[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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種監(jiān)控方法，尤其是涉及一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的啤酒發(fā)酵 罐監(jiān)控方法。

背景技術(shù)

啤酒生產(chǎn)是一個利用生物加工進(jìn)行生產(chǎn)的過程，生產(chǎn)周期長，過程參數(shù) 分散性大，傳統(tǒng)操作方式難以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。近年來，國外的各大啤酒生 產(chǎn)廠家紛紛進(jìn)軍中國市場，憑借技術(shù)優(yōu)勢與國內(nèi)的啤酒生產(chǎn)廠家爭奪市場份 額。國內(nèi)的啤酒行業(yè)迫切要求進(jìn)行技術(shù)改造，提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量， 以確保在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

啤酒的發(fā)酵過程是一個微生物代謝過程。它通過多種酵母的多種酶解作 用，將可發(fā)酵的糖類轉(zhuǎn)化為酒精和CO₂,以及其他一些影響質(zhì)量和口味的代謝 物。在發(fā)酵期間，工藝上主要控制的變量是溫度和時間。啤酒發(fā)酵對象具有 時變性、時滯性及其不確定性，而且每個發(fā)酵罐都存在個體的差異，在不同 的工藝條件下，不同的發(fā)酵菌種下，對象特性也不盡相同。因此很難找到或 建立某一確切的數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行模擬和預(yù)測控制。我國部分啤酒生產(chǎn)廠家目 前仍然采用安裝常規(guī)儀表進(jìn)行控制的方法，人工監(jiān)控各種參數(shù)，人為因素較 多。這種控制方式很難保證生產(chǎn)工藝的正確執(zhí)行，導(dǎo)致啤酒質(zhì)量不穩(wěn)定，波 動性大且不利于擴(kuò)大再生產(chǎn)規(guī)模。還有部分廠家采用工控機(jī)加PLC的有線監(jiān) 控方法，存在有線接入維護(hù)成本高、系統(tǒng)可擴(kuò)展性和移動性能差等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一 種基于無線網(wǎng)絡(luò)的啤酒發(fā)酵罐監(jiān)控方法，其數(shù)據(jù)傳輸速度快、控制精度高， 通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)對啤酒發(fā)酵罐進(jìn)行自動監(jiān)控，保證了啤酒發(fā)酵工藝的正 確執(zhí)行。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：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(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行壓縮打包，做好發(fā)送準(zhǔn)備；