CC BY
3Ежеквартальный
научно-практический
журнал
естник АПК
Ставрополья
УДК 636.22/28.082.22:631.145
Трошков А. М., Кузьменко И. П.
Troshkov A. M., Kuz'menko I. P.
ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПЧЕЛОВОДА
INFORMATION AND ANALYTICAL SYSTEM OF SUPPORT OF A BEEKEEPER DECISION-MAKING
Предлагается система поддержки принятия решений пчеловода, основанная на использовании информационных технологий. Ее применение позволит автоматизировать анализ состояния пчелосемей, контроль температурно-влажностного режима в улье, а также наполняемость сот медом.
Ключевые слова: информация, анализ, пчелосемья, система поддержки, контроль состояния.
A decision support system beekeeper based on the use of information technology. Its application will automate the analysis of bee colonies, control of temperature and humidity in the hive, and the occupancy of cells with honey.
Key words: information, analysis, colonies, support system, status monitoring.
Трошков Александр Михайлович -
кандидат технических наук, доцент кафедры «Прикладная информатика» Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: (8652) 24-04-88 E-mail: stgau@stgau.ru
Кузьменко Ирина Петровна -
кандидат экономических наук, доцент кафедры «Прикладная информатика» Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 8(8652) 29-60-49 E-mail: 11kip11@mail.ru
Troshkov Alexander Mikhailovich -
Ph. D., Associate Professor, Department of Applied Informatics Stavropol State Agrarian University Tel.: (8652) 24/04/88 E-mail: stgau@stgau.ru
Kuzmenko Irina Petrovna -
Ph.D., associate professor, Department of Applied Informatics Stavropol State Agrarian University Tel.: 8(8652) 29-60-49 E-mail: 11kip11@mail.ru
Современные тенденции активного внедрения информационных технологий и перехода на принципиально иной уровень производства и предоставления услуг населению в настоящее время проявляются и в сельском хозяйстве. Здесь ведется активное освоение информационных технологий, которые позволят не только сделать более комфортным труд работников, но и будут способствовать переводу этой отрасли экономики на высокоэффективные траектории функционирования.
В настоящее время информационная составляющая сопровождения технологических процессов получает свое развитие и в сфере пчеловодства. Она позволяет более рационально распределять ресурсы для получения более значимых результатов. Вместе с тем большинство пчеловодческих хозяйств работают еще в соответствии с традиционными технологиями, которые не оправдывают себя по эффективности использования.
Рассматривая проблему эффективности работы пчеловодческих хозяйств, можно выделить совершенно новый ее аспект - систему поддержки принятия решений пчеловода, которая позволяет более рационально подходить к вопросу со-
держания пасек и вести активное наблюдение за состоянием пчеловодческого хозяйства.
Система поддержки принятия решения пчеловодом должна формироваться согласно алгоритму (рис. 1).
Анализ существующей пасеки позволяет диагностировать аспекты, связанные с географическим местом расположения, выявлением видов растений-медоносов, произрастающих в масштабах данного природного ареала, и др.
Анализ размерных параметров пасеки позволяет решить задачу дооснащения ее ульями исходя из планируемого объема получения продукции.
Анализ состояния пчелосемей предполагает примерный подсчет количества пчел, выявление у них заболеваний и др.
Наиболее важный вопрос, волнующий всех пчеловодов, - это оценка возможной результативности деятельности, который решается в рамках выполнения пункта по анализу количества получаемого меда.
Особой степенью сложности решения характеризуется задача выявления проблемных зон, которые напрямую связаны с результатом деятельности пчеловода. На данном этапе необходимо выявить наиболее характерные про-
Экономика
№ 4(12), 2013 !
Анализ существующей пасеки
Анализ количества получаемого меда
Анализ количества пчел
Аь
ализ укомплектованности ульями
Выявление проблемных вопросов
Построение единой информационной среды пасеки
Оснащение ульев устройствами автоматического сбора информации Разработка и внедрение «системы поддержки принятия решения пчеловодом»
Рисунок 1 - Алгоритм системы поддержки принятия решений пчеловодом
блемы, препятствующие получению желаемой результативности труда, и наметить пути их разрешения. Целесообразно провести анализ состояния других пасек, выявить возможные пути устранения типичных проблем пчеловодческой отрасли вообще.
Этап построения единой информационной среды пасеки предполагает проектировку и внедрение программно-аппаратных комплексов, которые позволят осуществить обмен информацией между устройствами контроля, автоматического сбора информации и непосредственно автоматизированным рабочим местом пчеловода [1] (рис. 2).
Для обеспечения эффективной работы единой информационной среды пасеки необходимо оснащение ульев инновационными средствами автоматического сбора информации, которыми могут выступать следующие устройства:
1) устройства контроля температуры;
2) устройства контроля влажности;
3) устройства контроля наполняемости сот улья;
4) устройства подсчета пчел;
5) другие устройства.
Все средства сбора информации подключаются к устройству приема/передачи информации, которое осуществляет информационный обмен с автоматизированным рабочим местом пчеловода (далее АРМ) по организованному Wi-Fi-каналу передачи [2].
На автоматизированном рабочем месте пчеловода устанавливается специальное программное обеспечение, которое позволяет осуществлять мониторинг обстановки на пасеке и принимать необходимые меры в случае неблагоприятных изменений температурно-влажностного режима.
Внешний вид программной оболочки системы принятия решения включает в себя отображение ульев пасеки с изменяющимися характеристиками (температура, влажность, наполняе-
148
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
В
естник АПК
Ставрополья
Рисунок 2 - Единая информационная среда пасеки
мость сот медом) в реальном масштабе времени (рис. 3). Поступающие от устройств данные обновляются с периодичность 1 раз в минуту и позволяют непрерывно диагностировать состояние пасеки (рис. 4, 5).
В случае отклонения одной из характеристик от нормы на экране АРМ пчеловода вы-
свечивается индикатор «Превышение нормального показателя», который укажет на необходимость незамедлительного реагирования на сложившуюся обстановку, а также позволит избежать негативных последствий, например предотвратить гибель пчел. Следует отметить, что помимо отображения инфор-
Улей 1
Характеристика Показатель Превышение нормального показателя
Больше Меньше
Температура (С) 26 Норма Норма
Влажность (%) 40 Норма Норма
Наполняемость сот (%) 40 Норма Норма
Улей 2
Характеристика Показатель Превышение нормального показателя
Больше Меньше
Температура (С) 26 Норма Норма
Влажность (%) 40 Норма Норма
Наполняемость сот (%) 40 Норма Норма
Рисунок 3 - Внешний вид программы «Система поддержки принятия решений пчеловодом»
Экономика
-№ 4(12), 2013 -
Улей 1
Характеристика Показатель Превышение нормального показателя
Больше Меньше
Температура (С) 65 Превышение
Влажность (%) 40 Норма Норма
Наполняемость сот(%) 40 Норма Норма
Улей 2
Характеристика Показатель Превышение нормального показателя
Больше Меньше
Температура (С) 26 Норма Норма
Влажность (%) 40 Норма Норма
Наполняемость сот(%) 40 Норма Норма
Рисунок 4 - Изменение наблюдаемых характеристик (увеличение температуры до опасного уровня)
Улей 1
Характеристика Показатель Превышение нормального показателя
Больше Меньше
Температура (С) 45 Критично
Влажность (%) 5 Норма Норма
Наполняемость сот(%) 12 Норма Норма
Улей 2
Характеристика Показатель Превышение нормального показателя
Больше Меньше
Температура (С) 26 Норма Норма
Влажность (%) 40 Норма Норма
Наполняемость сот(%) 40 Норма Норма
Рисунок 5 - Изменение наблюдаемых характеристик (увеличение температуры)
мации об отклонении допустимых показателей и индикации ее на АРМ пчеловода, целесообразно внедрить в единую информационную среду пасеки ввМ-модуль, который смог бы стать источником сообщений на мобильный телефон пчеловода. Это позволило бы не находиться постоянно вблизи автоматизированного рабочего места [3].
Система поддержки принятия решения пчеловода позволяет контролировать еще и напол-
няемость сот в улье, что уменьшает трудовые затраты, связанные с постоянной диагностикой количества меда в них.
С целью более детального анализа состояния пасеки и оценки ее динамических характеристик «Система поддержки принятия решений пчеловодом» позволяет сформировать полную картину изменения параметров внутренней среды ульев как за многие месяцы, так и за одни сутки (рис. 6, 7, 8).
5
Рисунок 6 - График изменения влажности в улье № 1
5
Рисунок 7 - График изменения температуры в улье № 1
Рисунок 8 - График изменения наполняемости сот в улье № 1
Целесообразно отметить еще и то, что при наличии доступа к сети Internet «Система поддержки принятия решения пчеловода» может извлекать метеоданные из имеющихся информационных ресурсов, отображать состояние погодных условий в реальном режиме времени (рис. 9), а
Вестник АПК
Ставрополья
также иллюстрировать прогнозные данные на ближайший период и формировать необходимые решения соответственно изменениям состояния внутренней среды в ульях [4].
На основе анализа динамики показателей исследуемых характеристик «Система поддержки принятия решения пчеловодом» может спрогнозировать дальнейшее изменение поступающего в краткосрочной перспективе в улей количества меда (рис. 10).
Рисунок 10 - Прогнозируемая наполняемость сот медом в улье № 1
В зависимости от параметров метеобста-новки система поддержки принятия решения пчеловода позволяет сформировать решение на сбор меда из сот. При этом она будет учитывать наличие необходимых для этого условий, в том числе наполняемость сот (рис. 11).
Практическая реализация предложенной разработки будет способствовать успешному переходу отрасли пчеловодства к инновационно ориентированному способу ведения хозяйственной деятельности, основанному на современных инструментах проведения анализа, контроля, прогнозирования и регулирования производственных процессов. В совокупности это позволит увеличить выпуск социально востребованного и конкурентоспособного вида продукции, улучшить условия труда работников пасек и повысить эффективность производства меда в целом.
Метеобстановка
Характеристика 20.07.2013 21.07.2013 22.07.2013 23.07.2013 24.07.2013 25.07.2013 26.07.2013
Температура (С) 27/24 30/25 31/26 31/26 31/26 31/26 31/26
Влажность (%) 25 24 25 23 22 23 23
Скорость ветра(м/с) 2 3 5 6 7 5 6
Рисунок 9 - Состояние температурно-влажностного режима в месте размещения пасеки
Экономика
-№ 4(12), 2013 -
Решение по сбору меда
Номер улья 20.07.2013 21.07.2013 22.07.2013 23.07.2013 24.07.2013 25.07.2013 26.07.2013
1
2 Готовность Сбор
3 Готовность Сбор
Рисунок 11 - Форма сообщения на решение по сбору меда
Литература
1. Трошков А. В., Горденко Д. В., Кондра-шов А. В., Токарева Г В. Визуализация аудиоидентификация для контроля функционирования пчелосемьи в улье // Вестник АПК Ставрополья. 2013. № 3(11). С. 7277.
2. Кузьменко И. П., Гурова Е. А. Информация как естественный ресурс экономического роста // Вестник АПК Ставрополья. 2011. № 2. С. 71-74.
3. Трошков А. В., Кондрашов А. В., Горденко Д. В., Кузьменко И. П. Оценка эффективности биометрического доступа к управлению информационными ресурсами // Влияние научных исследований : сб. науч. докладов. Часть 7. Bydgoszcz: Wydawca: Sp. z.o.o. «Diamond trading tour», 20-13/-72str.
4. Трошков А. В., Кузьменко И. П. Концепция построения биометрической системы для управления информационными ресурсами // Наука в Ыформацмному просторi : матерiали VIII МНПК. КиТв4-5 жовтня 2012 р. С. 47-53.
References
1. Troshkov A. V., Gordenko D. V., Kondra-shov A. V. Tokarev G. Visualization audioiden-tifikatsiya to monitor the functioning of bee colonies in hives // Bulletin AIC Stavropolya. 2013. № 3 (11). P. 72-77.
2. Kuz'menko I. P., Gurova E. A. Information as a natural resource for economic growth // Bulletin AIC Stavropolya. 2011. № 2. P. 71-74.
3. Troshkov A. V., Kondrashov A. V., Gordenko D. V., Kuz'menko I. P. Evaluating the effectiveness of biometric access control to information resources // Impact Research / Sat Scientific. reports. Part 7. Bydgoszcz: Wydawca: Sp. z.o.o. «Diamond trad-ing tour», 20-13/-72str.
4. Troshkov A. V., Kuz'menko I. P. The concept of building biometric-ray system for the management of information resources // Science in informatsiynomuprostori : Materiali VIII PBMCs. Kiev 4-5 zhovtnya 2012 p. P. 47-53.
