Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Параметры и режимы энергосберегающей видеосветоловушки для мониторинга численности и вида насекомых-вредителей с передачей сигнала по беспроводному каналу связи Савчук Иван Викторович

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Савчук Иван Викторович. Параметры и режимы энергосберегающей видеосветоловушки для мониторинга численности и вида насекомых-вредителей с передачей сигнала по беспроводному каналу связи: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.20.02 / Савчук Иван Викторович;[Место защиты: ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»], 2018.- 127 с.

Введение к работе

Актуальность темы. Одним из резервов повышения урожайности, качества зерновых культур и их семян является борьба с насекомыми вредителями. Предположительно существует 2-3 миллиона видов насекомых или почти 70% от общего числа животных нашей планеты.

За последние годы научно-исследовательскими учреждениями

разработаны и внедряются в производство комплексные системы защиты сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков, которые предусматривают рациональное использование и сочетание организационно-хозяйственных, экономических, агротехнических и других мероприятий.

Основная задача защиты растений от насекомых вредителей и болезней полная ликвидация или уменьшение потерь урожая до хозяйственно неощутимых размеров на основе использования интегрированных систем защиты растений, безопасных для человека и окружающей его среды. Ученые провели большую работу по установлению видового состава вредителей, выявлению болезней, определению вредоносности, разработке мер борьбы с наиболее опасными вредителями и болезнями растений.

Экономическая оценка потенциальных потерь урожая, вызываемых вредными организмами, возможных затрат материально-технических, трудовых ресурсов и экологическая оценка мероприятий позволяют определить наиболее научно обоснованные, рациональные, в конкретных условиях, технологические и организационные формы методов защиты растений.

Интегрированная защита растений является наиболее перспективным направлением решения проблемы. Совокупность рациональных приемов применяемых на основе информации о видах, численности популяции и соотношений вредных и полезных насекомых в массиве сельскохозяйственных угодий, в фазе развития, сроках вредоносности насекомых и т.п. Качество мониторинга численности и вида насекомых-вредителей, определяется за счет проведения интегрированной защиты растений, в состав которого входят химический и электрофизический методы.

Более подробно рассмотрим метод электрофизической борьбы с насекомыми – вредителями, в состав которых входят электрические светоловушки.

В предыдущих работах использовались светоловушки для мониторинга насекомых-вредителей, не предусматривающих возможности передачи полученной информации на расстоянии [Диссертация Суринский, 10]. Так же не проводились исследования по анализу режимов работы системы на расстоянии. Поэтому для повышения качества мониторинга численности и вида насекомых-вредителей за счет сокращения сроков его проведения представляется возможным, путем передачи полученных данных по беспроводному каналу связи.

Тематика работы отвечает «Энергетической стратегии России на период до 2035г.» и направлена на решение важнейших задач, вытекающих из Распоряжения Правительства РФ №1-р от 08.01.2009 «Основные направления

государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 г.» и №151-р от 2015 «Стратегии устойчивости развития сельских территорий РФ на период до 2030 г.», а также федерального закона №261-ФЗ от 23.11.2009 «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ».

Степень разработанности темы. Большой вклад в разработку устройств для мониторинга численности и вида насекомых-вредителей внесли Беленов С.В., Возмилов А.Г., Суринский Д.О. и др.

Авторами предложено для определения численности и вида насекомых-вредителей использовать различные источники света. Установлена взаимосвязь между параметрами ловушек и распространением светового потока, разработана методика выбора основных элементов устройств для мониторинга численности и вида насекомых-вредителей.

При этом основное внимание уделено энергосберегающим технологиям и информационной обеспеченности устройств.

Целью работы является параметры и режимы энергосберегающей видеосветоловушки для мониторинга численности и видового состава насекомых-вредителей с передачей сигнала по беспроводному каналу связи.

Для достижения поставленной цели требуется решение следующих задачи:

  1. Выполнить теоретический анализ существующего процесса и схемы видеосветоловушки для мониторинга численности и видов насекомых-вредителей.

  2. Обосновать математическую модель расчета основных параметров энергосберегающей видеосветоловушки, обеспечивающей возможность передачи полученной информации по беспроводному каналу связи.

  3. Исследовать основные технические характеристики разработанной системы видеосветоловушки в лабораторных и производственных условиях.

  4. Оценить эффективности полученной информации на расстоянии для проведения анализа в качестве составляющей системы защиты растений.

  5. Оценить влияние мониторинга на энергетическую эффективность производства продукции растениеводства.

Научную новизну представляют:

1. Процесс работы видеосветоловушки для мониторинга численности и
вида насекомых-вредителей с передачей данных по беспроводному каналу связи.

2. Результаты комплексных испытаний видеосветоловушки для
мониторинга численности и вида насекомых-вредителей с передачей данных по
беспроводному каналу связи в лабораторных условиях.

3. Результаты комплексных испытаний видеосветоловушки с передачей
данных по беспроводному каналу в производственных условиях (полях).

Теоретическую значимость представляют:

Модель расчета видеосветоловушки для мониторинга численности и вида насекомых-вредителей.

Практическая значимость представлена:

- метод повышения эффективности защиты растений за счет мониторинга
численности и видов насекомых-вредителей на основе видеосветоловушки;

- метод расчета конструктивных и технологических параметров
видеосветоловушки с возможностью передачи данных по беспроводному каналу
связи;

- технические решения реализации видеосветоловушки с возможностью
передачи данных по беспроводному каналу связи.

Методология и методы исследования: основаны на использовании известных теоретических положений и апробированных экспериментальных методов исследования.

Положения выносимые на защиту:

  1. Возможность повышения эффективность защиты растений путем создания системы мониторинга насекомых-вредителей на основе видеосветоловушки с передачей данных по беспроводному каналу связи.

  2. Использование беспроводного канала связи позволяет создавать устройства, соответствующие требованиям к автономным электрооптическим преобразователям для проведения мониторинга и не уступающие по аттрактивным характеристикам известным аналогам.

3. Математическая модель видеосветоловушки, позволяющая определить
оптимальные параметры основных устройств для привлечения насекомых-
вредителей в полевых условиях.

4. Методика, обеспечивающая согласование взаимодействия
фотоэлектрического преобразователя, аккумуляторной батареи, блока
светодиодов и блока системы видеонаблюдения.

5. Мониторинг численности и вида насекомых-вредителей с передачей
данных по беспроводному каналу данных.

Степень достоверности и апробация работы:

Достоверность полученных результатов подтверждается приемлемым совпадением результатов математического и имитационного моделирования с результатами экспериментальных исследований, в основу которых положены методы теории планирования эксперимента и регрессионного анализа, методы теории случайных процессов, теории вероятностей и статической теории обработки экспериментальных данных.

Основные материалы и результаты работы представлялись

докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно – технических конференциях студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья (Тюмень, 2013 – 2017 гг.), ЧГАА (Челябинск, 2014-2015 гг.), участие в выставке научно-технического творчества молодежи (Тюмень «Инновационный форум молодежи» 11-12 Ноября 2014 г.), СПБ ГАУ (Санкт-Петербург, 2018 г.).

Реализация и внедрение результатов работы:

- разработанная конструкция видеосветоловушки прошла испытания на
сельскохозяйственных предприятиях Тюменской области и внедрены в

сельскохозяйственное предприятие АО ПЗ «Учхоз ГАУ Северного Зауралья» Тюменской области;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе в курсе лекций по дисциплине «Светотехника и электротехнологии», «Электроника» в ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья.

Публикации. По материалам диссертационных исследований

опубликовано 8 печатных работ, в том числе, 2 – в изданиях по перечню ВАК, 1 патент РФ на полезную модель, 1 свидетельство государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем диссертации.