CN116656442A - 发酵控制方法、装置、介质及发酵设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电器领域，提供了发酵控制方法、装置、介质及发酵设备，该方法应用于密封的发酵设备，设置有叶片和驱动叶片转动的电机构成的搅拌装置，通过在发酵设备完成酿酒原材料的糊化后，向发酵设备中加入酵母菌，并控制发酵设备内部温度维持在酿酒原材料的发酵点温度，控制电机按照固定功率运行；对电机的运行电流和/或发酵设备内发酵液的流速进行检测，以确定酿酒原材料的当前发酵状态；基于当前发酵状态控制发酵设备完成发酵。通过对电机运行电流和/或发酵液流速的检测，来确定实时的发酵状态，进而控制发酵设备完成发酵，能够精确的监测到酿酒原材料的发酵状态，从而保障达到最佳的发酵状态，提升酿制酒的口感，提升用户使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及电器技术领域，具体涉及发酵控制方法、装置、介质及发酵设备。
背景技术
白酒的主要由原辅料经过糊化、发酵、蒸馏等过程制得，其中，发酵作为其中最重要的工艺之一，其发酵情况直接影响最终白酒的口感。随着制备工艺的提升，白酒的发酵过程也由传统的人工控制发酵转变为自动发酵工艺。
现有的自动发酵工艺，大都是在密封的发酵装置中进行发酵，由于密封的发酵装置无法直接监测原辅料的发酵状态，通过采用固定发酵时长的方式来控制发酵过程，但是由于发酵过程受到原辅料的投入量、环境变化等众多因素的影响，固定发酵时长的发酵控制方式难以保障达到最佳的发酵状态，影响最终白酒的口感。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种发酵控制方法、装置、介质及发酵设备，以克服相关技术中采用固定发酵时长进行发酵控制的方式难以保障最佳的发酵状态，影响发酵产品口感的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种发酵控制方法，应用于密封的发酵设备，发酵设备中设置有搅拌装置，搅拌装置包括：叶片和驱动叶片转动的电机，方法包括：
在发酵设备完成酿酒原材料的糊化后，向发酵设备中加入酵母菌，并控制发酵设备内部温度维持在酿酒原材料的发酵点温度，控制电机按照固定功率运行；
对电机的运行电流和/或发酵设备内发酵液的流速进行检测，发酵液由酿酒原材料在发酵过程中产生；
基于电机的运行电流和/或发酵设备内发酵液的流速，确定酿酒原材料的当前发酵状态；
基于当前发酵状态控制发酵设备完成发酵。
从而通过维持发酵设备内部温度在发酵点温度，并控制电机运行带动叶片转动保障成酿酒原材料发酵的均匀性，并利用酿酒原材料在发酵过程中发酵液的物理状态变换规律，通过对电机运行电流和/或发酵液流速的检测，来确定实时的发酵状态，进而控制发酵设备完成发酵，能够精确的监测到酿酒原材料的发酵状态，从而保障达到最佳的发酵状态，提升酿制酒的口感，提升用户使用体验。
在一种可选的实施方式中，基于电机的运行电流，确定酿酒原材料的当前发酵状态，包括：
判断所述运行电流是否小于第一预设运行电流阈值；
在所述运行电流小于第一预设运行电流阈值时，确定所述当前发酵状态为发酵完成；
在所述运行电流不小于第一预设运行电流阈值时，确定所述当前发酵状态为发酵中。
由于酿酒原材料在糊化后将变成糊状，随着发酵的进行会由糊状慢慢变成液态，最终发酵完成后原料都会变成液态原料，电机在恒功率运行过程中，随着原料由糊状变成液态，负载逐渐减小，当负载较轻时，电机的转速就会比较高，当负载较重时，电机的转速就会变低。而转速与运行电流成反比，因此，可以通过检测电机的运行电流的方式来确定电机转速，进而根据电机实时转速反映当前真实的发酵状态，解决了密封的发酵设备难以直接监测发酵状态的问题，便于对发酵状态进行精准控制，并且通过硬件电路即可实现运行电流的检测，无需增设额外监测设备，降低运行成本。
在一种可选的实施方式中，基于发酵设备内发酵液的流速，确定酿酒原材料的当前发酵状态，包括：
判断发酵液的当前流速是否达到第一速度阈值；
在发酵液的当前流速达到第一预设阈值时，确定当前发酵状态为发酵完成；
在发酵液的当前流速未达到第一预设阈值时，确定当前发酵状态为发酵中。
由于酿酒原材料在糊化后将变成糊状，随着发酵的进行会由糊状慢慢变成液态，最终发酵完成后原料都会变成液态原料，由于电机以恒功率带动叶片不断的搅拌，随着原料由糊状变成液态，发酵液的流速也会随之变快，进而根据发酵液的当前流速可反映当前真实的发酵状态，解决了密封的发酵设备难以直接监测发酵状态的问题，便于对发酵状态进行精准控制。
在一种可选的实施方式中，基于电机的运行电流和发酵设备内发酵液的流速，确定酿酒原材料的当前发酵状态，包括：
判断所述运行电流是否小于第二预设运行电流阈值；
在所述运行电流小于第二预设运行电流阈值时，检测发酵设备内发酵液的流速；
判断发酵液的当前流速是否达到第一速度阈值；
在发酵液的当前流速达到第一预设阈值时，确定当前发酵状态为发酵完成；
在发酵液的当前流速未达到第一预设阈值时，确定当前发酵状态为发酵中。
由于酿酒原材料在糊化后将变成糊状，随着发酵的进行会由糊状慢慢变成液态，最终发酵完成后原料都会变成液态原料，电机在恒功率运行过程中，随着原料由糊状变成液态，负载逐渐减小，当负载较轻时，电机的转速就会比较高，当负载较重时，电机的转速就会变低。而转速与运行电流成反比，而在发酵初期发酵液流速变化不明显，因此，可以通过检测电机的运行电流的方式来确定电机转速，进而根据电机实时转速反映当前真实的发酵状态，并且随之发酵程度的进行，电机负载变化逐渐减小，为了保障发酵状态监测的准确性，利用发酵后期发酵液流速变化更明显的特点，在此时引入流量传感器进行发酵液流量的检测，并以此确定发酵状态，提高了整个发酵过程中发酵状态实时监测的准确性，解决了密封的发酵设备难以直接监测发酵状态的问题，便于对发酵状态进行精准控制，并且只有在电机转速达到一定转速的情况下才开启发酵液流量的检测，节约能耗。
在一种可选的实施方式中，基于当前发酵状态控制发酵设备完成发酵，包括：
在当前发酵状态为发酵完成时，控制发酵设备停止运行；
在当前发酵状态为发酵中时，返回对电机的运行电流和/或发酵设备内发酵液的流速进行检测的步骤。
通过准确监测发酵状态是否完成，可精准控制发酵设备的运行状态，避免传统的固定时长的发酵控制方式无法保障发酵结束时处于最佳的发酵状态额问题，提升了酿制酒的口感，提升用户使用体验。
在一种可选的实施方式中，在基于当前发酵状态控制发酵设备完成发酵之前，方法还包括：
获取发酵设备的当前累计发酵时间；
判断当前累计发酵时间是否小于预设最小发酵时间；
在当前累计发酵时间不小于预设最小发酵时间时，基于当前发酵状态控制发酵设备完成发酵。
从而在按照当前发酵状态对发酵设备进行运行控制之前，通过对发酵设备的累计发酵时间进行监测，判断其是否已达到预设最小发酵时间，在其达到后，则可以按照正常控制逻辑继续对发酵设备进行控制，以避免由于发酵状态确定出现错误而影响酿制酒的口感，确保其完成发酵过程，保证酿制酒的口感。
在一种可选的实施方式中，在当前累计发酵时间小于预设最小发酵时间时，控制发酵设备继续运行，直至当前累计发酵时间达到预设最小发酵时间后控制发酵设备停止运行。
在发酵设备的当前累计发酵时间不小于预设最小发酵时间时，说明发酵状态的监测结果可能存在错误，为了保证酿制酒的口感，则继续控制发酵设备运行，直至达到预设最小发酵时间，能够最大程度的保证发酵完成后发酵液处于比较好的发酵状态。
第二方面，本发明提供了一种发酵控制装置，应用于密封的发酵设备，发酵设备中设置有搅拌装置，搅拌装置包括：叶片和驱动叶片转动的电机，发酵控制装置包括：
启动控制模块，用于在发酵设备完成酿酒原材料的糊化后，向发酵设备中加入酵母菌，并控制发酵设备内部温度维持在酿酒原材料的发酵点温度，控制电机按照固定功率运行；
参数检测模块，用于对电机的运行电流和/或发酵设备内发酵液的流速进行检测，发酵液由酿酒原材料在发酵过程中产生；
状态确定模块，用于基于电机的运行电流和/或发酵设备内发酵液的流速，确定酿酒原材料的当前发酵状态；
发酵控制模块，用于基于当前发酵状态控制发酵设备完成发酵。
第三方面，本发明提供了一种发酵设备，发酵设备中设置有搅拌装置，搅拌装置包括：叶片和驱动叶片转动的电机，发酵设备还包括：控制器；
控制器包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行第一方面及其任意一种可选实施方式提供的发酵控制方法。
在一种可选的实施方式中，发酵设备还包括：
流量检测装置，用于检测发酵设备内发酵液的流速，发酵液由酿酒原材料在发酵过程中产生。
在一种可选的实施方式中，发酵设备为酿酒机。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的发酵控制方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种发酵设备的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种发酵控制方法的流程图；
图3为本发明实施例的发酵设备的酿酒过程示意图；
图4为本发明实施例的发酵设备的发酵工作过程示意图；
图5为本发明实施例的发酵设备的糊化工作过程示意图；
图6为本发明实施例的矢量控制逻辑框图；
图7为本发明实施例的一种发酵控制装置的结构示意图；
图8为本发明实施例的发酵设备的控制器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
现有的自动发酵工艺，大都是在密封的发酵装置中进行发酵，由于密封的发酵装置无法直接监测原辅料的发酵状态，通过采用固定发酵时长的方式来控制发酵过程，但是由于发酵过程受到原辅料的投入量、环境变化等众多因素的影响，固定发酵时长的发酵控制方式难以保障达到最佳的发酵状态，影响最终白酒的口感。
基于上述问题，本发明实施例提供了一种发酵设备，如图1所示，该发酵设备包括：主箱体101和密封盖102，该发酵设备中设置有搅拌装置，搅拌装置包括：叶片103和驱动叶片103转动的电机104，发酵设备还包括：控制器(图1中未示出)。需要说明的是，在本发明实施例中是以发酵设备为酿酒机为例进行的说明，在实际应用中，该发酵设备还可以是其他制酒设备或者与酿酒发酵原理类似的发酵设备，仅以此为例，本发明并不以此为限。
具体地，在一种可选的实施方式中，如图1所示，发酵设备还包括：流量检测装置105，用于检测发酵设备内发酵液的流速，发酵液由酿酒原材料在发酵过程中产生。示例性地，该流量检测装置105可以是流量传感器或者其他可以检测液体流速的设备，本发明并不以此为限。
示例性地，如图1，该发酵设备还包括：显示模块106和加热模块(由底部发热丝108和侧部发热丝107构成)。显示模块106用于显示当前发酵设备内部温度及当前的状态。在酿制酒时，把原料和水按比例加入该发酵设备的主箱体101内后，盖上密封盖102以密封此发酵设备，根据原料选择对应的加热方式进行糊化、发酵等过程。
示例性地，该控制器可以是MCU、单片机等控制芯片，仅以此为例，本发明并不以此为限。该控制器与发酵设备上述的各个组成部分连接，通过在发酵设备完成酿酒原材料的糊化后，向发酵设备中加入酵母菌(具体可通过如图1所示的酵母投放装置109进行酵母菌的自动投放)，并控制发酵设备内部温度维持在酿酒原材料的发酵点温度，控制电机按照固定功率运行；对电机的运行电流和/或发酵设备内发酵液的流速进行检测，发酵液由酿酒原材料在发酵过程中产生；基于电机的运行电流和/或发酵设备内发酵液的流速，确定酿酒原材料的当前发酵状态；基于当前发酵状态控制发酵设备完成发酵。关于控制器的具体工作过程可参见下文方法实施例的相关描述，在此不再进行赘述。
通过上述各个组成部分的协同合作，本发明实施例提供的发酵设备，通过对电机运行电流和/或发酵液流速的检测，来确定实时的发酵状态，进而控制发酵设备完成发酵，能够精确的监测到酿酒原材料的发酵状态，从而保障达到最佳的发酵状态，提升酿制酒的口感，提升用户使用体验。
本发明实施例提供了一种发酵控制方法，应用于如图1所示的发酵设备，如图2所示，该发酵控制方法具体包括如下步骤：
步骤S101，在发酵设备完成酿酒原材料的糊化后，向发酵设备中加入酵母菌，并控制发酵设备内部温度维持在酿酒原材料的发酵点温度，控制电机按照固定功率运行。
其中，酿酒原材料可根据实际酿酒的种类进行灵活的选择，如：高粱、小麦以及辅料水、水果等。相应地，加入的酵母菌也是根据酿酒类型进行灵活的选择，发酵点温度与酿酒原材料即酿酒的类型，如：清香、酱香等有关，具体可根据实际酿酒情况进行灵活设置，此为现有技术，在此不再进行赘述。该电机带动叶片不断进行搅拌，可实现原材料的充分均匀发酵。
步骤S102，对电机的运行电流和/或发酵设备内发酵液的流速进行检测。
其中，发酵液由酿酒原材料在发酵过程中产生，关于发酵液的产生原理为现有技术，在此不再进行赘述。
步骤S103，基于电机的运行电流和/或发酵设备内发酵液的流速，确定酿酒原材料的当前发酵状态；
示例性地，运行电流可通过电流检测电路加以实现，发酵液的流速可通过在发酵设备内设置的流量监测装置如流量传感器检测得到，仅以此为例，本发明并不以此为限。
步骤S104，基于当前发酵状态控制发酵设备完成发酵。
具体地，基于当前发酵状态来控制发酵设备的运行参数，如停止运行或继续运行等。
通过执行上述步骤，本发明实施例提供的发酵控制方法，通过维持发酵设备内部温度在发酵点温度，并控制电机运行带动叶片转动保障成酿酒原材料发酵的均匀性，并利用酿酒原材料在发酵过程中发酵液的物理状态变换规律，通过对电机运行电流和/或发酵液流速的检测，来确定实时的发酵状态，进而控制发酵设备完成发酵，能够精确的监测到酿酒原材料的发酵状态，从而保障达到最佳的发酵状态，提升酿制酒的口感，提升用户使用体验。
具体地，在一实施例中，上述步骤S103具体包括如下步骤：
步骤S201，判断运行电流是否小于第一预设运行电流阈值。
其中，该第一预设运行电流阈值为事先根据酿酒类型及酿酒原材料进行酿酒实验得出的达到最佳发酵状态时检测到的电机的转速对应的运行电流。
具体地，在运行电流小于第一预设运行电流阈值时，确定当前发酵状态为发酵完成；在运行电流不小于第一预设运行电流阈值时，确定当前发酵状态为发酵中。
在实际应用中，可基于运行电流计算电机的当前转速。具体地，可通过利用FOC算法由运行电流计算得到当前转速，此为现有技术，具体实现过程在此不再进行赘述。判断当前转速是否达到第一预设转速阈值。其中，该第一预设转速阈值为事先根据酿酒类型及酿酒原材料进行酿酒实验得出的达到最佳发酵状态时检测到的电机的转速。具体地，在当前转速达到第一预设转速阈值时，确定当前发酵状态为发酵完成；在当前转速未达到第一预设转速阈值时，确定当前发酵状态为发酵中。
由于酿酒原材料在糊化后将变成糊状，随着发酵的进行会由糊状慢慢变成液态，最终发酵完成后原料都会变成液态原料，电机在恒功率运行过程中，随着原料由糊状变成液态，负载逐渐减小，当负载较轻时，电机的转速就会比较高，当负载较重时，电机的转速就会变低。而转速与运行电流成反比，因此，可以通过检测电机的运行电流的方式来确定电机转速，进而根据电机实时转速反映当前真实的发酵状态，解决了密封的发酵设备难以直接监测发酵状态的问题，便于对发酵状态进行精准控制，并且通过硬件电路即可实现运行电流的检测，无需增设额外监测设备，降低运行成本。
具体地，在另一实施例中，上述步骤S103具体包括如下步骤：
步骤S301，判断发酵液的当前流速是否达到第一速度阈值。
其中，该第一速度阈值为事先根据酿酒类型及酿酒原材料进行酿酒实验得出的达到最佳发酵状态时检测到的发酵液的流速即由流量传感器得到的流量数据计算得到的流速。
具体地，在发酵液的当前流速达到第一预设阈值时，确定当前发酵状态为发酵完成；在发酵液的当前流速未达到第一预设阈值时，确定当前发酵状态为发酵中。
由于酿酒原材料在糊化后将变成糊状，随着发酵的进行会由糊状慢慢变成液态，最终发酵完成后原料都会变成液态原料，由于电机以恒功率带动叶片不断的搅拌，随着原料由糊状变成液态，发酵液的流速也会随之变快，进而根据发酵液的当前流速可反映当前真实的发酵状态，解决了密封的发酵设备难以直接监测发酵状态的问题，便于对发酵状态进行精准控制。
具体地，在又一实施例中，上述步骤S103具体包括如下步骤：
步骤S401，判断运行电流是否小于第二预设运行电流阈值。
其中，该第二预设运行电流阈值大于上述第一预设运行电流阈值，其可根据发酵状态的监测精度及能耗要求进行设置，示例性地，在事先进行发酵实验过程中，将发酵中期对应的转速阈值对应的运行电流确定为第二预设运行电流阈值。
在实际应用中，可通过运行电流计算出当前转速，通过判断当前转速是否达到第二预设转速阈值，在达到时执行步骤S402。其中，该第二预设转速阈值小于上述第一预设转速阈值，其可根据发酵状态的监测精度及能耗要求进行设置，示例性地，在事先进行发酵实验过程中，将发酵中期对应的转速阈值确定为第二预设转速阈值，仅以此为例，本发明并不以此为限。
步骤S402，在运行电流小于第二预设运行电流阈值时，检测发酵设备内发酵液的流速。
步骤S403，判断发酵液的当前流速是否达到第一速度阈值。
具体地，在发酵液的当前流速达到第一预设阈值时，确定当前发酵状态为发酵完成；在发酵液的当前流速未达到第一预设阈值时，确定当前发酵状态为发酵中。
由于酿酒原材料在糊化后将变成糊状，随着发酵的进行会由糊状慢慢变成液态，最终发酵完成后原料都会变成液态原料，电机在恒功率运行过程中，随着原料由糊状变成液态，负载逐渐减小，当负载较轻时，电机的转速就会比较高，当负载较重时，电机的转速就会变低。而转速与运行电流成反比，而在发酵初期发酵液流速变化不明显，因此，可以通过检测电机的运行电流的方式来确定电机转速，进而根据电机实时转速反映当前真实的发酵状态，并且随之发酵程度的进行，电机负载变化逐渐减小，为了保障发酵状态监测的准确性，利用发酵后期发酵液流速变化更明显的特点，在此时引入流量传感器进行发酵液流量的检测，并以此确定发酵状态，提高了整个发酵过程中发酵状态实时监测的准确性，解决了密封的发酵设备难以直接监测发酵状态的问题，便于对发酵状态进行精准控制，并且只有在电机转速达到一定转速的情况下才开启发酵液流量的检测，节约能耗。
具体地，在一实施例中，在执行上述步骤S104之前，本发明实施例提供的发酵控制方法还包括如下步骤：
步骤S105，获取发酵设备的当前累计发酵时间。
其中，该当前累计发酵时间是指发酵设备开启发酵流程后的时长，在实际应用中可在执行上述步骤S101时同步触发计时。
步骤S106，判断当前累计发酵时间是否小于预设最小发酵时间。
其中，该预设最小发酵时间为事先对同类型酿酒原料及酿酒类型进行大量发酵实验后，确定达到最佳发酵状态的最小发酵时间，也就是只有达到该最小发酵时间，才可能完成发酵过程。
具体地，在当前累计发酵时间不小于预设最小发酵时间时，基于当前发酵状态控制发酵设备完成发酵。在当前累计发酵时间小于预设最小发酵时间时，控制发酵设备继续运行，直至当前累计发酵时间达到预设最小发酵时间后控制发酵设备停止运行。
从而在按照当前发酵状态对发酵设备进行运行控制之前，通过对发酵设备的累计发酵时间进行监测，判断其是否已达到预设最小发酵时间，在其达到后，则可以按照正常控制逻辑继续对发酵设备进行控制，以避免由于发酵状态确定出现错误而影响酿制酒的口感，确保其完成发酵过程，保证酿制酒的口感。在发酵设备的当前累计发酵时间不小于预设最小发酵时间时，说明发酵状态的监测结果可能存在错误，为了保证酿制酒的口感，则继续控制发酵设备运行，直至达到预设最小发酵时间，能够最大程度的保证发酵完成后发酵液处于比较好的发酵状态。
具体地，在一实施例中，上述步骤S104具体包括如下步骤：
在当前发酵状态为发酵完成时，控制发酵设备停止运行；在当前发酵状态为发酵中时，返回上述步骤S102。
通过准确监测发酵状态是否完成，可精准控制发酵设备的运行状态，避免传统的固定时长的发酵控制方式无法保障发酵结束时处于最佳的发酵状态额问题，提升了酿制酒的口感，提升用户使用体验。
下面将结合具体应用示例，对本发明实施例提供的发酵控制方法的具体实现过程进行详细的说明。
以利用发酵设备酿制酒为例，整个白酒的酿酒过程如图3所示，通过将高粱等各种原料和辅料加入发酵设备，然后开启发酵设备智能煮糊模式，以完成原料的糊化过程，在糊化完成冷却后，自动加入酵母发酵，使发酵设备进入发酵模式，在发酵一段时间后取出混合液进行蒸馏得到白酒。
其中，发酵设备煮熟原料的流程如图4所示，针对不同原料，使用模糊化温度控制算法(根据温度分区间控制)，使原料在几个温度点上加热不同时间，使原料充分煮糊，分解。假设此次原料为高梁，加以一定比例的风味辅料，在68度以下时用发酵设备的底部发热丝全功率加热，密封盖处分布有顶部感温包，精准控制加热温度，在68-88度之间采用3/4功率加热，在88-92度之间以2/4功率加热，加热20秒之后关停底部发热丝10S，92-98度之间以1/4功率加热40S后停止加热10S，温度超过102度后停止加热，为了避免煮糊，加热时间最长不超过4小时。加热过程中都会有相应电机搅拌频率，使原料均匀加热。并通过恒功率控制算法，通过检测电机运行电流，来监测原料煮熟情况。此流程里面的温度都是以顶部感温包为准，温度、时间和功率都会根据不同原料有相应的设置。相同时序对于不同原料，煮出来的效果不一致，所以针对不同原料，设计了不同的煮熟时序。恒功率控制算法就是电机的输出功率是固定的，当原料刚开始加热时，负载较轻时，电机的转速就会比较高，当原料完成糊化处于糊状时，负载较重时，电机的转速就会变低。转速可以用FOC算法检测电机相电流即运行电流的方式来测出(此为现有技术，具体实现过程在此不再进行赘述)。从而可以通过检测电机运行电流的变化，来确定糊化是否完成。
发酵流程如图5所示，煮熟原料后让其缓慢降温至最佳发酵点附近，自动加入酵母使之发酵，通过底部感温包监测原液温度，通过侧部发热丝实行恒温控制在最佳发酵点附近，发酵时伴有固定转速的搅拌，刚发酵时发酵液比较粘稠，流速很低，检测不到流量，先检测搅拌电机的运行电流，当电流小于设定值T1时，代表负载已经变轻，此时可以打开流量传感器，同时检测发酵液的流速。通过流量传感器反馈的流速可以间接监测发酵情况，当检测到电流小于程序设定值Ie，或者流量传感器检测到的流速大于程序设定值Ve时，记录此运行时间Te，再对比控制器里存储的最短发酵时间Ts，如果此运行时间大于等于控制器里存储的最短发酵时间，则当做已发酵完成，没有就继续运行，直到计时满足最短运行时间即上述最短发酵时间Ts，就报发酵完成。不同原液的发酵时间不一样，发酵完成后即可进行后续操作。在实际应用中，可通过将如图1所示发酵设备的密封盖直接连接蒸馏装置来完成后续的蒸馏，以实现白酒的酿制。通过上述智能煮糊、发酵工艺，提高产品性能。
示例性地，上述电机的FOC算法即矢量控制逻辑框图如图6所示：具体包括：1.测量3相定子电流。这些测量可得到ia和ib的值。可通过以下公式计算出ik：ia+ib+ic＝0。2.将3相电流变换至2轴系统。该变换将得到变量iα和iβ，它们是由测得的ia和ib以及计算出的ic值变换而来。从定子角度来看，iα和iβ是相互正交的时变电流值。3.按照控制环上一次迭代计算出的变换角，来旋转2轴系统使之与转子磁通对齐。iα和iβ变量经过该变换可得到Id和Iq。Id和Iq为变换到旋转坐标系下的正交电流。在稳态条件下，Id和Iq是常量。4.误差信号由Id和Iq的实际值和各自的参考值进行比较而获得。Id的参考值控制转子磁通。Iq的参考值控制电机的转矩输出，误差信号是到PI控制器的输入控制器的输出为Vd和Vq，即要施加到电机上的电压矢量。5.估算出新的变换角，其中Vα、Vβ、iα和iβ是输入参数。新的角度可告知FOC算法下一个电压矢量在何处。6.通过使用新的角度，可将PI控制器的Vd和Vq输出值逆变到静止参考坐标系。该计算将产生下一个正交电压值Vα和Vβ。7.Vα和Vβ值经过逆变换得到3相值va、vb和vc。该3相电压值可用来计算新的PWM占空比值，以生成所期望的电压矢量。此矢量控制逻辑为现有技术，关于其更具体的描述参见现有技术，在此不再进行赘述。
本发明实施例还提供了一种发酵控制装置，应用于如图1所示的发酵设备，如图7所示，该发酵控制装置包括：
启动控制模块701，用于在发酵设备完成酿酒原材料的糊化后，向发酵设备中加入酵母菌，并控制发酵设备内部温度维持在酿酒原材料的发酵点温度，控制电机按照固定功率运行；
参数检测模块702，用于对电机的运行电流和/或发酵设备内发酵液的流速进行检测，发酵液由酿酒原材料在发酵过程中产生；
状态确定模块703，用于基于电机的运行电流和/或发酵设备内发酵液的流速，确定酿酒原材料的当前发酵状态；
发酵控制模块704，用于基于当前发酵状态控制发酵设备完成发酵。
本发明实施例提供的发酵控制装置，用于执行上述实施例提供的发酵控制方法，其实现方式与原理相同，详细内容参见上述方法实施例的相关描述，不再赘述。
通过上述各个组成部分的协同合作，本发明实施例提供的发酵控制装置，通过维持发酵设备内部温度在发酵点温度，并控制电机运行带动叶片转动保障成酿酒原材料发酵的均匀性，并利用酿酒原材料在发酵过程中发酵液的物理状态变换规律，通过对电机运行电流和/或发酵液流速的检测，来确定实时的发酵状态，进而控制发酵设备完成发酵，能够精确的监测到酿酒原材料的发酵状态，从而保障达到最佳的发酵状态，提升酿制酒的口感，提升用户使用体验。
图8示出了本发明实施例的发酵设备中控制器的结构示意图，如图8所示，该控制器包括：处理器901和存储器902，其中，处理器901和存储器902可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
处理器901可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如上述方法实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。
存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器902中，当被处理器901执行时，执行上述方法实施例中的方法。
上述控制器具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，实现的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (12)
1.一种发酵控制方法，应用于密封的发酵设备，所述发酵设备中设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括：叶片和驱动所述叶片转动的电机，其特征在于，所述方法包括：
在所述发酵设备完成酿酒原材料的糊化后，向所述发酵设备中加入酵母菌，并控制所述发酵设备内部温度维持在所述酿酒原材料的发酵点温度，控制所述电机按照固定功率运行；
对所述电机的运行电流和/或所述发酵设备内发酵液的流速进行检测，所述发酵液由所述酿酒原材料在发酵过程中产生；
基于所述电机的运行电流和/或所述发酵设备内发酵液的流速，确定所述酿酒原材料的当前发酵状态；
基于所述当前发酵状态控制所述发酵设备完成发酵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电机的运行电流，确定所述酿酒原材料的当前发酵状态，包括：
判断所述运行电流是否小于第一预设运行电流阈值；
在所述运行电流小于第一预设运行电流阈值时，确定所述当前发酵状态为发酵完成；
在所述运行电流不小于第一预设运行电流阈值时，确定所述当前发酵状态为发酵中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于发酵设备内发酵液的流速，确定所述酿酒原材料的当前发酵状态，包括：
判断所述发酵液的当前流速是否达到第一速度阈值；
在所述发酵液的当前流速达到第一预设阈值时，确定所述当前发酵状态为发酵完成；
在所述发酵液的当前流速未达到第一预设阈值时，确定所述当前发酵状态为发酵中。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电机的运行电流和所述发酵设备内发酵液的流速，确定所述酿酒原材料的当前发酵状态，包括：
判断所述运行电流是否小于第二预设运行电流阈值；
在所述运行电流小于第二预设运行电流阈值时，检测所述发酵设备内发酵液的流速；
判断所述发酵液的当前流速是否达到第一速度阈值；
在所述发酵液的当前流速达到第一预设阈值时，确定所述当前发酵状态为发酵完成；
在所述发酵液的当前流速未达到第一预设阈值时，确定所述当前发酵状态为发酵中。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前发酵状态控制所述发酵设备完成发酵，包括：
在所述当前发酵状态为发酵完成时，控制所述发酵设备停止运行；
在所述当前发酵状态为发酵中时，返回对所述电机的运行电流和/或所述发酵设备内发酵液的流速进行检测的步骤。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，在基于所述当前发酵状态控制所述发酵设备完成发酵之前，所述方法还包括：
获取所述发酵设备的当前累计发酵时间；
判断所述当前累计发酵时间是否小于预设最小发酵时间；
在所述当前累计发酵时间不小于预设最小发酵时间时，基于所述当前发酵状态控制所述发酵设备完成发酵。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
在所述当前累计发酵时间小于预设最小发酵时间时，控制所述发酵设备继续运行，直至所述当前累计发酵时间达到预设最小发酵时间后控制所述发酵设备停止运行。
8.一种发酵控制装置，应用于密封的发酵设备，所述发酵设备中设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括：叶片和驱动所述叶片转动的电机，其特征在于，所述发酵控制装置包括：
启动控制模块，用于在所述发酵设备完成酿酒原材料的糊化后，向所述发酵设备中加入酵母菌，并控制所述发酵设备内部温度维持在所述酿酒原材料的发酵点温度，控制所述电机按照固定功率运行；
参数检测模块，用于对所述电机的运行电流和/或所述发酵设备内发酵液的流速进行检测，所述发酵液由所述酿酒原材料在发酵过程中产生；
状态确定模块，用于基于所述电机的运行电流和/或所述发酵设备内发酵液的流速，确定所述酿酒原材料的当前发酵状态；
发酵控制模块，用于基于所述当前发酵状态控制所述发酵设备完成发酵。
9.一种发酵设备，其特征在于，所述发酵设备中设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括：叶片和驱动所述叶片转动的电机，所述发酵设备还包括：控制器；
所述控制器包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的发酵设备，其特征在于，所述发酵设备还包括：
流量检测装置，用于检测所述发酵设备内发酵液的流速，所述发酵液由酿酒原材料在发酵过程中产生。
11.根据权利要求9所述的发酵设备，其特征在于，所述发酵设备为酿酒机。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3450537A1 (de) * | 2017-08-29 | 2019-03-06 | Räss, Martin | Einrichtung und verfahren zur erfassung eines zustandsparameters von gärsubstrat in einem reaktorbehälter |
| CN113867185A (zh) * | 2020-06-30 | 2021-12-31 | 青岛海高设计制造有限公司 | 用于啤酒制备设备的控制方法、装置和啤酒制备设备 |
| KR20210158716A (ko) * | 2020-06-24 | 2021-12-31 | 엘지전자 주식회사 | 음료 제조기 및 그 운전 방법 |
| CN114717069A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-07-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 酿酒设备的自动控制方法、装置、存储介质及其酿酒设备 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3450537A1 (de) * | 2017-08-29 | 2019-03-06 | Räss, Martin | Einrichtung und verfahren zur erfassung eines zustandsparameters von gärsubstrat in einem reaktorbehälter |
| KR20210158716A (ko) * | 2020-06-24 | 2021-12-31 | 엘지전자 주식회사 | 음료 제조기 및 그 운전 방법 |
| CN113867185A (zh) * | 2020-06-30 | 2021-12-31 | 青岛海高设计制造有限公司 | 用于啤酒制备设备的控制方法、装置和啤酒制备设备 |
| CN114717069A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-07-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 酿酒设备的自动控制方法、装置、存储介质及其酿酒设备 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 华南工学院、大连轻工业学院等: "发酵工程与设备", 31 October 1985, 轻工业出版社, pages: 218 - 219 * |
| 周青峰等: "发酵过程的计算机优化控制", 酿酒, no. 2, 20 March 1997 (1997-03-20), pages 19 * |
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