Einreichung. Name, Klasse und Adresse der HTL HTL Hollabrunn, 5AHELI, Anton Ehrenfriedstraße 10, 2020 Hollabrunn

Transkript

1 Einreichung Name, Klasse und Adresse der HTL HTL Hollabrunn, 5AHELI, Anton Ehrenfriedstraße 10, 2020 Hollabrunn Name/n des/r Einreichenden Thomas Weis, David Fichtinger, Andreas Riedinger, Oliver Rieder Name des betreuenden Professors Dipl.-Päd. Ing. Resel Manfred Einreichendes Fachgebiet Energie- & Gebäudetechnik sowie Gebrauchsgüter Thema der Projektarbeit BeeWatch 1

2 Eidesstattliche Erklärung Ich erkläre eidesstattlich, dass ich die Arbeit selbständig angefertigt, keine anderen Hilfsmittel als die angegebenen Hilfsmittel benutzt und alle aus ungedruckten Quellen, gedruckter Literatur oder aus dem Internet im Wortlaut oder im wesentlichen Inhalt übernommenen Formulierungen und Konzepte gemäß den Richtlinien wissenschaftlicher Arbeiten zitiert, durch Fußnoten gekennzeichnet bzw. mit genauer Quellenangabe kenntlich gemacht habe. Durch meine Signatur berechtige ich die Bosch Gruppe, die Einreichung zeitlich und räumlich unbeschränkt entweder selbst oder durch von ihr beauftragte Dritte unter Nennung der Urheber in Druckwerken, Internet, auf elektronischen Datenträgern sowie in der darauf bezogenen Werbung zu veröffentlichen. Datum Unterschrift der/des Schülerin/s 2

3 Projekt Kurzbeschreibung Die Honigbiene hat für unsere Kultur- und Landwirtschaft und das gesamte Ökosystem eine zentrale Bedeutung. Die Bienenhaltung ist aber heute in einer großen Krise, es gibt keine natürlichen Nistmöglichkeiten mehr und die Bienen können nicht alleine mit den von außen eingeschleppten Parasiten (Varroamilbe) zurecht kommen. Bienenschwärme haben aber die besten Voraussetzungen für eine gesunde Entwicklung. Der Schwarmvorgang wird auch als ein Heilungsprozess bezeichnet. Ist ein Bienenvolk einmal ausgeschwärmt muss der Imker schnellstmöglich reagieren und sein Volk sicher wieder einfangen. Die Idee unteres Projektes ist es, anhand unterschiedlichster Messdaten eine Ausschwarm-Frühwarnung eines Bienenvolkes an den Imker zu geben. Dabei werden nicht nur Wetterdaten aufgenommen, sondern auch spezielle Messgeräte mit dem Ausschwärmen der Bienen in Verbindung gebracht. Möglicherweise gibt es Zusammenhänge zwischen diesen Messdaten und dem Verhalten der Bienen. 3

4 Inhaltsverzeichnis Einreichung 1 Stammblätter 2 Eidesstattliche Erklärung 4 Projekt Kurzbeschreibung 5 Inhaltsverzeichnis 6 Zielsetzung 7 Video (30-60 Sekunden) 8 Blockschaltbild 9 Beschreibung 10 Messstation Dach 11 Messgeräte Bienenstock 12 Auswerteeinheit Bienenstock 13 Magnetfeld und Seismograf 14 Volksmeter Seismograf mit erweiterter Platine 15 Wolkensensoren 16 Messdaten Seizmografen 17 Messdaten Eiablage/Brut 18 Technische Beschreibung und Listung der Anlage 19 Vorhersagebedinungen 20 Zusammenfassung 21 Literarisches Verzeichnis 22 4

5 Zielsetzung Unser Ziel ist es eine Schwarmvorhersage treffen zu können, sind verschiedene Messwerte zu erfassen und zum Umweltdatenbankserver der HTL zu versenden. Dafür werden unter anderen folgende Messdaten aufgenommen: die Wolkenbedeckung mit einem Infrarot-Temperatursensor die Radioaktivität der Luft mit einem Geigerzähler elektrostatische Feld der Erde mit einer Feldmühle die Stocktemperatur, Luftfeuchtigkeit und das Summen der Bienen im Stock Ebenso sind die vorhandene WS2500 Wetterstation, und die Messgeräte im HTL- Keller auszulesen. Weiters sind heranziehende Gewitter über ein vorhandenes Sferics -Messgerät zu erkennen. Deuten alle Messdaten auf ein bevorstehendes Ausschwärmen des Bienenvolkes ist eine SMS an den Imker zu senden. 5

6 Video (30-60 Sekunden) 6

7 Blockschaltbild 7

8 Beschreibung Stromversorgung Solarpanel welches Batterie auflädt und alle elektrischen Geräte versorgt Am Dach Sferics -Messgerät, Wolkensensor, elektrisches Feld, Geigerzähler, Auswerteeinheit und Solarpanel in einer speziell gefertigten Halterung. In der Auswerteeinheit arbeitet ein Cortex M3 Mikrocontroller, welcher die Werte über ein Funkmodul an einen Empfänger versendet. Bienenstock - die Luftfeuchtigkeit und Temperatur wird gemessen und mit einem API- Monitor das Brummen der Bienen aufgenommen. Das Gesamtgewicht des Stocks wird mit einer umgebauten Personenwaage aufgenommen. Ein Cortex M3 wertet die Daten aus und versendet sie mit einem Funkmodul. Keller befinden sich zwei Seismografen und ein Cosmic - Messgerät. Alle Daten werden im JSON RPC Format über einen Miniwebserver mit Ethernet an den Umweltdatenbankserver übertragen. Alle Informationen und Messdaten können unter wetter.htl-hl.ac.at nachgelesen werden. 8

9 Messstation Dach Auswerteeinheit und alle Messgeräte mit Solarpanel am Dach der HTL Hollabrunn 9

10 Messgeräte Bienenstock 10

11 Auswerteeinheit Bienenstock Auswerteeinheit mit Bedienfeld und Display Auslesen der Messdaten im Bienenstock Ermitteln des Bienenstockgewichts 11

12 Magnetfeld und Seismograf 12

13 Volksmeter Seismograf mit erweiterter Platine 13

14 Wolkensensoren 14

15 Messdaten Seismografen 15

16 Messdaten Eiablage/Brut Eiablage pro Tag berechnet aus der Formel von Dr. Bretschko: y=22,829 * x 1,

17 Technische Beschreibung und Listung der Anlagen Hardware: Sferics, Geigerzähler, Feldmühle, Wolkensensoren ARM Cortex M3 AP220 Funkmodule, WS2500 Funkmodule Seizmograf, Volksmeter, Cosmic-, Magnetfeldmessgerät Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor, Waage XMC 4500 Relax Kit Miniwebserver, Raspberry Pi, Datenbankserver Software: Keil µvision Altium Designer 10 Dave 17

18 Vorhersage Bedingungen Schwarmbedingungen für die Honigbienen Bei zutreffen aller Bedingungen wird automatisch eine /SMS gesandt. aktuelle Messwerte Datum: April - Juli Wichtigste Bedingungen: Jahreszeit: April-Juli Tageszeit: 9:00 16:00 Uhr Wetter: Sonnenschein Geräusche: Murmeln der Bienen Brut: Mehr Bienen als Brut im Stock Gewicht: rasante Abnahme Stockgewicht plötzlich 2kg weniger Ja Bienen sind ausgeschwärmt Ja Ja Uhrzeit: 7-17 Uhr Ja C der letzten 2 Nächte > 10 C Regen Nei n Bretschko: Brut < Bienen Ja Bienen könnten in den nächsten Tagen ausschwärmen Bewölkungsgrad < 65 % Ja Bienengeräusch: Murmeln Bretschko: Brut < Bienen Ja Ja Schwarmwahrscheinlichkeit sehr groß 18

19 Zusammenfassung Alle Messgeräte am Dach sind montiert und senden zuverlässig Messdaten. Die Messeinheit am Bienenstock ist angebracht und nimmt aktuelle Daten eines Bienenvolkes auf. Die Seismografen, die Cosmic- und Magnetfeldmessgeräte arbeiten exakt und senden Daten an den Datenbankserver Alle genannten Messstationen senden Daten zum Umweltdatenbankserver. Alle Messdaten können unter der URL wetter.htl-hl.ac.at eingesehen werden. Falls eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für das Ausschwärmen der Bienen festgestellt wird, sendet ein Raspberry Pi automatisch eine oder SMS an den Imker. Des Weiteren bekommt der Imker täglich eine Status . 19

20 Literarisches Verzeichnis Studie Wetter Homepage Raspberry Pi ARM Ameisen und Erdbeben Der Magazinimker - Leitfaden einer zeitgemäßen Magazinimkerei Von Josef Bretschko wetter.htl-hl.ac.at