基于物聯(lián)網的傳統(tǒng)釀造過程的監(jiān)控系統(tǒng)與方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于物聯(lián)網應用技術領域，具體涉及一種基于物聯(lián)網的傳統(tǒng)釀造過程的監(jiān)控系統(tǒng)與方法。
【背景技術】
[0002]中國釀造的歷史迄今已有2000余年，在這漫長歲月中，我國勞動人民經過不斷的探索、改進，形成了今天的釀造技術。但是其他國家相比，我國釀造水平仍舊處于落后狀
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[0003]日本的釀造起源于中國，但是在其發(fā)展過程中，結合了現(xiàn)代科學技術，在生產工藝上，日本采用現(xiàn)代化發(fā)酵釀造技術，在生產中實行全密封化、機械化，其生產的產品具有原料利用率高、生產成本低、品質穩(wěn)定等特點，其釀造技術處于國際領先的水平。東南亞、韓國、臺灣等其他國家和地區(qū)，在釀造上也采用了較先進的技術。而中國釀造企業(yè)因管理相對落后、品牌不響等原因，導致其產品國際競爭力不足等問題。
[0004]傳統(tǒng)釀造工藝因其具有口感佳、營養(yǎng)高等特點，更為廣大消費者所喜愛，但是由于人為因素造成的產品品質不穩(wěn)定、產量低、效益差、資源損耗嚴重等問題長期存在。以北康釀造食品有限公司為代表的吉林省調味品主要生產企業(yè)為例。目前北康釀造食品有限公司在食品釀造生產過程中主要采取傳統(tǒng)工藝，依靠人工獲取不同時段溫度、濕度和氧氣濃度等環(huán)境參數(shù)，憑經驗調控相關設備。因此不僅費時、費力，而且無法做到數(shù)據(jù)的實時獲取，造成不能在最佳條件下生產。
[0005]同時，在質量控制方面也主要依靠工人的經驗來判斷，由于不同操作人員感覺的偏差、經驗差異等因素，導致產品品質不穩(wěn)定，不同批次產品無法達到統(tǒng)一品質及產出率。
[0006]因此，在保留傳統(tǒng)釀造工藝優(yōu)勢的基礎上，急需建立一套集參數(shù)采集、多級預警和自動控制生產全過程的質量控制綜合管理平臺，如基于物聯(lián)網的傳統(tǒng)釀造過程的監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)提升產品品質和增加生產效益的目的，振興百年傳統(tǒng)釀造工藝。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供基于物聯(lián)網的傳統(tǒng)釀造過程的監(jiān)控系統(tǒng)與方法。
[0008]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:
一、一種基于物聯(lián)網的傳統(tǒng)釀造過程的監(jiān)控系統(tǒng)與方法，包括用于實時采集釀造過程中的數(shù)據(jù)信息的傳感器采集節(jié)點、用于控制釀造過程中的環(huán)境參數(shù)的執(zhí)行機構控制節(jié)點、用于實時顯示釀造過程中的各種檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)實時顯示節(jié)點，還包括智能決策管理平臺；
所述的智能決策管理平臺，與所述的傳感器采集節(jié)點、執(zhí)行機構控制節(jié)點以及數(shù)據(jù)實時顯示節(jié)點進行交互，所述的智能管理決策平臺系統(tǒng)包括客戶終端和服務器；
所述的客戶終端，用于實時數(shù)據(jù)查詢、歷史數(shù)據(jù)查詢、預警信息的提示、產品質量分析結果查詢以及釀造設備管理；
所述的服務器包括:
數(shù)據(jù)庫，用于存儲和管理上述實時采集到的環(huán)境參數(shù)信息、環(huán)境參數(shù)的控制信息、數(shù)據(jù)實時顯不彳目息以及專家決策彳目息；
專家決策系統(tǒng)，用于將實時采集的數(shù)據(jù)信息與最佳釀造閾值進行比較；啟動釀造過程數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、翻曲/通風/加熱的釀造精細控制子系統(tǒng)、產品質量分析子系統(tǒng)以及釀造過程預警子系統(tǒng)，根據(jù)專家決策系統(tǒng)內置的標準信息做出相應的專家決策。
[0009]所述的釀造過程預警子系統(tǒng)包括現(xiàn)場預警、短信預警、客戶終端預警。
[0010]所述的傳感器采集節(jié)點包括發(fā)酵桶溫度采集節(jié)點和曲池環(huán)境采集節(jié)點。
[0011]所述的執(zhí)行機構控制節(jié)點包括發(fā)酵桶溫度調控節(jié)點、曲池風機調控節(jié)點和翻曲機控制節(jié)點。
[0012]所述的數(shù)據(jù)實時顯示節(jié)點用于實時顯示發(fā)酵和制曲過程的各種數(shù)據(jù)信息，需要時可及時發(fā)出聲光報警。
[0013]所述的傳感器采集節(jié)點、執(zhí)行機構控制節(jié)點以及數(shù)據(jù)實時顯示節(jié)點將信息匯聚到ZigBee路由節(jié)點，ZigBee路由節(jié)點與智能決策管理平臺通過以太網網關或者Wifi網關進行交互。
[0014]二、一種基于物聯(lián)網的傳統(tǒng)釀造過程的監(jiān)控方法，包括步驟:
(1)采集發(fā)酵及制曲過程中的實時數(shù)據(jù)信息；
(2)發(fā)酵車間和制曲車間內的所有節(jié)點自動組網，并構成基于ZigBee的無線傳感器網絡，節(jié)點之間以無線方式相互通信；
(3)建立數(shù)據(jù)庫，將上述采集的實時數(shù)據(jù)信息存儲于該數(shù)據(jù)庫；所述的數(shù)據(jù)庫預設有有外部輸入的釀造過程基礎設備信息、標準的釀造閾值以及專家決策信息；
(4)將實時采集的數(shù)據(jù)信息與最佳釀造閾值進行比較；啟動釀造過程數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、翻曲/通風/加熱的釀造精細控制子系統(tǒng)、產品質量分析子系統(tǒng)以及釀造過程預警子系統(tǒng)，根據(jù)專家決策系統(tǒng)內置的標準信息做出相應的專家決策；所述的專家數(shù)據(jù)庫信息為專家決策系統(tǒng)內置的標準信息；所述的標準信息，采用數(shù)據(jù)挖掘技術，進行智能分析和調控；
(5)基于所述的專家決策，根據(jù)實時采集的數(shù)據(jù)信息對釀造過程的發(fā)酵和制曲環(huán)境進行自動調控；當需要查詢實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)以及產品質量分析結果或查看釀造設備狀態(tài)時，通過客戶終端以網絡的方式訪問所述的數(shù)據(jù)庫。
[0015]下面介紹本發(fā)明方法的優(yōu)選技術方案。
[0016]作為優(yōu)選，通過設于發(fā)酵和制曲過程中的傳感器采集所述的實時采集的數(shù)據(jù)信肩、Ο
[0017]作為優(yōu)選，通過電子顯示屏實時顯示所述的發(fā)酵過程中不同發(fā)酵階段、不同位置的發(fā)酵溫度，制曲過程中溫度、水分、含氧量參數(shù)。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:在保留傳統(tǒng)釀造工藝優(yōu)勢的基礎上，建立一套集參數(shù)采集、參數(shù)顯示、多級預警和自動控制生產全過程的基于物聯(lián)網的傳統(tǒng)釀造過程的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)使傳統(tǒng)醬油工藝發(fā)酵過程更加科學規(guī)范，產品口味、色澤達到最佳，產量達到最大，提高發(fā)酵管理水平與生產效益，振興百年傳統(tǒng)釀造工藝。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明基于物聯(lián)網的傳統(tǒng)釀造過程的監(jiān)控系統(tǒng)的拓撲圖；
圖2為本發(fā)明基于物聯(lián)網的傳統(tǒng)釀造過程的監(jiān)控系統(tǒng)軟件結構圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0021]如圖1所示的一種基于物聯(lián)網的傳統(tǒng)釀造過程的監(jiān)控系統(tǒng)，在本實例中，所述的釀造過程為醬油釀造過程，應用該基于物聯(lián)網的傳統(tǒng)釀造過程的監(jiān)控系統(tǒng)，包括用于實時采集釀造(制曲、發(fā)酵)過程中的數(shù)據(jù)信息的傳感器采集節(jié)點、用于控制釀造過程中的環(huán)境參數(shù)的執(zhí)行機構控制節(jié)點、用于實時顯示釀造過程中的各種檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)實時顯示節(jié)點，還包括智能決策管理平臺；
圖2為所述的智能決策管理平臺，與所述的傳感器采集節(jié)點、執(zhí)行機構控制節(jié)點以及數(shù)據(jù)實時顯示節(jié)點進行交互，所述的智能管理決策平臺系統(tǒng)包括客戶終端和服務器；
所述的客戶終端，用于實時數(shù)據(jù)查詢、歷史數(shù)據(jù)查詢、預警信息的提示、產品質量分析結果查詢以及釀造設備管理；
所述的服務器包括:
數(shù)據(jù)庫，用于存儲和管理上述實時采集到的環(huán)境參數(shù)信息、環(huán)境參數(shù)的控制信息、數(shù)據(jù)實時顯不彳目息以及專家決策彳目息；
專家決策系統(tǒng)，用于將實時采集的數(shù)據(jù)信息與最佳釀造閾值進行比較；啟動釀造過程數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、翻曲/通風/加熱的釀造精細控制子系統(tǒng)、產品質量分析子系統(tǒng)以及釀造過程預警子系統(tǒng)，根據(jù)專家決策系統(tǒng)內置的標準信息做出相應的專家決策。
[0022]在上述技術方案中，所述的系統(tǒng)還包括與智能管理決策平臺相連的報警系統(tǒng)；所述的預警系統(tǒng)包括現(xiàn)場預警、短信預警、客戶終端預警；
所述的傳感器采集節(jié)點包括發(fā)酵桶溫度采集節(jié)點和曲池環(huán)境采集節(jié)點。發(fā)酵桶溫度采集節(jié)點可相對實時采集發(fā)酵桶內的3-5點溫度；曲池環(huán)境采集節(jié)點可相對實時采集曲池中曲種的溫度、水分含量、含氧量；
所述的執(zhí)行機構控制節(jié)點包括發(fā)酵桶溫度調控節(jié)點、曲池風機調控節(jié)點、翻曲機控制節(jié)點；發(fā)酵桶溫度調控節(jié)點可根據(jù)發(fā)酵條件及相應閾值自動調控對應的蒸汽閥門；曲池風機調控節(jié)點智能調控曲池底部的鼓風機的開啟與關閉；翻曲機控制節(jié)點可自動控制翻曲機的啟動進行翻曲；
所述的數(shù)據(jù)實時顯示節(jié)點用于實時顯示發(fā)酵和制曲過程的各種數(shù)據(jù)信息，需要時可