數(shù)字智能化酒糟池測溫技術(shù)方案

    一、自動化智能溫度監(jiān)測在酒糟發(fā)酵過程的重要作用

    酒糟發(fā)酵過程中，溫濕度在其中起到了至關(guān)重要的作用：合適的溫度對于酒糟的發(fā)酵起到較理想的促進作用，讓我們得到更加理想的發(fā)酵效果，探索出酒糟發(fā)酵科學合理的溫度、濕度，這對于進一步提高酒的口感、質(zhì)量有很重要的意義，為企業(yè)提高市場競爭力，提高釀酒的自動化程度都有非常重要的作用。

    當前我國普遍采用較傳統(tǒng)的酒糟測溫方式：即通過人工水銀溫度計、數(shù)字手持是測溫儀插入酒糟堆內(nèi)進行人工測量與記錄，這樣的操作模式存在以下不足：

    1、玻璃溫度計本身長度有限。一般不超過0.3米,對于酒糟池內(nèi)部溫度力不從心，較深位置處的酒糟溫度不得而知，只能測酒糟堆最上層的溫度，這樣就無法反映出窖池內(nèi)的溫度，失去了本身測量的意義。

    2、工作量大，記錄不及時，效率低。對于較大型的發(fā)酵室，每個發(fā)酵室內(nèi)有幾十甚至數(shù)百個監(jiān)測點，而且會有多個發(fā)酵室，這樣的規(guī)模，安排一個工人，從頭到尾測量一次溫度就需要4-6個小時，一天下來能記錄2次溫度就不錯了，而且工人會很累，長期以往有些吃不消，同時記錄的數(shù)據(jù)不同步，可比性差，采取的數(shù)據(jù)實際意義小，工作效率非常低，如果增加工人數(shù)量，勢必增加生產(chǎn)成本。

    3、數(shù)據(jù)不具有連續(xù)性。工人依次測量，很難觀察發(fā)酵過程中溫度變化的趨勢，不便于對發(fā)酵過程做出系統(tǒng)的分析與判斷，不利于發(fā)酵工藝的改進與提高。1天的記錄數(shù)據(jù)只有少數(shù)的幾組數(shù)據(jù)，而且晚上酒糟池內(nèi)部溫度，憑人工記錄很難保證記錄數(shù)據(jù)的真實性與有效性，同時也無法對工人進行監(jiān)管。

    4、人工記錄數(shù)據(jù)錄入錯誤或漏記的情況時有發(fā)生。同時不同工人由于測點位置難以統(tǒng)一，測得數(shù)據(jù)的可比性較差，對于深達1.5米以上的酒糟池普通的溫度計也很難測到很深的地方，只能測得較表面的溫度，難以反映酒糟池不同深度處的溫度狀態(tài)，難以保證數(shù)據(jù)錄入的正確性和完整性。

    5、監(jiān)測數(shù)據(jù)不可溯源。零散的一些數(shù)據(jù)，很難保證數(shù)據(jù)的連貫性與可追溯性，記錄在本上的數(shù)據(jù)如要錄入電腦又要花費很多精力，不便于管理。

    6、較陳舊的數(shù)據(jù)監(jiān)測與記錄方式。人工記錄和現(xiàn)代化、信息化、自動化的企業(yè)發(fā)展理念與發(fā)展方向格格不入，勢必會對企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生不利的影響，與時俱進，改進與提高酒糟發(fā)酵過程溫度監(jiān)測的方式，采用現(xiàn)代化、自動化、智能化的監(jiān)測與管理方式是我們每個企業(yè)必須重視和優(yōu)先發(fā)展的重中之重，刻不容緩，最重要的事半功倍，意義重大！

    然而數(shù)字智能化酒糟測溫系統(tǒng)非常理想的解決了上述的各種問題，是各大酒廠企業(yè)爭相采用的溫度監(jiān)測方案。

    二、數(shù)字智能化酒糟發(fā)酵溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)方案

    智能化的酒糟發(fā)酵過程溫度監(jiān)測，其實現(xiàn)方式如下所述：

    1、通過TD-20酒糟測溫儀（TD-1感溫桿、可用總線鏈接）取代傳統(tǒng)的測溫工具（溫度計、溫度表等），采用304不銹鋼金屬外殼封裝，內(nèi)部填充絕緣導熱材料（氧化鎂）密封而成。內(nèi)存美國進口數(shù)字溫度傳感器，可單總線分層顯示。如較深的酒糟池，可分上、中、下三層，分別對其溫度監(jiān)測（層數(shù)可根據(jù)客戶需求增加或減少，感溫桿最長可做3米，也可根據(jù)客戶實際酒糟池深度定制）。

  
    2、集中顯示，通過lora射頻組網(wǎng)，傳送到無線網(wǎng)關(guān)控制箱，然后通過GPRS/NB信號傳輸通訊，將所有數(shù)據(jù)實時顯示到終端服務器，這樣就可以通過電腦集中監(jiān)測與管理各個發(fā)酵池的溫度，將所有酵池通過編號，使軟件測點與實際布點一一對應。系統(tǒng)設有聲光報警功能，對于出現(xiàn)異常的地方實時報警，做到監(jiān)測與報警同步，實現(xiàn)現(xiàn)代化的酒糟發(fā)酵監(jiān)管，從而取代了傳統(tǒng)的測量方式。

    三、系統(tǒng)組成

    組成部件與軟件系統(tǒng)特點：

    主要部件：TD-20低功耗溫度變送器、LORa-TOP通訊主機、工業(yè)電源、防塵箱、TD-600無線網(wǎng)關(guān)、服務器電腦、遠程監(jiān)控軟件平臺、云服務器（可選租）等

    1、管理便捷、可追溯性強、登錄監(jiān)管多元化；

    2、多個終端同時監(jiān)測；

    3、支持基于互聯(lián)網(wǎng)訪問；

    4、支持遠傳手動采集功能，可隨時查看當時溫度；

    5、支持短信報警、微信報警功能等；

    四、硬件組成

    （1）、系統(tǒng)硬件特點：

    1、不銹鋼設計，安全衛(wèi)生；滿足食品安全要求。

    2、測溫范圍：-55~125℃。

    3、高精度：-20~80℃精度能到達0.1℃。

    4、巡檢周期：1~3600分鐘可任意設置。

    5、可與上位機進行RF/LORa無線射頻或GPRS/NB通訊，也可擴展RJ45、RS232、RS485、Profibus-DP、Modicon的Modbus等。

    6、酒糟集中控制箱內(nèi)存有512M存儲空間，相當于可存儲20000組數(shù)據(jù)，每小時采集兩次，每天采集48組，可累加存儲1年多的數(shù)據(jù)量。

    7、LoRa-TOP通訊主機支持數(shù)據(jù)通過485轉(zhuǎn)存，通過電腦分機軟件進行分析與打印存檔等。

    8、傳輸方式：無線傳輸、超低功耗、休眠喚醒模式，TD-20酒糟測溫儀采用內(nèi)置鋰亞電池，可工作5年。

    9、抗干擾能力強，采用美國進口數(shù)字傳感器，單總線協(xié)議及無線網(wǎng)絡技術(shù)，可保證不受環(huán)境干擾，數(shù)據(jù)不會出現(xiàn)丟包現(xiàn)象。

    10、防護性能好，TD-20酒糟測溫儀和TD-1測溫桿具備IP68的防護能力，可長期在惡性環(huán)境下反復使用。

    （2）、酒窖池硬件相關(guān)參數(shù)

    TD-20低功耗溫度變送器：

    1、傳感器類型：進口數(shù)字傳感器（DS18B20）；

    2、2.5寸斷碼液晶彩屏實時顯示，采用耐腐蝕鑄鋁外殼材質(zhì)；

    3、測溫范圍：-55℃～150℃；

    4、測溫精度：±0.2℃；

    5、桿體材質(zhì)：304/316食品級不銹鋼；

    6、電池類型：鋰亞硫一次性電池；

    7、續(xù)航能力：不低于2年（在每4小時采集一次的條件下）；

    8、無線方式：LoRa技術(shù)；

    9、無線頻段：470MHz；發(fā)射功率：≤100MW；

    10、探桿長度：2.4m（可定制）；

    11、采集間隔：1～600min（可設置）；

    12、酒窖切換：支持溫度計切換到不同窖池，并同步數(shù)據(jù)綁定；

    13、結(jié)構(gòu)加強：對溫度計頂端進行結(jié)構(gòu)加強，防止工人誤操作造成損壞；

    LoRa-TOP通訊主機

    1、工作環(huán)境溫度：-40℃～+85℃；工作環(huán)境濕度：1%Rh～99% Rh；

    2、抗雷擊電壓：不低于±4KV；

    3、自帶1路LoRa射頻信號輸入，采集酒窖多點溫度探桿等數(shù)據(jù)；

    4、自帶1路LoRa無線信號輸出,將數(shù)據(jù)上傳至安全監(jiān)控集控室服務器端；

    5、具有不連續(xù)選點檢測功能；

    6、自帶4路標準Modbus RS485 信號輸入，采集空氣中CO2、O2、溫度濕度等數(shù)據(jù)；

    7、自帶1路標準RJ/45 網(wǎng)絡信號輸出,將數(shù)據(jù)上傳至集控室服務器端；

    8、自帶8路無源干節(jié)點輸出，可聯(lián)動照明系統(tǒng)、排風系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)等；

    9、具有不連續(xù)選點檢測功能；

   10、可拓展藍牙功能，藍牙連接配置系統(tǒng)參數(shù)；

   11、支持Modbus TCP、Modbus RTU、TCP協(xié)議；

   12、過負載保護模式：打嗝模式，負載異常條件移除后可自行恢復；

    LRS-50-24工業(yè)電源：

    系統(tǒng)LoRa-TOP通訊主機采用工業(yè)電源供電，穩(wěn)定輸出。

    1、過流、過載、過壓保護；

    2、工作溫度可達70℃；

    3、空載功耗＜0.2W；

    4、采用85～264VAC全范圍交流輸入；

    5、過負載保護模式：打嗝模式，負載異常條件移除后可自行恢復；

    6、過壓保護：27.6~32.44V。

    LoRa-TOP通訊主機防護箱：

    1、材料鍍鋅鋼板；

    2、防銹、防腐工藝；

    3、可拆卸地版安裝電氣元件；

    4、底面3個φ16進出線孔、配置PG16防水接頭；

    5、背部掛墻安裝孔、方便快捷；

    6、材料厚度不低于1.5mm厚。

    TD-600無線網(wǎng)關(guān)：

    1、工作環(huán)境溫度：-40℃～+85℃；工作環(huán)境濕度：1%Rh～99% Rh；

    2、抗雷擊電壓：不低于±4KV；

    3、自帶1路標準Modbus RS485 信號輸入；

    4、自帶1路GPRS/NB無線網(wǎng)絡信號，將數(shù)據(jù)上傳至B/S架構(gòu)的云服務器上（也可以推送至用戶指定平臺，進行軟件對接），可兼容中國移動、中國電信、中國聯(lián)通三大運營商的物聯(lián)網(wǎng)卡；

    5、自帶1路標準RJ/45 網(wǎng)絡信號輸出,將數(shù)據(jù)上傳至集控室服務器端；

    6、自帶10寸液晶觸控屏實時顯示數(shù)據(jù)信息；

    7、自帶RS232通訊串口，可連接微型打印機打印歷史數(shù)據(jù)。

    8、支持Modbus TCP、Modbus RTU、TCP協(xié)議；

    9、過負載保護模式：打嗝模式，負載異常條件移除后可自行恢復；

    10、可拓展藍牙功能，藍牙連接配置系統(tǒng)參數(shù)。