Автоматизированная система для круглогодичного наблюдения за жизнедеятельностью пчелиных семей

Автоматизированная система для круглогодичного наблюдения за жизнедеятельностью пчелиных семей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к автоматизации пчеловодства. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей автоматизированной системы. Автоматизированная система содержит центральную ЭВМ 4, соединенную линиями 86, 87 связи с ульевыми контроллерами 2 и линиями 88, 89 связи с дисплейной ЭВМ 3 оператора. Каждая рамка снабжена вощинодержателем со смонтированной в нем матрицей температурных датчиков. Данные каждого температурного датчика поступают в ульевую микроЭВМ, которая диагностирует, калибрует и передает информацию о температуре на центральную 4 ЭВМ. Последняя диагностирует работу ульевых ЭВМ, накапливает информацию о температуре всех ульев пасеки и обеспечивает автономный режим работы. По запросу передает обработанную по специально разработанным алгоритмам информацию на дисплейную ЭВМ 3 оператора. На экране последней воспроизводится полученная информация в форме, удобной для восприятия оператором. 1 з.п. ф-лы, 74 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

Щ)5 А 01 К 57/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Й ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4449833/30-15 (22) 22.02.88 (46) 30.08,90. Бюп, № 32 (75) А.Ф.Рыбочкин, И.А.Новосельцев, Н,А,Новосельцев и А.С,Чугунов

:(53) 638.141.3 (088,8) (56 ) Авторское свидетельство СССР

¹ 1159530, кл. А 01 K 47/00, 1987. (54 ) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ

КРУГЛОГОДИЧНОГО НАБЛЮДЕ1ИЯ ЗА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ПЧЕЛИ1ИХ СЕМЕЙ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к автоматизации пчеловодства. Цель изобрете— . ния - расширение функциональных возможностей автоматизированной системы.

Автоматизированная система содержит центральную ЭВМ 4, соединенную линиями 86, 87 связи с ульевыми контролле„„SU„„I 58834 рами 2 и линиями 88,, 89 связи с дисплейной ЭВМ 3 оператора. Каждая рамка снабжена вошиподержателем со смонтированной в НрМ. матрицей температурных датчиков, Данные каждого температурного датчика поступают в ульевую микроЭВМ, которая диагностирует, калибрует и передает информацию о температуре на центрапьную 4 ЭВМ.

Последняя диагностирует работу ульевых ЭВМ, накапливает информацию о температуре всех ульев пасеки и обеспечивает автономный режим работы. По запросу передает обработанную по специально разработанным алгоритмам информа,цию на дисплейную ЭВМ 3 оператора. На эк- а ране последней воспроизводится полученная информация в форме, удобной для восприятия оператором. I з.п, ф-лы, 74 ил, I

1588344

Изобретение -относится к сельскому хозяйству, в частности к автоматиз ации . пчело водст ва.

Цель изобретения — расширение

5 функциональных возможностей автоматизиров иной системы.

На фиг. 1 приведена структурная схема системы, ре ализующей способ автоматизированного наблюдения при со- !О держании пчелиных семей; на фиг, 2 структурная схема центральной ЭВМ; на фиг. 3 — структурная схема ульевоr о контроллер а; на фи г, 4-6 — принципиапьная схема ульевой микроЭВМ; 15 на фиг..7 — принципиальная c>:åìà буфера шины данных; на фиг. 8 — np.ií rmarrszasr схема приемопередатчика; на фиг, 9 — прин. пиальная схема блока формирования калибровочных: напря- 2р жений, на фиг. 10 — принципиальная схема блока измерения; на фиг. 1115 — алгоритм работы ульевогс контроллера; на фйг. 16 — 35 — алгоритм работы центральной ЭВМ; на фиг. Зб- 25

62 — алгоритм работы дисплейной ЭВМ; на фиг. 63-73 — рисунки, выводимы на экран дисплея (телевизора); на фиг. ?4 — таблицы, выводимые на экран дисплея или на печатающее устройство. 3р . Автоматизированная система содержит (фиг. 1) ульи 1, в которых находятся ульевые контроллеры 2, дисплей" ная ЭВМ 3, центральная ЭВМ 4, блок 5 питания ЦЭВМ, блок 6 питания.

Центральная ЭВМ 4 (фиг. 2) содер- жит процессорный модуль 7, блок 8 индикации, дешифратор выбора портов ввода-вывода запоминающих устройств, таймер 9, оперативно-запоминающее устрой-40 ство (ОЗУ) 10, контроллер 11 ОЗУ, системный порт 12 ввода-вывода, сис" темный порт 13 ввода-вывода, формирователь 14 уровня интерфейса НБ-232, перифсрийные порты 15 ввода-вывода, периферийные пор ы 16 ввода-вывода, формирователи 17 уровня интерфейса

БЯ-232, постоянно запоминающее устрой- . ство 18 (ПЗУ) монитора, таймер 19 синхронизации приема-передачи, таймер 50

20 сбмена.

Ульевый контроллер "1 (фиг. 3) содержит блок 22 темпер,атурных датчиков с аналогорыми коммутаторами, мат)5 рицы 23 с температурными датчиками 24, аналоговые коммутаторы 25 датчиков р амок, коммут атор 26 р амок ул ья, .лок 27 диапазсна температур, коммутаторы 28-31 диапазонов температур, восемь резисторов 32-39, выходные коммутаторы 40-43, четыре дигда 4447, блок 48 неуравновешенного моста, четыре коммутатора 49-52 режима работы, четыре резистора 53-56, два диода 57 и 58, блок 59 измерения, буфер

60 шины данных, ульевую микроЭВМ 61 приемопередатчик 62, блок 63 формирования калибровочных напряжений, блок 64 управления включения — выключения электропитания, шину 65 управления коммутаторами режима работы, шину 66 выбора режима, шину 67 адреса рамки, шину 68 старта, шину 69 управления коммутаторами диапазонов температур, шину 70 управления коммутаторами датчиков, шину 71 калибровочных разрчдов, шину 72 сигнала "Включить питание", шину 73 готовности данных, шину 74 управления буфером шины данных, шину 75 данных, шину 76 управления приемопередатчиком, шину

77 подачи калибровочных напряжений, первый 78, второй 79, третий 80 входы блока 59 измерения, шину 81 данных, выход 82 коммутатора 50 режима работы, выход 83 коммутатора 26 рамок улья, выходы 84 аналоговых коммутаторов 25 матриц 23 температурных датчиков 24, шину 85 питания, шину 86 вывода, шину

87 ввода, шины 88 и 89 связи с ЭВМ опер атор а, Ульевая микроЭВМ содержит конденсаторы 90-92, кварцевый резонатор 93, резистор 94, однокристапльную микроЭВМ 95, регистр 96, постоян: ое запоминающее устройство 97 (ПЗУ), оперативные запоминающие устройства 98-100 (ОЗУ), шинный формирователь 101, шинный формирователь 102, элемент Л-НЕ

103. элемент И 104, шесть элементов

HE 105-! 10, четыре элемента И-НЕ 111114 восемнадцать элементов НЕ 15132.

Буфер 60 шины данных содержит два элемента ИЛИ 133, 13, и три микросхемы К155ПП8 135-137.

Приемопередатчик 62 содержит микросхему приемоперадатчика 138, счетчик 139, резисторы 140 и 41, элемент

НЕ 142, оп ронную пару 143, резистор

I44, транзистор 145, стабилитрон 146, резис-.ор 147, стабилитрон 148, резисторы 149-152, элемент 153.

Блок 63 формирования калибровочных напряжений содержит двадцать два ре158834 зистора 154-175 и три микросхемы аналоговых ключей 176-178.

Блок 59 измерения содержит резисторы 179 и 180, стабилитроны 181 и 182, 5 резистор 183, конденсатор 184, резисторы 185 и 186, конденсатор 187, резистор 188, конденсатор 189, резистор 190, усилитель !91, резисторы

192-197, конденсаторы 198-200, анапого-цифровой преобразователь 201.

ЭВМ 3 оператора является стандартной,иэ семейства персонапьных ЭКВМ, с выводом графического изображения, символьно-буквенной информации, по вазможности с выводом в цвете при работе с цветным монитором (телевиэором) и со стандарным каналом связи. В данном примере в качестве дисплейной ЭВМ

3 используется персонально — профессиа- 20 нальная (ПП) ЭВМ ™Искра-1030"

ГОСТ 27201-86 (тип ПМЗ), в качестве языка программирования выбран язык

Бейсик, так как он является наиболее распространенным в среде программис- 25 тов, Система работает следунхцим образам.

Дисплейная ЭВМ 3, центральная ЭВМ

4 и ульевые контроллеры 2 запитывают- 30 ся. Для центральной ЭВМ 4 и ульевых контроллеров 2 (фиг. 1) используются отдельные блоки 5 и 6 питания, позволяющие автономно без электро сети обеспечивать электропитанием, Дисплейная ЭВМ 3 (фиг. 1) подклю35 чается через линию 88, 89 связи к центральной ЭВМ 4 (фиг, 1), которая обслуживает ульевые контроллеры 2 (фиг. 1) через линии 87 и 86. связи, Ульевые контроллеры 2 находятся в корпусах ульев (фиг, 1 ) . Центральная ЭВГ1

4 имеет память для хранения информации а каждом улье, поступающей ат. ульевых контроллеров 21 (фиг. 1). 45

Центральная ЭВМ 4 может автономно запрашивать данные от ульевых контроллеров 21 и хранить в ОЗУ 10 (фиг. 2) объемом 64 килобайт.

Дпя запуска управляющей программы (фиг. 49-62 ) необходимо подготовить дисплейную ЭВМ 3, в нашем случае EI

ЭВМ ."Искра-1030" к работе, для чего загружают операционную систему (ОС), загружают транслятор языка Бейсик, загружают файлы подпрограммы работы с каналов связи ИРПС, файл печати, файл графики, загружают управляющую программу на языке Бейсик.

6

Все программные файлы находятся нл дискетах 5 /4 дюйма.

ОС транслятор языка Бейсик и сер-вис ны е файлы паст авл яют ся на дискете с дисплейной ЭБГ! 3 заводом-иэготовителем, Пра гр аммные файлы авто матизираванного наблюдения за пчелиными семьями могут храниться на отдепьной дискете, Запуск программы осуществляет— ся после загрузки программы па командам "Пуск" (фиг, 1 ), По запуску программы происходит инициапиэация канала связи 88, 89 (фиг. I фиг, 49, позиция 1) дисплейной ЭВМ 3.

Системному порту ввода-вывода 12 (фиг ° 2) посылается байт управляющега слова, настраивая порт нл асинхронную работу передачи данных между дисплейной 3 и центральной 4 ЭВГ1, затем байт работы ввода †выво, формат передаваемого символа скорость приема и передачи данных, наличие контроля и ега вид, тип синхронизации, Последовательность следующая: начальная установка, инструкция режима, инструкция управления. Io программе после инициллиэ ации осуществляется проверка падключ ения к лп лл л свя эи, для чего дисплейная ЭВМ 3 посылает команду выдать состояние центральной ЭБМ 4 па каналу связи 88„89 и переходит в режим ожидания. Если состояние ат центральной ЭВМ 4 не поступила н течение

1 с, дисплейная ЭБМ 3 повторяет команду до трех рлэ, после чего устанавливает программные признаки о падключе— нии центральной ЭВГ! 4 (фиг, 49, позиции 2 — 5, и индикация на экране дчсплея состояния линни 1 — связи 40, 41 — 25-я строка экрана), На экране индицируется поясняющая запись программы (фиг, 49, позиция 6 „ и указание режима программы (фиг, 50, позиция 7 ) . Опер лтар (пчела вол ) должен указать режим, в котором желает работать: ручной или автоматический, и там же указать сезоп: зимний или летний, по умолч .;OFF о сезона дисплейная ЭВМ 3 настраивается на летний сезон, За правильностью ввода режима с клавиатуры (УК) отслеживают блоки позиции 9, 0 (фиг. 50 ), Дисплейная ЭВМ 3 запоминает признак режима работы и переходит к прав верке наличия дискеты в дисководе

"А" ПЕ ЗБМ 3, определяет, есть ли

1588344

50 файл данных с именем "Карта", Файл

"Карта является графическим рисунком место р ас положения ульев (фиг. 36, позиции 1-4), На экране дисплея индицируются пояснительные тексты работы с графическим редактором (фиг. 3648) .

Программа бло <а 13 (фиг. 38, в этом случае это подпрограмма) обеспечивает создание и редактироьание изображений (фиг, 69-71 ), формирование текстовых фрагментов на фоне графических изображений, демонстрацию изоб1ажений (фиг. 63-71) на экране дисплея и вывод их на устройство твердой копии (печать, дискета и т,д. ).

Изображения создаются выводом на дисплей и трансформацией элементарных геометрических фигур, например, методом экскиз|лрованич и динамическим перемещением фигур из одной позиции в другую, Для построения карты расположения пчелиных семей на дискете ПП

ЭВМ 3 изображения строятся на основе 25 композиции простых элементов, задаваемых координатами опорных .и характерных тачек и на основе точечных элементов изображения. Основной опорной точкой на экране дисплея ПП ЭВМ 30

3 являются коорд|лнаты текущей точки.

Работа простейшего графического экранного редактора следующая „По экрапу дисплея может перемещаться графическая метк, (курсор ), 1 тка — 35 ране изображается в виде треугольника 10 точек на 10 точек (фиг. 37, позиция. 9), Экран ПП ЭВМ "Искра-1030"

3 — символьно †графическ с раздельными канала ы: графичес-сий 200 640 40 точек и алфавитно-цифровой 25 строк по 80 симв оло в, Управление нг перемещение метки (курсора) осуществляется с клавиатуаы нажатием алааннД) (- Д) Я по прерыванию позиции 10, 11 (фиг, 37), позиции 13, 14 (фиг. 38), позиции 52-61 (фиг, 46-48), позиции

62 (фиг. 4Ь}.

Чтобы знать, какие клавиши задей- ствованы в графическом редакторе, на экран дисплея (фиг. 38, позиция 12) можно вызвать подсказку, в некоторых случаях количество управляюших клавиш

55 можно расширить. В данном случае задействованы специ.льные клавиши: F1, 2 FÇ г4 F7 ý F8, F9, Р 10, По нажатии F I на экране дисплея вычертится графический примитив — рисунок улья, курсор — матка будет находиться в левом верхнем углу рисунка (фиг, 39, позиция 15), при этом в строке 25 символьного канала экрана высветится "Укажите номер семьи" (фиг, 39, позиция 16) . Оператор (пчела вод ) должен ввести с кл авиатуры (УК) номер семьи (фиг. 39, позиция 17, 18), при этом в памяти машины заносится формируемая табл, 1 размещения ульев на дисплее (фиг. 39, позиция 19), По нажатии FZ ЭВМ 3 "затирает" фоном дисплея рисунок, указанный курсором меткой позиции 20, 11 22 (фиг, 40) и удаляет из таблицы указанный номер пчелиной семьи, По нажатию FÇ дорисовывается графический примитив надстройки улья (фиг, 42, позиция 34, фиг, 43, позиции 35 — 37), затем на экране дисппея

ЭВМ 3 высвечивается предложение "Указать номер магазина", Оператор указывает с клавиатуры (УК) номер магазина, ак как магазинов может быть несколько. Номер улья и номер магазинов графически отражаются на рисунке улья.

Двух одинаковых номеров плечиных семей система не допускает (фиг. 43, позиция 39).

По нажатии F4 удапяется из рисунка и таблицы один верхний магазин.

По нажатии F7 осуществляется запись данных на дискету рисунка и табл. 2 размещения ульев па дисплее, По нажатии 1 9 указывается номер семьи, которую необходимо будет просматривать в автоматическом режиме (номер семьи, с которой будет осуществляться проcMQTp) °

Используя графический редактор, осуществляется сост авление карты р асположения пасеки или расположение пчелиных ульев при;имовке пчелиных семей. Общая картинка расположения ульев на дисплее представлена на фиг. 63. (Карта расположения ульев автоматически загружается при запуске управляющей про гр аммы (фиг. 36, позиции

2, 3, 4}, Все рисунки и надписи можно распечатать на печатающем устройстве путем твердой копии экрана, нажатием двух кпавиш и Р 8С.

1588344

После формирования карты (фиг, 3648) или при указании с клавиатуры номера пчелиной семьи (фиг. 50, позиция

11) дисплейная ЭВМ 3 запрашивает по команде Выдать данные . центральную

ЭВМ 4 по каналу связи ИРПС 40, 41, данные "закачиваются. . во временной буфер в ОЗУ дисплейной ЭВМ 3. Информация при приеме: дисплейная ЭВМ 2 пытается повторить прием до десяти попыток (фиг. 50, позиция 12, фиг. 51, позиции 13-18, фиг. 52, позиции 19, 20). По окончании приема данных происходит сортировка. Заполняется таблица наличия рамок в улье, магазинах.

Каждый бит байта — "единица" соответствует наличию рамки, "ноль" соответствует отсутствию рамки, Данные, поступившие с центральной ЭВМ 4, помещаются в банк данных, хранящихся в

ОЗУ ЭВМ 3. Формат банка данных согласно таблице размещения следующий. Массив символьной матрицы представлен на табл. 3 (фиг, 74), где а — элемент ма сива .— двухбайтовый. 10 бит элемента указывает температурное значение датчика температуры, На каждой ульевой рамке (фиг ° 71) установлено по 32 температурных датчика.

Массив символьной матрицы определяет температурную информацию одного номера N улья. Позиция 22 (фиг.. 52) соответствует ветвлению программы на ручной режим и автоматический. Автоматический режим служит для автомати- .

35 ческого просмотра поочередно всех ульев и вывода опорных характеристик на дисплей нли на печать для общей картины состояния рамок .в улье (фиг. 52, позиции 23, 24, фиг, 53, позиция 25)., Чтобы дисплейная ЭВМ 3 не так часто могла опрашивать повторное состояние ульев, оператору (пчеловоду) не- 4 обходимо ввести с клавиатуры (УК) время, через какое необходимо заново повторять проверку состояния семьи в ульях (фиг, 53, позиции 26, 27).

Для того, чтобы автоматическая проверка могла работать не для всех но50 меров пчелиных семей, с УК оператор долж у ввести, какие номера пчелиных семей должны быть опрошены в автоматическом режиме управляющей программы (фиг. 53, позиция 28), Данные по номеру пчелиной семьи в автоматическом режиме (фиг. 53, позиция 30, фиг, 54, позиции 31 и 32) запоминаются во временном буфере ОЗУ дисплейной 3ВМ 3, В автоматическом режиме программу можно прервать по нажатию ялавили 1Фиг. 54, позиция 321 ) или - ),(ДБ), а также путем сброса оперативной системы, Если режим является не автоматическим, а ручным (фиг. 32, позиции 23, 24, фиг. 33, позиция 25, фиг, 56, позиция 48), то по команде "Прием информации" по номеру пчелиной семьи дисплейная ЭВМ 3 принимает данные о температурных характеристиках рамок в ОЗУ дисплейной

ЭВМ 3, На экран выводится графический ри— сунок (фиг. 57, позиция 50) „Вид возможных рисунков на экране дисппея приведен на фиг. 64-68. На экран дисплея выводятся данные о семье, количество рамок, максимальная температура, номер рамки с максимальной .температурой (предположительное нахождение пчелиной матки на рамке), Оператор с УК указывает действия, которые необходимо осуществить (фиг. 58, позиция 54). При нажатии клавиши "Пуск" дисплейная ЭВМ 3 возвращается на позптттпо 11 (фиг, 50), При вводе с клавиатуры числа N (где

N=0...,,-I 2 ) про грамма по блок-схеме фиг. 49-62 имеет ветвление (фиг. 58, позиции 55 — 57), Ввод нуля означает просмотр всех рамок по очереди, Ввод числа от 1 до 12 означает просмотр .конкретной рамки (фиг. 60, позиция 71, фиг. 58, позйции 59, 60), Вид рамки с приведенными иэотермами температур, графиков температур, зон положительных максимальных температур прн условии взаимного наблюдения и термостабилизиров анной зоны т емпер атур приведен на фиг. 71 и 72.

По нажатии клавиши "Пробел" на экране высвечивается следующая рамка, если осуществляется просмотр всех ра мок, иначе запрос с УК (фиг, 57, лов зиции 50-53, фнг. 58, позиции 54).

При наблюдении сечеып1 (т. е. вид сбоку) на экран дисплея ЭВМ 3 выводится рисунок (фиг .. 67 ), Количество сечений равно котшчеству рамок (при наблкдентти сбоку ) HxO, 8Х1, $х2...,, Б 1112, I I

ТУт жЕ На ЭКРаНЕ ДИСПЛЕЯ тпи1ВОДИтся информация: сечение Гт10, ттлощ;ттть

СPЧЕНИЯ в МаКСИМальлая ТС"!11ЕР IТУР11 °

1588344

Если оператор ввел XO то можно просмотреть все сечение по датчикам, для просмотра следующего сечения нажать клавишу "Пробел",, При вводе Sy0, Sy1-Бу-4 просматривают с".чение пчелиной семьи при сечении сверху по датчикам (фиг. 60, позиция 72, фиг. 61 позиции 73-78, фиг. 62, позиции 79-61). Сечение на экране дисплея ЭВМ 3 приведено на рисунке фиг. 72.

Тут же на экране дисплея выводится информация: сечение SYO, плогцадь сече- ния, максимальная температура.

Окончание просмотра сечений пчелиных семей — выход на позицию 50 (фиг. 57). При нажатии клавиши "Пуск" дисплейная ЭВМ. 3 ыходит на позицию

1 (фиг. 50).

При зимнем наблюдении за пчелами, используя полученн;,ге данные температурных величин 32 датчиков каждой из рамок, определяются минимальная и максимальная температуры по классическим 25 алгоритмам, вычисляется ориентировочный вес меда в адамке, исходя из следующих характеристик. Температура вне клуба пчелиного мало отличается от внешней, наружной. Все эти рамки, где 30 температура мало отпичается от внешней, наружной, заняты медом. Если вес полной рамки гримерно 4 кг, то учитывается, сколько рамок в улье, какой объем заняли пчелы. Исходя из про«35 стых пропорций, определяется количество неиспользованного меда, учггтг вается только объем меда над пчелfBHbIM клубом. По температурным значениям определяется объем пчелиного клуба (это при зимнем наблюдении).

Методы расчета приведены в позициях 33-36 (фиг. 54) . Длина ульевой рамки 435 мм, расстояние между соседними т" мпературньгми датчиками 43 мм 45 по длине рамки, а по высоте рамки расстояние между температурными датчиками 60 мм. Расстояние между рамочными соседчими температурными да.чиками

34 мм. По длине рамки вмещается 70 сотовых ячеек, 25 рядов. Сотовая ячейка

50 представляет собой правильный шестигранник. Площадь шестигранника вводится в память ЭВМ 3, Площадь распло да определяется по зонам термостаби55 лизированных температур. Зная пло;цадь ьамки сотов, вычитается площадь термостабилизированных температур, т.е. определяется пло..\адь, занятая медом из про порции исходя из To I что всякая рамка, заполненная медом, имеет веc 4 кг, Если площадь одной из рамок. составляет 707 термостабилиэированных температур, то 30Х заняты медом, что для этой рамки составляет

l 2 кг, Определив на остальных рамках (фиг. 69) площадь, занимаемую расплодом, определяется вес меда каждой из рамок. Суммируя весь мед, определяется количество меда в улье, а если используется магазин, то количество меда в магазине ° Также можно определить количество расплода. Определяется площадь термостабилизирования температур, умножается на два (две стороны сота), делится на площадь сотовой ячейки.. Определяется количество расхода конкретной рамки. Количество расплода улья определяется суммированием расплода всех рамок.

Все характеристики в зависимости от сезона выводятся в виде таблицы на экран дисплея или на печать печатанлцего устройства.

При вклгочении питания (фиг. 1} в ульевых контроллерах микроЭВМ 61 (фиг, 3) сбрасывает все управляюгцие сигналы в состояние логического "О" (фиг. 11 — 15). Далее переходят к подпрограмме приемопередатчика (ПП), к работе, заключающейся в инициализации ПП и загрузке его соответствующим управляющим словом, задающим режим работы ПП (асинхронный, скорость приема и передачи), Следующим шагом является тест проверки ОЗУ (фиг. 11, позиция 3), емкость которого 256 байт, По результатам проверки теста микроЭВМ 61 (фиг. 2) ульевого контроллера 21 (фиг, 3) либо форгирует бай1 типа неисправности .(фиг, 1\ позиция 6), в случае, если тест ОЗУ не прошел, либо переходит к подпрограмме калибровки (фиг. 1, позиция 5), в резуль".àòå выполнения н >торой подбирается такое. напряжение на выходе блока 63 формирования калибровочных напряжений (фиг. 3}, при котором напряжение, снимаемое с блока 48 неуравновешенного моста (фиг, 3) резисторов 51, 52, 57, 58, будет предельным конкретным значением.

Ульевая микроЭВМ 61 осуществляет это следующим образом.

В коммутатор режима рамки 49, 53 по шине 65 управления коммутатора14

13

1588344 ми режима работы выдает сигнал перех да в режим капибровки (УР1), 2. Формирует на выходе блока 63 формирования. калибровочных напряже5 ний сигнал "Разряд калибровки" (PK) в данном случае первый разряд, 3. Запускает АЦП 201 (фиг. 10) блока 59 измерения подачей сигнала

"Б агь" по шине 68 на вход запуска 10 и проверяет уровень сигнала."Готовность данных" (ГД) на выходе АЦП 201 шина 73 готовности данных. При завершении преобразования на выходе АЦП

201 сигнал "ГД" будет иметь низкий 15 уровень.

4. Считывает из буфера шины 60 данных последовательно сначала старший байт (СБ) данных, а затем младший байт (МБ) данных в ОЗУ 14.10, 20

14. 11.

5. Анализирует номер, включенного разряда калибровки в случае, если одиннадцатый разряд калибровки включен, производится отключение предыду- 25 щего разряда калибровки и далее осуществляется переход к и. 3 в случае, если одиннадцатый разряд включен, производит его отключение и осуществляет переход к позиции 5 (фиг. 11). 30 б. Анализирует содержимое двадцати четырех байтов ОЗУ 98, 99 (фиг. 4 ) с целью определения установленного конкретного значения напряжения и устанавливает на входе 71 бло-35 ка 63 формирования калибровочных напряжений соответствующий разряд калибровки (PK).

7. В коммутаторы режима рамки 50, 54 по шине 65 выдает сигнал. перехо- 40 да в режим измерения (УР2)., 8, Проверяет содержимое ячейки ОЗУ

98, 99, отвечающей за диапазон температур и в случае, если содержимое рав-15 но нулю, записывает туда .третий диапазон температур, а в блок 27 диапазона температур по шине 69 диапазона температур на коммутаторы 30, 42 диапазона температур выдает сигнал управления диапазона три (УДЗ), После за50 вершения подпрограммы калибровки ульевая микроЭВМ 61 анализирует установлен ли признак повторного запуска (устанавливается при приеме команды "Повторный запуск"), если да, то осуществляется выдача байта типа неисправности в центральную 3BN 4 (фиг. 12, позиция 10), и переход на прием (фиг. 12, позиция 8), если не установлен тип неисправности, то сразу осуществляется переход на прием (фиг. 12, позиция 8) . Ульевая микроЭВМ 61 функционирует при этом так (фиг. 2, позиция 8 ):

1. Анализирует состояние приемопередатчика ПП 62 (фиг. 3) и в случае его готовности производит чтение байта команды иэ приемопередатчика

ПП 62 °

2, Передает в центральную 3ВМ 4 на принятый байт команды от центральной

ЭBM 4 байт .подтверждения приема через приемопередатчик ПП 62.

3. Осуществляет предварительный анализ принятой команды с целью перехода к выполнению (фиг.12, позиция

10) либо к п. 1 в случае приема двухбайтной команды от центральной ЭВМ 4.

Ульевая микроЭВМ 61 производит: окончательный анализ (фиг. 12, позиция 9) принятой команды or центрапьной ЭВМ

4 с последукщим ее выполнением, В случае приема ульевым контроллером 21 команды "Уточнить состояние" ульевая микроЭВМ 4 выдает через ПП 62 в центральную ЭВМ 4 байт типа неисправности (фиг. 12, позиция 10), и переходит в режим приема с целью получения от центральной ЭВМ 4 байта подтверждения передачи. По истечении времени приема и неполучении байта подтверждения ульевая микроЭВИ 61 переходит к началу (фиг. 13, позиция

10),. а в случае получения байта подтверждения осуществляется переход на прием новой команды (фиг. 12, позиция 8), В случае приема ульевым контроллером 21 команды "Повторный запускк" осуществляются действия,, рассмотренные ранее — это тест ОЗУ микроЭВМ 6 1, анализ р еэульт атов теста, формирование байта неисправности в случае, если тест не прошел, а если тест прошел, калибровка и, наконец, выдача байта типа неисправности в центральную ЭВМ 4. При приеме ульевым контроллером 21 команд "Включение питания" или "Выключение питания" ульевая микроЭВМ 61 производит соответственно установку сигнала ВП (шина 72) включения питания (ВП) на вход блока управления включения-выключения электропитания 64 (фиг ° 15, позиция 20) или осуществляет сброс сигнала ВП (фиг. 5, позиция 19) . При приеме-ульевым контроллером 2 коман1588344

16 ды "Чтение рамки" второй байт команды является номером проверяемой рамки, поэтому, произведя дешифрацию номера рамки (фиг. 13 позиция 11), ульевая микроЭВМ 61 выдает на. адресный вход комм. татора 26 рамки улья (КРУ ), фиг. 3, четырехразрядный адрес рамки (АР) пп шине 67 адреса рамки и сигнал разрешения выбора. рамки (BP) по шине 66 выбора режима. Далее уль.евая микроЭВМ 61 переходит к подпрограмме чтения датчиков рамки блоком 22 температурных датчиков с аналоговыми коммутаторами, температурны- 15 ми датчиками 24; происходит запись кодов в ОЗУ 98, 99 (фиг. 1 3, позипия

12); она осуществляет следукщий алгоритм:

1, Вьщает сигналы управления аналоговым коммутаторам 25 данных по шине 70 управления .;оммутаторов датчиков на управляющие входы аналоговых коммутаторов 25,. включая тем самым в одно иэ плеч блока 48 неуравновешенно-25 го моста следукиций по порядку термодатчик проверяемой рамки.

2. Запускает АЦП 201 подачей сигнала "Start" по шине 68 старта на вход запуска АЦП 201 и проверяет готов- 30 ность данных (ГД) на выходе АЦП контакт 17.

3. В случае, если на выходе низкий уровень (преобразование завершено), считывает по сигналу (RD) шина

74 управления буфером шины данных из буфера 60 шины данных последователь° . но сначала старший байт данных, а затем младший байт данных температуры в

ОЗУ 98, 99. 40

Следукший этап — анализ принятой ульевой микроЭВМ 61 информации в ОЗУ (фиг. 13, позиция 13). В случае, если содержимое двух принятых от АЦП 201 45 байт не входит в допустимую зону температур, термодатчик считается. неисправным, а ячейки ОЗУ 98, 99> занимаемые данными двумя байтами, обнуляют° р я (фиг. 13 позиция 14) . Снова улье50 вая микроЭВМ 61 производится анализ информации хранимой в ОЗУ 98, 99, проверяя содержимое яч< йки, в которой хранится номер термодатчика в рамке (фиг. 14, позиция 15) . В случае, если

\ 55 датчик в рамке не последний I,содержимое не равно 32), осуществляет выдачу в центральную ЭВМ 4 .через приемопере-. атчик (ПП) 62 содержимого байтов тем:иератур > хранимых в ОЗУ 98, 99 (@«r. 61, позиция 16 ) . При выдаче всей байтов ОЗУ 98, 99 (фиг. 14, позиция 17) в центральную 3ВМ 4 производится выдача байта "Конец сообщения". Все передачи байтов в центральную ЭВМ 4 осуществляются при получении ульевым контроллером 21 от центральной ЭВМ 4 байта подтверждения передачи. После отработки ульевой микроЭВМ

61 команды "Чтение рамки" осуществляется переход на прием новых команд (фиг, 12, позиция 8).

Центральная ЭВМ 4 может работать в двух режимах, задаваемых оператором с дис пл ейной Э ВМ 3: пер вый — р аб от а в режиме коммутатора, когда инициатором обращения к ульевым контроллерам

2 является дисплейная ЭВМ 3; второй— автономный режим, инициатором таких обращений является центральная ЭВМ 4.

Режимы не являются независимыми друг от друга, так как организованы на математическом, а не на физическом принципе. При этом любое обращение дисплейной ЭВМ 3 и центральной ЭВМ 4, находящейся в автономном режиме, выводит ее из этого режима, за исключением команды перейти в автономный режим. Функции центральной 3ВМ 4 определяются набором выполняемых команд, Это следующие команд : "Уточнить состояние", "Повторный запуск", "Просмотреть рамку", "Переход в автономный режим", "Просмотр", Кроме этих команд в автономном режиме добавляются еще две: "Включить питание и "Выключить питание".

По команде "Уточнить состояние" (УС) в инициатор отражения пересылается сообщение о состоянии готовности ульевого контроллера 2 к работе на момент начального запуска, т.е. сразу же после включения питания и прохождения внутренних тестов, Команда "Повторный запуск" аналогична прецыдущей с той ли"1ь разящей> что в инициатор обращения пересылается сообщение о состоянии готовности ульевого контроллера 2 к работе, сформированное после повторного прохождения внутр енних те сто в.

По команде "Просмотреть в улье И рамку NN" (сокращено ПРС И ул NN р) в инициатор обращения отправляется сообщение, содержащее информацию о температурном распределении на рамке.

18

17

1588344

Команда Переход в автономный режим" переводит центральную ЭВМ 4 в состояние, при котором как обращение к ульевым контроллерам 2, так и об5 работку полученных сообщений осуществляет центральная ЭВМ 4. Основной задачей этого режима является формирование списка просмотра, информационного массива, содержащего сведения о состоянии в ульях l; таких состояний четыре: отсутствие ситуации, существенная ситуация, критическая ситуация, авария. Первые три состояния введены по биологическому признаку само- 15 го объекта наблюдения, последний по признаку работоспособности ульевого контроллера 2 и соответствующих линий связи.

Биологический признак включает в себя различные стадии жизнедеятельности пчел: гибель пчел, роение (изменение температурного распределения в сравнении с предыдущим периодом наблюдения), норма (если изменение. не за- 5 фиксиро".àíî), также нарушение сохранности самого улья 1, С целью исключения из температурного распределения ошибок, вносимых сбоями в работе ульевого контроллера

21, принятые данные проверяются на корректность, в данном случае на непрерывность температурного распределения на рамке, т.е, фиксируются датчики, показания которых резко расходятся с соседними. В случае обнаружения некорректности происходит проверка работоспособности ульевого контроллера 21: посылка в него команды "Повторный запуск". Далее после получения центральной ЭВМ 4 от ульевого контроллера 21 соответствующей информации определяется готовность ульевого контроллера 21 к работе. В случае неготовности ульевого контроллера 21 про- 45 исходит аннулирование результатов температурного распределения, а в список просмотра заносится аварийное состояние ульевого контроллера 21 с указанием причины аварии. Если не зафиксировано некорректности или не обнаружено сбоя в работе ульевого контроллера 21, сообщение о температурном распределении на рамке принимается для дальнейшего анализа. Как только сообщение с последней рамки будет принято, начинается обработка и ана-, лиз в соответствии с принятой математической моделью на наличие в улье

1 ситуаций, Далее признак ситуации з ано сится в список про смотр а, а в случае обнаружения критической ситу,ации происходит еще и выдача сообщения в блок 8 индикации (фиг. 2), С целью экономии цикл опроса состояния улья 1 заканчивается посылкой в ульевой контроллер 2 команды "Выключить питание" и записью его номера в список выключения, В случае обнаружения, что улей 1, к которому требуется обратиться, входит в список выключения в ульевый контроллер. 21, центральная ЭВМ 4 посылает команду "Включить питание" и по прохождению команды исключает улей 1 из, списка выключения.

По команде "Прс смотр" (сокращенно

IIPC) в дисплеиную ЭВМ 3 из централь. ной ЭВМ 4 передается сообщение, содержащее список просмотра.

Обмен между устройствами: дисплейная ЭВМ 3 — центральная ЭВМ 4и центральная ЭВМ 4 — ульевый контроллер

21 является асинхронным, с подтверждением по приему каждого байта. При этом фиксируется время с момента пе редачи байта инициатором и до момента получения подтверждения по приему от устройства, с которым идет обмен.

Если это время превышает допустимое, то индицируется авария при обмене, Сообщение, предназначенное для передачи по линии связи, разбивается на байты. В первом байте передается паспорт информации, в последнем — признак "Конец сообщения". B конце каждого байта передается контрольная сумма байта информации.

Блок-схема алгоритма функционирования центральной ЭВМ 4 представлена на фиг. lб-35, По включению питания в центральной ЭВМ 4 происходит начальное определение: сброс признака автономности, список просмотра, включающий все ульи 1, очистка списка выключения (позиция 1) и переход к самодиагностике (позиция 2), В позиции 2 проверяется работоспособность всех узлов центральной ЭВМ 4 (фиг. 2), В случае обнаружения неисправности (позиция 3) происходит индикация в блоке 8 индикации (фиг. 2) неисправного узла (позиция 5) и посылка в дисплейную ЭВИ

3 диагностическо го сообщения (по-i.ëция 7) с последующим выходом в подпрограмму Передача" (позиция 8) .

19

1588344

Если опоз нание не произ ошло происходит переход к позиции 2 ким образом, после получения информации от центральной ЭВМ нее необходимо переслать байт! то

1. Табайта

4 подтвердения с указа»т.тем резулт:тата приема, Если во время тестирования: не об-. наружено неисправности, проверяется установка признака автономности (позиции 4) к в случае установки — iierteход к подпрограмме Автономный режим" т! 5 (пози-11тя 6), В противном случае Iipo исходит выход на самодиагностику (позиция 2 ), Пюбое бр ащение дисплейной

3P>N 3 к це»ттральной ЭБМ 4 вызывает прерывание INI 1 от приемника системного приемопередатчика 13 (фиг. 2), поступатттщее на вход "Эапрос на ripeрыванке" процессорного модуля, и переход " подпрограмме обслуживания этого прерыв ания, Процедура обслуживания начинается с проверки па запуск таймера Обмена (позиция 9 ) ., Есл.. O»i Осу!!тест «л ен, то

iipОветряe1 сл вpeмл с момента 3 апyска таймера 20»тредыдущим прерыванием до момент а прихода данного Hp ерыв а»1ия (птицi>E:. 0),, Если это время (пауза) больше допусткмого, что соответствует аварки при приеме (ттозтщия 12 ) ., 25

То ттг>оисходит выдача тз- ОЛОк 8 Iiндика ции (фиг, 2 ) сообщеттия по ошибке (позиция 27) = последутстпим выходом из подпрограммы обслуживания прерывания.

Если пауза меньше допустимой, то Осу- 30 ще ст вля ет ся з апу стс таймера 30 О бмена, !, позиция l 1 ) и далее входной контротть при»тятОЙ инфОрмац IH (позиция

13), Входной кон-:роль включает npoHepKv контрол - чОЙ c уммы nvHEIEIToA ин

35 формации и в слу-тае несовпадения (позиция 14), таким образом инфор".ация принята с ошибкой, переходит к опросу готовности системного приемопередатчика (позиция 21), Если контроль пройден успешно, то осуществляется з анись полученной информации в буфет>ную область 03У 11 (позиция 16), определяется характер принятой информапии (позиция 17 ) на предмет вьтявлетптя конца сообщения (позиция 18) и в случае опознания происходит сброс таймера 20 обмена (r,oçèöèÿ 19), формирование признака конца сообще»птя (позиция 20) и переход на опрос готовности систем50 ного приемопередатчика 12 (поизция

2!), Поэтому осуществляется опрос сигнала

ti !!

Готовность системного