[發(fā)明專(zhuān)利]一種蜜蜂養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)方法與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810983729.3
• 申請(qǐng)日: 2018-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109145032B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李定順
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京奧金達(dá)農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F16/2458
• 分類(lèi)號(hào): G06F16/2458;G06T5/00;G06T7/13;G06T7/136;G06Q50/02;A01K67/033;G01D21/02
• 代理公司: 北京維正專(zhuān)利代理有限公司 11508
• 代理人: 侯巍巍

1.一種蜜蜂養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，對(duì)目標(biāo)蜂場(chǎng)的各蜂箱的蜂箱環(huán)境、蜂蜜產(chǎn)量、蜂箱內(nèi)蜂群圖像和蜂群聲音強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；

S2，對(duì)蜂箱環(huán)境歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，設(shè)置蜂箱環(huán)境參數(shù)閾值，判斷實(shí)時(shí)采集的蜂箱環(huán)境參數(shù)值是否在預(yù)設(shè)的報(bào)警閾值內(nèi)；

S3，對(duì)蜂蜜產(chǎn)量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，設(shè)置未取蜜時(shí)間報(bào)警閾值，根據(jù)實(shí)時(shí)采集的蜂蜜產(chǎn)量參數(shù)值計(jì)算蜂蜜產(chǎn)量變化率，并根據(jù)蜂蜜產(chǎn)量變化率進(jìn)行未取蜜時(shí)間的計(jì)時(shí)，判斷未取蜜時(shí)間是否在未取蜜時(shí)間報(bào)警閾值內(nèi)；

S4，對(duì)蜂箱內(nèi)蜂群圖像和蜂群聲音強(qiáng)度的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，設(shè)置蜜蜂活躍度報(bào)警閾值，根據(jù)實(shí)時(shí)采集的蜂箱內(nèi)蜂群圖像和蜂群聲音強(qiáng)度參數(shù)值計(jì)算蜜蜂活躍度，判斷該蜜蜂活躍度是否在蜜蜂活躍度報(bào)警閾值內(nèi)；

S5，統(tǒng)計(jì)有異常的蜂箱環(huán)境參數(shù)值、未取蜜時(shí)間、蜜蜂活躍度，并向終端發(fā)送人工干預(yù)提示信息；

蜂箱環(huán)境參數(shù)包括：蜂箱內(nèi)溫度參數(shù)、蜂箱內(nèi)濕度參數(shù)、蜂箱內(nèi)光照強(qiáng)度參數(shù)、蜂箱內(nèi)二氧化碳濃度參數(shù)、蜂箱內(nèi)粉塵濃度參數(shù)；

蜂蜜產(chǎn)量參數(shù)包括：在不同時(shí)刻的蜂蜜產(chǎn)量、兩相鄰時(shí)刻的時(shí)間間隔；

蜂箱環(huán)境參數(shù)還包括：蜂箱狀態(tài)參數(shù)，該蜂箱狀態(tài)參數(shù)包括蜂箱是在運(yùn)輸中和蜂箱在固定位置，

其中，根據(jù)移動(dòng)/振動(dòng)的時(shí)間強(qiáng)度判斷蜂箱是在運(yùn)輸中還是在固定位置，移動(dòng)/振動(dòng)的時(shí)間強(qiáng)度的計(jì)算公式如下：

其中，S為移動(dòng)/振動(dòng)的時(shí)間強(qiáng)度，v為振動(dòng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，a為加速度數(shù)據(jù)，θ(·)為加權(quán)函數(shù)，表示在t-T₀到t的時(shí)間段內(nèi)求和，t為當(dāng)前時(shí)間，T₀為強(qiáng)度判斷時(shí)間窗口，

若蜂箱是在運(yùn)輸中，則蜂箱采用運(yùn)輸閾值模式；若蜂箱是在固定位置，則蜂箱采用正常生產(chǎn)閾值模式；

在步驟S3根據(jù)實(shí)時(shí)采集的蜂蜜產(chǎn)量參數(shù)值計(jì)算蜂蜜產(chǎn)量變化率中，蜂蜜產(chǎn)量變化率的計(jì)算公式如下：

其中，d_h為蜂蜜產(chǎn)量變化率，t-Δt為前一時(shí)刻，M(t-Δt)為t-Δt時(shí)刻的蜂箱箱體重量，Δt為兩次重量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)間的時(shí)間差，t為t-Δt的后一時(shí)刻，M(t)為t時(shí)刻的蜂箱箱體重量，若d_h為正，則表示蜜蜂正在采蜜并生產(chǎn)水蜜；若d_h為負(fù)，則表示蜜蜂正在將水蜜轉(zhuǎn)化為成熟蜜，

從d_h出現(xiàn)負(fù)值起開(kāi)始計(jì)時(shí)，若預(yù)定天數(shù)后生產(chǎn)人員仍未進(jìn)行取蜜操作，則提示人工干預(yù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜜蜂養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，還包括：在人工干預(yù)打開(kāi)蜂箱時(shí)，識(shí)讀開(kāi)箱人員的身份卡信息，若為無(wú)權(quán)限人員則關(guān)閉開(kāi)箱使能，無(wú)法開(kāi)箱；若為權(quán)限人員，則打開(kāi)開(kāi)箱使能，允許開(kāi)箱。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜜蜂養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，在步驟S4根據(jù)實(shí)時(shí)采集的蜂箱內(nèi)蜂群圖像和蜂群聲音強(qiáng)度參數(shù)值計(jì)算蜜蜂活躍度，具體實(shí)現(xiàn)如下：

計(jì)算蜂箱內(nèi)蜂群圖像單位面積內(nèi)的蜜蜂數(shù)量；

計(jì)算蜂箱內(nèi)蜂群聲音強(qiáng)度參數(shù)值之和；

通過(guò)蜂箱內(nèi)蜂群聲音強(qiáng)度參數(shù)值之和與蜂箱內(nèi)蜂群圖像單位面積內(nèi)的蜜蜂數(shù)量計(jì)算蜂群的活躍比；

若該蜂群的活躍比不在活躍比閾值范圍內(nèi)，則提示人工干預(yù)；

并計(jì)算蜂箱內(nèi)的總噪聲，若蜂箱內(nèi)的總噪聲超過(guò)預(yù)設(shè)的噪聲閾值，則提示人工干預(yù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜜蜂養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，在步驟S5中統(tǒng)計(jì)有異常的蜂箱環(huán)境參數(shù)值、未取蜜時(shí)間、蜜蜂活躍度，具體實(shí)現(xiàn)如下：

建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歸一化矩陣：

獲取目標(biāo)蜂場(chǎng)的各蜂箱的蜂箱環(huán)境、蜂蜜產(chǎn)量、蜂箱內(nèi)蜂群圖像和蜂群聲音強(qiáng)度參數(shù)，將屬于單一蜂箱的蜂箱環(huán)境、蜂蜜產(chǎn)量、蜂箱內(nèi)蜂群圖像和蜂群聲音強(qiáng)度參數(shù)中每種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)形成單個(gè)列向量，將目標(biāo)蜂場(chǎng)的各蜂箱列向量按照蜂箱間實(shí)際距離大小組合為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)矩陣，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)矩陣中的各數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，生成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歸一化矩陣；

建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歸一化訓(xùn)練集：

將蜂箱環(huán)境、蜂蜜產(chǎn)量、蜂箱內(nèi)蜂群圖像和蜂群聲音強(qiáng)度參數(shù)中每種數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集，針對(duì)每種數(shù)據(jù)進(jìn)行分段標(biāo)記，并針對(duì)每種數(shù)據(jù)的類(lèi)別進(jìn)行分類(lèi)訓(xùn)練；

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歸一化矩陣分析：

將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歸一化矩陣導(dǎo)入監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歸一化訓(xùn)練集中，獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)標(biāo)記矩陣，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)標(biāo)記矩陣判斷是否需要人工干預(yù)。