數字智能化酒糟池測溫技術方案

    一、自動化智能溫度監測在酒糟發酵過程的重要作用

    酒糟發酵過程中，溫濕度在其中起到了至關重要的作用：合適的溫度對于酒糟的發酵起到較理想的促進作用，讓我們得到更加理想的發酵效果，探索出酒糟發酵科學合理的溫度、濕度，這對于進一步提高酒的口感、質量有很重要的意義，為企業提高市場競爭力，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的酒糟測溫方式：即通過人工水銀溫度計、數字手持是測溫儀插入酒糟堆內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。對于較大型的發酵室，每個發酵室內有幾十甚至數百個監測點，而且會有多個發酵室，這樣的規模，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，同時記錄的數據不同步，可比性差，采取的數據實際意義小，工作效率非常低，如果增加工人數量，勢必增加生產成本。

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

    4、人工記錄數據錄入錯誤或漏記的情況時有發生。同時不同工人由于測點位置難以統一，測得數據的可比性較差，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，難以保證數據錄入的正確性和完整性。

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

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

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

    二、數字智能化酒糟發酵溫濕度監測系統方案

    智能化的酒糟發酵過程溫度監測，其實現方式如下所述：

    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，內部填充絕緣導熱材料（氧化鎂）密封而成。內存美國進口數字溫度傳感器，可單總線分層顯示。如較深的酒糟池，可分上、中、下三層，分別對其溫度監測（層數可根據客戶需求增加或減少，感溫桿最長可做3米，也可根據客戶實際酒糟池深度定制）。

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

    三、系統組成

    組成部件與軟件系統特點：

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

    1、管理便捷、可追溯性強、登錄監管多元化；

    2、多個終端同時監測；

    3、支持基于互聯網訪問；

    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）、系統硬件特點：

    1、不銹鋼設計，安全衛生；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、酒糟集中控制箱內存有512M存儲空間，相當于可存儲20000組數據，每小時采集兩次，每天采集48組，可累加存儲1年多的數據量。

    7、LoRa-TOP通訊主機支持數據通過485轉存，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酒糟測溫儀采用內置鋰亞電池，可工作5年。

    9、抗干擾能力強，采用美國進口數字傳感器，單總線協議及無線網絡技術，可保證不受環境干擾，數據不會出現丟包現象。

    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，可長期在惡性環境下反復使用。

    （2）、酒窖池硬件相關參數

    TD-20低功耗溫度變送器：

    1、傳感器類型：進口數字傳感器（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；

    3、測溫范圍：-55℃～150℃；

    4、測溫精度：±0.2℃；

    5、桿體材質：304/316食品級不銹鋼；

    6、電池類型：鋰亞硫一次性電池；

    7、續航能力：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；

    9、無線頻段：470MHz；發射功率：≤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，并同步數據綁定；

    13、結構加強：對溫度計頂端進行結構加強，防止工人誤操作造成損壞；

    LoRa-TOP通訊主機

    1、工作環境溫度：-40℃～+85℃；工作環境濕度：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據；

    4、自帶1路LoRa無線信號輸出,將數據上傳至安全監控集控室服務器端；

    5、具有不連續選點檢測功能；

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

    7、自帶1路標準RJ/45 網絡信號輸出,將數據上傳至集控室服務器端；

    8、自帶8路無源干節點輸出，可聯動照明系統、排風系統、消防系統、火災報警系統等；

    9、具有不連續選點檢測功能；

   10、可拓展藍牙功能，藍牙連接配置系統參數；

   11、支持Modbus TCP、Modbus RTU、TCP協議；

   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工業電源：

    系統LoRa-TOP通訊主機采用工業電源供電，穩定輸出。

    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無線網關：

    1、工作環境溫度：-40℃～+85℃；工作環境濕度：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無線網絡信號，將數據上傳至B/S架構的云服務器上（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、中國聯通三大運營商的物聯網卡；

    5、自帶1路標準RJ/45 網絡信號輸出,將數據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據信息；

    7、自帶RS232通訊串口，可連接微型打印機打印歷史數據。

    8、支持Modbus TCP、Modbus RTU、TCP協議；

    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，藍牙連接配置系統參數。