窖池的無(wú)線測(cè)溫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

今天分享的酒廠窖池的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，包含硬件和軟件為一體的標(biāo)準(zhǔn)解決方案。

行業(yè)背景

說(shuō)到窖池的測(cè)溫，不得不從酒廠的酒廠的發(fā)酵池說(shuō)起。酒廠發(fā)酵池是指用于生產(chǎn)釀酒的一種設(shè)備，通常由不銹鋼或玻璃鋼等制成，大小可以根據(jù)生產(chǎn)需求進(jìn)行定制。在釀造過(guò)程中，釀酒師會(huì)將大量的麥芽、水和酵母放入發(fā)酵池中，讓其自然發(fā)酵。發(fā)酵過(guò)程中，酵母會(huì)分解麥芽中的糖分，產(chǎn)生酒精和二氧化碳，從而使麥芽汁變成了酒。

溫度對(duì)酒發(fā)酵的重要性

溫度是酒廠發(fā)酵過(guò)程中非常重要的因素，它直接影響著酵母菌和微生物的生長(zhǎng)和代謝。一般來(lái)說(shuō)，酵母菌的最適生長(zhǎng)溫度為20-30°C之間。在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，酵母菌可以較快地進(jìn)行糖分解、酒精發(fā)酵等代謝活動(dòng)，從而產(chǎn)生出所需要的酒液。

如果溫度過(guò)高或過(guò)低，會(huì)對(duì)發(fā)酵過(guò)程造成不良影響。過(guò)高的溫度會(huì)導(dǎo)致酵母死亡或者變異，從而降低酒液品質(zhì)；過(guò)低的溫度則會(huì)減緩酵母和微生物的生長(zhǎng)速度，讓發(fā)酵過(guò)程變得緩慢甚至停滯，這樣也會(huì)影響酒液的品質(zhì)。

因此，在酒廠中，工作人員需要對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制和管理，確保在適宜的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵。同時(shí)，還需要根據(jù)不同的酒種，調(diào)整適宜的發(fā)酵溫度，以達(dá)到最佳的發(fā)酵效果和口感品質(zhì)。

當(dāng)前我國(guó)普遍采用較傳統(tǒng)的酒糟測(cè)溫方式：即通過(guò)人工將玻璃溫濕度傳感器插入酒糟堆內(nèi)進(jìn)行人工測(cè)量與記錄，這樣的操作模式存在以下不足：

1、玻璃溫度計(jì)本身長(zhǎng)度有限，一般不超過(guò)0.3米,這對(duì)一個(gè)窖池所具有深度（一般在2-3米）來(lái)說(shuō)，完全不可能測(cè)量出較深位置處的酒糟溫度，只能測(cè)酒糟堆表面的溫度，這樣就無(wú)法反映出窖池內(nèi)的溫度，其實(shí)際意義大大折扣。

2、工作量大，記錄不及時(shí)，效率低。對(duì)于較大型的發(fā)酵室，每個(gè)發(fā)酵室內(nèi)有幾十甚至數(shù)百個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，而且會(huì)有多個(gè)發(fā)酵室，這樣的規(guī)模，安排一個(gè)工人，從頭到尾測(cè)量一次溫度就需要4-6個(gè)小時(shí)，一天下來(lái)能記錄2次溫度就不錯(cuò)了，而且工人會(huì)很累，長(zhǎng)期以往有些吃不消，同時(shí)記錄的數(shù)據(jù)不同步，可比性差，采取的數(shù)據(jù)實(shí)際意義小，工作效率非常低，如果增加工人數(shù)量，勢(shì)必增加生產(chǎn)成本。

3、數(shù)據(jù)不具有連續(xù)性，很難觀察發(fā)酵過(guò)程中溫度變化的趨勢(shì)，不便于對(duì)發(fā)酵過(guò)程做出系統(tǒng)的分析與判斷，不利于發(fā)酵工藝的改進(jìn)與提高。1天的記錄數(shù)據(jù)只短短的幾個(gè)時(shí)間段，而且如果是晚上特別是深夜到天亮這段，憑人工記錄很難保證記錄數(shù)據(jù)的真實(shí)性與有效性，同時(shí)也無(wú)法對(duì)工人進(jìn)行監(jiān)管。

4、人工記錄數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤或漏記的情況時(shí)有發(fā)生，同時(shí)不同工人由于測(cè)點(diǎn)位置難以統(tǒng)一，測(cè)得數(shù)據(jù)的可比性較差，對(duì)于深達(dá)1.5米以上的酒糟池普通的溫度計(jì)也很難測(cè)到很深的地方，只能測(cè)得較表面的溫度，難以反映酒糟池不同深度處的溫度狀態(tài)，難以保證數(shù)據(jù)錄入的正確性和完整性。

5、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不可溯源，零散的一些數(shù)據(jù)，很難保證數(shù)據(jù)的連貫性與可追溯性，記錄在本上的數(shù)據(jù)如要錄入電腦又要花費(fèi)很多精力，不便于管理。

6、較陳舊的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與記錄方式，與現(xiàn)代化、信息化、自動(dòng)化的企業(yè)發(fā)展理念與發(fā)展方向格格不入，勢(shì)必會(huì)對(duì)企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生不利的影響，與時(shí)俱進(jìn)，改進(jìn)與提高酒糟發(fā)酵過(guò)程溫度監(jiān)測(cè)的方式，采用現(xiàn)代化、自動(dòng)化、智能化的監(jiān)測(cè)與管理方式是我們每個(gè)企業(yè)必須重視和優(yōu)先發(fā)展的重中之重，刻不容緩，重要的事半功倍，意義重大！

二、智能化的酒糟測(cè)溫系統(tǒng)非常理想的解決了上述的各種問(wèn)題，是各大酒廠爭(zhēng)相采用的溫度監(jiān)測(cè)方案。

內(nèi)蒙古德明電子科技有限公司開(kāi)發(fā)了該窖池?zé)o線溫度監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)徹底解決了以上問(wèn)題，系統(tǒng)由無(wú)線多點(diǎn)測(cè)溫桿、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和監(jiān)測(cè)軟件組成。無(wú)線多點(diǎn)測(cè)溫桿是可移動(dòng)設(shè)備，窖池發(fā)酵期間插入窖池內(nèi)，可以分別測(cè)量從上到下多達(dá)6個(gè)點(diǎn)的溫度，并通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)射給監(jiān)控中心的監(jiān)測(cè)軟件；監(jiān)測(cè)軟件用于在線監(jiān)測(cè)所有窖池的實(shí)時(shí)溫度，并自動(dòng)儲(chǔ)存所有數(shù)據(jù)，具有如下功能：

酒糟發(fā)酵過(guò)程中，溫濕度在其中起到了至關(guān)重要的作用：合適的溫度對(duì)于酒糟的發(fā)酵起到較理想的促進(jìn)作用， 讓我們得到更加理想的發(fā)酵效果，探索出酒糟發(fā)酵科學(xué)合理的溫度、濕度，這對(duì)于進(jìn)一步提高酒的口感、質(zhì)量 有很重要的意義，為企業(yè)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提高釀酒的自動(dòng)化程度都有非常重要的作用。

窖池溫度數(shù)據(jù)連續(xù)自動(dòng)記錄和存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)顯示溫度數(shù)據(jù)和曲線，歷史數(shù)據(jù)和曲線顯示，歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出Excel格式；
不同批次窖池溫度歷史數(shù)據(jù)對(duì)比、大數(shù)據(jù)分析；
可設(shè)定低溫、高溫報(bào)警并自動(dòng)進(jìn)行聲、光報(bào)警提示。提供電池低電量報(bào)警功能
用戶通過(guò)電腦或手機(jī)訪問(wèn)窖池溫度監(jiān)測(cè)管理軟件。支持用戶權(quán)限管理，保證不同層級(jí)人員訪問(wèn)不同層級(jí)的數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的安全性及私密性
關(guān)聯(lián)出、入池酒糟參數(shù)：酸度、水份、淀粉、殘?zhí)?、破碎度、蒸餾汽壓、酒精度、出酒率、優(yōu)級(jí)率；

智能化的酒糟發(fā)酵過(guò)程溫度監(jiān)測(cè)通過(guò)IDM-1B酒糟測(cè)溫儀（IDM-1感溫桿、可用總線鏈接）取代傳統(tǒng)的測(cè)溫工具可單總 線分層顯示。如較深的酒糟池，可分上、中、下三層，分別對(duì)其溫度監(jiān)測(cè)對(duì)于酒糟內(nèi)濕度測(cè)量，公司設(shè)計(jì)了IDM-1C 濕度傳感器，具有體積小巧、堅(jiān)固耐用、防水防潮、反應(yīng)靈敏、探桿加長(zhǎng)特點(diǎn)
在白酒發(fā)酵中，窖池內(nèi)的釀酒微生物隨發(fā)酵進(jìn)程消長(zhǎng)，代謝生成各種呈香呈味物質(zhì)，決定了酒的品質(zhì)。溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)代謝有重要的影響，所以準(zhǔn)確、完整地監(jiān)測(cè)和控制酒窖池內(nèi)部溫度，具有重大意義。

目前，我國(guó)大部分白酒廠采用人工測(cè)量的方式來(lái)監(jiān)測(cè)酒窖池內(nèi)部溫度，人工測(cè)量的缺點(diǎn)如下：

窖池?cái)?shù)量大，人工巡檢方式不可能在同一時(shí)間內(nèi)測(cè)量所有窖池溫度，造成不同窖池間溫度數(shù)據(jù)的可比性差。
人工測(cè)量不能保證每次測(cè)量的位置完全相同，所以造成同一窖池溫度數(shù)據(jù)的可比性差。
人工測(cè)量的準(zhǔn)確性很大程度依賴操作人員的責(zé)任心，存在不確定性。
人工測(cè)量操作和數(shù)據(jù)的收集整理，耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間。

系統(tǒng)框圖如下圖所示：


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酒廠窖池測(cè)溫數(shù)字孿生系統(tǒng)是一種利用數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)酒廠窖池溫度監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)在窖池內(nèi)安裝溫度傳感器，將實(shí)時(shí)采集到的溫度數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)字孿生模型中進(jìn)行分析和處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)窖池溫度狀態(tài)的預(yù)測(cè)和優(yōu)化控制。同時(shí)，該系統(tǒng)采用了人工智能算法，可以自動(dòng)識(shí)別窖池內(nèi)部的溫度變化規(guī)律，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，以便及時(shí)調(diào)整酒的質(zhì)量。

提高生產(chǎn)效率：通過(guò)對(duì)窖池內(nèi)部溫度及濕度等重要參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，幫助酒廠管理人員掌握生產(chǎn)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并作出相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，從而提高生產(chǎn)效率。

降低成本：數(shù)字孿生系統(tǒng)能夠精確地模擬窖池的運(yùn)行狀態(tài)，可以預(yù)測(cè)窖池內(nèi)的溫度變化趨勢(shì)，從而為酒廠制定更加科學(xué)合理的生產(chǎn)計(jì)劃和氣候控制方案，減少了因生產(chǎn)不當(dāng)造成的損失，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

提升產(chǎn)品質(zhì)量：系統(tǒng)能夠?yàn)榫茝S提供精準(zhǔn)的溫度、濕度等數(shù)據(jù)，使得釀酒師能夠更準(zhǔn)確地把握釀酒的過(guò)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決可能出現(xiàn)的問(wèn)題，保障了釀酒的質(zhì)量和口感。

優(yōu)化生產(chǎn)流程：系統(tǒng)為酒廠提供了全面的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和運(yùn)營(yíng)指標(biāo)，使得企業(yè)能夠更加科學(xué)、智能地管理生產(chǎn)過(guò)程，優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

增強(qiáng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力：數(shù)字孿生系統(tǒng)能夠提升酒廠的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)成本，從而增強(qiáng)了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)更有利的位置，為企業(yè)帶來(lái)更多的商業(yè)機(jī)會(huì)和巨大的商業(yè)價(jià)值。