CN103246249A - 一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置 - Google Patents

一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103246249A
CN103246249A CN2013100915453A CN201310091545A CN103246249A CN 103246249 A CN103246249 A CN 103246249A CN 2013100915453 A CN2013100915453 A CN 2013100915453A CN 201310091545 A CN201310091545 A CN 201310091545A CN 103246249 A CN103246249 A CN 103246249A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
circuit
wireless
zigbee
yeast
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013100915453A
Other languages
English (en)
Inventor
周庆伍
刘洪涛
李安军
姚伦
何宏魁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NANJING CLESUN IOT TECHNOLOGY CO., LTD.
Anhui Ruisiweier Technology Co Ltd
Original Assignee
BEIJING CLESUN TECH Co Ltd
Anhui Gujing Distillery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING CLESUN TECH Co Ltd, Anhui Gujing Distillery Co Ltd filed Critical BEIJING CLESUN TECH Co Ltd
Priority to CN2013100915453A priority Critical patent/CN103246249A/zh
Publication of CN103246249A publication Critical patent/CN103246249A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

本发明公开了一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置，包括微控制器、无线测温仪装置和电路，无线测温仪装置由无线测温仪、无线集中器、ZigBee无线路由器、ZigBee无线网关和服务器组成；微控制器通过电路分别与ZIGBEE模块、433M模块、电源模块、断电报警电路模块、辅助电路模块、显示模块相连接。电路上设置有RS-232接口、RS-485接口、调试串口、模拟接口和数字接口；电源模块和断电报警电路模块之间的电路上设置有按键和指示灯。本发明功能完备，可以为曲房中制曲工艺的精细化培育提供全面、准确的环境信息，从而有效地提高了质量和产量，指示灯和按键的设计使得本装置有很强的针对性和实用性。

Description

一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置
技术领域
本发明涉及一种装置，尤其涉及一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置。
背景技术
目前，在我国白酒业酿酒工艺曲房中，制曲人主要依赖传统的温度计、湿度计等装置，依靠人工实地读取的方式获得环境信息，监测的环境参数少，获得的信息量小，且测量装置的落后和人工读取的误差使得获取的信息准确度差。这成为制约曲房制曲质量和产量的重要因素。除此之外，在酒业酿酒的其它工艺中，对于多种必要环境信息的精确化采集更是有着强烈而迫切的需求。当前在酒业的信息化领域，对于曲房环境监测的理论研究并不多，真正实现产品化并进入市场的更是寥寥无几。据调研，市场上的曲房环境监测方案主要有三种。第一种：传感器数据采集设备通过有线方案和设备或电脑相连，通过线缆传输数据，并实现远程控制。该产品的缺点在于布线成本高，且设备安置后无法移动，极大的影响工人作业。第二种：借助GPRS/3G网络实现数据的远程传输，这是一种较为理想的远程传输方案，部署成本低，使用方便。但是对于酒业来说，对于数据是有严格的保密要求，而GPRS/3G无线网络无法很好的做到这一点。因此，市场上急需一种能够全面考虑酿酒环境监测需求，并能够适应曲房的特殊环境，功能完备，实用性强的环境监测装置。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置，包括微控制器、无线测温仪装置和电路，无线测温仪装置由无线测温仪、无线集中器、ZigBee无线路由器、ZigBee无线网关和服务器组成；
微控制器通过电路分别与ZIGBEE模块、433M模块、电源模块、断电报警电路模块、辅助电路模块、显示模块相连接；
电路上设置有RS-232接口、RS-485接口、调试串口、模拟接口和数字接口；所述电源模块和断电报警电路模块之间的电路上设置有按键和指示灯。
本发明功能完备，可以为曲房中制曲工艺的精细化培育提供全面、准确的环境信息，从而有效地提高的质量和产量。其低功耗系统的构建，指示灯和按键的设计以及专门针对曲房环境的供电模式和外形结构设计使得本装置有很强的针对性和实用性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明的显示模块(LCD显示屏)的电路图。
图3为2.4GHZ无线通讯模块电路图。
图4为433MHZ模块电路图。
图5为断电报警模块的电路图。
图6为无线测温仪装置的结构组成示意图。
图7为无线传感节点结构框图。
具体实施方式
如图1-图6所示，本发明主要包括微控制器、无线测温仪装置和电路。无线测温仪装置由无线测温仪1、无线集中器2、ZigBee无线路由器3、ZigBee无线网关4和服务器5组成。
微控制器通过电路分别与ZIGBEE模块、433M模块、电源模块、断电报警电路模块、辅助电路模块、显示模块相连接。
电路上设置有RS-232接口、RS-485接口、调试串口、模拟接口和数字接口。电源模块和断电报警电路模块之间的电路上设置有按键和指示灯。
显示模块(LCD显示屏)：通过LCD显示屏可以直观的看到从无线测温仪采集到的传感器数据。LCD显示屏的电路图，如图2所示。
中继传输功能：通过2.4G ZIGBEE模块可以实现集中器与网管、路由的中继传输。上电几秒后，集中器ZIGBEE模块自动与路由连接。无线通讯模块电路如图3所示。
节点功能：通过软件配置模块可以方便的使传感器与集中器配对，使得传感器的数据只会传递到与之配对的集中器上。433MHZ模块电路图，如图4所示。
断电报警功能：当220VAC断开时，超级电容C4给整个系统供电，由于VDD5变为0，系统发出报警信号并把报警信号上传到上位机上。断电报警电路图，如图5所示。
图6为无线测温仪装置的结构组成示意图。
无线测温仪采用CPU采集温度传感器DS18B20的电压并转换成温度值，由4位段码液晶屏把温度显示出来，并且把数据通过433M模块(无线通讯模块)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。
无线集中器采用双无线模块通讯，与无线测温仪通讯采用433M模块，分为256个信道；与服务器平台通讯采用2.4GHz无线通讯模块，分为16个无线信道，通讯距离为100米～200米。433M模块接收若干个433MHz相同信道上的无线测温仪数据，这些数据经过集中器处理后，由128*64点阵液晶屏显示出这些节点的温度值。集中器通过2.4GHz无线ZigBee模块把接收到的数据转发到服务器平台。
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。
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。
服务器软件采用BS架构，存储数据、分析和显示数据。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。
本发明采用的ZigBee技术是一种近距离无线通信技术，在实际的安装过程中，考虑到待检测点与基站的距离不同可以采用不同的布点方案。如果待监测点与基站距离在有效传输距离内，则可以将信号直接传输到基站；如果待监测点与基站距离超出ZigBee信号的有效传输距离，则需要在网路中加装路由，或者将一定范围内各个节点采集到的信息发送到ZigBee网关，通过ZigBee网关将信息发送到服务器平台，实现远程监测。在实现基本的采集和通讯功能的基础上，我们为该装置添加了指示灯和按键，来指示系统工作状态，并对系统进行一定的测试和配置工作。
ZigBee技术：
ZigBee采用分组交换和跳频技术，并且可使用3个频段，分别是2.4GHz的公共通用频段、欧洲的868MHz频段和美国的915MHz频段。ZigBee主要应用在短距离范围并且数据传输速率不高的各种电子设备之间。与蓝牙相比，ZigBee更简单、速率更慢、功率及费用也更低。ZigBee技术主要包括以下特点：
1、低功耗。ZigBee设备只有激活和睡眠两种状态，而且ZigBee网络中通信循环次数非常少，工作周期很短，所以一般来说两节普通5号干电池可使用6个月以上。
2、ZigBee协议栈设计简单，其研发和生产成本较低。
3、时延短。ZigBee针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。
4、可靠性高。采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个ZigBee网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。
5、网络容量大。ZigBee支持星形、簇形和网状网络结构，每个ZigBee网络最多可支持255个设备，即每个ZigBee设备可以与另外254台设备相连接。
6、安全性高。ZigBee提供了数据完整性检查和鉴定功能，采用AES-128加密算法，同时根据具体应用可以灵活确定其安全属性。
系统采用先进的2.4GHz的ZigBee网络技术，具有可靠性好，抗干扰能力强的优点。同时为保证ZigBee网络的稳定性和数据传输的可靠性，一般采用三种方式：一是采用ZigBee的Mesh自组网方式，启动自动路由功能，当某个路由节点出现故障时，可以自动选择新的路由；二是后备电源策略：当断电时启动后备电源，并进行断电报警；三是断点续传：当网络系统出现故障时，在检测节点进行数据缓存，当网络恢复后，进行数据续传。
下图是无线传感节点结构图，从结构上看，一个传感器节点可以分成四个部分，分别是：传感单元，由传感器和模/数转换功能模块组成；处理单元，包括CPU和存储器；通信单元，由无线通信模块组成；电源模块，为其它部分提供电源。处理单元对信息进行处理，并通过无线通信网络将所感知信息传送到接入网关，最终到达用户终端。
本系统中所应用的传感器节点结构，如图7所示，但是不同的环境也为传感器应用也带了一些新的问题，根据现场调查，曲房内的环境温度可以在0～60℃范围内，环境湿度可达0～100％；高温高湿并且略带酸性的环境，所以设备必须保证IP68的防护级别，为适应曲房环境，在传感器研发和应用过程中做以下处理：
1、高湿条件下，湿度传感器容易出现凝露现象，导致湿度的测量值偏高，市面上一般湿度传感器的准确测量范围是10％-90％。这严重影响了温湿度参数测量的准确性，针对这种情况，本系统中采用的是经过工程优化处理后的传感器，测量范围达到0％-100％；
2、由于不同曲药的温度差异很大，有时最上层曲块和最下层曲块温差可达十几度，所以，一间曲房至少要测量2个点的温度，一般测量最上层曲药和最下层曲药曲心或曲面温度；
3、根据曲药的尺寸，温度探针的长度需要在15cm左右，并采用食品级不锈钢外壳，以满足测量时不带给曲药污染；精度要求在0.5℃以内；实时在线测量，测量周期为30分钟-1小时，也可由工作人员依据具体需要设定。
传感器是获取信息的关键器件，是物联网中不可或缺的信息采集手段。因此，传感器的特性直接影响信息采集的品质。本系统中，对传感器的这些特定处理，有利于实现温湿度数据的准确采集，避免了人工采集过程中由于不能准确把握测量时间和测量位置导致的数据不准确和不稳定问题。
经济效益和社会效益：安装无线测温系统之后，不再需要巡检工人直接到高温高湿的曲房中记录温度值了，因此，减少了工人数量，减轻了工人的劳动强度，改善了工人的劳动环境。曲药测温实现了自动测量和实时在线传输，提高了数据的准确性、及时性，软件系统提供了报警以及分析决策，提高了酒厂的制曲管理和曲药取优率。节省人工，提高取优率，经济效益显著提高。

Claims (1)

1.一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置，包括微控制器、无线测温仪装置和电路，其特征在于：所述无线测温仪装置由无线测温仪、无线集中器、ZigBee无线路由器、ZigBee无线网关和服务器组成；
所述微控制器通过电路分别与ZIGBEE模块、433M模块、电源模块、断电报警电路模块、辅助电路模块、显示模块相连接；
所述电路上设置有RS-232接口、RS-485接口、调试串口、模拟接口和数字接口；所述电源模块和断电报警电路模块之间的电路上设置有按键和指示灯。
CN2013100915453A 2013-03-21 2013-03-21 一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置 Pending CN103246249A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013100915453A CN103246249A (zh) 2013-03-21 2013-03-21 一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013100915453A CN103246249A (zh) 2013-03-21 2013-03-21 一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103246249A true CN103246249A (zh) 2013-08-14

Family

ID=48925827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013100915453A Pending CN103246249A (zh) 2013-03-21 2013-03-21 一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103246249A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104021661A (zh) * 2014-06-23 2014-09-03 北京旗硕基业科技股份有限公司 一种用于白酒酿造的集中显示与传输装置
TWI696365B (zh) * 2019-01-09 2020-06-11 大陸商光寶電子（廣州）有限公司 通訊系統、其電子裝置及應用其之通訊方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101154312A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 华立仪表集团股份有限公司 基于ZigBee技术的自动抄表系统
CN101221689A (zh) * 2007-12-06 2008-07-16 上海大学 基于2.4GHz与433MHz频段混合组网的井下无线安全监测系统
CN102393996A (zh) * 2011-10-28 2012-03-28 古贝春集团有限公司 白酒曲药制作无线测温系统
CN203250187U (zh) * 2013-03-21 2013-10-23 安徽古井贡酒股份有限公司 一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101154312A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 华立仪表集团股份有限公司 基于ZigBee技术的自动抄表系统
CN101221689A (zh) * 2007-12-06 2008-07-16 上海大学 基于2.4GHz与433MHz频段混合组网的井下无线安全监测系统
CN102393996A (zh) * 2011-10-28 2012-03-28 古贝春集团有限公司 白酒曲药制作无线测温系统
CN203250187U (zh) * 2013-03-21 2013-10-23 安徽古井贡酒股份有限公司 一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104021661A (zh) * 2014-06-23 2014-09-03 北京旗硕基业科技股份有限公司 一种用于白酒酿造的集中显示与传输装置
TWI696365B (zh) * 2019-01-09 2020-06-11 大陸商光寶電子（廣州）有限公司 通訊系統、其電子裝置及應用其之通訊方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shariff et al. Zigbee-based data acquisition system for online monitoring of grid-connected photovoltaic system
CN204155128U (zh) 一种智能猪舍监控系统
CN107316450A (zh) 一种基于无线传感器网络的输电线路监控系统
CN103321933A (zh) 基于ARM和ZigBee的风机状态在线监测系统及方法
CN202841542U (zh) 一种水利物联网数据采集传输终端
CN104332042A (zh) 基于Arduino的无线传感器网络岛屿参数监测系统
CN104197995A (zh) 一种工业园区环境监测系统
CN204155435U (zh) 一种无线温度采集系统
CN202109991U (zh) 一种适用于酒窖池的无线测温装置
CN202166679U (zh) 一种三相电能数据动态采集智能终端
CN202587037U (zh) 一种基于物联网的矿井温、湿度监测系统
CN206892625U (zh) 一种电力电缆远程智能测温系统
CN103246249A (zh) 一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置
CN202600445U (zh) 一种用于电力运行巡视检测的温度监控系统
CN203250187U (zh) 一种用于白酒制曲工艺的曲房集中显示、传输与管理装置
Long et al. Design of substation temperature monitoring system based on wireless sensor networks
CN204256921U (zh) 一种具有无线组网功能的变电站母线智能测温系统
CN204098865U (zh) 一种智能监控石油开采设备系统
CN102685212A (zh) 一种基于物联网的矿井温、湿度监测系统及其实现方法
CN103472769A (zh) 一种直流电场监控用数据采集系统和监控系统
CN102761565A (zh) 一种基于无线传感器网络技术的酿造过程监测系统及方法
CN203179214U (zh) 基于zigbee的无线烟雾传感器系统
CN202938923U (zh) 电抗器无线测温装置
CN204065054U (zh) 一种室内无线甲醛监测系统
CN202818626U (zh) 一种基于物联网的建筑室内环境温湿度采集通信系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20160114

Address after: Gujing Town, Qiaocheng District, Bozhou, Anhui

Applicant after: ANHUI RUISIWEIER TECHNOLOGY CO., LTD.

Applicant after: NANJING CLESUN IOT TECHNOLOGY CO., LTD.

Address before: 236820 Anhui city of Bozhou province Anhui gujinggong Limited by Share Ltd

Applicant before: Gujinggong Spirits Co., Ltd., Anhui Prov.

Applicant before: Beijing Clesun Tech Co., Ltd.

DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Ding Yuanyuan

Document name: Notification of Passing Examination on Formalities

C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20130814