CN204142370U - 一种小曲白酒发酵过程温度智能监控终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小曲白酒发酵过程温度智能监控终端，属于电子监控技术领域；智能监控终端中温度检测模块内置于小曲白酒发酵缸内，温度检测模块1分别通过I2C、单总线与MCU控制模块的P0端口和P2端口连接，MCU控制模块通过TXD和RXD与Zigbee无线模块双向连接、Zigbee无线模块通过无线方式与服务器连接，电源模块分别与温度检测模块、MCU控制模块、Zigbee无线模块连接；本实用新型可以对整个发酵过程进行实时监控，使发酵更充分，保证酵母不会失去活性，有效的增加了酒精发酵率，对小曲白酒企业的实际生产指导性较强；采用模块化设计，通过Zigbee对数据进行无线传输，提高了系统的灵活性和可扩展性；同时，本实用新型结构简单，操作方便，实用性强。

Description

一种小曲白酒发酵过程温度智能监控终端

技术领域

本实用新型涉及一种小曲白酒发酵过程温度智能监控终端，属于电子监控技术领域。

背景技术

小曲白酒的制造过程一般包括原料蒸煮、糖化、酒精发酵、蒸馏、陈酿、勾兑等过程，酒精发酵是酿酒的主要阶段,糖质原料本身含有丰富的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等成分,经酵母或细菌等微生物的作用可直接转变为酒精。 

酒精发酵过程是一个非常复杂的生化过程, 酒精发酵过程中会产生的二氧化碳会增加发酵温度,因此必须合理控制发酵的温度,当发酵温度高于30～34℃,酵母菌就会被杀死而停止发酵，从而影响发酵过程，影响最终的出酒率。因此对小曲白酒发酵过程中的温度变化的监控就显得尤为重要。

传统的小曲白酒酿造过程仅靠酿酒师傅的经验来判别，没有具体量化参数，即使采用温度监控的一般采用的是水银温度计和电子温度计，利用人工记录或者有线方式自动采集；人工记录的方式一是小曲白酒发酵地环境较复杂，容易产生安全隐患，再者记录不易过于频繁导致数据欠缺或控制延迟。有线采集方式线缆会因各种原因断开而影响采集的连续性，可维护性低，不利于发酵过程的控制。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种小曲白酒发酵过程温度智能监控终端，可以对整个发酵过程进行实时监控，使发酵更充分，增强了小曲白酒发酵过程的可控性，保证酵母不会失去活性，有效的增加了酒精发酵率，并提高了产能，对小曲白酒企业的实际生产指导性较强；采用模块化设计，通过Zigbee对数据进行无线传输，提高了系统的灵活性和可扩展性；同时，本实用新型结构简单，操作方便，实用性强。

为解决技术问题，本实用新型采用的技术方案：智能监控终端包括温度检测模块1、MCU控制模块2、Zigbee无线模块3、服务器4、可调温控设备5、电源模块6；温度检测模块1内置于小曲白酒发酵缸内，温度检测模块1分别通过I2C、单总线与MCU控制模块2的P0端口和P2端口连接，MCU控制模块2通过TXD和RXD与Zigbee无线模块3双向连接、Zigbee无线模块3通过无线方式与服务器4连接，电源模块6分别与温度检测模块1、MCU控制模块2、Zigbee无线模块3连接。

所述的服务器4通过RS-485和RS-422与可调温控设备5双向连接。

所述的MCU控制模块2外接有接口扩展模块7。

所述的温度监测模块1采用DS18B20温度传感器。

所述的MCU控制模块2采用AT89S51。

所述的Zigbee无线模块3内置有无线射频芯片CC2530。

所述的服务器4为普通的电能或者PC机。

所述的温度检测模块1、MCU控制模块2、Zigbee无线模块3、服务器4、可调温控设备5、电源模块6均为市售的普通模块，在本实用新型中不涉及对软件的保护，本实用新型仅仅是对这些公知元件连接关系的保护。

本实用新型的有益效果：本实用新型可以对整个发酵过程进行实时监控，使发酵更充分，增强了小曲白酒发酵过程的可控性，保证酵母不会失去活性，有效的增加了酒精发酵率，并提高了产能，对小曲白酒企业的实际生产指导性较强；采用模块化设计，通过Zigbee对数据进行无线传输，提高了系统的灵活性和可扩展性；同时，本实用新型结构简单，操作方便，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1-温度检测模块、2-MCU控制模块、3-Zigbee无线模块、4-服务器、5-可调温控设备、6-电源模块、7-接口扩展模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施过程对本实用新型做进一步说明，以方便技术人员理解。

如图1所示：智能监控终端包括温度检测模块1、MCU控制模块2、Zigbee无线模块3、服务器4、可调温控设备5、电源模块6；温度检测模块1内置于小曲白酒发酵缸内，温度检测模块1分别通过I2C、单总线与MCU控制模块2的P0端口和P2端口连接，MCU控制模块2通过TXD和RXD与Zigbee无线模块3双向连接、Zigbee无线模块3通过无线方式与服务器4连接，服务器4通过RS-485和RS-422与可调温控设备5双向连接，电源模块6分别与温度检测模块1、MCU控制模块2、Zigbee无线模块3连接。

DS18B20温度传感器为数字式传感器，测量结果直接输出数字温度信号，数字温度数据通过单总线接口输入到MCU控制模块进行处理同时，也允许温度传感器，通过I2C接口输入到MCU控制模块进行处理；MCU控制模块作为双向串口的TXD/RXD，将数字温度信号传输到Zigbee无线模块中；其中：关于相关的软件为公知技术证明如下：

一、I2C接口输入到MCU控制模块

MCU控制模块控制I2C测温传感器进行温度测量、测量数据读取及测量数据处理的程序，是一通用的，公开的，教科书中已明确给出了应用源代码，详情见高等院校教材《单片机数据通信技术从入门到精通》中：第131页，例4.4.6；在实例中所公开的MCU控制模块通过I2C测温传感器进行温度测量、测量数据读取及测量数据处理的软件，其所公开的工作过程如下“1.MCU控制模块通过调用WRCOM子程序，启动I2C温度传感器的温度测量功能；2. MCU控制模块通过调用OUTBYTE子程序，将I2C测量到的温度数据读出； 3.MCU控制模块与I2C测温传感器的通信数据通过子程序ACK及NACK分析确认； 4.通过运行上述程序，MCU控制模块完成将I2C测量数据处理后存储于内RAM中。”

在I2C接口输入到MCU控制模块的过程中，MCU控制模块控制I2C测温传感器进行温度测量、测量数据读取及测量数据处理的程序已被实例4.4.6所公开，属于现有的直接可用的公知程序。

二、单总线接口输入到MCU控制模块

MCU控制模块控制单总线测温传感器进行温度测量、测量数据读取及测量数据处理的程序，教科书中已明确给出了应用源代码，详情见高等院校教材《单片机数据通信技术从入门到精通》中：第153页，例4.6.1；在实例中MCU控制模块控制单总线测温传感器进行温度测量、测量数据读取及测量数据处理的软件，其所公开的过程如下：“1.MCU控制模块通过调用WDS1820外部函数，启动单总线温度传感器的温度测量功能；2. MCU控制模块通过调用RDS1820外部函数，将测量到的单总线温度数据读出，并进行计算、修正处理；3. MCU控制模块通过调用RTDS1820外部函数，分析单总线应答信号，确认总线器件型号及数量；4.通过运行上述程序，MCU控制模块完成将单总线测量数据处理后存储于内RAM中。”

在单总线接口输入到MCU控制模块的过程中，MCU控制模块控制单总线测温传感器进行温度测量、测量数据读取及测量数据处理的程序已被实例4.6.1所公开，属于现有的直接可用的公知程序。

三、MCU控制模块通过TXD和RXD 传入zigbee模块，实现点对点通信；

MCU控制模块控制通过TXD和RXD 传入zigbee模块的点对点通信，实现数据传输与数据接收的源程序也被高等院校教材《单片机数据通信技术从入门到精通》所公开，详情见本书：第204页和第205页的例5.2.4，A机源程序和例5.2.5，A机源程序：

“例5.2.4，A机源程序是“MCU控制模块”作为主机的TXD连接zigbee模块的RXD；同时,“MCU控制模块”作为主机的RXD连接zigbee模块的TXD。实现点对点数据传输与数据接收的源代码。”

“例5.2.4，B机源程序是是“MCU控制模块”作为从机的RXD连接zigbee模块的TXD;同时,“MCU控制模块”作为从机的TXD连接zigbee模块的RXD。实现点对点数据接收与数据传输的源代码。”

在实例5.2.4和实例5.2.4中将MCU控制模块过TXD和RXD 传入zigbee模块的点对点通信实现数据传输与数据接收的源程序中所公开，属于现有的直接可用的公知程序。

在此过程中，I2C接口输入到MCU控制模块，单总线接口输入到MCU控制模块和MCU控制模块通过TXD和RXD 传入zigbee模块中所涉及的程序都已被高等院校教材《单片机数据通信技术从入门到精通》，属于公知技术和方法，即MCU控制模块所加载的软件是通用的，公开的，教科书中已明确给出了应用源代码，整个结构应与软件无关，并不依赖于MCU控制模块的内部程序来解决本申请的技术问题。

因此，所述的温度检测模块1、MCU控制模块2、Zigbee无线模块3、服务器4、可调温控设备5、电源模块6均为市售的普通模块，在本实用新型中不涉及对软件的保护，本实用新型仅仅是对这些公知元件连接关系的保护。

本实用新型的工作过程：首先，将温度检测模块1内置于小曲白酒发酵缸内，温度检测模块1采集到温度信号通过I2C、单总线输入到MCU控制模块2中，信号在MCU控制模块2中进行分析、处理，并通过TXD和RXD传入Zigbee无线模块中，然后，由Zigbee无线模块3通过无线方式输入服务器4内，技术人员可以根据服务器4上显示的温度与标准温度比较，手动调节可调温控设备5，电源模块6分别为温度检测模块1、MCU控制模块2、Zigbee无线模块3供电。

作为优选，所述的服务器4通过RS-485和RS-422控制可调温控设备5对温度进行调节，这样可以实现智能化控制。

所述的MCU控制模块2外接有接口扩展模块7，接口扩展模块提供诸如I2C，SPI，A/D转换器等接口的扩展，为装置功能扩展提供保障。

所述的温度监测模块1采用DS18B20温度传感器，DS18B20具有体积小，硬件开消低，抗干扰能力强，精度高的特点。

所述的MCU控制模块2采用AT89S51，T89S51是ATMEL公司生产的一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，其包含4k Bytes Flash片内程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）。

所述的Zigbee无线模块3内置有无线射频芯片CC2530，采用无线射频芯片CC2530来实现Zigbee网络功能，通过串口连接进行数据传输。

本实用新型可以对整个发酵过程进行实时监控，使发酵更充分，增强了小曲白酒发酵过程的可控性，保证酵母不会失去活性，有效的增加了酒精发酵率，并提高了产能，对小曲白酒企业的实际生产指导性较强；采用模块化设计，通过Zigbee对数据进行无线传输，提高了系统的灵活性和可扩展性；同时，本实用新型结构简单，操作方便，实用性强。

本实用新型通过附图进行说明的，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型专利进行各种变换及等同代替，因此，本实用新型专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本实用新型专利权利要求范围内的全部实施方案。

Claims (6)

1.一种小曲白酒发酵过程温度智能监控终端，其特征在于，智能监控终端包括温度检测模块、MCU控制模块、Zigbee无线模块、服务器、电源模块；温度检测模块内置于小曲白酒发酵缸内，温度检测模块分别通过I2C、单总线与MCU控制模块的P0端口和P2端口连接，MCU控制模块通过TXD和RXD与Zigbee无线模块双向连接、Zigbee无线模块通过无线方式与服务器连接，电源模块分别与温度检测模块、MCU控制模块、Zigbee无线模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种小曲白酒发酵过程温度智能监控终端，其特征在于，所述的服务器通过RS-485和RS-422与可调温控设备双向连接。

3.根据权利要求1所述的一种小曲白酒发酵过程温度智能监控终端，其特征在于，所述的MCU控制模块外接有接口扩展模块。

4.根据权利要求1所述的一种小曲白酒发酵过程温度智能监控终端，其特征在于，所述的温度监测模块采用DS18B20温度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种小曲白酒发酵过程温度智能监控终端，其特征在于，所述的MCU控制模块采用AT89S51。

6.根据权利要求1所述的一种小曲白酒发酵过程温度智能监控终端，其特征在于，所述的Zigbee无线模块内置有无线射频芯片CC2530。