[發(fā)明專利]基于無線網(wǎng)絡(luò)的啤酒發(fā)酵罐監(jiān)控方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410448297.8
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN105467938A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 西安眾智惠澤光電科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的啤酒發(fā)酵罐監(jiān)控方法，其特征在于，包括以下 步驟：

步驟一，建立通訊連接：安裝在啤酒發(fā)酵現(xiàn)場的多個數(shù)據(jù)采集與處理 裝置通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與布設(shè)在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的監(jiān)控主機建立無線通訊連接；

步驟二，參數(shù)檢測：采用若干溫度傳感器檢測啤酒發(fā)酵罐的溫度，以 獲得溫度信號；采用CO₂濃度傳感器檢測所述啤酒發(fā)酵罐中的CO₂的氣體濃 度，以獲得氣體濃度信號；采用氣體流量傳感器檢測安裝在所述啤酒發(fā)酵 罐頂部的排氣管中的氣體流量，以獲得氣體流量信號；采用液體流量傳感 器檢測用于調(diào)節(jié)所述啤酒發(fā)酵罐溫度的冷媒的流量，以獲得液體流量信 號；采用微生物傳感器檢測啤酒發(fā)酵罐內(nèi)的釀酒酵母菌的濃度，以獲得酵 母菌濃度信號；所述啤酒發(fā)酵罐外部的上中下三段各安裝有一圈冷卻套， 所述冷媒存放在所述冷卻套中，所述排氣管上安裝有用于排放所述CO₂的 氣體流量控制閥，所述冷卻套上冷媒入口處安裝有液體流量控制閥，所述 溫度傳感器布設(shè)在所述冷卻套上，所述CO₂濃度傳感器和微生物傳感器均 安裝在所述啤酒發(fā)酵罐內(nèi)，所述氣體流量傳感器安裝在所述排氣管上，所 述液體流量傳感器安裝在所述冷卻套上；

步驟三，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與處理：采用所述數(shù)據(jù)采集與處理裝置對所述 溫度信號、氣體濃度信號、氣體流量信號、液體流量信號和酵母菌濃度信 號進行采集和處理；所述數(shù)據(jù)采集與處理裝置包括微處理器、多路信號轉(zhuǎn) 換板、數(shù)據(jù)采集卡、EEPROM存儲器；所述溫度傳感器、CO₂濃度傳感器、 氣體流量傳感器、液體流量傳感器和微生物傳感器均與所述多路信號轉(zhuǎn)換 板相接，所述多路信號轉(zhuǎn)換板、數(shù)據(jù)采集卡和微處理器依序相接，所述數(shù) 據(jù)采集卡和EEPROM存儲器均與所述微處理器相接，所述數(shù)據(jù)采集與處理 裝置的采集與處理過程如下：

所述多路信號轉(zhuǎn)換板對所述溫度信號、氣體濃度信號、氣體流量信號、 液體流量信號和酵母菌濃度信號依次進行隔離、放大、和濾波處理，然后 將處理后的數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)采集卡，所述數(shù)據(jù)采集卡將接收到的數(shù)據(jù) 依次進行模數(shù)轉(zhuǎn)換和電平轉(zhuǎn)換處理，然后將處理后得到的與所述微處理器 匹配的數(shù)字信號傳輸給所述微處理器；所述微處理器將接收到的數(shù)據(jù)一方 面存儲到所述EEPROM中，另一方面進行壓縮打包，做好發(fā)送準(zhǔn)備；

步驟四，數(shù)據(jù)無線遠(yuǎn)程發(fā)送：多個所述數(shù)據(jù)采集與處理裝置中的微處 理器分別將壓縮打包后的數(shù)據(jù)通過GPRS無線收發(fā)模塊發(fā)送給信號匯集器， 所述信號匯集器再將接收到的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)剿霰O(jiān)控主機； 多個所述微處理器與多個所述GPRS無線收發(fā)模塊分別相接，多個所述 GPRS無線收發(fā)模塊均與所述信號匯集器相接，所述信號匯集器與所述監(jiān)控 主機通過所述GPRS網(wǎng)絡(luò)無線連接；

步驟五，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程處理及顯示：所述監(jiān)控主機一方面通過與其相接的 顯示器將所接收到的數(shù)據(jù)實時顯示出來，另一方面對所述接受到的數(shù)據(jù)進 行比較，判斷，然后得出相應(yīng)控制命令；

步驟六，控制命令遠(yuǎn)程傳輸及故障報警：若所述溫度信號和氣體濃度 信號與預(yù)先給定的數(shù)據(jù)不相等，則所述監(jiān)控主機通過GPRS網(wǎng)絡(luò)、信號匯 集器和GPRS無線收發(fā)模塊向所述微處理器發(fā)出“自動調(diào)節(jié)”控制命令； 若所述溫度信號、氣體濃度信號、氣體流量信號、液體流量信號和酵母菌 濃度信號任一超出相應(yīng)信號閾值，則監(jiān)控主機驅(qū)動與其相接的報警裝置發(fā) 出報警信號；

步驟七，控制命令執(zhí)行，氣體流量和液體流量調(diào)節(jié)：所述微處理器將 接收到的所述“自動調(diào)節(jié)”控制命令發(fā)送給布設(shè)在所述啤酒發(fā)酵罐旁的控 制器，所述控制器分別對所述液體流量控制閥和氣體流量控制閥進行自動 調(diào)節(jié)，直到所述溫度和氣體濃度與給定數(shù)據(jù)相等；所述控制器與所述微處 理器相接，所述液體流量控制閥和氣體流量控制閥均與所述控制器相接。

2.按照權(quán)利要求1所述的基于無線網(wǎng)絡(luò)的啤酒發(fā)酵罐監(jiān)控方法，其特 征在于：所述GPRS無線收發(fā)模塊為H7118CGPRSDTU。

3.按照權(quán)利要求1或2所述的基于無線網(wǎng)絡(luò)的啤酒發(fā)酵罐監(jiān)控方法， 其特征在于：所述信號閾值和預(yù)先給定數(shù)據(jù)均存儲在與所述監(jiān)控主機相接 的數(shù)據(jù)服務(wù)器中。