a algunas decenas de metros de la estación de
base a la que se hallan acopladas, mientras que la estación de base
podrá hallarse situada a varios kilómetros, e incluso a varios miles
de kilómetros de la estación principal.
Con objeto de limitar el consumo de energía, los
emisores emplazados en las estaciones secundarias emitirán los datos
provenientes de los correspondientes captadores de una manera
periódica, a intervalor definidos y programables a distancia por el
usuario. De acuerdo con una variante de realización, los datos se
emiten a intervalos regulares, por ejemplo, con una periodicidad de
entre 5 y 8 minutos, desplazando los periodos desde una colmena a
otra. Este desplazamiento temporal de los periodos de emisión de las
diferentes colmenas permite evitar que dos colmenas emitan al mismo
momento, emborronando las señales que recibe la estación de
base.
De acuerdo con una forma preferente de
realización, cada una de las estaciones de base entre únicamente en
funcionamiento durante unos periodos de tiempo suficientes para la
recepción de los parámetros de los captadores transmitidos por las
estaciones secundarias, con objeto de economizar la energía
disponible. La duración de los periodos de funcionamiento puede ser
programa da, o puede ser determinada a distancia por el puesto
principal.
Las características y ventajas de la presente
invención aparecerán de manera más detallada a través de la
descripción que sigue, haciendo referencia al dibujo anexo, que
representa de manera esquemática un conjunto de estaciones
constituyendo un sistema de acuerdo con la invención.
En la Figura 1 se han representado
esquemáticamente tres colmenas R1, R2 y R3 que constituyen unas
estaciones secundarias, comportando unos captadores de peso, de
humedad, de temperatura, de ruido y de desplazamiento, así como un
emisor que emite a intervalos definidos y programables los
parámetros que provienen de los correspondientes captado-
res.
res.
La estación de base, B0, constituye una
pseudo-colmena que recibe los parámetros
transmitidos por cada una de las colmenas R01, R02 y R03. La
estación B0 contiene además una memoria M0 no volátil en la que
pueden quedar almacenados los parámetros provenientes de las
colmenas, así como un emisor que le permite dirigir estos parámetros
hacia el puesto principal P.
Tal como indica la Figura 1, el sistema comprende
además varias otras colmenas R11, R12 y R13, conectadas de la misma
manera a una estación de base B1, así como un tercer grupo de
colmenas R21, R22 y R23 conectadas a la estación de base B2. El
sistema global puede completarse de esta manera hasta comprender
varios millares de estaciones de base.
Cada una de las estaciones de base B comporta, no
tan sólo unos medios de recepción de las informaciones transmitidas
a intervalos definidos y programables por las colmenas R, sino
también unos medios de control de la recepción basados sobre la
noción de paridad generalizada, con objeto de verificar que la misma
se realiza de manera correcta, así como medios de control de la
coherencia de los parámetros transmitidos, y medios de cálculo para
acumular, si resultare necesario, los parámetros recibidos antes de
transmitirlos hacia el puesto principal.
La coherencia de los parámetros que provienen de
los captadores es verificada mediante su comparación con unos
valores de referencia proporcionados por los captadores de
referencia situados en la estación de base y previamente inscritos
en la memoria, o transmitidos a partir del puesto principal P.
Las estaciones de base son alimentadas en energía
por una batería eléctrica cuya recarga puede quedar garantizada, al
menos parcialmente, por unos paneles solares, siendo todos estos
elementos de tipo corriente. Una simple batería resulta por lo
general suficiente para asegurar durante muchos meses la
alimentación de las colmenas R, de sus correspondientes captadores y
del emisor que contienen las mismas.
Los módulos emisores-receptores
situados en las colmenas R envían los datos que provienen de los
captadores después de que la estación de base B haya emitido la
correspondiente orden, como consecuencia de la programación de los
horarios de consulta de las colmenas que haya definido el usuario.
La adquisición de los datos se realiza de una manera secuencial.
Ello permite garantizar un buen grado de fiabilidad de la
transmisión de los parámetros, realizando al mismo tiempo una
economía de energía.
Cada una de las estaciones de base entra en
funcionamiento únicamente durante unos periodos de tiempo
suficientes para la recepción de los parámetros de los captadores
transmitidos por las colmenas R, con objeto de economizar la energía
disponible. Los periodos de funcionamiento son determinados a
distancia, ya sea manualmente por el propio usuario desde el puesto
principal o desde un terminal móvil, ya sea de una manera
automática, a los horarios que se hayan previamente programado, los
cuales pueden ser definidos y pueden ser modificados por el usuario
desde el puesto principal o desde un terminal móvil.
El funcionamiento de la estación de base B puede
llevarse a cabo según cinco modalidades: automática, transferencia
de resultados, manual, alarma y configuración.
En la modalidad automática, el sistema determina
la realización de las mediciones y el almacenamiento de los datos en
los horarios que puedan haberse programado previamente.
En la modalidad de transferencia de resultados,
se efectúa el envío de los resultados de las mediciones obtenidas
duran te el periodo, como consecuencia de una demanda proveniente
del puesto principal.
En la modalidad manual, se determinan las
mediciones y el envió instantáneo de los resultados hacia el
solicitante (puesto principal o terminal móvil).
En la modalidad alarma, se envían unas alarmas
pre-programadas hacia el puesto principal o del
terminal móvil cuando un parámetro o una combinación de parámetros
se aparta de los valores que se hayan especificado.
En fin, la modalidad configuración permite la
recepción de los parámetros de configuración con objeto de que el
puesto principal pueda controlar, de una manera autónoma, el sistema
de colmenas que se hallan a cargo del mismo.
Claims (11)
1. Procedimiento para la gestión y el control a
distancia de un conjunto de colmenas (R01-R23),
distribuidas sobre una zona determinada, caracterizado porque
se recogen datos de temperatura, de humedad,de peso, de ruido y de
movimiento por medio de captadores situados en unas colmenas
denominadas estaciones secundarias, se transmiten estos datos a una
estación de base (B0, B1, B2), a intervalos de tiempo definidos y
programables a distancia, se almacenan los datos en la estación de
base (B0, B1, B2) y se transmiten los mismos a un puesto principal
(P) situado a distancia.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque los datos son transmitidos a la estación
de base (B0, B1, B2) por las estaciones secundarias a intervalos
definidos y programables a distancia.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la estación de base (B0, B1, B2) es
activada a partir del puesto principal.
4. Sistema de gestión y de control de colmenas
(R01-R23) caracterizado por que comprende una
pluralidad de colmenas denominadas estaciones secundarias y una
estación de base (B0, B1, B2) distribuidas sobre una zona
determinada, unos captadores sensibles a la temperatura, a la
humedad, al peso, al ruido y al movimiento emplazados en las
estaciones, un puesto principal (P) situado a distancia, y medios de
transmisión entre las estaciones secundarias y la estación de base
(B0, B1, B2) y entre esta última y el puesto principal (P).
5. Sistema según la reivindicación 4,
caracterizado porque los captadores se hallan situados en las
estaciones secundarias.
6. Sistema según la reivindicación 4,
caracterizado porque los captadores se hallan situados en las
estaciones secundarias y en la estación de base (B0, B1, B2).
7. Sistema según una cualesquiera de las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque las estaciones
secundarias se hallan constituidas por colmenas
(R01-R23).
8. Sistema según la reivindicación 7,
caracterizado porque en las colmenas
(R01-R23) se hallan emplazados unos captadores de
medida de la población, y en las proximidades de la estación de base
(B0, B1, B2) se hallan situados unos captadores de medición de la
pulviometria, del grado de insolación, de la presión atmosférica y
de la velocidad del viento.
9. Sistema según una cualesquiera de las
reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque los medios de
transmisión entre las estaciones secundarias y la estación de base
(B0, B1, B2) se hallan constituidos por unos
emisores-receptores situados en las estaciones
secundarias, que permiten transmitir los datos recogidos por los
captadores, y por unos emisores-receptores situados
en la estación de base (B0, B1, B2) con objeto de captar los datos y
transmitirlos el puesto principal (P).
10. Sistema según una cualesquiera de las
reivindicaciones 4 a 9, caracterizado porque la estación de
base (B0, B1, B2) comprende medios para almacenar en la memoria los
datos, para tratarlos y para transmitirlos ulteriormente al puesto
principal (P).
11. Sistema según una cualesquiera de las
reivindicaciones 4 a 10, caracterizado porque la estación de
base (B0, B1, B2) comprende medios para la transmisión de alarmas al
puesto principal (P).
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