CN104678937A - 一种啤酒发酵罐无线监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种啤酒发酵罐无线监控系统，包括GPRS网络、信号汇集器、若干个GPRS无线收发模块、布设在远程监控中心的上位机和布设在啤酒发酵室内的若干个现场监控系统；所述上位机包括监控主机和与所述监控主机相接的数据服务器；所述现场监控系统包括控制器、用于实时采集啤酒发酵罐的状态信号的传感器单元和将所述传感器单元采集到的数据进行处理并根据已处理数据对控制器发出控制指令的数据采集与处理装置。本发明通过GPRS无线网络对啤酒发酵罐进行自动监控，数据传输速度快，控制精度高，保证了啤酒发酵工艺的正确执行，有效解决了现有有线监控系统维护成本高、系统可扩展性和移动性能差等问题。

Description

一种啤酒发酵罐无线监控系统
技术领域
本发明涉及一种监控系统，尤其是涉及一种啤酒发酵罐无线监控系统。
背景技术
啤酒生产是一个利用生物加工进行生产的过程，生产周期长，过程参数分散性大，传统操作方式难以保证产品的质量。近年来，国外的各大啤酒生产厂家纷纷进军中国市场，凭借技术优势与国内的啤酒生产厂家争夺市场份额。国内的啤酒行业迫切要求进行技术改造，提高生产率，保证产品质量，以确保在激烈的市场竞争中立于不败之地。
啤酒的发酵过程是一个微生物代谢过程。它通过多种酵母的多种酶解作用，将可发酵的糖类转化为酒精和CO2,以及其他一些影响质量和口味的代谢物。在发酵期间，工艺上主要控制的变量是温度和时间。啤酒发酵对象具有时变性、时滞性及其不确定性，而且每个发酵罐都存在个体的差异，在不同的工艺条件下，不同的发酵菌种下，对象特性也不尽相同。因此很难找到或建立某一确切的数学模型来进行模拟和预测控制。我国部分啤酒生产厂家目前仍然采用常规仪表进行控制，人工监控各种参数，人为因素较多。这种控制方式很难保证生产工艺的正确执行，导致啤酒质量不稳定，波动性大且不利于扩大再生产规模。还有部分厂家采用工控机加PLC的有线监控系统，存在有线接入维护成本高、系统可扩展性和移动性能差等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种啤酒发酵罐无线监控系统，其数据传输速度快、控制精度高，工作能够通过GPRS无线网络对啤酒发酵罐进行自动监控，保证了啤酒发酵工艺的正确执行。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种啤酒发酵罐无线监控系统，其特征在于：包括GPRS网络、信号汇集器、若干个GPRS无线收发模块、布设在远程监控中心的上位机和布设在啤酒发酵室内的若干个现场监控系统；所述上位机包括监控主机和与所述监控主机相接的数据服务器；所述现场监控系统包括控制器、用于实时采集啤酒发酵罐的状态信号的传感器单元和将所述传感器单元采集到的数据进行处理并根据已处理数据对控制器发出控制指令的数据采集与处理装置；所述啤酒发酵罐外部的上中下三段各安装有一圈冷却套，所述冷却套中存放用于调节所述啤酒发酵罐温度的冷媒，所述冷却套上冷媒入口处安装有液体流量控制阀，所述啤酒发酵罐的顶部安装有用于排放CO2的排气管，所述排气管上安装有气体流量控制阀；所述传感器单元包括设置于冷却套上的多个温度传感器、用于检测所述CO2的气体浓度的CO2浓度传感器、用于检测所述排气管中气体流量的气体流量传感器、用于检测所述冷媒流量的液体流量传感器和用于检测酿酒酵母菌浓度的微生物传感器；所述数据采集与处理装置包括壳体和安装在所述壳体内部的电路板，所述电路板上安装有微处理器、电源模块、多路信号转换板、数据采集卡、译码器、显示驱动电路、编码器、看门狗电路、EEPROM存储器、I/O扩展接口和报警驱动电路，所述壳体上安装有键盘、显示屏和报警装置；所述数据采集卡分别与所述多路信号转换板和所述微处理器相接，所述显示驱动电路分别与所述译码器和所述显示屏相接，所述编码器分别与所述微处理器和所述键盘相接，所述报警驱动电路分别与所述微处理器和所述报警装置相接，所述电源模块、译码器、看门狗电路、EEPROM存储器、I/O扩展接口均与所述微处理器相接；所述液体流量控制阀和气体流量控制阀均与所述控制器相接，所述控制器与所述微处理器相接，所述传感器单元与所述多路信号转换板相接，所述GPRS无线收发模块与所述I/O扩展接口相接，若干个所述GPRS无线收发模块均与信号汇集器无线连接，所述信号汇集器和监控主机均与GPRS网络无线连接。
上述一种啤酒发酵罐无线监控系统，其特征是：所述GPRS无线收发模块为H7118C GPRS DTU。
上述一种啤酒发酵罐无线监控系统，其特征是：所述监控主机为工控PC机。
本发明与现有技术相比具有以下优点：通过GPRS无线网络对啤酒发酵罐进行自动监控，数据传输速度快，控制精度高，保证了啤酒发酵工艺的正确执行，有效解决了现有有线监控系统维护成本高、系统可扩展性和移动性能差等问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明:
1—控制器；              2—GPRS无线收发模块；
3—数据采集与处理装置；  4—传感器单元；      5—信号汇集器；
6—GPRS网络；            7—监控主机；        8—数据服务器；
9—液体流量控制阀；      10—气体流量控制阀。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括GPRS网络6、信号汇集器5、若干个GPRS无线收发模块2、布设在远程监控中心的上位机和布设在啤酒发酵室内的若干个现场监控系统；所述上位机包括监控主机7和与所述监控主机7相接的数据服务器8；所述现场监控系统包括控制器1、用于实时采集啤酒发酵罐的状态信号的传感器单元4和将所述传感器单元4采集到的数据进行处理并根据已处理数据对控制器1发出控制指令的数据采集与处理装置3；所述啤酒发酵罐外部的上中下三段各安装有一圈冷却套，所述冷却套中存放用于调节所述啤酒发酵罐温度的冷媒，所述冷却套上冷媒入口处安装有液体流量控制阀9，所述啤酒发酵罐的顶部安装有用于排放CO2的排气管，所述排气管上安装有气体流量控制阀10；所述传感器单元包括设置于冷却套上的多个温度传感器、用于检测所述CO2的气体浓度的CO2浓度传感器、用于检测所述排气管中气体流量的气体流量传感器、用于检测所述冷媒流量的液体流量传感器和用于检测酿酒酵母菌浓度的微生物传感器；所述数据采集与处理装置3包括壳体和安装在所述壳体内部的电路板，所述电路板上安装有微处理器、电源模块、多路信号转换板、数据采集卡、译码器、显示驱动电路、编码器、看门狗电路、EEPROM存储器、I/O扩展接口和报警驱动电路，所述壳体上安装有键盘、显示屏和报警装置；所述数据采集卡分别与所述多路信号转换板和所述微处理器相接，所述显示驱动电路分别与所述译码器和所述显示屏相接，所述编码器分别与所述微处理器和所述键盘相接，所述报警驱动电路分别与所述微处理器和所述报警装置相接，所述电源模块、译码器、看门狗电路、EEPROM存储器、I/O扩展接口均与所述微处理器相接；所述液体流量控制阀9和气体流量控制阀10均与所述控制器1相接，所述控制器1与所述微处理器相接，所述传感器单元4与所述多路信号转换板相接，所述GPRS无线收发模块2与所述I/O扩展接口相接，若干个所述GPRS无线收发模块2均与信号汇集器5无线连接，所述信号汇集器5和监控主机7均与GPRS网络6无线连接。
本实施例中，所述GPRS无线收发模块2为H7118C GPRS DTU。
本实施例中，所述监控主机7为工控PC机。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种啤酒发酵罐无线监控系统，其特征在于：包括GPRS网络（6）、信号汇集器（5）、若干个GPRS无线收发模块（2）、布设在远程监控中心的上位机和布设在啤酒发酵室内的若干个现场监控系统；所述上位机包括监控主机（7）和与所述监控主机（7）相接的数据服务器（8）；所述现场监控系统包括控制器（1）、用于实时采集啤酒发酵罐的状态信号的传感器单元（4）和将所述传感器单元（4）采集到的数据进行处理并根据已处理数据对控制器（1）发出控制指令的数据采集与处理装置（3）；所述啤酒发酵罐外部的上中下三段各安装有一圈冷却套，所述冷却套中存放用于调节所述啤酒发酵罐温度的冷媒，所述冷却套上冷媒入口处安装有液体流量控制阀（9），所述啤酒发酵罐的顶部安装有用于排放CO2的排气管，所述排气管上安装有气体流量控制阀（10）；所述传感器单元包括设置于冷却套上的多个温度传感器、用于检测所述CO2的气体浓度的CO2浓度传感器、用于检测所述排气管中气体流量的气体流量传感器、用于检测所述冷媒流量的液体流量传感器和用于检测酿酒酵母菌浓度的微生物传感器；所述数据采集与处理装置（3）包括壳体和安装在所述壳体内部的电路板，所述电路板上安装有微处理器、电源模块、多路信号转换板、数据采集卡、译码器、显示驱动电路、编码器、看门狗电路、EEPROM存储器、I/O扩展接口和报警驱动电路，所述壳体上安装有键盘、显示屏和报警装置；所述数据采集卡分别与所述多路信号转换板和所述微处理器相接，所述显示驱动电路分别与所述译码器和所述显示屏相接，所述编码器分别与所述微处理器和所述键盘相接，所述报警驱动电路分别与所述微处理器和所述报警装置相接，所述电源模块、译码器、看门狗电路、EEPROM存储器、I/O扩展接口均与所述微处理器相接；所述液体流量控制阀（9）和气体流量控制阀（10）均与所述控制器（1）相接，所述控制器（1）与所述微处理器相接，所述传感器单元（4）与所述多路信号转换板相接，所述GPRS无线收发模块（2）与所述I/O扩展接口相接，若干个所述GPRS无线收发模块（2）均与信号汇集器（5）无线连接，所述信号汇集器（5）和监控主机（7）均与GPRS网络（6）无线连接。
2.按照权利要求1所述的一种啤酒发酵罐无线监控系统，其特征在于：所述GPRS无线收发模块（2）为H7118C GPRS DTU。
3.按照权利要求1或2所述的一种啤酒发酵罐无线监控系统，其特征在于：所述监控主机（7）为工控PC机。
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