【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及蜜蜂养殖，尤其是涉及基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统及方法。
技术介绍
1、中蜂，全称中华蜜蜂(apis cerana)，是一种分布广泛于东亚和东南亚地区的本土蜂种。相比于西方蜜蜂(apis mellifera)，中蜂具有更强的抗病性和适应性，特别是在复杂的地形和气候条件下表现尤为出色。中蜂蜂巢蜜是由中蜂在蜂巢中自然酿造而成的蜜蜂产品，不同于一般的蜂蜜，中蜂蜂巢蜜包括蜜蜂酿造的蜂蜜和密封蜂巢的蜡盖。中蜂蜂巢蜜不仅含有蜂蜜，还富含花粉、蜂胶和蜜蜂分泌的各种活性物质，因此具有更高的营养价值和药用价值。
2、波美度(baumédegree)是衡量蜂蜜质量的重要指标之一，表示液体的浓度，特别是溶解固体的含量。在蜂蜜的检测中，波美度通常用于反映蜂蜜的含水量，含水量越低，波美度越高，蜂蜜的质量也越好。中蜂蜂巢蜜波美度的检测是确保蜂蜜质量和市场价值的关键步骤。波美度越高，说明蜂蜜越浓稠，越耐储存，不容易发酵变质。因此，检测波美度对于控制蜂蜜品质、提高产品质量、保障消费者健康至关重要。
3、现有技术中，中蜂蜂巢蜜的波美度检测主要依赖于折光计、密度计或微波传感器等设备。折光计通过测量光线在蜂蜜中的折射率来间接计算波美度，而密度计则通过测量蜂蜜的密度来推算波美度。传统的折光计和密度计测量方法需要取样，且操作过程复杂，容易受到外部因素的干扰，如温度、杂质等。这些方法通常需要在实验室环境下进行，难以实现实时在线检测，无法及时反馈蜂蜜的质量变化。此外，这些方法测量精度有限，尤其在蜂巢蜜复杂的多组分环境中，可
4、现有波美度检测数据的处理也存在挑战。传统方法往往依赖于手工记录和分析，数据管理效率低下，容易出现遗漏或错误。此外，单一的波美度数据无法全面反映蜂巢蜜的质量状况。由于波美度在蜂巢内可能存在空间和时间上的差异，仅通过单次或单点测量难以提供准确的蜂蜜质量评估。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统及方法。
2、第一方面，本专利技术提供了基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，该系统包括：车间监控模块、波美度检测模块、波美度分析模块、蜂巢蜜评估模块、数据可视化模块及存储管理模块；
3、其中，车间监控模块，用于实时监测与调控蜂巢蜜成熟车间内的温湿度数据，并记录各个蜂巢框的出入库时间与存放位置；
4、波美度检测模块，用于将蜂巢框划分多个检测区域，基于微波技术，检测各个检测区域内蜂巢蜜的含水量，并匹配蜂巢蜜对应的波美度；
5、波美度分析模块，用于根据蜂巢蜜在各个检测区域的波美度，分析蜂巢蜜的所有位置的波美度分布，并预测波美度变化趋势；
6、蜂巢蜜评估模块，用于基于蜂巢蜜的波美度分析结果，评估该蜂巢蜜的蜂蜜等级，并预测蜂巢蜜的取蜜时间；
7、数据可视化模块，用于将分析结果与评估结果生成可视化图表展示，并生成每个蜂巢框内对应蜂巢蜜的质量报告；
8、存储管理模块，用于存储蜂巢蜜波美度分析过程中的实时数据。
9、进一步的，波美度检测模块包括：区域设定子模块、微波测量子模块、信号处理子模块及波美度匹配子模块；
10、其中，区域设定子模块，用于根据蜂巢框的尺寸规格，划分多个检测区域，并在每个检测区域中选取检测点，作为微波检测的测量点；
11、微波测量子模块，用于通过发射微波对蜂巢框中的各个检测点进行检测，再获取检测后的微波信号，转换为稳定的电信号；
12、信号处理子模块，用于基于电信号值建立蜂巢蜜含水量检测模型，通过信号数据的处理与转换后，输出每个检测点的含水量；
13、波美度匹配子模块，用于根据行业标准的含水量-波美度关系表，将蜂巢蜜中各个检测点的含水量匹配至相应的波美度。
14、进一步的，微波测量子模块包括：微波信号源、隔离器、信号接收器、信号校正器、a/d转换单元及核心控制器；
15、其中，微波信号源，用于输出预设频率的电磁波；
16、隔离器，用于防止负载反射信号对发射的电磁波信号产生干扰；
17、信号接收器，用于接收经过反射、透射及共振的电磁波；
18、信号校正器，用于接收电磁波产生的微波信号，并进行补偿校正；
19、a/d转换单元，用于将微波信号转换为电信号；
20、核心控制器，用于控制数据采集、数据通信及数据存储。
21、进一步的，含水量检测模型的表达式为：
22、h＝au+b
23、式中，h表示含水量；a表示电信号的取值系数；u表示电信号；b表示统计系数。
24、进一步的，波美度分析模块包括：输入整合子模块、时空建模子模块、时间序列子模块、空间分布子模块及趋势预测子模块；
25、其中，输入整合子模块，用于获取每个蜂巢框中所有检测点的波美度，并按照该蜂巢框的个体编号进行整合，形成蜂巢蜜数据集；
26、时空建模子模块，用于根据检测区域与检测点的空间关系，建立蜂巢框的三维模型，并标定各检测点的位置信息与波美度数值；
27、时间序列子模块，用于获取蜂巢蜜在同一个检测点经过多次检测的波美度，建立原始时间序列，并通过自适应噪声完备集合经验模态分解进行时序分解，分析蜂巢蜜波美度的时间分布；
28、空间分布子模块，用于根据蜂巢蜜在不同检测点的波美度，建立空间分布模型，分析蜂巢蜜中各检测区域波美度的空间分布；
29、趋势预测子模块，用于基于蜂巢框内各检测区域波美度的时空分布，预测未来时刻蜂巢蜜的波美度趋势。
30、进一步的，获取蜂巢蜜在同一个检测点经过多次检测的波美度，建立原始时间序列，并通过自适应噪声完备集合经验模态分解进行时序分解，分析蜂巢蜜波美度的时间分布包括：
31、在原始时间序列中加入n次具有标准正态分布的白噪声序列，形成n个新的波美度序列；
32、分别对每个波美度序列进行经验模态分解，计算所有第一个固有模态函数分量的平均值，得到自适应噪声完备集合经验模态分解的第一个自适应模态分量与第一个残余分量；
33、在残余分量中加入n次具有标准正态分布的白噪声序列，构建n个新的分量序列，并对每个新的分量序列进行经验模态分解，再计算所有第一个固有模态函数分量的平均值，得到第二个自适应模态分量；
34、依次计算自适应噪声完备集合经验模态分解的其余的残余分量与自适应模态分量，直至得到的残余分量极值点个数达到设定阈值，停止经验模态分解，得到原始时间序列的时间分布。
35、进一步的，空间分布子模块包括：数据处理单元、模型构建单元、参数优化单元及分布展示单元；
36、其中，数据处理单元，用于将检测点的空间坐标与波美度数据进行归一化处理，建立数据集，并划分为训练集、测试集与验证集；
37、模型构建单元，用于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，该系统包括：车间监控模块、波美度检测模块、波美度分析模块、蜂巢蜜评估模块、数据可视化模块及存储管理模块；
2.根据权利要求1所述的基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，所述波美度检测模块包括：区域设定子模块、微波测量子模块、信号处理子模块及波美度匹配子模块；
3.根据权利要求2所述的基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，所述微波测量子模块包括：微波信号源、隔离器、信号接收器、信号校正器、A/D转换单元及核心控制器；
4.根据权利要求2所述的基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，所述含水量检测模型的表达式为：
5.根据权利要求2所述的基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，所述波美度分析模块包括：输入整合子模块、时空建模子模块、时间序列子模块、空间分布子模块及趋势预测子模块；
6.根据权利要求5所述的基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，所述获取蜂巢蜜在同一个检测点经过多次检测
7.根据权利要求5所述的基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，所述空间分布子模块包括：数据处理单元、模型构建单元、参数优化单元及分布展示单元；
8.根据权利要求7所述的基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，所述基于蜂巢框内各检测区域波美度的时空分布，预测未来时刻蜂巢蜜的波美度趋势包括：
9.根据权利要求5所述的基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，所述蜂巢蜜评估模块包括：状态评估子模块、等级评估子模块、时间预测子模块及风险评估子模块；
10.基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理方法，用于实现权利要求1-9中任一项所述基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，该系统包括：车间监控模块、波美度检测模块、波美度分析模块、蜂巢蜜评估模块、数据可视化模块及存储管理模块；
2.根据权利要求1所述的基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，所述波美度检测模块包括：区域设定子模块、微波测量子模块、信号处理子模块及波美度匹配子模块；
3.根据权利要求2所述的基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，所述微波测量子模块包括：微波信号源、隔离器、信号接收器、信号校正器、a/d转换单元及核心控制器；
4.根据权利要求2所述的基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，所述含水量检测模型的表达式为：
5.根据权利要求2所述的基于数据分析的中蜂蜂巢蜜波美度数据处理系统，其特征在于，所述波美度分析模块包括：输入整合子模块、时空建模子模块、时间序列子模块、空间分布子模块及趋势预测子模块；
6.根据权利要求5所述的基于数...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭宏伟，荆战星，李小琴，张晶，匡海鸥，赖康，朱永和，陈光国，汪国领，王天波，邓娟，张杰，田江波，赖鑫，樊莉，高敏，
申请(专利权)人：重庆市畜牧技术推广总站，
类型：发明
国别省市：
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