中蜂蜂箱中异常监测及报警系统的制作方法

本发明涉及一种中蜂蜂箱中异常监测及报警系统。

背景技术：

近年来，采用蜂箱方式进行人工养蜂的规模日益壮大，从事该项工作的人数日益增多，它对于落实精准扶贫政策、促进农民增收和地方产业发展都具有重要的意义。目前，大多数蜂箱为木质结构，蜂蜜采集方式较为原始，经常需要开箱了解蜜蜂的生长状况，耗费了大量的人力物力。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供了一种中蜂蜂箱中异常监测及报警系统，其可以很好地对蜂箱的温湿度、噪音等环境情况进行实时监测，远程了解蜂箱的情况，便于做好各项应对工作。

本发明提供的技术方案为：

一种中蜂蜂箱中异常监测及报警系统，包括：

多个传感器单元，每个传感器单元对应于一个蜂箱，每个蜂场内设置有多个蜂箱：

所述传感器单元，其用于检测所述蜂箱的环境参数，并生成传感器数据，其中，所述传感器单元包括设置于所述蜂箱内部的第一温度传感器单元、第一湿度传感器单元和第一噪声传感器单元以及设置于所述蜂箱外部的第二温度传感器单元、第二湿度传感器单元和第二噪声传感器单元；

近端人机交互界面，其通过服务器连入广域网，且所述近端人机交互界面与所述中央控制单元通信连接，所述近端人机交互界面包括多个第一正常灯和多个第一异常灯，每个第一正常灯和每个第一异常灯对应于一个蜂箱；

远程监控系统，其与所述近端人机交互界面组成局域网，通过无线网络连接，所述远程监控系统包括对于多个蜂场的多个第二正常灯和多个第二异常灯，每个第二正常灯和每个第二异常灯对应于一个蜂场内的一个蜂箱；

中央控制单元，其与所述传感器单元直接通过电信号连接，所述中央控制单元对所述传感器数据进行分析比较，当所述中央控制单元判断出所述传感器数据异常，则控制所述第一正常灯灭，而所述第一异常灯亮，并控制所述第二正常灯灭，而所述第二异常灯亮；当所述中央控制单元判断出所述传感器数据正常，则控制所述第一正常灯亮，而所述第一异常灯灭，并控制所述第二正常灯亮，而所述第二异常灯灭。

优选的是，所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统中，所述近端人机交互界面还包括第一外置蜂鸣器，所述远程监控系统还包括第二外置蜂鸣器，其中，当所述第一异常灯亮，而所述第一正常灯灭，则所述第一外置蜂鸣器响，当所述第二异常灯亮，而所述第二正常灯灭，则所述第二外置蜂鸣器响。

优选的是，所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统，还包括：

云平台，所述中央控制单元通过无线网络将所述蜂箱的各项传感器数据发送至所述云平台；

移动app模块，其用于查看所述蜂箱的所述传感器数据，并且用于查看所述传感器数据随时间变化的曲线图；

网页模块，其用于查看所述蜂箱的所述传感器数据，并且用于查看所述传感器数据随时间变化的曲线图。

优选的是，所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统中，所述中央控制单元为由太阳能电池供电。

优选的是，所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统中，所述中央控制单元每隔10分钟将一组传感器数据上传至所述云平台。

优选的是，所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统中，每个蜂场设置有50个蜂箱，该50个蜂箱的传感器单元设置成：所有蜂箱的传感器单元的检测范围覆盖以50米为半径的范围内所有的蜂箱。

优选的是，所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统中，当所述中央控制单元判断出所述传感器数据异常，所述中央控制单元还向运行所述移动app模块的移动终端发送短信或邮件，进行报警提示。

本发明所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统可以很好地对蜂箱的温湿度、噪音等环境情况进行实时监测，远程了解蜂箱的情况，便于做好各项应对工作。本发明实现了对多个蜂场内的多个蜂箱的高效自动监控。

附图说明

图1为本发明所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统的整体结构图；

图2为本发明所述的近端人机交互界面的示意图；

图3为本发明所述的远程监控系统的示意图；

图4为本发明所述的原始数据分析结构图；

图5为本发明所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统的另一个实施例的原理图；

图6(a)为本发明所述的移动app模块上所展示的蜂箱噪音曲线，图6(b)为本发明所述的移动app模块上所展示的蜂箱湿度曲线，图6(c)为本发明所述的移动app模块上所展示的蜂箱温度曲线；

图7为本发明所述的移动app模块的界面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1至图4所示，本发明提供一种中蜂蜂箱中异常监测及报警系统，包括：多个传感器单元，每个传感器单元对应于一个蜂箱，每个蜂场内设置有多个蜂箱：所述传感器单元，其用于检测所述蜂箱的环境参数，并生成传感器数据，其中，所述传感器单元包括设置于所述蜂箱内部的第一温度传感器单元、第一湿度传感器单元和第一噪声传感器单元以及设置于所述蜂箱外部的第二温度传感器单元、第二湿度传感器单元和第二噪声传感器单元；近端人机交互界面，其通过服务器连入广域网，且所述近端人机交互界面与所述中央控制单元通信连接，所述近端人机交互界面包括多个第一正常灯和多个第一异常灯，每个第一正常灯和每个第一异常灯对应于一个蜂箱；远程监控系统，其与所述近端人机交互界面组成局域网，通过无线网络连接，所述远程监控系统包括对于多个蜂场的多个第二正常灯和多个第二异常灯，每个第二正常灯和每个第二异常灯对应于一个蜂场内的一个蜂箱；中央控制单元，其与所述传感器单元直接通过电信号连接，所述中央控制单元对所述传感器数据进行分析比较，当所述中央控制单元判断出所述传感器数据异常，则控制所述第一正常灯灭，而所述第一异常灯亮，并控制所述第二正常灯灭，而所述第二异常灯亮；当所述中央控制单元判断出所述传感器数据正常，则控制所述第一正常灯亮，而所述第一异常灯灭，并控制所述第二正常灯亮，而所述第二异常灯灭。

请看图4，本发明利用成熟的温湿度传感器以及噪声传感器模块测量蜂箱内外的相关数值，采集的数据通过控制器发送给工控机，工控机对采集到的数据进行曲线拟合、对比分析，判断其差异性(即判断温度、湿度以及噪音是否出现异常)。图4中，将设置于所述蜂箱内部的第一温度传感器单元、第一湿度传感器单元和第一噪声传感器单元称为箱内传感器单元，将设置于蜂箱外部的第二温度传感器单元、第二湿度传感器单元和第二噪声传感器单元称为箱外传感器单元。

本发明中中央控制单元可以由控制器和工控机一起实现。而在判断过程中，原始数据的取得最好要在不同的环境工况下进行充分的测试，真正取得大量的第一手资料；同时，特殊情况下要模拟外部的扰动：比如噪声、震动等对蜂群的影响。

每一个蜂箱异常时，对应于该蜂箱的第一异常灯和第二异常灯亮，第一正常灯和第二正常灯灭，从而提醒工作人员蜂箱出现异常。

本发明的技术方案中，各个检测单元(即传感器单元)相互独立，中央控制单元和检测单元之间直接电信号连接；中央控制单元和近端人机交互界面之间使用rs485通讯或者采用无线通讯方式；近端人机交互界面和远程监控系统之间组成局域网，各近端交互界面通过服务器接入广域网，远程监控系统和人机交互界面之间通过无线网络传输。

在一个优选的实施例中，所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统中，所述近端人机交互界面还包括第一外置蜂鸣器，所述远程监控系统还包括第二外置蜂鸣器，其中，当所述第一异常灯亮，而所述第一正常灯灭，则所述第一外置蜂鸣器响，当所述第二异常灯亮，而所述第二正常灯灭，则所述第二外置蜂鸣器响。

每一个蜂箱异常时，对应于该蜂箱的第一异常灯和第二异常灯亮，第一正常灯和第二正常灯灭，同时第一外置蜂鸣器和第二外置蜂鸣器响(使能情况下)。

请看图5，图6(a)至图6(c)以及图7，在一个优选的实施例中，所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统，还包括：云平台，所述中央控制单元通过无线网络将所述蜂箱的各项传感器数据发送至所述云平台；移动app模块，其用于查看所述蜂箱的所述传感器数据，并且用于查看所述传感器数据随时间变化的曲线图；网页模块，其用于查看所述蜂箱的所述传感器数据，并且用于查看所述传感器数据随时间变化的曲线图。

该实施例以50个蜂箱为一组，对50米范围内所有蜂箱的环境变量做监测。在每个蜂箱中利用nodemcu模块(即中央控制单元)以及温湿度传感器和噪音传感器，将相关信号收集后利用网络编程，通过gsm转wifi路由器将数据发送给云端onenet云平台。通过相关移动app模块实时看到蜂箱的各项传感器数据，同时也可以通过web网页进行查看，了解传感器数据随时间变化的曲线图。

该实施例中，第一温度传感器单元和第一湿度传感器单元由一个dht22温湿度传感器实现；第二温度传感器单元和第二湿度传感器单元也可以由一个dht22温湿度传感器实现。

通过该系统，监测人员可在任何地方通过大数据终端，利用手机app(即移动app模块)或者电脑软件24小时对分散在野外的大规模蜂箱群情况进行集中监控，操作方便，组网能力强。在数据出现异常后再对蜂箱进行处理，大大降低了人工作业量。

在一个优选的实施例中，所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统中，所述中央控制单元为由太阳能电池供电。

因为蜂箱通常放置在野外，不可进行接线供电，故采用18650电池(即太阳能电池)进行充电，该18650电池由太阳能板充电。

在一个优选的实施例中，所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统中，所述中央控制单元每隔10分钟将一组传感器数据上传至所述云平台。

同时单组传感器数据每10分钟上传一次到终端，其他时间采用模块休眠机制，将耗电量降到最低。同时设置了超限报警功能。

在一个优选的实施例中，所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统中，每个蜂场设置有50个蜂箱，该50个蜂箱的传感器单元设置成：所有蜂箱的传感器单元的检测范围覆盖以50米为半径的范围内所有的蜂箱。

在一个优选的实施例中，所述的中蜂蜂箱中异常监测及报警系统中，当所述中央控制单元判断出所述传感器数据异常，所述中央控制单元还向运行所述移动app模块的移动终端发送短信或邮件，进行报警提示。

系统采用触发机制，传感器数据超标后可向监测人员发送短信或邮件进行报警提示，以便相关人员做出及时反应。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。