CN111879352A - 基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，包括蜂桶，蜂桶包括蜂桶桶体和智能托盘监测系统，智能托盘监测系统包括供电模块、存储器、温湿度监测模块、重量监测模块、模式切换模块、显示屏和通信天线，蜂桶的智能托盘监测系统、LPWAN数据集中器、LPWAN网络服务器、智能养蜂云平台服务器、用户终端依次网络交互连接；智能养蜂云平台服务器包括展示模块、蜂桶数据留存模块、蜂桶异常报警模块、数据分析模型处理模块、多维度分析处理模块和用户管理模块。本发明智能托盘监测系统监测蜂桶内部环境并上传至智能养蜂云平台服务器，并能实现通信交互、预警提示、结果展示、多维度展示等，便于科学化蜜蜂养殖以及教学研究。

Description

基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统

技术领域

本发明涉及蜂桶网络监测领域，尤其涉及一种基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统。

背景技术

蜜蜂养殖业是影响国民经济的重要农业生产，蜜蜂可以为植物进行授粉,维持植物种类的多样性,同时提高农作物的产量和质量；同时蜜蜂还能提供蜂蜜、蜂胶、蜂王浆等产品,为各项工业、民用等产品提供基础原材料。现有蜜蜂养殖行业普遍依靠人工来观察蜂桶环境，由于蜜蜂集中在蜂桶中，尤其需要对蜂桶内的温度、湿度等进行人工测量，因为温湿度会影响蜜蜂的生长，同时也会影响蜂蜜质量及产率，又由于蜂桶中环境时刻会出现变化，传统方式仅依靠人工进行温湿度监测，其劳动强度较大，即无论是否是花季，均需要花费大量时间去管理和看护，往往蜂农都是住在蜂桶旁边的简易房间内。传统方式是将蜂桶托盘从蜂桶中取出，进行人工温湿度及摇蜜时间判断，这会影响蜜蜂酿蜜作业。随着网络科技的发展，如何实现蜜蜂养殖的智能化监测、监测数据共享、监测报警以及远程交互控制，以及如何实现蜜蜂养殖的智能数据化管理，一直是蜜蜂养殖业急需解决的难题。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，通过智能托盘监测系统分别对蜂桶内部温湿度进行采集监测，同时还通过压力传感器称重蜂桶重量，然后实时对应存储于存储器中，可以形成蜜蜂养殖的采集数据库，同时可以实现对数据分析处理并做出预警提示、结果展示、多维度展示等，便于科学化蜜蜂养殖以及教学研究，减轻了蜂农管理和看护的劳动强度，提高了蜂蜜质量和收率，可以集中化、智能化、自动化、数据化、科学化地实现蜜蜂养殖管理，可以实现远程监测及远程交互作业。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，包括蜂桶、智能托盘、LPWAN数据集中器、LPWAN网络服务器、智能养蜂云平台服务器和用户终端，所述蜂桶包括蜂桶桶体和智能托盘监测系统，所述蜂桶桶体底部安装有智能托盘，所述智能托盘上设有用于称重蜂桶桶体的压力传感器，所述蜂桶桶体内部具有桶腔，所述蜂桶桶体的桶腔内部设有温度传感器和湿度传感器，所述智能托盘监测系统包括供电模块、存储器、温湿度监测模块、重量监测模块、模式切换模块、显示屏和通信天线，所述供电模块分别与压力传感器、温度传感器、湿度传感器电连接，所述温湿度监测模块分别与温度传感器、湿度传感器连接，所述重量监测模块与压力传感器连接，所述模式切换模块用于实现托盘监测工作模式之间的切换控制，所述显示屏、通信天线分别设于智能托盘上；所述蜂桶的智能托盘监测系统通过LPWAN数据集中器与LPWAN网络服务器网络交互连接，所述LPWAN网络服务器与智能养蜂云平台服务器网络交互连接，所述智能养蜂云平台服务器与用户终端网络交互连接；所述智能养蜂云平台服务器包括展示模块、蜂桶数据留存模块、蜂桶异常报警模块、数据分析模型处理模块、多维度分析处理模块和用户管理模块。

为了更好地实现本发明，所述温湿度监测模块用于控制温度传感器与湿度传感器开关及自检作业，所述温度传感器用于实时监测蜂桶桶体的桶腔内温度数据并存储于存储器中，所述湿度传感器用于实时监测蜂桶桶体的桶腔内湿度数据并存储于存储器中；所述重量监测模块用于控制压力传感器开关及自检作业，所述压力传感器用于实时监测蜂桶桶体的重量数据并存储于存储器中；所述智能养蜂云平台服务器还包括教学管理模块，所述蜂桶桶体的桶腔内部设有红外摄像头，所述蜂桶的智能托盘监测系统设定或/和输入有蜂桶位置信息，所述存储器将温度数据、湿度数据、重量数据、摄像数据对应建立蜂桶数据库，所述存储器还将蜂桶的温度数据、湿度数据、重量数据、摄像数据及蜂桶位置信息同步经过网络上传至智能养蜂云平台服务器中，温度数据、湿度数据、重量数据、摄像数据及蜂桶位置信息共同构成蜂桶养蜂实时数据，所述智能养蜂云平台服务器与用户终端网络通信交互，所述智能养蜂云平台服务器下发对蜂桶的智能托盘监测系统的控制命令给对应蜂桶的智能托盘监测系统中；所述蜂桶数据留存模块用于存储蜂桶养蜂实时数据，所述数据分析模型处理模块包括数据分析模型模块、预警判断模块和历史数据库，所述历史数据库存储有养蜂历史数据及按时间排列的预期养蜂历史数据，所述数据分析模型模块用于根据历史数据库的养蜂历史数据、预期养蜂历史数据以及接收到的养蜂实时数据进行数据分析然后结合预警判断模块做出预警判断并传输至蜂桶异常报警模块，所述蜂桶异常报警模块向蜂桶的智能托盘监测系统、用户终端分别发出预警判断结果；所述多维度分析处理模块用于结合养蜂实时数据、养蜂历史数据进行数据统计分析并得到统计分析结果；所述用户管理模块包括对接调试模块、权限设定模块、绑定管理模块，所述对接调试模块用于实现蜂桶、用户终端接入系统调试，所述绑定管理模块用于实现蜂桶、用户终端接入绑定，接入绑定包括设备绑定、用户ID及信息绑定，所述权限设定模块用于对用户终端上的用户及智能养蜂云平台服务器上的用户进行权限设定；所述展示模块用于展示蜂桶养蜂实时数据、预警判断结果、统计分析结果，所述教学管理模块用于教学展示，教学展示包括蜂桶养蜂实时数据、预警判断结果、统计分析结果、预期养蜂历史数据统计分析。

本发明的若干个蜂桶构成一组蜂桶组件，一组蜂桶组件网络连接对应一个LPWAN数据集中器，所述LPWAN数据集中器用于对数据进行转换与网络传输；若干个LPWAN数据集中器通过路由器A与LPWAN网络服务器网络连接，所述LPWAN网络服务器通过路由器B与智能养蜂云平台服务器网络连接。

作为优选，所述存储器内部具有数据加密模块，所述数据加密模块用于加密数据，所述LPWAN数据集中器内部具有LORA通信模块，所述LORA通信模块用于加入网关ID并转发数据，所述LPWAN网络服务器内部具有数据解密模块，所述数据解密模块用于解密数据。

作为优选，所述展示模块包括蜂桶数据展示模块和分析结果展示模块，所述蜂桶数据展示模块用于展示蜂桶养蜂实时数据，所述分析结果展示模块用户展示预警判断结果、统计分析结果；所述智能养蜂云平台服务器根据各个蜂桶的温度数据、湿度数据、重量数据、蜂桶位置信息进行分类、保存、转发、数据汇总分析、数据处理、数据展示操作，所述用户终端访问智能养蜂云平台服务器进行查看及有权限的修改、处理及发出控制命令；所述智能养蜂云平台服务器还包括对各个用户终端进行权限设置、分发用户账号、用户是否在线判断及信息交互通信。

作为优选，所述智能托盘监测系统还包括状态自检模块，所述智能托盘监测系统的托盘监测工作模式包括休眠模式、正常运行模式、自检模式，所述休眠模式下仅温度传感器、湿度传感器、压力传感器、通信天线打开；所述自检模式下温度传感器、湿度传感器、压力传感器、通信天线均自检作业；所述正常运行模式下，智能托盘监测系统全部开启并正常工作。

作为优选，所述智能托盘监测系统还包括状态提示模块，所述状态提示模块用于显示智能托盘监测系统的工作状态及托盘监测工作模式；所述状态提示模块与显示屏连接，所述显示屏还显示显示智能托盘监测系统的工作状态及托盘监测工作模式并上传至智能养蜂云平台服务器中。

作为优选，所述蜂桶外侧设有灯光组件，所述灯光组件分别与状态提示模块、供电模块连接，所述灯光组件用于灯光指示工作状态。

作为优选，所述LPWAN数据集中器网络传输包括GPRS或4G网络或5G网络或网线通信传输；所述供电模块为蓄电池或/和太阳能供电模组。

作为优选，所述蜂桶的智能托盘监测系统内部设有GPRS定位模块，所述GPRS定位模块用于定位出蜂桶的位置信息。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明通过智能托盘监测系统分别对蜂桶内部温湿度进行采集监测，同时还通过压力传感器称重蜂桶重量，然后实时对应存储于存储器中，可以形成蜜蜂养殖的采集数据库，同时可以实现对数据分析处理并做出预警提示、结果展示、多维度展示等，便于科学化蜜蜂养殖以及教学研究，减轻了蜂农管理和看护的劳动强度，提高了蜂蜜质量和收率，可以集中化、智能化、自动化、数据化、科学化地实现蜜蜂养殖管理，可以实现远程监测及远程交互作业。

(2)本发明蜂桶分布在蜂场的合适位置，把蜂桶放置于智能托盘上，网关安装在合适的位置，其网络能够覆盖所有蜂场中的蜂桶，从而保证数据的正常传输；网关通过GPRS/4G/网线与路由器通信连接，经过多个路由器与LPWAN网络服务器通信连接；LPWAN网络服务器通过路由器与智能养蜂云平台服务器通信连接。

(3)本发明可以通过模式切换模块或模式切换开关切换蜂桶监测的工作模式，可以设定休眠模式、正常运行模式、自检模式或其他模式，并实现工作模式的切换，可以通过远程终端进行远程工作模式切换。

(4)本发明可以通过状态自检模块或自检电路实现蜂桶监测的自检作业，并通过显示屏或灯光组件反馈自检报警信息，便于故障排除及维护，可以设定定期自检作业。

(5)本发明可以实时监测蜂桶内部环境，以便蜂农做出及时调整处理，同时称重蜂蜜重量，方便蜂农准确快速知晓摇蜜时间，提高了蜜蜂养殖业收益。

(6)本发明可以通过通信模块传输至远程终端，便于远程得知电量信息、温度数据、湿度数据、称重重量数据等数据，同时远程操控蜂桶监测的工作模式切换、自检作业，可以实现多个蜂桶的集中化管理。

(7)本发明可以实现蜂桶养蜂整个流程的教学展示，可以实现养蜂各个阶段的数据展示教学、存在的预警内容，可以对养蜂各个阶段的数据进行统计分析方便教学指导，为教学提供了大量的实例数据支撑，同时在教学中展示养蜂预期的情况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明智能托盘监测系统的原理结构框图；

图3为本发明智能养蜂云平台服务器的内部原理结构框图；

图4为本发明的网络交互原理框图；

图5为本发明蜂桶的结构示意图；

图6为本发明系统的应用架构图；

图7为本发明系统的功能示意简图；

图8为本发明系统软件功能模块框架图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－蜂桶,2－蜂桶桶体,3－智能托盘,4－通信天线,5－显示屏,6－智能托盘监测系统,61－供电模块，611－蓄电池,612－太阳能供电模组，62－存储器,63－温湿度监测模块,631－温度传感器,632－湿度传感器,64－重量监测模块,641－压力传感器,65－状态提示模块，651－灯光组件,66－状态自检模块,67－模式切换模块,7－LPWAN数据集中器,8－LPWAN网络服务器,9－智能养蜂云平台服务器，91－展示模块,911－蜂桶数据展示模块,912－分析结果展示模块,92－蜂桶数据留存模块,93－蜂桶异常报警模块,94－数据分析模型处理模块,95－多维度分析处理模块,96－教学管理模块,97－用户管理模块,971－对接调试模块,972－权限设定模块,973－绑定管理模块,10－路由器A,11－路由器B,12－用户终端。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：

实施例

如图1～图8所示，一种基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，包括蜂桶1、智能托盘3、LPWAN数据集中器7、LPWAN网络服务器8、智能养蜂云平台服务器9和用户终端12，本发明的数据通信包括采用4G通信或/和5G通信，蜂桶1包括蜂桶桶体2和智能托盘监测系统6，蜂桶桶体2底部安装有智能托盘3，智能托盘3上设有用于称重蜂桶桶体2的压力传感器641，蜂桶桶体2内部具有桶腔，蜂桶桶体2的桶腔内部设有温度传感器631和湿度传感器632。如图2所示，智能托盘监测系统6包括供电模块61、存储器62、温湿度监测模块63、重量监测模块64、模式切换模块67、显示屏5和通信天线4，供电模块61分别与压力传感器641、温度传感器631、湿度传感器632电连接，温湿度监测模块63分别与温度传感器631、湿度传感器632连接，重量监测模块64与压力传感器641连接，模式切换模块67用于实现托盘监测工作模式之间的切换控制，显示屏5、通信天线4分别设于智能托盘3上。蜂桶1的智能托盘监测系统6通过LPWAN数据集中器7与LPWAN网络服务器8网络交互连接，LPWAN网络服务器8与智能养蜂云平台服务器9网络交互连接，智能养蜂云平台服务器9与用户终端12网络交互连接。

如图3所示，智能养蜂云平台服务器9包括展示模块91、蜂桶数据留存模块92、蜂桶异常报警模块93、数据分析模型处理模块94、多维度分析处理模块95和用户管理模块97。本发明的温湿度监测模块63用于控制温度传感器631与湿度传感器632开关及自检作业，温度传感器631用于实时监测蜂桶桶体2的桶腔内温度数据并存储于存储器62中，湿度传感器632用于实时监测蜂桶桶体2的桶腔内湿度数据并存储于存储器62中。重量监测模块64用于控制压力传感器641开关及自检作业，压力传感器641用于实时监测蜂桶桶体2的重量数据并存储于存储器62中。

智能养蜂云平台服务器9还包括教学管理模块96，蜂桶桶体2的桶腔内部设有红外摄像头，蜂桶1的智能托盘监测系统3设定或/和输入有蜂桶位置信息，存储器62将温度数据、湿度数据、重量数据、摄像数据对应建立蜂桶数据库，存储器62还将蜂桶1的温度数据、湿度数据、重量数据、摄像数据及蜂桶位置信息同步经过网络上传至智能养蜂云平台服务器9中，温度数据、湿度数据、重量数据、摄像数据及蜂桶位置信息共同构成蜂桶养蜂实时数据，摄像数据包括对胡蜂/蟾蜍等异常敌害进行摄像或拍照然后进行图像识别处理并得到监测数据或监测结果，摄像数据也包括对蜜蜂采粉数量进行收集，这样可以实现在智能养蜂云平台服务器9形成报警及视频教学研究，智能养蜂云平台服务器9与用户终端12网络通信交互，智能养蜂云平台服务器9下发对蜂桶1的智能托盘监测系统3的控制命令给对应蜂桶1的智能托盘监测系统3中。如图3及图6～图8所示，蜂桶数据留存模块92用于存储蜂桶养蜂实时数据，数据分析模型处理模块94包括数据分析模型模块、预警判断模块和历史数据库，历史数据库存储有养蜂历史数据及按时间排列的预期养蜂历史数据，数据分析模型模块用于根据历史数据库的养蜂历史数据、预期养蜂历史数据以及接收到的养蜂实时数据进行数据分析然后结合预警判断模块做出预警判断并传输至蜂桶异常报警模块93，蜂桶异常报警模块93向蜂桶1的智能托盘监测系统3、用户终端12分别发出预警判断结果。多维度分析处理模块95用于结合养蜂实时数据、养蜂历史数据进行数据统计分析并得到统计分析结果。用户管理模块97包括对接调试模块971、权限设定模块972、绑定管理模块973，对接调试模块971用于实现蜂桶1、用户终端12接入系统调试，绑定管理模块973用于实现蜂桶1、用户终端12接入绑定，接入绑定包括设备绑定、用户ID及信息绑定，权限设定模块972用于对用户终端12上的用户及智能养蜂云平台服务器9上的用户进行权限设定。展示模块91用于展示蜂桶养蜂实时数据、预警判断结果、统计分析结果，教学管理模块96用于教学展示，教学展示包括蜂桶养蜂实时数据、预警判断结果、统计分析结果、预期养蜂历史数据统计分析，本发明可以实现蜂桶养蜂整个流程的教学展示，可以实现养蜂各个阶段的数据展示教学、存在的预警内容，可以对养蜂各个阶段的数据进行统计分析方便教学指导，为教学提供了大量的实例数据支撑，同时在教学中展示养蜂预期的情况。

在实际布设网络交互通信时，如图4所示，本发明的若干个蜂桶1构成一组蜂桶组件，一组蜂桶组件网络连接对应一个LPWAN数据集中器7，LPWAN数据集中器7用于对数据进行转换与网络传输。若干个LPWAN数据集中器7通过路由器A10与LPWAN网络服务器8网络连接，LPWAN网络服务器8通过路由器B11与智能养蜂云平台服务器9网络连接。LPWAN数据集中器7网络传输包括GPRS或4G网络或5G网络或网线通信传输。供电模块61为蓄电池611或/和太阳能供电模组612。

本发明的存储器62内部具有数据加密模块，数据加密模块用于加密数据，LPWAN数据集中器7内部具有LORA通信模块，LORA通信模块用于加入网关ID并转发数据，LPWAN网络服务器8内部具有数据解密模块，数据解密模块用于解密数据。

如图3所示，本发明的展示模块91包括蜂桶数据展示模块911和分析结果展示模块912，蜂桶数据展示模块911用于展示蜂桶养蜂实时数据，分析结果展示模块912用户展示预警判断结果、统计分析结果。智能养蜂云平台服务器9根据各个蜂桶1的温度数据、湿度数据、重量数据、蜂桶位置信息进行分类、保存、转发、数据汇总分析、数据处理、数据展示操作(如图6～图8所示)，用户终端12访问智能养蜂云平台服务器9进行查看及有权限的修改、处理及发出控制命令(如图6～图8所示)。智能养蜂云平台服务器9还包括对各个用户终端12进行权限设置、分发用户账号、用户是否在线判断及信息交互通信。

如图2所示，本发明的智能托盘监测系统6还包括状态自检模块66，智能托盘监测系统6的托盘监测工作模式包括休眠模式、正常运行模式、自检模式，休眠模式下仅温度传感器631、湿度传感器632、压力传感器641、通信天线4打开。自检模式下温度传感器631、湿度传感器632、压力传感器641、通信天线4均自检作业。正常运行模式下，智能托盘监测系统6全部开启并正常工作。

本发明的智能托盘监测系统6还包括状态提示模块65，状态提示模块65用于显示智能托盘监测系统6的工作状态及托盘监测工作模式。状态提示模块65与显示屏5连接，显示屏5还显示显示智能托盘监测系统6的工作状态及托盘监测工作模式并上传至智能养蜂云平台服务器9中。

如图2所示，本发明的蜂桶1外侧设有灯光组件651，灯光组件651分别与状态提示模块65、供电模块61连接，灯光组件651用于灯光指示工作状态。蜂桶1的智能托盘监测系统6内部设有GPRS定位模块，GPRS定位模块用于定位出蜂桶1的位置信息。

本发明通过智能托盘监测系统6分别对蜂桶1内部温湿度进行采集监测，同时还通过压力传感器641称重蜂桶重量，然后实时对应存储于存储器62中，可以形成蜜蜂养殖的采集数据库，便于科学化蜜蜂养殖以及教学研究，减轻了蜂农管理和看护的劳动强度，提高了蜂蜜质量和收率，可以集中化、智能化、自动化、数据化、科学化地实现蜜蜂养殖管理，可以实现远程监测及远程交互作业。本发明蜂桶的智能托盘监测系统6通过无线通信与网关形成LPWAN网络，定期监测蜂桶的重量及温湿度变化情况，数据进行转换再通过加密，完成后通过无线信号发送到网关；网关对数据进行解析及数据增加、转换最终使数据能够再GPRS/4G/网线中传输，然后发送给LPWAN网络服务器8；LPWAN网络服务器8对数据进行初级的数据处理包括解密、分类、判断终端是否在线、网关是否在线，进行处理后会将数据转发给智能养蜂云平台服务器9；智能养蜂云平台服务器9在接收数据后进行分类、保存、转发、分析、删除、展示等一系列操作。

本发明智能养蜂监测分析管理系统报警方法如下：

A、蜂桶1的智能托盘监测系统6的托盘监测工作模式包括休眠模式、正常运行模式，智能托盘监测系统6的模式切换模块67实现托盘监测工作模式在休眠模式、正常运行模式之间切换。温湿度监测模块63控制温度传感器631实时监测蜂桶1内部温度数据并存储于存储器62中，温湿度监测模块63控制湿度传感器632实时监测蜂桶1内部湿度数据并存储于存储器62中，重量监测模块64控制压力传感器641实时监测蜂桶桶体的重量数据并存储于存储器62中。

在休眠模式下，蜂桶1的智能托盘监测系统6仅温度传感器631、湿度传感器632、压力传感器641打开。在正常运行模式下，智能托盘监测系统6全部开启并正常工作。

B、蜂桶周期性唤醒：蜂桶1的智能托盘监测系统6在未唤醒阶段，智能托盘监测系统6的托盘监测工作模式处于休眠模式。当蜂桶1的智能托盘监测系统6唤醒后，智能托盘监测系统6的模式切换模块67实现将智能托盘监测系统6的托盘监测工作模式从休眠模式切换至正常运行模式。通过智能托盘监测系统6或LPWAN网络服务器8或智能养蜂云平台服务器9或用户终端12设定蜂桶的周期性唤醒时间，周期性唤醒时间包括周期性唤醒时刻、唤醒时间间隔。

如图3所示，当蜂桶1的智能托盘监测系统6唤醒后，智能托盘监测系统6的模式切换模块67实现将智能托盘监测系统6的托盘监测工作模式从休眠模式切换至正常运行模式，智能托盘监测系统6的存储器62、温湿度监测模块63、重量监测模块64、显示屏5、通信天线4均打开并正常工作。

C、蜂桶1的智能托盘监测系统6设定或/和输入有蜂桶位置信息，存储器62通过温度数据、湿度数据、重量数据及蜂桶位置信息建立起养蜂实时数据，养蜂实时数据包括温度数据、湿度数据、重量数据及蜂桶位置信息，存储器62的数据加密模块对养蜂实时数据进行数据加密处理，通信天线4将加密后的养蜂实时数据加入网关ID后转发至LPWAN网络服务器8。LPWAN网络服务器8的数据解密模块将养蜂实时数据解密后网络传输至智能养蜂云平台服务器9，智能养蜂云平台服务器9内部具有数据分析模型模块、预警判断模块和历史数据库，历史数据库存储有养蜂历史数据及按时间排列的预期养蜂历史数据，数据分析模型模块根据历史数据库的养蜂历史数据、预期养蜂历史数据以及接收到的养蜂实时数据进行数据分析，然后结合预警判断模块做出预警判断。

C1、当智能养蜂云平台服务器9经过数据分析、预警判断得出养蜂实时数据不符合预期，则智能养蜂云平台服务器9向用户终端12传输养蜂实时数据及预警判断结果，用户终端12收到预警判断结果后响应报警信息。

C2、当智能养蜂云平台服务器9经过数据分析、预警判断得出养蜂实时数据符合预期，则智能养蜂云平台服务器9不传输预警判断结果。

D、用户终端12访问智能养蜂云平台服务器9查询养蜂实时数据及历史养蜂数据，用户终端12向智能养蜂云平台服务器9发出工作模式切换指令，工作模式切换指令包括切换至休眠模式、切换至正常运行模式，智能养蜂云平台服务器9向蜂桶1的智能托盘监测系统6下发工作模式切换指令，蜂桶1的智能托盘监测系统6响应工作模式切换指令，并通过模式切换模块67实现托盘监测工作模式之间的切换控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，其特征在于：包括蜂桶(1)、智能托盘(3)、LPWAN数据集中器(7)、LPWAN网络服务器(8)、智能养蜂云平台服务器(9)和用户终端(12)，所述蜂桶(1)包括蜂桶桶体(2)和智能托盘监测系统(6)，所述蜂桶桶体(2)底部安装有智能托盘(3)，所述智能托盘(3)上设有用于称重蜂桶桶体(2)的压力传感器(641)，所述蜂桶桶体(2)内部具有桶腔，所述蜂桶桶体(2)的桶腔内部设有温度传感器(631)和湿度传感器(632)，所述智能托盘监测系统(6)包括供电模块(61)、存储器(62)、温湿度监测模块(63)、重量监测模块(64)、模式切换模块(67)、显示屏(5)和通信天线(4)，所述供电模块(61)分别与压力传感器(641)、温度传感器(631)、湿度传感器(632)电连接，所述温湿度监测模块(63)分别与温度传感器(631)、湿度传感器(632)连接，所述重量监测模块(64)与压力传感器(641)连接，所述模式切换模块(67)用于实现托盘监测工作模式之间的切换控制，所述显示屏(5)、通信天线(4)分别设于智能托盘(3)上；所述蜂桶(1)的智能托盘监测系统(6)通过LPWAN数据集中器(7)与LPWAN网络服务器(8)网络交互连接，所述LPWAN网络服务器(8)与智能养蜂云平台服务器(9)网络交互连接，所述智能养蜂云平台服务器(9)与用户终端(12)网络交互连接；所述智能养蜂云平台服务器(9)包括展示模块(91)、蜂桶数据留存模块(92)、蜂桶异常报警模块(93)、数据分析模型处理模块(94)、多维度分析处理模块(95)和用户管理模块(97)。

2.按照权利要求1所述的基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，其特征在于：所述温湿度监测模块(63)用于控制温度传感器(631)与湿度传感器(632)开关及自检作业，所述温度传感器(631)用于实时监测蜂桶桶体(2)的桶腔内温度数据并存储于存储器(62)中，所述湿度传感器(632)用于实时监测蜂桶桶体(2)的桶腔内湿度数据并存储于存储器(62)中；所述重量监测模块(64)用于控制压力传感器(641)开关及自检作业，所述压力传感器(641)用于实时监测蜂桶桶体(2)的重量数据并存储于存储器(62)中；所述智能养蜂云平台服务器(9)还包括教学管理模块(96)，所述蜂桶桶体(2)的桶腔内部设有红外摄像头，所述蜂桶(1)的智能托盘监测系统(3)设定或/和输入有蜂桶位置信息，所述存储器(62)将温度数据、湿度数据、重量数据、摄像数据对应建立蜂桶数据库，所述存储器(62)还将蜂桶(1)的温度数据、湿度数据、重量数据、摄像数据及蜂桶位置信息同步经过网络上传至智能养蜂云平台服务器(9)中，温度数据、湿度数据、重量数据、摄像数据及蜂桶位置信息共同构成蜂桶养蜂实时数据，所述智能养蜂云平台服务器(9)与用户终端(12)网络通信交互，所述智能养蜂云平台服务器(9)下发对蜂桶(1)的智能托盘监测系统(3)的控制命令给对应蜂桶(1)的智能托盘监测系统(3)中；所述蜂桶数据留存模块(92)用于存储蜂桶养蜂实时数据，所述数据分析模型处理模块(94)包括数据分析模型模块、预警判断模块和历史数据库，所述历史数据库存储有养蜂历史数据及按时间排列的预期养蜂历史数据，所述数据分析模型模块用于根据历史数据库的养蜂历史数据、预期养蜂历史数据以及接收到的养蜂实时数据进行数据分析然后结合预警判断模块做出预警判断并传输至蜂桶异常报警模块(93)，所述蜂桶异常报警模块(93)向蜂桶(1)的智能托盘监测系统(3)、用户终端(12)分别发出预警判断结果；所述多维度分析处理模块(95)用于结合养蜂实时数据、养蜂历史数据进行数据统计分析并得到统计分析结果；所述用户管理模块(97)包括对接调试模块(971)、权限设定模块(972)、绑定管理模块(973)，所述对接调试模块(971)用于实现蜂桶(1)、用户终端(12)接入系统调试，所述绑定管理模块(973)用于实现蜂桶(1)、用户终端(12)接入绑定，接入绑定包括设备绑定、用户ID及信息绑定，所述权限设定模块(972)用于对用户终端(12)上的用户及智能养蜂云平台服务器(9)上的用户进行权限设定；所述展示模块(91)用于展示蜂桶养蜂实时数据、预警判断结果、统计分析结果，所述教学管理模块(96)用于教学展示，教学展示包括蜂桶养蜂实时数据、预警判断结果、统计分析结果、预期养蜂历史数据统计分析。

3.按照权利要求1或2所述的基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，其特征在于：若干个蜂桶(1)构成一组蜂桶组件，一组蜂桶组件网络连接对应一个LPWAN数据集中器(7)，所述LPWAN数据集中器(7)用于对数据进行转换与网络传输；若干个LPWAN数据集中器(7)通过路由器A(10)与LPWAN网络服务器(8)网络连接，所述LPWAN网络服务器(8)通过路由器B(11)与智能养蜂云平台服务器(9)网络连接。

4.按照权利要求3所述的基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，其特征在于：所述存储器(62)内部具有数据加密模块，所述数据加密模块用于加密数据，所述LPWAN数据集中器(7)内部具有LORA通信模块，所述LORA通信模块用于加入网关ID并转发数据，所述LPWAN网络服务器(8)内部具有数据解密模块，所述数据解密模块用于解密数据。

5.按照权利要求2所述的基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，其特征在于：所述展示模块(91)包括蜂桶数据展示模块(911)和分析结果展示模块(912)，所述蜂桶数据展示模块(911)用于展示蜂桶养蜂实时数据，所述分析结果展示模块(912)用户展示预警判断结果、统计分析结果；所述智能养蜂云平台服务器(9)根据各个蜂桶(1)的温度数据、湿度数据、重量数据、蜂桶位置信息进行分类、保存、转发、数据汇总分析、数据处理、数据展示操作，所述用户终端(12)访问智能养蜂云平台服务器(9)进行查看及有权限的修改、处理及发出控制命令；所述智能养蜂云平台服务器(9)还包括对各个用户终端(12)进行权限设置、分发用户账号、用户是否在线判断及信息交互通信。

6.按照权利要求1或2所述的基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，其特征在于：所述智能托盘监测系统(6)还包括状态自检模块(66)，所述智能托盘监测系统(6)的托盘监测工作模式包括休眠模式、正常运行模式、自检模式，所述休眠模式下仅温度传感器(631)、湿度传感器(632)、压力传感器(641)、通信天线(4)打开；所述自检模式下温度传感器(631)、湿度传感器(632)、压力传感器(641)、通信天线(4)均自检作业；所述正常运行模式下，智能托盘监测系统(6)全部开启并正常工作。

7.按照权利要求6所述的基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，其特征在于：所述智能托盘监测系统(6)还包括状态提示模块(65)，所述状态提示模块(65)用于显示智能托盘监测系统(6)的工作状态及托盘监测工作模式；所述状态提示模块(65)与显示屏(5)连接，所述显示屏(5)还显示显示智能托盘监测系统(6)的工作状态及托盘监测工作模式并上传至智能养蜂云平台服务器(9)中。

8.按照权利要求7所述的基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，其特征在于：所述蜂桶(1)外侧设有灯光组件(651)，所述灯光组件(651)分别与状态提示模块(65)、供电模块(61)连接，所述灯光组件(651)用于灯光指示工作状态。

9.按照权利要求1或2所述的基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，其特征在于：所述LPWAN数据集中器(7)网络传输包括GPRS或4G网络或5G网络或网线通信传输；所述供电模块(61)为蓄电池(611)或/和太阳能供电模组(612)。

10.按照权利要求2所述的基于物联网的智能养蜂监测分析管理系统，其特征在于：所述蜂桶(1)的智能托盘监测系统(6)内部设有GPRS定位模块，所述GPRS定位模块用于定位出蜂桶(1)的位置信息。

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