本發明涉及蜂箱設備，具體而言，涉及一種蜂箱微環境調控設備及蜂箱。

背景技術：

1、熊蜂作為重要的授粉昆蟲，具有個體大、采集力強、訪花種類多、不易撞棚等優點，而相比于蜜蜂，社會性不如蜜蜂那樣嚴謹和規律，蜜蜂群內有復雜的社會性分工，且具有積極調節蜂群內溫濕度的生物習性，當外界溫度過高時，蜜蜂能通過采水蒸發散熱或結團加熱確保蜂群微環境穩定，熊蜂社會性不如蜜蜂，群內無結團行為，蜂群溫度過高時常出現部分個體出巢后鉆進泥土中或者飛到通風口達到降溫的目的，蜂群無有效散熱的方法，因此，對熊蜂蜂箱的微環境調節則至關重要。

2、然而，在現有的設施棚室中，使用機械式濕度計與水銀溫度計來監測棚室大環境的溫濕度。對于授粉熊蜂，目前沒有單獨調節設施授粉熊蜂群內微環境溫濕度的裝置，且頻繁開箱會降低熊蜂授粉效果。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明實施例的目的在于，提供一種蜂箱微環境調控設備及蜂箱以至少部分地改善上述問題。

2、為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

3、第一方面，本發明實施例提供了一種蜂箱微環境調控設備，包括數據監測模塊、控制模塊以及環境調控模塊；所述控制模塊分別與所述數據監測模塊和所述環境調控模塊連接；

4、所述數據監測模塊用于監測采集目標蜂箱內的環境數據，并傳輸至所述控制模塊；

5、所述控制模塊用于接收所述環境數據，并根據所述環境數據以及預設環境調控策略，生成調節指令，將所述調節指令發送至所述環境調控模塊；

6、所述環境調控模塊用于接收所述調節指令，并根據所述調節指令對所述目標蜂箱的微環境進行調控。

7、可選地，所述數據監測模塊包括溫濕度傳感器、co2濃度傳感器以及加速度傳感器；

8、所述溫濕度傳感器用于按預設頻率采集所述目標蜂箱內的溫濕度數據；

9、所述co2濃度傳感器用于按所述預設頻率采集所述目標蜂箱內的co2濃度數據；

10、所述加速度傳感器用于按所述預設頻率采集蜂群振動的加速度數據以及所述目標蜂箱的偏移角度。

11、可選地，所述控制模塊還用于：

12、同時獲取所述溫濕度數據、所述co2濃度數據、所述加速度數據以及所述偏移角度；

13、將所述加速度數據通過傅里葉變換轉化為蜂群振動頻率，使用lstm機器學習模型對所述溫濕度數據進行時間序列擬合并與溫濕度閾值進行比對，得到溫度差值以及濕度差值；

14、當所述co2濃度數據超過第一閾值且所述溫度差值超過第二閾值時，判定蜂群的群勢擁擠，并向云服務器發送警告；

15、當所述溫度差值超過所述第二閾值的時長超過第一預設時長，判定蜂群過熱，并向云服務器發送警告；

16、當所述蜂群振動頻率不在預設范圍內、所述溫度差值超過第二閾值且所述偏移角度大于第三閾值時，判定蜂群受到外界環境刺激，并向云服務器發送警告；

17、當第二預設時長內未檢測到所述蜂群振動頻率/或所述co2濃度數據超過第四閾值且未監測到所述溫濕度數據正常波動，則判定蜂群崩潰，并向云服務器發送警告。

18、可選地，所述環境調控模塊包括風扇以及加熱鰭片；所述加熱鰭片與所述目標蜂箱上蓋連接一面設置多個強磁鐵；所述多個強磁鐵與所述目標蜂箱上蓋的多個強磁鐵將所述環境調控模塊固定在所述目標蜂箱上蓋；

19、所述風扇用于根據所述調節指令，控制自身轉速，調節所述目標蜂箱內的空氣流動速度；

20、所述加熱鰭片用于根據所述調節指令，控制自身的功率，調節所述目標蜂箱內的溫度。

21、可選地，所述控制模塊用于通過以下方式接收所述環境數據，并根據所述環境數據以及預設環境調控策略，生成調節指令：

22、判斷所述目標蜂箱的溫度是否高于第一預設溫度；

23、若是，啟動所述風扇并將所述風扇的轉速逐漸增加至第一預設轉速，并維持第三預設時長后關閉所述風扇；若在所述第三預設時長內，所述目標蜂箱的溫度處于預設正常溫度區間，則立即關閉所述風扇；若在所述第三預設時長之后，所述目標蜂箱的溫度依然高于第一預設溫度，則再次啟動所述風扇直至所述目標蜂箱的溫度處于所述預設正常溫度區間；

24、若否，判斷所述目標蜂箱的溫度是否低于第二預設溫度；

25、若是，啟動所述加熱鰭片，將所述加熱鰭片加熱到第三預設溫度，并啟動所述風扇恒定第二預設轉速，直至所述目標蜂箱的溫度處于預設正常溫度區間，關閉風扇，并將所述加熱鰭片溫度調到所述預設正常溫度區間的中間值持續第四預設時長后關閉；

26、若否，判斷所述co2濃度數據是否大于預設co2濃度；

27、若是，啟動所述風扇，并控制所述風扇的轉速為脈沖式，直至所述co2濃度數據處于預設正常co2濃度區間。

28、可選地，所述加熱鰭片包括多個平行排列的金屬板以及鏤空部。

29、可選地，所述溫濕度傳感器的數量為八個；其中，四個所述溫濕度傳感器分別設置于所述目標蜂箱的四個頂角附近的側壁，兩個所述溫濕度傳感器分別設置于所述目標蜂箱的前后箱壁的中心，兩個所述溫濕度傳感器設置于靠近所述目標蜂箱的蜂巢的一個側壁且靠近所述目標蜂箱的箱底。

30、可選地，所述co2濃度傳感器設置于一根固定在所述目標蜂箱的箱底的支撐柱上，且位于所述目標蜂箱的蜂巢的上方。

31、可選地，所述加速度傳感器設置于所述目標蜂箱的一個底角處。

32、第二方面，本發明實施例提供了一種蜂箱，包括如上任一項所述的蜂箱微環境調控設備。

33、本發明實施例提供的一種蜂箱微環境調控設備及蜂箱，通過在蜂箱內安裝的監測模塊對環境數據進行檢測，控制模塊根據環境數據進行分析處理，對環境調控模塊進行調節，進而對蜂箱內的微環境進行調控。

34、進一步地，通過控制模塊對co2濃度數據、加速度數據以及偏移角度的分析，可以分析出蜂群目前的狀態；通過溫濕度傳感器的設置，可以很精準的采集蜂箱內的溫濕度數據，通過在蜂巢上方處布置co2濃度傳感器，在保證準確監測蜂群co2濃度數據的同時，合理避開巢門附近的空氣流動，環境調控模塊采用5點強磁鐵與蜂箱上蓋相連，易于維護和拆裝，加熱鰭片采用多條平行金屬板結構設計，金屬板之間形成鏤空部，利于空氣流動，加熱時直接作為發熱電阻，通過調整輸出到金屬鰭片的功率控制溫度。該蜂箱微環境調控設備可以精準的調節蜂箱的微環境，并且能及時判斷出蜂群的狀態并預警。

35、為使本申請的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

技術特征：

1.一種蜂箱微環境調控設備，其特征在于，包括數據監測模塊、控制模塊以及環境調控模塊；所述控制模塊分別與所述數據監測模塊和所述環境調控模塊連接；

2.根據權利要求1所述的蜂箱微環境調控設備，其特征在于，所述數據監測模塊包括溫濕度傳感器、co2濃度傳感器以及加速度傳感器；

3.根據權利要求2所述的蜂箱微環境調控設備，其特征在于，所述控制模塊還用于：

4.根據權利要求3所述的蜂箱微環境調控設備，其特征在于，所述環境調控模塊包括風扇以及加熱鰭片；所述加熱鰭片與所述目標蜂箱上蓋連接一面設置多個強磁鐵；所述多個強磁鐵與所述目標蜂箱上蓋的多個強磁鐵將所述環境調控模塊固定在所述目標蜂箱上蓋；

5.根據權利要求4所述的蜂箱微環境調控設備，其特征在于，所述控制模塊用于通過以下方式接收所述環境數據，并根據所述環境數據以及預設環境調控策略，生成調節指令：

6.根據權利要求4所述的蜂箱微環境調控設備，其特征在于，所述加熱鰭片包括多個平行排列的金屬板以及鏤空部。

7.根據權利要求2所述的蜂箱微環境調控設備，其特征在于，所述溫濕度傳感器的數量為八個；其中，四個所述溫濕度傳感器分別設置于所述目標蜂箱的四個頂角附近的側壁，兩個所述溫濕度傳感器分別設置于所述目標蜂箱的前后箱壁的中心，兩個所述溫濕度傳感器設置于靠近所述目標蜂箱的蜂巢的一個側壁且靠近所述目標蜂箱的箱底。

8.根據權利要求2所述的蜂箱微環境調控設備，其特征在于，所述co2濃度傳感器設置于一根固定在所述目標蜂箱的箱底的支撐柱上，且位于所述目標蜂箱的蜂巢的上方。

9.根據權利要求2所述的蜂箱微環境調控設備，其特征在于，所述加速度傳感器設置于所述目標蜂箱的一個底角處。

10.一種蜂箱，其特征在于，包括如權利要求1至9任一項所述的蜂箱微環境調控設備。

技術總結
本發明的實施例提供了一種蜂箱微環境調控設備及蜂箱，涉及蜂箱設備技術領域。該蜂箱微環境調控設備包括數據監測模塊、控制模塊以及環境調控模塊，控制模塊分別與數據監測模塊和環境調控模塊連接，數據監測模塊用于監測采集目標蜂箱內的環境數據，并傳輸至控制模塊；控制模塊用于接收環境數據，并根據環境數據以及預設環境調控策略，生成調節指令，將調節指令發送至環境調控模塊；環境調控模塊用于接收調節指令，并根據調節指令對目標蜂箱的微環境進行調控。通過該蜂箱微環境調控設備可以直接對蜂箱內的微環境進行檢測及調控。

技術研發人員：吳家旭,杜亞麗,徐凱,何金明,蔣海賓,劉玉玲,牛慶生,王志
受保護的技術使用者：吉林省養蜂科學研究所（吉林省蜂產品質量管理監督站、吉林省蜜蜂遺傳資源基因保護中心）
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28