CN102393996A - 白酒曲药制作无线测温系统 - Google Patents
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Abstract
一种白酒曲药制作无线测温系统，属于自动化控制技术领域。整个系统采用3层网络架构，第一层是无线测温仪433Mhz频段，无线集中器433频段接收模块组建星型无线网络；第二层是无线集中器的2.4G频段发射模块、无线路由器，无线网关的2.4GZigBee频段模块，组建mesh无线网络；第三层是无线网关的以太网模块，服务器构成的IP网络。前两层无线网络采用蜂窝布局方式进行信道配置，并且分组接入IP网络，在1平方公里的范围内可以实现数十万个节点的温度测量，并降低了无线数据的冲突。本发明工艺设备简单,制作简便、自动化程度高、精确度高、投资少、效率高、运行成本低、节能、环保，可实现在线测温。
Description
技术领域
本发明属于自动化控制技术领域，涉及一种白酒酿造生产过程中的无线测温专用设备。
背景技术
曲药是在白酒酿造过程中的一种重要原料，以曲作酒，主要利用其中的微生物和酶类。曲药的主要作用是糖化、发酵、生香。曲药分为高温曲、中温曲和低温曲，以酿造不同香型的酒。因此，在制曲过程中，曲药的发酵温度必须要经常测量。目前，常用的曲药曲心温度测量工具有传统玻璃棒式煤油温度计、普通的电子温度计、有线测量温度计。但是在使用过程当中都存在以下问题和不足：（1）传统玻璃棒式水银温度计测量时，由于曲药变干之后，很硬并且收缩，玻璃温度计经常折在里面，水银流出，造成污染，并且精度不够高，还需要人工及时记录。最主要原因经常性的剥开窖池封泥测量而造成窖池漏气和杂菌感染。（2）采用电子温度计，也需要人工及时记录，而且在曲房高湿环境下易损坏，并且在高温高湿的曲房中，工人测量环境恶劣，有中暑危险。（3）有线测量温度计，线缆经常被老鼠咬断，线缆交叉妨碍工人在车间劳动，系统维护不方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种白酒曲药制作无线测温系统，以解决现有技术操作过程中的人工记录劳动强度大、精确度低、设备易损坏和污染、不方便操作以及影响生产质量等问题。
本发明主要由温度计组成，解决其技术问题所采用的技术方案是该系统主要包括无线测温仪，双频段无线集中器，无线路由器，无线网关，服务器中心软件。把无线测温仪设置在窖池中进行温度测量，测温仪把所测得的温度转化为信号可无线传送到无线路由器，无线路由器传递到无线测温仪与双频段无线集中器，服务器通过无线网关和数据处理系统对这些数据经过CPU处理后，由点阵液晶屏显示出这些节点的温度值。
整个系统采用3层网络架构，第一层是433Mhz频段，组建星型无线网络，方便数据集中显示；第二层是2.4G ZigBee频段，组建mesh无线网络，方便数据接力传输；第三层是IP网络。如果前两层无线网络采用蜂窝布局方式进行信道配置，并且分组接入IP网络，在1平方公里的范围内可以实现数十万个节点的温度测量，并降低了无线数据的冲突。
具体结构构成：
1、无线测温仪采用CPU 采集温度传感器Pt1000的电压并转换成温度值，由段码液晶屏把温度显示出来，并且把数据通过433MHz无线模块发送到集中器。433MHz发送频段，分为256个信道，通讯距离为50米左右。无线测温仪采用锂电池供电，双重密封条防潮。
2、无线集中器采用双频段，433MHz为接收频段，分为256个信道，2.4GHz为转发频段，分为16个无线信道，通讯距离为100米~200米。433MHz无线模块接收若干个433MHz相同信道上的无线测温仪数据，这些数据经过CPU处理后，由点阵液晶屏显示出这些节点的温度值。CPU通过2.4GHz的ZigBee模块把接收到的数据转发出去。无线集中器采用锂电池供电，密封条防潮。
3、ZigBee无线路由器接力传输无线集中器发送过来的数据。路由器采用220V交流供电，电源有防雷管泄放感应和浪涌电压电流，防护型外壳。
4、ZigBee无线网关接收ZigBee路由器或者无线集中器发送过来的数据。并通过以太网传给服务器。
5、服务器软件采用BS架构，存储数据、分析和显示数据。
采用本发明的积极效果是工艺设备简单,制作简便、投资少、运行成本低、节能、环保。并且有效地解决了人工记录劳动强度大、精确度低、设备易损坏和污染、不方便操作以及影响生产质量等问题，可实现在线测温。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1是本发明结构示意图。
图中1无线测温仪、2无线集中器、3无线路由器、4无线网关、5服务器。
具体实施方式
以下是本发明在白酒生产中具体实施的实例：
该系统包含433Mhz无线测温仪1，433Mhz与2.4GHz ZigBee双频段无线集中器2， ZigBee无线路由器3，ZigBee无线网关4，服务器中5心软件。把433Mhz无线测温仪1安装在窖池（曲药、曲房）中进行温度测量，无线测温仪1把所测得的温度转化为信号可无线传送到双频段无线集中器2，无线集中器2经过ZigBee无线路由器3把信号传递到ZigBee无线网关4，服务器中心接收到ZigBee无线网关4转发过来的信息经过解码后存入数据库，并通过web服务发布出来。
整个系统采用3层网络架构，第一层是无线测温仪433Mhz频段，无线集中器433频段接收模块组建星型无线网络，方便数据集中显示；第二层是无线集中器的2.4G频段发射模块、无线路由器，无线网关的2.4G ZigBee频段模块，组建mesh无线网络，方便数据接力传输；第三层是无线网关的以太网模块，服务器构成的IP网络。前两层无线网络采用蜂窝布局方式进行信道配置，并且分组接入IP网络，在1平方公里的范围内可以实现数十万个节点的温度测量，并降低了无线数据的冲突。
具体结构构成：
1、无线测温仪采用C8051F410单片机采集温度传感器Pt1000的电压并转换成温度值，由12路I/O输出至段码液晶屏把温度显示出来，并且通过SPI接口把数据通过433MHz无线模块CC1100发送到集中器。433MHz发送频段，分为256个信道，通讯距离为50米左右。无线测温仪采用锂电池供电，双重密封条防潮。
2、无线集中器采用双频段，433MHz的CC1100无线模块为接收频段，分为256个信道，2.4GHz的ZigBee无线模块为转发频段，分为16个无线信道，通讯距离为100米~200米。433MHz无线模块接收若干个433MHz相同信道上的无线测温仪数据。这些数据经过433MHz无线模块的SPI接口连接至STM32F103 ARM处理器处理。处理后的数据经ARM处理器的I/O接口输出给128*64点阵液晶屏，同时还通过ARM处理器的TTL串口输出给2.4GHz的ZigBee模块。ZigBee模块再把接收到的数据转发出去，在此ZigBee的工作模式为End Device模式。无线集中器采用锂电池供电，密封条防潮。
3、ZigBee无线路由器接力传输无线集中器发送过来的数据。路由器采用220V交流供电，220V交流电经过AC-DC电压转换模块后给ZigBee模块供电，在此ZigBee模块的工作模式为Router模式。
4、ZigBee无线网关接收ZigBee路由器或者无线集中器发送过来的数据，在此ZigBee模块的工作模式为Coordinator模式。ZigBee模块接收到的信号由TTL串口直接给以太网串口转换模块。以太网串口转换模块通过TCP Client方式把数据通过以太网传给服务器。
5、服务器软件采用BS架构，存储数据、分析和显示数据，采用的工具是MySQL和Tomcat 6.0。
Claims (6)
1.一种白酒曲药制作无线测温系统，主要由温度计组成，解决其技术问题所采用的技术方案是该系统主要包括无线测温仪，双频段无线集中器，无线路由器，无线网关，服务器中心软件；整个系统采用3层网络架构，第一层是无线测温仪433Mhz频段，无线集中器433频段接收模块组建星型无线网络，方便数据集中显示；第二层是无线集中器的2.4G频段发射模块、无线路由器，无线网关的2.4G ZigBee频段模块，组建mesh无线网络，方便数据接力传输；第三层是无线网关的以太网模块，服务器构成的IP网络；前两层无线网络采用蜂窝布局方式进行信道配置，并且分组接入IP网络，在1平方公里的范围内可以实现数十万个节点的温度测量，并降低了无线数据的冲突。
2.如权利要求1所述的白酒曲药制作无线测温系统，其特征是无线测温仪采用C8051F410单片机采集温度传感器Pt1000的电压并转换成温度值，由12路I/O输出至段码液晶屏把温度显示出来，并且通过SPI接口把数据通过433MHz无线模块CC1100发送到集中器；433MHz发送频段，分为256个信道，通讯距离为50米左右；无线测温仪采用锂电池供电，双重密封条防潮。
3.如权利要求1所述的白酒曲药制作无线测温系统，其特征是无线集中器采用双频段，433MHz的CC1100无线模块为接收频段，分为256个信道，2.4GHz的ZigBee无线模块为转发频段，分为16个无线信道，通讯距离为100米~200米；433MHz无线模块接收若干个433MHz相同信道上的无线测温仪数据；这些数据经433MHz无线模块的SPI接口连接至STM32F103 ARM处理器处理；处理后的数据经ARM处理器的I/O接口输出给128*64点阵液晶屏，同时还通过ARM处理器的TTL串口输出给2.4GHz的ZigBee模块；ZigBee模块再把接收到的数据转发出去，在此ZigBee的工作模式为End Device模式；无线集中器采用锂电池供电，密封条防潮。
4.如权利要求1所述的白酒曲药制作无线测温系统，其特征是ZigBee无线路由器接力传输无线集中器发送过来的数据；路由器采用220V交流供电，220V交流电经过AC-DC电压转换模块后给ZigBee模块供电，在此ZigBee模块的工作模式为Router模式。
5.如权利要求1所述的白酒曲药制作无线测温系统，其特征是ZigBee无线网关接收ZigBee路由器或者无线集中器发送过来的数据，在此ZigBee模块的工作模式为Coordinator模式；ZigBee模块接收到的信号由TTL串口直接给以太网串口转换模块；以太网串口转换模块通过TCP Client方式把数据通过以太网传给服务器。
6.如权利要求1所述的白酒曲药制作无线测温系统，其特征是服务器软件采用BS架构，存储数据、分析和显示数据，采用的工具是MySQL和Tomcat 6.0。
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Denomination of invention: Wireless temperature measuring system for making Baijiu liquor Effective date of registration: 20210906 Granted publication date: 20130619 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Wucheng County sub branch Pledgor: GUBEICHUN GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2021370000105 |
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