工廠化養(yǎng)蜂自動(dòng)飼喂系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要： 在冬季無(wú)花期，蜜蜂無(wú)法到戶(hù)外采蜜，需要人工飼喂。但人工飼喂工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要往返養(yǎng)蜂場(chǎng)。設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)飼喂蜜蜂的控制系統(tǒng)，提出了4 種工作模式，使養(yǎng)蜂人員在HMI、手機(jī)端、PC 端均可控制飼喂設(shè)備，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)飼喂、自動(dòng)定量定時(shí)飼喂，以及管路和泵清洗，降低了勞動(dòng)成本，而且干凈衛(wèi)生。系統(tǒng)還具備數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)和智能報(bào)警功能，經(jīng)測(cè)試，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；自動(dòng)飼喂系統(tǒng)；智能報(bào)警；遠(yuǎn)程運(yùn)維；工廠化養(yǎng)蜂

中圖分類(lèi)號(hào)：S24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1795（2024）09-0034-06

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2024.09.006

0 引言

養(yǎng)蜂業(yè)是農(nóng)牧業(yè)綠色發(fā)展的紐帶，集經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益于一體，在滿(mǎn)足人們生活需要、促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、提高農(nóng)作物產(chǎn)量及維護(hù)生態(tài)平衡等方面發(fā)揮重要的作用。但受科技水平、產(chǎn)業(yè)化程度低等因素影響，黔北地區(qū)蜜蜂養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展總體質(zhì)量不高，存在零散化、規(guī)模小、生產(chǎn)方式粗放等問(wèn)題，蜂產(chǎn)業(yè)質(zhì)量效益競(jìng)爭(zhēng)力亟待提升[1]。檢索和市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)上現(xiàn)有的工廠化養(yǎng)蜂自動(dòng)飼喂系統(tǒng)較少，并且飼喂系統(tǒng)功能單一，只能部分實(shí)現(xiàn)供水或供糖液，無(wú)清洗功能，智能監(jiān)控的飼喂系統(tǒng)較少。由于糖液黏稠，不及時(shí)清洗，管路中會(huì)出現(xiàn)黑點(diǎn)和結(jié)晶，影響下一次飼喂和蜜蜂的健康。本研究設(shè)計(jì)了一套工廠化養(yǎng)蜂自動(dòng)飼喂控制系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)定量、定時(shí)飼喂，以及實(shí)現(xiàn)管路和泵清洗，降低勞動(dòng)成本，干凈衛(wèi)生[2]。

1 整體架構(gòu)

1.1 主要硬件名稱(chēng)及選型

硬件名稱(chēng)及型號(hào)如表1 所示。選用西門(mén)子SMARTPLC，型號(hào)選用SR40，共24 個(gè)輸入點(diǎn)、16 個(gè)輸出點(diǎn)。輸出點(diǎn)共占用13 個(gè)、冗余3 個(gè)；輸入點(diǎn)只占用1 個(gè)、冗余23 個(gè)，主要用于后期設(shè)備升級(jí)改造，將壓力變送器改為水位開(kāi)關(guān)時(shí)留用。

選用物聯(lián)網(wǎng)觸摸屏，主要考慮可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)維和單機(jī)監(jiān)控功能。昆侖通態(tài)TCP7022Nt-wifi 型號(hào)的觸摸屏，價(jià)格低、功能強(qiáng)，只需在觸摸屏端組態(tài)界面后，就可以實(shí)現(xiàn)PC 端、手機(jī)端共用[3]。而PLC 網(wǎng)關(guān)不僅在價(jià)格上是物聯(lián)網(wǎng)觸摸屏的3～4 倍，在使用時(shí)還需要單獨(dú)組態(tài)界面，費(fèi)時(shí)費(fèi)力還不經(jīng)濟(jì)。