RU2055473C1

RU2055473C1 - Device for determining physiological condition of bee colony

Info

Publication number: RU2055473C1
Application number: RU93027924A
Authority: RU
Inventors: Владимир Евгеньевич Носовский; Сергей Александрович Кожанов; Игорь Иванович Архипов
Original assignee: Владимир Евгеньевич Носовский; Сергей Александрович Кожанов; Игорь Иванович Архипов
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 1996-03-10

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: device registers acoustic signals from beehive, amplifies them, separates the main harmonica, and registers its frequency characteristic to determine the condition of beehive. EFFECT: high efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам диагностики состояния пчелиной семьи. The invention relates to agriculture, namely to means for diagnosing the state of the bee family.

Известно устройство для определения состояния пчелиной семьи, включающее микрофон, связанный с усилителем, выход которого подключен к низкочастотному анализатору спектра. Данное устройство позволяет по визуальной картине спектра от акустического сигнала определить отношение пчел к матке. Однако, в данном случае прибор очень материалоемок и также не позволяет оперативно диагностировать состояние улья, требуя анализа амплитуд спектральных составляющих в соответствующих диапазонах спектра. A device for determining the state of the bee family, including a microphone connected to an amplifier, the output of which is connected to a low-frequency spectrum analyzer. This device allows you to determine the ratio of bees to the uterus from the visual spectrum spectrum from the acoustic signal. However, in this case, the device is very material-intensive and also does not allow to quickly diagnose the condition of the hive, requiring analysis of the amplitudes of the spectral components in the corresponding ranges of the spectrum.

Так же известен прибор для определения физиологического состояния пчелиной семьи, включающий микрофон, усилитель, частотные фильтры, сигнал с которых позволяет определить состояние семьи в данный момент. Also known is a device for determining the physiological state of a bee family, including a microphone, amplifier, frequency filters, a signal from which allows you to determine the state of the family at the moment.

Однако, в данном случае, выполнение прибора на основе интерфейса к ЭВМ и ЭВМ делает его достаточно сложным и не дает возможности использовать прибор на отдаленных пасеках. However, in this case, the implementation of the device on the basis of the interface to the computer and the computer makes it quite complicated and does not make it possible to use the device in remote apiaries.

Наиболее близким к предложенному является прибор для определения физиологического состояния пчелиной семьи, включающий микрофон, связанный с усилителем, выход которого посредством элемента с регулируемым коэффициентом передачи связан с входом блока регистрации частотных характеристик сигнала, причем, ко входу последнего подключен блок индикации. Данный прибор предназначен для мобильной регистрации параметров жизнедеятельности пчел, однако, он достаточно сложен и вследствие использования полосовых фильтров не позволяет осуществлять более точную диагностику поведения семьи. Closest to the proposed one is a device for determining the physiological state of the bee family, including a microphone connected to an amplifier, the output of which is connected via an element with an adjustable transmission coefficient to the input of the frequency response characteristics recording unit, and an indication unit is connected to the input of the latter. This device is designed for mobile registration of vital parameters of bees, however, it is quite complex and due to the use of band-pass filters does not allow for more accurate diagnosis of family behavior.

Целью настоящего изобретения является повышение точности прибора и его информативности, а также упрощение конструкции. The aim of the present invention is to improve the accuracy of the device and its information content, as well as simplifying the design.

Указанная цель достигается тем, что блок регистрации частотных характеристик сигнала выполнен в виде последовательно включенных усилителя-ограничителя, управляемого генератора импульсов стабильной длительности, элемента формирования однополярных импульсов и низкочастотного фильтра, выход которого является выходом блока регистрации частотных характеристик сигнала, при этом входом последнего является вход усилителя-ограничителя. This goal is achieved by the fact that the unit for recording the frequency characteristics of the signal is made in the form of series-connected amplifier-limiter, a controlled pulse generator of stable duration, an element for generating unipolar pulses and a low-pass filter, the output of which is the output of the unit for recording the frequency characteristics of the signal, the input of the latter being the input limiter amplifier.

Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что предложенная совокупность неизвестна, т.е. она соответствует критерию "новизна". The analysis of patent and scientific and technical literature showed that the proposed combination is unknown, i.e. it meets the criterion of "novelty."

Поскольку имеется потребность в указанном приборе, и он изготовлен из известных комплектующих, то предложенное соответствует критерию "промышленная применимость". Since there is a need for the specified device, and it is made of known components, the proposed meets the criterion of "industrial applicability".

А так как в результате использования прибора получается новый эффект при более простом воплощении появляется возможность прямо на пасеке, используя портативный прибор, диагностировать, причем очень точно, состояние пчелиной семьи, то предложенное соответствует критерию "изобретательский уровень". And since as a result of using the device a new effect is obtained with a simpler embodiment, it becomes possible directly in the apiary, using a portable device, to diagnose, very accurately, the state of the bee family, the proposed one meets the criterion of "inventive step".

На чертеже представлена блок-схема прибора "Рой". The drawing shows a block diagram of the device "Roy".

Прибор включает микрофон 1, связанный с усилителем 2, ко входу которого подключен элемент 3 с регулируемым коэффициентом передачи, блок для регистрации частотных характеристик сигнала 4 включает усилитель-ограничитель 5, управляемый генератор импульсов стабильной длительности 6, элемент формирования однополярных импульсов 7, низкочастотный фильтр 8, причем, выход фильтра связан с блоком индикации 9 посредством ключа 10. Прибор также имеет стабилизатор 11 и включатель питания 12, который может быть сблокирован с элементом с регулируемым коэффициентом передачи 3 при выполнении последнего в виде переменного сопротивления со средним выводом. The device includes a microphone 1 connected to an amplifier 2, to the input of which an element 3 with an adjustable transmission coefficient is connected, a unit for recording the frequency characteristics of a signal 4 includes an amplifier-limiter 5, a controlled pulse generator of stable duration 6, an element for generating unipolar pulses 7, a low-pass filter 8 moreover, the filter output is connected to the indicating unit 9 by means of a key 10. The device also has a stabilizer 11 and a power switch 12, which can be interlocked with an element with an adjustable coefficient transfer ratio 3 when performing the latter in the form of a variable resistance with an average output.

При этом усилитель-ограничитель может быть выполнен в виде усилителя на транзисторе с общим эмиттером, а управляемый генератор импульсов стабильной длительности может быть выполнен на микросхеме К155АГ1. В качестве блока индикации может использоваться стрелочный прибор-микроамперметр, проградуированный предварительно с помощью эталонного акустического генератора. In this case, the amplifier-limiter can be made in the form of an amplifier on a transistor with a common emitter, and a controlled pulse generator of stable duration can be performed on the K155AG1 chip. As an indication unit, a micrometer ammeter, previously calibrated using a reference acoustic generator, can be used.

Прибор работает следующим образом. The device operates as follows.

Перед измерением проводят тарировку прибора. Для этого на микрофон 1 подают акустический сигнал в диапазоне частот до 330-340 Гц, что соответствует почти крайнему положению стрелки индикатора блока индикации 9. Для практической работы включают питание, микрофон 1 устанавливают на соответствующее место в улье, например, под его крышку. Далее, увеличивая сигнал на входе блока 4, добиваются такого положения стрелки блока индикации 9, при котором указанная стрелка более не отклоняется в сторону увеличения показаний. В данном случае, акустический сигнал с микрофона 1 поступает на усилитель 2 и далее на элемент 3. Поскольку сигнал имеет стохастический характер, то в его составляющих имеется довольно широкий спектр частот. Однако, для точной регистрации необходимо выделение основной гармонической составляющей, что приводит к необходимости применения усилителя-ограничителя 5, который может быть выполнен в виде усилителя на транзисторе с общим эмиттером или аналогичной схемы. Множественность частот в спектральной характеристике при этом существенно уменьшается и сигнал с усилителя-ограничителя 5 в данном случае запускает генератор импульсов 6, с выхода которого импульсы заданной длительности поступают через элемент формирования однополярных импульсов 7 на низкочастотный фильтр 8 и через ключ 10 на блок индикации 9. Элемент 7 может быть выполнен в виде диода, а фильтр 8 в виде емкостного-резистивного фильтра. Блок индикации 9 через ключ 10 подключается либо к выходу фильтра 9, либо к источнику питания (не показан), который также связан с соответствующими электронными узлами прибора, и через стабилизатор 11 с усилителем-ограничителем 5 и генератором 6, поскольку в данном случае от стабильности характеристик данных узлов зависит точность прибора. В случае индикации прибором 200-220 Гц считают, что состояние пчелиной семьи нормальное, при 210-240 Гц роевое состояние, при частоте выше 265 Гц можно утверждать об отсутствии матки или аналогичной физиологической ситуации. Поскольку на приборе соответствующие диапазоны окрашены в соответствующий цвет, то при пользовании пчеловод не затрудняется в диагнозе. При этом, в пограничных областях между зонами частот можно делать выводы по динамике изменения частоты сигнала за заданный промежуток времени. Before measuring, calibrate the device. To do this, an acoustic signal is applied to the microphone 1 in the frequency range up to 330-340 Hz, which corresponds to the almost extreme position of the arrow of the indicator of the display unit 9. For practical work, turn on the power, microphone 1 is installed in the appropriate place in the hive, for example, under its cover. Further, by increasing the signal at the input of block 4, the position of the arrow of the display unit 9 is achieved, in which the indicated arrow no longer deviates in the direction of increasing readings. In this case, the acoustic signal from microphone 1 goes to amplifier 2 and then to element 3. Since the signal is stochastic in nature, its components have a fairly wide range of frequencies. However, for accurate registration, it is necessary to isolate the main harmonic component, which leads to the need for an amplifier-limiter 5, which can be made in the form of an amplifier on a transistor with a common emitter or a similar circuit. The frequency multiplicity in the spectral characteristic decreases significantly and the signal from the amplifier-limiter 5 in this case starts the pulse generator 6, from the output of which pulses of a given duration arrive through the element of the formation of unipolar pulses 7 to the low-pass filter 8 and through the key 10 to the display unit 9. Element 7 can be made in the form of a diode, and the filter 8 in the form of a capacitive-resistive filter. The display unit 9 through a key 10 is connected either to the output of the filter 9, or to a power source (not shown), which is also connected to the corresponding electronic components of the device, and through the stabilizer 11 with the amplifier-limiter 5 and generator 6, since in this case it is from stability characteristics of these nodes depends on the accuracy of the device. In the case of indication of 200-220 Hz by the device, it is believed that the state of the bee family is normal, at 210-240 Hz swarm state, at a frequency above 265 Hz, it is possible to state the absence of the uterus or a similar physiological situation. Since the corresponding ranges on the device are painted in the corresponding color, when using the beekeeper is not at a loss in the diagnosis. Moreover, in the boundary areas between the frequency zones, conclusions can be drawn on the dynamics of changes in the signal frequency over a given period of time.

Для удобства пользования включатель питания 12 блокируется с элементом 3, например с ручкой потенциометра. For convenience, the power switch 12 is blocked with the element 3, for example with the handle of the potentiometer.

Применение указанного прибора позволит оперативно определять состояние пчелиных семей, экстраполировать по тенденции изменения частотного сигнала развитиe ситуации в семье и исключить ситуацию потери семьи или ее гибели. The use of this device will allow you to quickly determine the state of bee families, extrapolate the development of the situation in the family according to the trend of the frequency signal, and eliminate the situation of family loss or death.

Claims

A device for determining the physiological state of the bee family, including a microphone connected to an amplifier, the output of which is connected via an element with an adjustable transmission coefficient to the input of the unit for recording the frequency characteristics of the signal, and an indication unit is connected to the input of the latter, characterized in that the unit for recording frequency characteristics the signal is made in the form of series-connected amplifier-limiter, controlled pulse generator of stable duration, the element of formation I have unipolar pulses and a low-pass filter, the output of which is the output of the unit for recording the frequency characteristics of the signal, while the input of the latter is the input of the limiter amplifier.