1“蜜蜂之家”工作原理

本文介紹的“蜜蜂之家”對活框蜂箱進行了結構優(yōu)化和 智能化改造，使之成為智能化蜂箱，以此構建信息化管理養(yǎng) 蜂場的最小個體。作品蜂箱管理系統(tǒng)由多蜂箱控制平臺和 Web網(wǎng)站構成。通過無線串口定時逐個訪問蜂場內(nèi)所有蜂箱, 獲取智能化蜂箱內(nèi)的溫度、濕度和蜂箱的重量等參數(shù)。多蜂 箱控制平臺將蜂場內(nèi)所有蜂箱參數(shù)綜合處理后，通過HTTP 協(xié)議和自主設計的數(shù)據(jù)包格式將數(shù)據(jù)同步到Web網(wǎng)站。蜂農(nóng) 或蜂場管理人員均可以通過蜂箱管理網(wǎng)站獲取多角度的數(shù)據(jù) 處理結果。作品還設計了一套太陽能供電系統(tǒng)，滿足轉地養(yǎng)蜂 的用電接入需求。其系統(tǒng)整體框圖如圖1所示。

2具體實施

2.1蜂箱結構優(yōu)化

2.1.1平面隔王板穩(wěn)固巢框設計

在搬運或運輸蜂箱過程中，蜂車強烈顛簸或碰撞會造成 巢脾的跳動，使蜜蜂躁動，蜂箱內(nèi)溫度升高，嚴重時會造成 跑蜂和分蜂。作品在隔王板兩邊近邊緣添加固定橫木，加固 巢框與蜂箱連接，防止轉運蜂箱時巢框跳動。

2.1.2巢框固定齒狀嵌合設計

在蜂箱搬運或運輸過程中，會造成巢脾之間距離產(chǎn)生變 化，造成巢脾相互擠壓，在堵死蜂路的同時，也使生活在相 鄰巢脾上的蜜蜂擠壓死亡。作品在巢框橫梁與底部兩側增加 尖角與凹槽，巢框橫梁左右兩端尖角與凹槽方向相反，尖角 與凹槽可以相互嵌合，保證巢框最小間距。

2.2螺旋伸縮固定腳設計

在蜂箱底座四腳安裝螺旋伸縮支撐腳，通過旋轉螺桿, 可以調(diào)節(jié)四腳高度，每只腳有150 mm伸縮余量，可以滿足在 許多地形的平穩(wěn)放置，最大可放置斜坡角度為19°。

2.3蜂箱的智能化改造

由于平面隔王板位于活框蜂箱的中心，對信息的采集及環(huán) 境的調(diào)控都十分有利，所以作品對活框蜂箱的智能化改造主要 集中在平面隔王板上。自主設計的新型平面隔王板具有檢測及 調(diào)控蜂箱內(nèi)溫度、濕度，無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋Ｔ诜湎湎路皆O 計了稱重底盤，用于檢測蜂箱重量，通過一定的算法可較準確 的計算出蜂箱內(nèi)的蜂蜜產(chǎn)量。改造好的智能蜂箱如圖2所示。

3基于智能蜂箱的管理系統(tǒng)

在構建智能化蜂箱的基礎上，本作品又以其為個體，設 計了一套蜂箱管理系統(tǒng)。蜂箱管理系統(tǒng)由多蜂箱控制平臺和 蜂箱管理Web網(wǎng)站構成，兩者之間通過GPRS進行數(shù)據(jù)同步。 蜂箱管理系統(tǒng)是作品設計信息化蜜蜂養(yǎng)殖的用戶直接接入端。 用戶可以通過多蜂箱控制平臺在蜂場對蜂箱進行組網(wǎng)管理， 也可以通過短信與之交互進行管理。

4創(chuàng)新點和市場前景

4.1新型平面隔王板設計

在保證傳統(tǒng)平面隔王板的功能的同時，設計了方便裝拆 的風扇插槽、控制盒接口和供電控制集線槽。設計充分地利用 了平面隔王板在蜂箱內(nèi)中心的位置優(yōu)勢，使溫濕度監(jiān)測與調(diào)控 均能達到最好的效果。在平面隔王板上進行智能化改造，避 免了蜂箱主體的更換，節(jié)約成本。

4.2蜂箱多參數(shù)傳感融合應用

智能化蜂箱融合了溫度傳感、濕度傳感和重量傳感等傳 感技術，定時監(jiān)測蜜蜂生活生產(chǎn)環(huán)境，及時反映蜂農(nóng)最關心 的蜂箱內(nèi)參數(shù)。相對蜂農(nóng)頻繁通過打開蜂箱肉眼觀察依靠經(jīng) 驗判斷蜂群及巢脾蜜量，該應用可以科學地將反映蜂箱內(nèi)環(huán) 境參數(shù)，減少蜂農(nóng)開箱對蜜蜂造成的干擾，并能幫助蜂農(nóng)科 學合理地取蜜。

4.3 一對多的網(wǎng)絡設計思想

從多蜂箱控制平臺與智能化蜂箱的網(wǎng)絡結構到蜂箱管理 Web網(wǎng)站與蜂箱管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構都是點到多點(PTMP) 的網(wǎng)絡設計思路的體現(xiàn)。點到多點的網(wǎng)絡結構有易于維護、安 全性高等特點，適宜主從關系的網(wǎng)絡。同時Web站點對多蜂 箱系統(tǒng)的管理對養(yǎng)蜂技術交流、全國性區(qū)域性分析等方面都 有重要的意義。Web站點的部分信息公開化，還能為蜂蜜質(zhì) 量判定提供輔助材料。

4.4市場前景

該“蜜蜂之家”將大量蜂箱互聯(lián)統(tǒng)一管理，可以減少人 力投入，降低勞動強度，大幅度減少開箱次數(shù)，減少蜂箱內(nèi) 環(huán)境的人為干擾，增加了蜂業(yè)生產(chǎn)的科學性，對蜂業(yè)生產(chǎn)有 實際的指導意義。隨著蜂業(yè)生產(chǎn)模式的轉變，科學性的提升, 有利于蜂農(nóng)投入更少人力為蜜蜂營造更適宜的環(huán)境，掌握更 適宜的搖蜜時機。使用蜜蜂之家的使用不僅可以節(jié)約成本, 還可以使增加蜂蜜產(chǎn)量，同時也有利于蜂蜜質(zhì)量的提升，故 市場應用前景廣闊。

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