[發明專利]一種基于嵌入式模塊的白酒分段檢測裝置及其方法

有效

• 申請號: 201911271818.6
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110927174B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 田子宸;楊江;楊麗明
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G06N3/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開一種基于嵌入式模塊的白酒分段檢測裝置。該裝置由接酒設備、工業相機、基于NPU的嵌入式模塊組成，運用計算機視覺技術，根據酒花圖像快速穩定地判斷當前白酒分段，并對異常情況進行識別。接酒設備通過特殊的結構設計、側向補光、溢流等方式，減少水流沖擊、環境光和反光帶來的干擾，強化酒花邊緣特征，避免相機景深不足帶來的模糊問題；使用基于NPU的嵌入式模塊作為運算單元，運行基于計算機視覺技術的白酒分段與異常檢測算法。算法的各個步驟運行在不同的計算單元上，并通過流水線并發運行。相比于工作站、服務器等大型設備，具有體積小、成本低、功耗低、易于安裝維護的優點。該檢測裝置可通過通訊接口接入摘酒系統，實現自動量質摘酒。

技術領域

本發明屬于釀酒技術領域，具體涉及一種基于嵌入式模塊的白酒分段檢測裝置及其方法。

背景技術

在白酒釀造蒸餾過程中，由于糟醅里的各組分揮發性及沸點不同，餾出的先后順序也不同。在蒸餾的最開始階段，沸點低、易揮發的醛類物質最先餾出；此后，沸點較低、較易揮發的脂類、醇類、酸類物質緊接著餾出，這些物質香味成分豐富，是構成白酒香味成分的主體部分，也是酒質最優的部分；再之后餾出的是沸點較高且不易揮發的高級脂肪酸酯、雜醇油等，表現出酸澀味，過量混入前階段酒，容易影響產品質量。摘酒工藝需要摘取酒質最優的部分，控制基酒質量。

在蒸餾過程中，不同階段餾出的酒液酒精含量和香味物質含量不同，導致酒液表面張力不同，酒花形態會有差異。因此，傳統摘酒采用“看花摘酒”的方法，即用人眼去觀察酒液沖擊形成的酒花形態，判斷白酒的分段。發明專利“濃香型白酒摘酒的方法”(申請號201110089637.9)即闡述了各個階段酒花的形態特點，并提供了一種“看花摘酒”的具體實施方案。但“看花摘酒”存在兩個問題：一是每個摘酒人員判斷標準存在較大差異，且三段酒和尾酒之間交替變化較快，人工看花摘酒容易導致產品質量不穩定；二是依賴摘酒人員持續觀察酒花作出判斷，浪費人力，阻礙了白酒生產的自動化實施。

目前有很多研究和專利關注于自動化摘酒。發明專利“氣相壓力變化在線量質摘酒工藝”(申請號201210569106.4)和發明專利“氣相溫度變化在線量質摘酒工藝”(申請號201210569125.7)分別檢測糧甑甑蓋處的出口氣體壓力和氣體溫度，用閾值判斷的方式進行量質摘酒。上述兩種方法的缺點是甑蓋處的出口氣體壓力和氣體溫度除了跟蒸餾的階段相關外，還和輸入蒸汽的溫度壓力相關，易受干擾，摘酒精度不高。發明專利“一種基于近紅外光譜在線檢測的白酒摘酒方法及其在線模擬摘酒裝置”(申請號201910418319.9)通過測量酒液的近紅外光譜，建立近紅外光譜和酒精度的映射關系，再根據酒精度閾值進行摘酒。該方法間接測量了酒精度，可靠性較高，但需要在主管道上設置額外的取樣閥和排空閥，進行取樣測量。發明專利“風味物質在線量質摘酒工藝”(申請號201210568937.X)通過在線氣相色譜儀和探針聯用，檢測酒管道上的風味物質含量，跟預設值比對進行摘酒；發明專利“酒精度在線量質摘酒工藝”(申請號201210569149.2)則通過在出酒管道上設置酒精度在線檢測儀，測量酒液酒精度含量，跟預設值比對進行摘酒。這兩種方案直接測量風味物質和酒精度，可靠性高，且使用的是在線檢測儀表，但具有設備成本高，以及測量設備會直接接觸酒液的缺點。發明專利“一種用于工業化生產的摘酒系統”(申請號201610979934.3)融合了溫度、壓力、光譜、濃度等多種信息，可靠性更高，但相對的成本也更高，且多種設備維護難度也較高。