Тепловизорная визуализационная диагностика функционирования особей пчелосемьи

Горденко Дмитрий Владимирович — Wed, 18 Sep 2013 04:50:51 +0000

Продукты пчеловодства имеют большое народнохозяйственное значение. Мед употребляют в пищу и с успехом применяют при лечении заболеваний человека. Воск служит сырьем для более 40 отраслей промышленности, в том числе металлургической, радиотехнической, автомобильной, химической. Прополис (пчелиный клей) незаменим как сырье при производстве некоторых лаков. Его применяют в медицине и ветеринарии. Маточное молочко нормализует обмен веществ, кровообращение и используется при лечении сердечнососудистых заболеваниях. Северо-Кавказский Федеральный округ (СКФО) по своим почвенно-климатическим условиям, размещением организаций АПК, специализацией отраслей, специалистами сельскохозяйственной отрасли является вместе с ЮФО одним из благоприятных регионов в развитии промышленного, коллективного и частного плодоводства, которое развивается в тесной связи с пчеловодством. Однако анализ хозяйственной деятельности этого направления пчеловодства в АПК показывает, что это направление развивается недостаточно интенсивно. Единство пчелиной семьи поддерживается комплексом взаимосвязей между ее членами. К ним относятся трофические и текстильные контакты (обмен кормом и феромонами), сигнальные звуки и движения и др. Пчелиная семья нормально живет и размножается только в полном составе. Каждая особь пчелиной семьи выполняет определенную функцию, направленную на продление жизни всей семьи. Поэтому оперативное отслеживание динамики функционирование каждой особи в настоящее время является перспективным научным направлением. Температура тела пчел зависит в значительной степени от внешней температуры, но в некоторых пределах они регулируют ее. Тепло вырабатывается за счет мышечной активности. Температура тела пчелы при полете зависит от внешней температуры: при 22-26°С она достигает 35-37°С до 42°С. У пчелы, закончившей полет, температура на 6-20°С выше температуры окружающей среды. Охлаждается организм в результате снижения обмена веществ, уменьшения потребления кислорода и за счет испарения воды. Учитывая, что тепловизорная визуализация возможна, предлагается диагностировать динамику температурного перепада особей пчеловодства. По данным ученых занимающихся температурной диагностикой любой предмет можно диагностировать тепловизором, чувствительным к температурным перепадам, полученные данные с помощью специализированного программного обеспечения подлежат обработки на базе микропроцессорной техники, которая придаст каждой температурной величине условный заданный цвет. По отображению цветовой гаммы на контуре особи наглядно распределяется температурный спектр, представленный на рисунке 1.

Рисунок 1 – Тепловизорное изображение пчелы с распределенным температурным спектром

Такое изображение и его анализ позволяет производить диагностику динамики функционирования семьи. Исследования, проводимые на действующих пасеках Ставропольского края с применением, тепловизоров медицинского направления показали следующие данные, представленные на рисунке 2.

Рисунок 2 – Распределение температуры пчелы по данным фиксирования определенных временных участков

Из рисунка видно, что взлет пчелы характеризуется резким повышением температуры (температура может достигать до 50⁰ по Цельсия) – первый сегмент. На втором сегменте представлена температура сбора медоносных составляющих и искусственных добавок. На третьем сегменте представлены исследования колебания температуры при потреблении химических элементов сельскохозяйственного направления (пестициды, инсектициды). Для проведения исследований применялся тепловизор медицинского направления, структурная схема которого представлена, на рисунке 3.

Рисунок 3 – Структурная схема тепловизорного устройства

Чувствительный элемент – телевизионная трубка, пиривидикон, воспринимающая инфракрасные лучи, либо инфракрасный диод. Развертка изображения осуществляется электронным путем, как в любой телекамере , а на элементе ИК-диоде с помощью системы призм. Полученную информацию предлагается обработать с помощью микропроцессорной техники, что позволит осуществить детальную обработку. Обработанная информация представляется на АРМ- пчеловода для принятия объективного решения.

Исходя из полученных термальных характеристик, пчеловод может сделать вывод о «здоровой» или наоборот «нездоровой» местности, где располагается пасека, а также предположить о наполняемости медом в улье и его перспективном качестве и оценить состояние динамики работы в целом пчелосемьи.

Научно-практический журнал «Исследования в области естественных наук» » химический элементы

Тепловизорная визуализационная диагностика функционирования особей пчелосемьи