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酒糟池无线测温系统

简要描述：酒糟池无线测温系统/酒糟池温度监控系统，酒糟发酵过程中，温湿度在其中起到了至关重要的作用：合适的温度对于酒糟的发酵起到较理想的促进作用，让我们得到更加理想的发酵效果，探索出酒糟发酵Z科学合理的温度、湿度，这对于进一步提高酒的口感、质量有很重要的意义，为企业提高市场竞争力，提高酿酒的自动化程度都有非常重要的作用。

更新时间：2023-05-09
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详细介绍

产地类别	国产	应用领域	环保,石油,电气,综合

一、自动化智能温度监测在酒糟发酵过程的重要作用
酒糟发酵过程中，温湿度在其中起到了至关重要的作用：合适的温度对于酒糟的发酵起到较理想的促进作用，让我们得到更加理想的发酵效果，探索出酒糟发酵科学合理的温度、湿度，这对于进一步提高酒的口感、质量有很重要的意义，为企业提高市场竞争力，提高酿酒的自动化程度都有非常重要的作用。

当前我国普遍采用较传统的酒糟测温方式：即通过人工水银温度计、数字手持是测温仪插入酒糟堆内进行人工测量与记录，这样的操作模式存在以下不足：
1、玻璃温度计本身长度有限。一般不超过0.3米,对于酒糟池内部温度力不从心，较深位置处的酒糟温度*不得而知，只能测酒糟堆最上层的温度，这样就无法反映出窖池内的温度，失去了本身测量的意义。
2、工作量大，记录不及时，效率低。对于较大型的发酵室，每个发酵室内有几十甚至数百个监测点，而且会有多个发酵室，这样的规模，安排一个工人，从头到尾测量一次温度就需要4-6个小时，一天下来能记录2次温度就不错了，而且工人会很累，长期以往有些吃不消，同时记录的数据不同步，可比性差，采取的数据实际意义小，工作效率非常低，如果增加工人数量，势必增加生产成本。
3、数据不具有连续性。工人依次测量，很难观察发酵过程中温度变化的趋势，不便于对发酵过程做出系统的分析与判断，不利于发酵工艺的改进与提高。1天的记录数据只有少数的几组数据，而且晚上酒糟池内部温度，凭人工记录很难保证记录数据的真实性与有效性，同时也无法对工人进行监管。
4、人工记录数据录入错误或漏记的情况时有发生。同时不同工人由于测点位置难以统一，测得数据的可比性较差，对于深达1.5米以上的酒糟池普通的温度计也很难测到很深的地方，只能测得较表面的温度，难以反映酒糟池不同深度处的温度状态，难以保证数据录入的正确性和完整性。
5、监测数据不可溯源。零散的一些数据，很难保证数据的连贯性与可追溯性，记录在本上的数据如要录入电脑又要花费很多精力，不便于管理。
6、较陈旧的数据监测与记录方式。人工记录和现代化、信息化、自动化的企业发展理念与发展方向格格不入，势必会对企业的发展产生不利的影响，与时俱进，改进与提高酒糟发酵过程温度监测的方式，采用现代化、自动化、智能化的监测与管理方式是我们每个企业必须重视和优先发展的重中之重，刻不容缓，最重要的事半功倍，意义重大！
然后数字智能化酒糟池无线测温解决了上述的各种问题，是各大酒厂企业争相采用的温度监测方案。

二、数字智能化酒糟池无线测温系统系统方案
智能化的酒糟发酵过程温度监测，其实现方式如下所述：

1、通过TD-20酒糟测温仪（TD-1感温杆、可用总线链接）取代传统的测温工具（温度计、温度表等），采用304不锈钢金属外壳封装，内部填充绝缘导热材料（氧化镁）密封而成。内存美国进口数字温度传感器，可单总线分层显示。如较深的酒糟池，可分上、中、下三层，分别对其温度监测（层数可根据客户需求增加或减少，感温杆最长可做3米，也可根据客户实际酒糟池深度定制）。

2、集中显示，通过lora射频组网，传送到无线网关控制箱，然后通过GPRS/NB信号传输通讯，将所有数据实时显示到终端服务器，这样就可以通过电脑集中监测与管理各个发酵池的温度，将所有酵池通过编号，使软件测点与实际布点一一对应。系统设有声光报警功能，对于出现异常的地方实时报警，做到监测与报警同步，实现现代化的酒糟发酵监管，从而取代了传统的测量方式。

三、酒糟池无线测温系统系统组成

组成部件与软件系统特点：

主要部件：TD-20低功耗温度变送器、LORa-TOP通讯主机、工业电源、防尘箱、TD-600无线网关、服务器电脑、远程监控软件平台、云服务器（可选租）等

1、管理便捷、可追溯性强、登录监管多元化；

2、多个终端同时监测；

3、支持基于互联网访问；

4、支持远传手动采集功能，可随时查看当时温度；

5、支持短信报警、微信报警功能等；

四、硬件组成

Ø 系统硬件特点：

1、不锈钢设计，安全卫生；满足食品安全要求。

2、测温范围：-55~125℃。

3、高精度：-20~80℃精度能到达0.1℃。

4、巡检周期：1~3600分钟可任意设置。

5、可与上位机进行RF/LORa无线射频或GPRS/NB通讯，也可扩展RJ45、RS232、RS485、Profibus-DP、Modicon的Modbus等。

6、酒糟集中控制箱内存有512M存储空间，相当于可存储20000组数据，每小时采集两次，每天采集48组，可累加存储1年多的数据量。

7、 LoRa-TOP通讯主机支持数据通过485转存，通过电脑分机软件进行分析与打印存档等。

8、传输方式：无线传输、超低功耗、休眠唤醒模式，TD-20酒糟测温仪采用内置锂亚

电池，可工作5年。

9、抗干扰的能力强，采用美国进口数字传感器，单总线协议及无线网络技术，可保证不受环境干扰，数据不会出现丢包现象。

10、防护性能好，TD-20酒糟测温仪和TD-1测温杆具备IP68的防护能力，可长期在恶性环境下反复使用。

酒窖池硬件相关参数

TD-20低功耗温度变送器

①　传感器类型：进口数字传感器（DS18B20）；

②　2.5寸断码液晶彩屏实时显示，采用耐腐蚀铸铝外壳材质；

③　测温范围：-55℃～150℃；

④　测温精度：±0.2℃；

⑤　杆体材质：304/316食品级不锈钢；

⑥　电池类型：锂亚硫一次性电池；

⑦　续航能力：不低于2年（在每4小时采集一次的条件下）；

⑧　无线方式：LoRa技术；

⑨　无线频段：470MHz；

⑩　发射功率：≤100MW；

11　探杆长度：2.4m（可定制）；

12　采集间隔：1～600min（可设置）；

13　酒窖切换：支持温度计切换到不同窖池，并同步数据绑定；

14　结构加强：对温度计顶端进行结构加强，防止工人误操作造成损坏；

LoRa-TOP通讯主机

(1) 工作环境温度：-40℃～+85℃；工作环境湿度：1%Rh～99% Rh；

(2) 抗雷击电压：不低于±4KV；

(3) 自带1路LoRa射频信号输入，采集酒窖多点温度探杆等数据；

(4) 自带1路LoRa无线信号输出,将数据上传至安全监控集控室服务器端；

(5) 具有不连续选点检测功能；

(6) 自带4路标准Modbus RS485 信号输入，采集空气中CO2、O2、温度湿度等数据；

(7) 自带1路标准RJ/45 网络信号输出,将数据上传至集控室服务器端；

(8) 自带8路无源干节点输出，可联动照明系统、排风系统、消防系统、火灾报警系统等；

(9) 具有不连续选点检测功能；

(10) 可拓展蓝牙功能，蓝牙连接配置系统参数；

(11) 支持Modbus TCP、Modbus RTU、TCP协议；

(12) 过负载保护模式：打嗝模式，负载异常条件移除后可自行恢复；

LRS-50-24工业电源

系统LoRa-TOP通讯主机采用工业电源供电，稳定输出。

（1）过流、过载、过压保护；

（2）工作温度可达70℃；

（3）空载功耗＜0.2W；

（4）采用85～264VAC全范围交流输入；

（5）过负载保护模式：打嗝模式，负载异常条件移除后可自行恢复；

（6）过压保护：27.6~32.44V。

LoRa-TOP通讯主机防护箱

（1）材料镀锌钢板；

（2）防锈、防腐工艺；

（3）可拆卸地版安装电气元件；

（4）底面3个φ16进出线孔、配置PG16防水接头；

（5）背部挂墙安装孔、方便快捷；

（6）材料厚度不低于1.5mm厚。

图片1.png

TD-600无线网关

（1）工作环境温度：-40℃～+85℃；工作环境湿度：1%Rh～99% Rh；

（2）抗雷击电压：不低于±4KV；

（3）自带1路标准Modbus RS485 信号输入；

（4）自带1路GPRS/NB无线网络信号，将数据上传至B/S架构的云服务器上（也可以推送至用户到平台，进行软件对接），可兼容中国移动、中国电信、中国联通三大运营商的物联网卡；

（5）自带1路标准RJ/45 网络信号输出,将数据上传至集控室服务器端；

（6）自带10寸液晶触控屏实时显示数据信息；

（7）自带RS232通讯串口，可连接微型打印机打印历史数据。

（8）支持Modbus TCP、Modbus RTU、TCP协议；

（9）过负载保护模式：打嗝模式，负载异常条件移除后可自行恢复；

（10）可拓展蓝牙功能，蓝牙连接配置系统参数。

五、TD-800温湿度系统管理软件

1、采用B/S架构，支持数据展示、数据分析、系统维护、系统报警、系统管理、支持第三方对接；

2、支持3D数字化孪生展示；

3、支持数据转储 word、Excel、TXT等格式；

4、支持数据查询，根据不同时间段可选查询；

5、支持微信短信报警、手机短信报警；

1、技术规范

序号	技术规范	内容描述
1	运行时间要求	应支持7×24小时连续运行,保证业务的连续。恢复数据时不允许丢失数据。系统的可使用率应保持在总运行时间的99％，系统单次停机时间不得超过8小时。
2	安全性要求	网络接入符合甲方网络安全规范，保证系统可以通过甲方要求的网络漏洞扫描；数据存储符合甲方统一标准；用户认证及用户权限控制满足应用安全要求

2、功能模块要求：

序号	模块	功能模块要求
1	数据处理	实时获取酒窖池的测温杆的数据，结合酒窖池的历史数据以及同气候的天气情况，经过基本的算法预测酒窖池各区域范围高温的可能性；
2	大屏看板	酒窖池的场景图支持在大屏中显示，显示效果以3D效果图展示，效果图中需要显示设备在酒窖池的实际位置。
3		3D看板展示界面，全面的动态实时展示设备运行状态和酒窖池实时状态。设备运行状态包括：TD-20测温杆传感器的运行状态、在线数量、离线数量、故障数量；实时状态包括：酒窖池堆温度、环境湿度情况；
4		状态显示：点击3D场景图中的设备编号，可以实时查看当前设备的状态和数据
5		异常预警：对于超过阈值的酒窖池堆温度，可以实时预警，并且预警信息在看板的最上栏滚动显示
6	预警	根据当前的环境值数据变化情况以及历年的环境变化数据，结合大数据算法预判未来的环境值变化数据，从而预警酒窖池的异常状态；
7		阈值设置：支持对温度和湿度预警警戒线设置阈值，根据预警级别的不同（一级、二级、三级），设置不同的预警阈值。对超过阈值的情况，；
8		预警方式：系统能够实时发出预警通知-短信、邮件、微信等
9		预警对像：支持根据不同的级别设置多个预警对象，可以设置为某用户，也可以设置为某角色或者某部门
10		预警联动：开发接口，支持连接相应的联动装置，例如消防系统、火灾系统、通风系统、照明系统等
11		预警查看：支持查询所有的预警信息，包括：时间、预警级别、预警对象、预警数值、阈值数值等
12	趋势查看	支持查看任意一个或者多个测温杆在某时间段内的温度变化趋势，在趋势图中需要以不同的预警阈值作为基准线标记显示。支持数据报表的查看和导出，导出的格式支持word、excel、PDF等
13	趋势查看	支持查看任意一个或者多个湿度在某时间段内的环境湿度的变化趋势，在趋势图中需要以不同的预警阈值作为基准线标记显示。支持数据报表的查看和导出，导出的格式支持word、excel、PDF等
14	设备管理	支持对酒窖池的TD-20测温杆传感器设备进行动态监控和管理，可以实时查看和管理所有设备的状态、位置；
15		设备更换：支持设备的变更，设备位置的变更后的位置需要与3D看板中的设备相对位置保持一致；
16		设备预警：设备状态出现异常情况，也需要预警管理人员，
17	日志管理	支持日志记录和查看，日志包括但不限于以下内容：系统操作日志、权限日志、设备状态日志、设备更换日志、设备运行日志、预警日志等；日志记录支持在线查看，也支持导出查看
18	权限管理	支持用户管理功能，支持通过excel直接导入系统用户清单，也支持对接系统同步用户信息
19	权限管理	支持系统的管理权限,可以根据用户或机构组织或角色组来设置系统的功能权限、数据权限等，功能权限包括系统的菜单访问权限，每个页面的功能点权限设置；数据权限包括系统数据的访问权限
20	智能报表	支持对关键信息进行数据分析，并且支持智能分析导出，定期推送给相应的管理人员。

3、平台集成能力：

序号	技术规范	内容描述
1	数据集成能力	实时对接TD-20测温杆传感器的数据，无任何延迟；可以在平台上一键式添加设备（TD-20测温杆传感器），设备添加完成即可获取设备的实时数据（酒窖池温度数据）
2	服务器部署能力	本地部署，支持动态扩容；
3	平台性能能力	平台对接的硬件没有个数限制，支持动态增加硬件传输；实时数据传输到平台中；历史数据最少保留3年以上；支持实时对历史数据的查询；

4、知识产品要求：

拥有产品的软著

5、定制化需求：

支持按照实际的业务场景做定制化开发，适配业务场景。

6、技术指标要求：

序号	技术指标要求
1	有良好的容错机制
2	保障用户的信息安全以及系统数据安全
3	保持技术的稳定、安全性
4	项目的技术工具，应采用如JAVA、XML、WebService之类已经成为标准的、被大量实践所采用的技术。平台需要支持本地化部署，B/S架构，微服务架构部署模式。
5	平台要考虑到业务未来发展的需要，尽可能设计得简明，降低各功能模块耦合度，并充分考虑兼容性
6	平台开发需基于Spring Cloud统一开发框架
7	平台需支持统一开放API接口
8	系统的操作和使用应具备标准化特点
9	平台不得有用户数量、服务器数量、设备数量等任何许可限制。

7、非功能要求

序号	非功能性分类	非功能性指标
1	系统可用性	系统提供7×24小时服务
2	网络安全	保证网络可靠、防止窃密和非法访问
3	数据传输安全	保证数据传输过程中可靠、完整、保密
4	数据存储安全	保证数据存储可靠、完整、保密
5	业务处理性能	峰值： 3000在线用户数，400的并发，后台100并发
6	业务容量	有完整的数据归档、查询机制，能够长期保管所有的事务流程文件。
7	人机交互响应时间	简单交互页面需在3秒内响应，复杂交互页面需在5-10秒内响应
8	审计追踪	有日志文件，详细记录操作过程
9	应用安全	保证外网访问的用户数据安全
10	统一的UI设计标准	提供符合甲方统一的UI设计及标准

8、质量指标要求

序号	质量指标要求
1	系统设计和数据架构设计中充分考虑系统的安全性、可靠性、稳定性
2	系统批处理运行稳定，能够充分的考虑容错机制，并能自动生成问题报告

TD-800软件主要功能：

Ø 系统登陆

登陆界面

本系统兼容大部分主流浏览器，包括IE、Google、火狐、360（需在极速下）等。系统具有完备的权限系统，可以根据使用目的为不同的用户设置不同的操作权限，建立超级管理员，管理员，普通用户的层级组织机构。方便对系统用户的维护和管理。每个用户拥有独立的用户名和登陆密码，通过登陆页面可以登陆系统。

Ø 实时数据展示

系统登陆后，点击实时数据就会显示该账户的所有设备量，单击设备会弹出该设备的实时状态，包括设备名称，更新时间，最新数据，地理位置等信息。通过地图可以方便直观的观测设备的区域分部情况和设备信息。

Ø 曲线显示

以列表的形式展示每个设备详尽的信息和测试数据，通过颜色只是设备是否报警。并为每个设备增加了独立的实时曲线，历史数据，数据分析的入口。

实时曲线

Ø 3D数字化孪生展示

通过大数据实时建模，可根据项目现场实时环境情况，酒窖池的大小、长宽等比例实时3D建模，所有的数据情况可3D动态显示。

3D展示的特点：

1、3D通过三维虚拟仿真技术实时渲染和数据建模，对数据进行三维物联网可视化解析，呈现出数据三维可视化，实现数字孪生线上交互管理系统。

2、利用传感器收集到的各类数据，通过各种形态集中呈现于数字大屏上，让管理者实时掌握各生产系统的运行状态，对数据进行动态感知。

3、数字孪生将建生产部门，运维部门，后勤部门等融为一体，形成多部门共享数据的新一代智慧综合管理平台，助力企业全面实现多部门联通，多部门协同办公。

4、数据三维可视化与图像信息、数字孪生信息可视化、物联网可视化都紧密结合。数据可视化将三维技术与现实图像结合，图像清晰运用在线上展示有效传递和沟通信息，数据可视化有效分析、处理、实时显示数据。信息的传递很大程度上依赖于表达方式，对数字所组成的数据进行分析，使分析结果可视化。

5、3D三维可视化数据3D物联网数字孪生管理系统，不但让庞大的数据和困难的操作产生了便捷查看和运用，视觉方面更加简单易懂。数据线上可视化管理方式更是突破了时间和空间上的局限，更是打破每天繁多的数据整理，呈现一个网络信息化线上交互的数据管理系统，让酒窖池温度监管行业简易掌握和查看动态，从而节省成本，让管理者提高工作能力和效率。