北方林区蜂场环境信息实时监测仪制造技术

北方林区蜂场环境信息实时监测仪，它涉及一种环境信息监测仪。本实用新型专利技术的目的是为了解决现有技术中的环境监测仪器不能全面精确的监测北方蜂场的所有环境因子，造成北方蜂场的成本高但产量低的问题。本实用新型专利技术的传感器单元包括温湿度传感器、光照度传感器、气压传感器、风速传感器和风向传感器，供电单元为双冗余供电单元，温湿度传感器通过数字通道连接主控制器，光照度传感器、气压传感器、风速传感器和风向传感器通过模拟通道连接主控制器，供电单元通过电源控制器连接主控制器，GSM单元、GPS单元和人机交互单元均连接主控制器。本实用新型专利技术能够全面监测蜂场所在的环境因素的各项数值，并且测量精确度高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种环境信息监测仪，具体涉及北方林区蜂场环境信息实时监测仪，属于蜂场环境监测

技术介绍
蜜蜂养殖过程中，无论是蜜蜂的生产繁殖还是蜂蜜、花粉、蜂胶、蜂王浆等原材料的采集，都会受到蜂场环境变化的影响。尤其在蜜蜂的采蜜期、繁殖期以及蜂子的生长期，光照度、温湿度、通风性等环境因素极其微小的变化都会引起蜜蜂的不同反应，甚至导致蜂群发病率增高、幼蜂羽化不完全等严重后果。而蜜蜂的趋光性和对温度的敏感性更增加了蜜蜂生产和养殖过程中对环境的依赖，因此需要借助先进的电子技术对蜂场环境进行实时的监测，以便蜂农根据环境信息及时改善和调整蜂场环境，提高蜂蜜产量。中国北部林区的气候寒冷、地势险要、环境复杂，蜂场专用环境监测仪的开发难度大，尤其对精确性、稳定性、抗寒性等要求非常高。北方林区独特的气候特点使蜜蜂采蜜和生产繁殖时间减少，蜂蜜原材料产量降低，如何在现有生产条件下减低成品提高产量成为林区养蜂产业的重要问题。为了及时根据环境变化调整蜂场基础环境，林区蜂场专用环境监测仪的研发和使用就显得尤为重要。然而，现有技术中的环境监测仪器不能全面精确的监测北方蜂场的所有环境因子，造成北方蜂场的成本高但产量低。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中的环境监测仪器不能全面精确的监测北方蜂场的所有环境因子，造成北方蜂场的成本高但产量低的问题。本技术的技术方案是：北方林区蜂场环境信息实时监测仪，包括主控制器、传感器单元、数字通道、模拟通道、GSM单元、GPS单元、人机交互单元、电源控制器和供电单元，所述传感器单元包括温湿度传感器、光照度传感器、气压传感器、风速传感器和风向传感器，所述供电单元为双冗余供电单元，所述温湿度传感器通过数字通道连接主控制器，光照度传感器、气压传感器、风速传感器和风向传感器通过模拟通道连接主控制器，供电单元通过电源控制器连接主控制器，GSM单元、GPS单元和人机交互单元均连接主控制器。所述北方林区蜂场环境信息实时监测仪包括支架、主控制箱和伴热带，主控制箱安装在支架上，所述主控制器、数字通道、模拟通道、电源控制器和伴热带均置于主控制箱箱体内，伴热带均匀排布在主控制箱箱体的内壁上，所述伴热带的首尾两端连接电源控制器，为了设备的耐高寒抗低温性能，北方林区蜂场环境基础信息实时监测仪在设备箱内增加了伴热带，避免了液晶屏、蓄电池等对温度敏感的器件在低温条件性能下降甚至损坏停止工作等情况发生。蜂场环境监测仪在-35℃的条件下也能正常工作，抗低温效果非常好。所述温湿度传感器为数字接口型传感器，光照度传感器、气压传感器、风速传感器和风向传感器均为电流输出型传感器，设备使用的所有传感器均采用4-20mA的电流输出。传统的0-5V电压输出型传感器在远距离传输或电网干扰较大的场合使用受限，线路损耗严重，校准困难，精度不够高，有时输出直流电压中叠加交流成分，使单片机产生错误，严重时会损坏设备。而采用4-20mA电流输出型传感器则有效的避免了这些情况。电流输出型信号的抗干扰能力强，数据精确度高，且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不会影响精度，可以进行远距离数据传输。另外，采取电流输出型传感器可以实现两线制传输，当测试点与控制器距离较远时，极大的降低了生产成本。所述大气压力传感器和光照度传感器安装在主控制箱箱体的外壁上，风向传感器和风速传感器安装在支架顶端。所述供电单元包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池和市电插口，太阳能电池板通过太阳能控制器连接蓄电池，蓄电池的输出端和市电插口的输出端均与电源控制器建立连接，考虑到林区内可能出现的供电困难等情况，北方林区蜂场环境基础信息实时监测仪采用双电源供电模式，包括市电220V交流电和太阳能供电。设备通常安装地点靠近居民区，可以直接连接和使用220V交流电源；而当蜂场远离居民住宅时，则需要依靠太能能供电系统提供设备运行所需电量。在日照充足的情况下系统主要通过太阳能供电，在光照条件较差且蓄电池电量不足时采用220V家用交流电，两种供电方式互为替补的供电方式不仅有效保证了监测仪的用电需求。所述电源控制器包括依次串联的滤波电路、直流斩波器、稳压器、整流电路和电压调节器，所述滤波电路的输入端为电源控制器的输入端，电压调节器的输出端为电源控制器的输出端。北方林区蜂场环境信息实时监测仪包括RS232串口电路，RS232串口电路包括第一收发器芯片和第二收发器芯片，所述GPS单元和GSM单元分别通过第一收发器芯片与主控制器建立连接，第二收发器芯片为备用芯片。所述人机交互单元包括液晶显示屏、输入按键、LED报警灯和蜂鸣器，所述显示屏通过显示屏串口连接主控制器，输入按键和LED报警灯通过RS232串口连接主控制器，所述蜂鸣器与主控制器连接。所述GPS单元包括GPS芯片和天线，所述天线通过GPS芯片连接第一收发器芯片，所述GPS天线安装在主控制箱箱体的外壁上。所述GSM单元包括GSM芯片和GPRS天线，所述GSM芯片通过第一收发器芯片连接主控制器，主控制器连接连接GPRS天线，所述GPRS天线安装在主控箱箱体的外壁上。所述数值通道和模拟通道构成数据采集电路，所述模拟通道包括依次串联的ADC电路、接口电路和碟片磁珠电路，ADC电路的输入端为模拟通道的输入端，碟片磁珠电路的输出端连接主控制器。所述数字通道包括串联的接口电路和碟片磁珠电路，所述接口电路为数字电路的输入端，碟片磁珠电路的输出端连接主控制器。本技术与现有技术相比具有以下效果：本技术能够全面监测蜂场所在的环境因素的各项数值，并且测量结果精确度高；蜜蜂养殖人员根据监测仪实时显示的数据调节蜂箱的位置、朝向、温湿度、通风性能等因素，改良蜜蜂的生长环境，缩短蜜蜂的繁殖周期和生产周期，降低环境突变造成的蜜蜂死亡率，从而优化蜜蜂养殖过程，提高生产的蜂蜜质量。设备监测到的实时环境数据会通过GPRS网络上传至专用服务器，管理人员可以根据数据统计和处理结果，适当调整蜂蜜收购时间、原材料库存管理以及生产和运输管理等。基础数据和统计数据还可以作为蜂场所在地区的环境和气候参数为其他领域的科研人员使用。本技术抗寒能力强，在-35℃的低温条件下能保证正常工作；防水防霜防腐蚀和防老化性能优越，使用寿命长达3-5年，尤其适合北方林区高寒、低湿、冬夏环境差异大等恶劣监控环境。附图说明图1，本技术的结构框图；图2，本技术的外部结构示意图；图3，本技术主控制箱的结构示意图；...

【技术保护点】
北方林区蜂场环境信息实时监测仪，包括主控制器、传感器单元、数字通道、模拟通道、GSM单元、GPS单元、人机交互单元、电源控制器和供电单元，其特征在于：所述传感器单元包括温湿度传感器、光照度传感器、气压传感器、风速传感器和风向传感器，所述供电单元为双冗余供电单元，所述温湿度传感器通过数字通道连接主控制器，光照度传感器、气压传感器、风速传感器和风向传感器通过模拟通道连接主控制器，供电单元通过电源控制器连接主控制器，GSM单元、GPS单元和人机交互单元均连接主控制器。

【技术特征摘要】
1.北方林区蜂场环境信息实时监测仪，包括主控制器、传感器单元、数字通道、模拟
通道、GSM单元、GPS单元、人机交互单元、电源控制器和供电单元，其特征在于：所述
传感器单元包括温湿度传感器、光照度传感器、气压传感器、风速传感器和风向传感器，
所述供电单元为双冗余供电单元，所述温湿度传感器通过数字通道连接主控制器，光照度
传感器、气压传感器、风速传感器和风向传感器通过模拟通道连接主控制器，供电单元通
过电源控制器连接主控制器，GSM单元、GPS单元和人机交互单元均连接主控制器。
2.根据权利要求1所述北方林区蜂场环境信息实时监测仪，其特征在于：所述北方林
区蜂场环境信息实时监测仪包括支架、主控制箱和伴热带，主控制箱安装在支架上，所述
主控制器、数字通道、模拟通道、电源控制器和伴热带均置于主控制箱箱体内，伴热带均
匀排布在主控制箱箱体的内壁上，所述伴热带的首尾两端连接电源控制器。
3.根据权利要求2所述北方林区蜂场环境信息实时监测仪，其特征在于：所述温湿度
传感器为数字接口型传感器，所述光照度传感器、气压传感器、风速传感器和风向传感器
均为电流输出型传感器。
4.根据权利要求1所述北方林区蜂场环境信息实时监测仪，其特征在于：所述供电单
元包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池和市电插口，太阳能电池板通过太阳能控制
器连接蓄电池，蓄电池的输出端和市电插口的输出端均与电源控制器建立连接。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛喜东，张鑫炎，黄清文，赵邵松，
申请(专利权)人：黑龙江省森林工程与环境研究所，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23