数字智能化酒糟池测温技术方案

    一、自动化智能温度监测在酒糟发酵过程的重要作用

    酒糟发酵过程中，温湿度在其中起到了至关重要的作用：合适的温度对于酒糟的发酵起到较理想的促进作用，让我们得到更加理想的发酵效果，探索出酒糟发酵最科学合理的温度、湿度，这对于进一步提高酒的口感、质量有很重要的意义，为企业提高市场竞争力，提高酿酒的自动化程度都有非常重要的作用。

    当前我国普遍采用较传统的酒糟测温方式：即通过人工水银温度计、数字手持是测温仪插入酒糟堆内进行人工测量与记录，这样的操作模式存在以下不足：

    1、玻璃温度计本身长度有限。一般不超过0.3米,对于酒糟池内部温度力不从心，较深位置处的酒糟温度完全不得而知，只能测酒糟堆最上层的温度，这样就无法反映出窖池内的温度，失去了本身测量的意义。

    2、工作量大，记录不及时，效率低。对于较大型的发酵室，每个发酵室内有几十甚至数百个监测点，而且会有多个发酵室，这样的规模，安排一个工人，从头到尾测量一次温度就需要4-6个小时，一天下来能记录2次温度就不错了，而且工人会很累，长期以往有些吃不消，同时记录的数据不同步，可比性差，采取的数据实际意义小，工作效率非常低，如果增加工人数量，势必增加生产成本。

    3、数据不具有连续性。工人依次测量，很难观察发酵过程中温度变化的趋势，不便于对发酵过程做出系统的分析与判断，不利于发酵工艺的改进与提高。1天的记录数据只有少数的几组数据，而且晚上酒糟池内部温度，凭人工记录很难保证记录数据的真实性与有效性，同时也无法对工人进行监管。

    4、人工记录数据录入错误或漏记的情况时有发生。同时不同工人由于测点位置难以统一，测得数据的可比性较差，对于深达1.5米以上的酒糟池普通的温度计也很难测到很深的地方，只能测得较表面的温度，难以反映酒糟池不同深度处的温度状态，难以保证数据录入的正确性和完整性。

    5、监测数据不可溯源。零散的一些数据，很难保证数据的连贯性与可追溯性，记录在本上的数据如要录入电脑又要花费很多精力，不便于管理。

    6、较陈旧的数据监测与记录方式。人工记录和现代化、信息化、自动化的企业发展理念与发展方向格格不入，势必会对企业的发展产生不利的影响，与时俱进，改进与提高酒糟发酵过程温度监测的方式，采用现代化、自动化、智能化的监测与管理方式是我们每个企业必须重视和优先发展的重中之重，刻不容缓，最重要的事半功倍，意义重大！

    然而数字智能化酒糟测温系统非常理想的解决了上述的各种问题，是各大酒厂企业争相采用的温度监测方案。

    二、数字智能化酒糟发酵温湿度监测系统方案

    智能化的酒糟发酵过程温度监测，其实现方式如下所述：

    1、通过TD-20酒糟测温仪（TD-1感温杆、可用总线链接）取代传统的测温工具（温度计、温度表等），采用304不锈钢金属外壳封装，内部填充绝缘导热材料（氧化镁）密封而成。内存美国进口数字温度传感器，可单总线分层显示。如较深的酒糟池，可分上、中、下三层，分别对其温度监测（层数可根据客户需求增加或减少，感温杆最长可做3米，也可根据客户实际酒糟池深度定制）。

  
    2、集中显示，通过lora射频组网，传送到无线网关控制箱，然后通过GPRS/NB信号传输通讯，将所有数据实时显示到终端服务器，这样就可以通过电脑集中监测与管理各个发酵池的温度，将所有酵池通过编号，使软件测点与实际布点一一对应。系统设有声光报警功能，对于出现异常的地方实时报警，做到监测与报警同步，实现现代化的酒糟发酵监管，从而取代了传统的测量方式。

    三、系统组成

    组成部件与软件系统特点：

    主要部件：TD-20低功耗温度变送器、LORa-TOP通讯主机、工业电源、防尘箱、TD-600无线网关、服务器电脑、远程监控软件平台、云服务器（可选租）等

    1、管理便捷、可追溯性强、登录监管多元化；

    2、多个终端同时监测；

    3、支持基于互联网访问；

    4、支持远传手动采集功能，可随时查看当时温度；

    5、支持短信报警、微信报警功能等；

    四、硬件组成

    （1）、系统硬件特点：

    1、不锈钢设计，安全卫生；满足食品安全要求。

    2、测温范围：-55~125℃。

    3、高精度：-20~80℃精度能到达0.1℃。

    4、巡检周期：1~3600分钟可任意设置。

    5、可与上位机进行RF/LORa无线射频或GPRS/NB通讯，也可扩展RJ45、RS232、RS485、Profibus-DP、Modicon的Modbus等。

    6、酒糟集中控制箱内存有512M存储空间，相当于可存储20000组数据，每小时采集两次，每天采集48组，可累加存储1年多的数据量。

    7、LoRa-TOP通讯主机支持数据通过485转存，通过电脑分机软件进行分析与打印存档等。

    8、传输方式：无线传输、超低功耗、休眠唤醒模式，TD-20酒糟测温仪采用内置锂亚电池，可工作5年。

    9、抗干扰能力强，采用美国进口数字传感器，单总线协议及无线网络技术，可保证不受环境干扰，数据不会出现丢包现象。

    10、防护性能好，TD-20酒糟测温仪和TD-1测温杆具备IP68的防护能力，可长期在恶性环境下反复使用。

    （2）、酒窖池硬件相关参数

    TD-20低功耗温度变送器：

    1、传感器类型：进口数字传感器（DS18B20）；

    2、2.5寸断码液晶彩屏实时显示，采用耐腐蚀铸铝外壳材质；

    3、测温范围：-55℃～150℃；

    4、测温精度：±0.2℃；

    5、杆体材质：304/316食品级不锈钢；

    6、电池类型：锂亚硫一次性电池；

    7、续航能力：不低于2年（在每4小时采集一次的条件下）；

    8、无线方式：LoRa技术；

    9、无线频段：470MHz；发射功率：≤100MW；

    10、探杆长度：2.4m（可定制）；

    11、采集间隔：1～600min（可设置）；

    12、酒窖切换：支持温度计切换到不同窖池，并同步数据绑定；

    13、结构加强：对温度计顶端进行结构加强，防止工人误操作造成损坏；

    LoRa-TOP通讯主机

    1、工作环境温度：-40℃～+85℃；工作环境湿度：1%Rh～99% Rh；

    2、抗雷击电压：不低于±4KV；

    3、自带1路LoRa射频信号输入，采集酒窖多点温度探杆等数据；

    4、自带1路LoRa无线信号输出,将数据上传至安全监控集控室服务器端；

    5、具有不连续选点检测功能；

    6、自带4路标准Modbus RS485 信号输入，采集空气中CO2、O2、温度湿度等数据；

    7、自带1路标准RJ/45 网络信号输出,将数据上传至集控室服务器端；

    8、自带8路无源干节点输出，可联动照明系统、排风系统、消防系统、火灾报警系统等；

    9、具有不连续选点检测功能；

   10、可拓展蓝牙功能，蓝牙连接配置系统参数；

   11、支持Modbus TCP、Modbus RTU、TCP协议；

   12、过负载保护模式：打嗝模式，负载异常条件移除后可自行恢复；

    LRS-50-24工业电源：

    系统LoRa-TOP通讯主机采用工业电源供电，稳定输出。

    1、过流、过载、过压保护；

    2、工作温度可达70℃；

    3、空载功耗＜0.2W；

    4、采用85～264VAC全范围交流输入；

    5、过负载保护模式：打嗝模式，负载异常条件移除后可自行恢复；

    6、过压保护：27.6~32.44V。

    LoRa-TOP通讯主机防护箱：

    1、材料镀锌钢板；

    2、防锈、防腐工艺；

    3、可拆卸地版安装电气元件；

    4、底面3个φ16进出线孔、配置PG16防水接头；

    5、背部挂墙安装孔、方便快捷；

    6、材料厚度不低于1.5mm厚。

    TD-600无线网关：

    1、工作环境温度：-40℃～+85℃；工作环境湿度：1%Rh～99% Rh；

    2、抗雷击电压：不低于±4KV；

    3、自带1路标准Modbus RS485 信号输入；

    4、自带1路GPRS/NB无线网络信号，将数据上传至B/S架构的云服务器上（也可以推送至用户指定平台，进行软件对接），可兼容中国移动、中国电信、中国联通三大运营商的物联网卡；

    5、自带1路标准RJ/45 网络信号输出,将数据上传至集控室服务器端；

    6、自带10寸液晶触控屏实时显示数据信息；

    7、自带RS232通讯串口，可连接微型打印机打印历史数据。

    8、支持Modbus TCP、Modbus RTU、TCP协议；

    9、过负载保护模式：打嗝模式，负载异常条件移除后可自行恢复；

    10、可拓展蓝牙功能，蓝牙连接配置系统参数。