酿酒设备的自动控制方法、装置、存储介质及其酿酒设备与流程

1.本发明涉及酿酒技术领域，尤其涉及一种酿酒设备的自动控制方法、装置、存储介质及其酿酒设备。


背景技术：

2.白酒是世界七大蒸馏酒之一，主产自中国。由于地理位置和生产工艺的不同，白酒风格也有所不同。根据风味物质的不同，可以将白酒主要分为清香型、浓香型、酱香型和其他香型白酒。
3.白酒的组成成分包括酒精、水和风味物质，其中，酒精和水约占98～99％，风味物质约占1～2％。正是由于白酒中这1～2％风味物质的组成及含量的不同，造成了白酒风格的不同。清香型白酒的主要风味物质包括乙酸乙酯、乳酸乙酯等。乙酸乙酯含量及乙乳比(乙酸乙酯/乳酸乙酯)对清香型白酒的风格具有较大影响。
4.传统清香型白酒的生产由于受到环境影响较大，导致其乙酸乙酯含量及乙乳比不稳定，出现乙酸乙酯含量低，乙乳比倒挂的现象，影响清香型白酒的风格。高乙酸乙酯、高乙乳比白酒可以作为调味酒或基酒，用于风格典型清香型白酒的勾调。因此，生产高乙酸乙酯、高乙乳比白酒就成为了一种需求。


技术实现要素：

5.本发明提出了一种酿酒设备的自动控制方法、装置、存储介质及其酿酒设备，以解决传统清香型白酒的酿造受环境影响较大，无法满足高乙酸乙酯、高乙乳比的需求。
6.本发明的一个方面，提供了一种酿酒设备的自动控制方法，所述方法包括：
7.智能糊煮阶段，控制酿酒设备的加热装置对酿酒设备内的物料以不同控制参数依次执行升温阶段和沸腾阶段的加热操作；
8.自动发酵阶段，控制加热装置加热以使物料温度维持在最佳发酵温度，直到发酵结束，所述最佳发酵温度为系统预设的酵母活性最好时的温度。
9.进一步的，所述升温阶段包括预热子阶段和升温子阶段：
10.在所述预热子阶段，控制加热装置以第一加热功率连续加热，直到物料升温至第一预设温度；
11.在所述升温子阶段，控制加热装置以第二加热功率连续加热，直到物料升温至第二预设温度；其中，
12.第一加热功率＞第二加热功率。
13.进一步的，所述沸腾阶段包括缓冲子阶段和沸腾子阶段：
14.在所述缓冲子阶段，控制加热装置以第三加热功率按照第一预设占空比x：y进行加热，直到物料升温至第三预设温度，其中x为在缓冲子阶段的一次加热循环中所述加热装置的加热持续时长，y为在缓冲子阶段的一次加热循环中所述加热装置停止加热的持续时长；
15.在所述沸腾子阶段，控制加热装置以第四加热功率按照第二预设占空比m：n进行加热，直到物料沸腾，其中，m为在沸腾子阶段的一次加热循环中所述加热装置的加热持续时长，n为在沸腾子阶段的一次加热循环中所述加热装置停止加热的持续时长；其中，
16.第三加热功率＞第四加热功率；
17.x：y大于m：n。
18.进一步的，所述智能糊煮阶段还包括降温阶段，在沸腾阶段结束后，控制加热装置停止加热，直到温度降至最佳发酵温度后进入自动发酵阶段。
19.进一步的，控制加热装置加热以使物料温度维持在最佳发酵温度包括：
20.获取酿酒设备内的物料温度；
21.当所述物料温度低于最佳发酵温度时，控制加热装置进行加热；
22.当所述物料温度达到最佳发酵温度时，控制加热装置停止加热。
23.进一步的，所述方法还包括：在智能糊煮阶段和自动发酵阶段的持续时长内，控制酿酒设备的搅拌装置对物料进行搅拌。
24.进一步的，所述方法还包括：
25.在自动发酵阶段，判断搅拌装置的搅拌速度是否达到预设的目标转速；
26.当搅拌装置的搅拌速度达到目标转速时，判断发酵时长是否大于或等于预设的最短发酵时长；
27.若发酵时长大于或等于所述最短发酵时长，则发酵完成。
28.进一步的，所述方法还包括：
29.在智能糊煮阶段，判断所述加热装置的加热时长是否达到预设的最长加热时间；
30.若达到，则判断所述搅拌装置的搅拌速度是否达到预设的粥糊搅拌速度；
31.若达到，则控制加热装置停止加热，进入降温阶段。
32.进一步的，所述方法还包括：
33.通过检测所述搅拌装置的驱动电机的运行电流来判断所述搅拌装置当前的搅拌速度。
34.进一步的，在进入智能糊煮阶段之前，所述方法还包括：
35.根据当前物料的类别和数量，获取与其对应的系统预存的智能糊煮阶段的控制参数。
36.本发明另一方面，提供了一种酿酒设备的自动控制装置，所述装置包括：
37.智能糊煮阶段控制模块，用于控制酿酒设备的加热装置对酿酒设备内的物料以不同控制参数依次执行升温阶段和沸腾阶段的加热操作；
38.自动发酵阶段控制模块，用于控制加热装置加热以使物料温度维持在最佳发酵温度，直到发酵结束，所述最佳发酵温度为系统预设的酵母活性最好时的温度。
39.此外，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
40.此外，本发明还提供了一种酿酒设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。
41.进一步的，所述酿酒设备包括：
42.主箱体和密封盖，主箱体内设置有内胆和温度检测装置，在内胆与主箱体之间设置有加热装置，在内胆内设置有搅拌装置，所述搅拌装置由控制电机驱动，所述主箱体上设置有酵母存储装置，所述酵母存储装置与内胆之间设置有可开合隔温阀门，用于向内胆中自动加入酵母。
43.进一步的，所述加热装置包括底部加热装置和侧壁加热装置，
44.所述底部加热装置设置于内胆的底部，用于在智能糊煮阶段对物料从底部进行加热；
45.所述侧壁加热装置设置于内胆的侧壁外侧，用于在自动发酵阶段对物料从侧壁进行加热。
46.进一步的，所述温度检测装置包括底部温度检测装置和顶部温度检测装置，
47.所述顶部温度检测装置设置于密封盖处，用于在智能糊煮阶段从顶部检测物料的温度；
48.所述底部温度检测装置设置于内胆底部，用于在降温阶段和自动发酵阶段从底部检测物料的温度。
49.本发明实施例提供的酿酒设备的自动控制方法、装置、存储介质及其酿酒设备，在智能糊煮阶段中严格控制各个加热阶段的加热操作，在自动发酵阶段中控制物料温度始终维持在最佳发酵温度，以为白酒发酵提供稳定可控的环境，获得满足用户需求的高乙酸乙酯、高乙乳比的风味白酒，提高了用户体验。
50.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
51.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
52.图1为本发明实施例提供的一种酿酒设备的结构示意图；
53.图2为本发明实施例提供的一种酿酒设备的自动控制方法的流程示意图；
54.图3为本发明实施例提供的一种酿酒设备的自动控制装置的结构示意图。
55.附图标记说明：
56.1、主箱体；2、密封盖；3、取酒阀；4、显示控制模块；5、内胆；6、加热装置；7、搅拌装置；8、酵母存储装置；
57.301、智能糊煮阶段控制模块；302、自动发酵阶段控制模块。
具体实施方式
58.为了使本领域技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，本领域普通技术人员在没有做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。
59.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，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。
60.图1为本发明实施例的一种酿酒设备的结构示意图，由图1可知本发明实施例的酿酒设备包括主箱体1和密封盖2，主箱体1上设置有取酒阀3和显示控制模块4，主箱体1内设置有内胆5和温度检测装置，在内胆5与主箱体之间设置有加热装置6，在内胆5内设置有搅拌装置7，所述搅拌装置7由控制电机驱动，所述主箱体1上设置有酵母存储装置8，所述酵母存储装置8与内胆5之间设置有可开合隔温阀门，用于向内胆中自动加入酵母。
61.进一步的，为了更好的完成各个发酵工艺的加热操作，本发明实施例的加热装置包括底部加热装置和侧壁加热装置，所述底部加热装置设置于内胆的底部，用于在智能糊煮阶段对物料从底部进行加热；所述侧壁加热装置设置于内胆的侧壁外侧，用于在自动发酵阶段对物料从侧壁进行加热。
62.进一步的，为了更加准确的测量出酿酒装置内的物料温度，本发明实施例的温度检测装置包括底部温度检测装置和顶部温度检测装置，所述顶部温度检测装置设置于密封盖处，用于在智能糊煮阶段从顶部检测物料的温度；所述底部感温包设置于内胆底部，用于在冷却阶段和自动发酵阶段从底部检测物料的温度。由于温度检测装置避开了进行发热的加热装置，其温度检测的值会更加准确。
63.此外，本发明实施例提供的酿酒设备，还包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述各个酿酒设备的自动控制方法实施例中的步骤，例如图2所示的s1～s2。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述各酿酒设备的自动控制装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示的智能糊煮阶段控制模块301和自动发酵阶段控制模块302。
64.示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述酿酒设备的自动控制装置中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成智能糊煮阶段控制模块301和自动发酵阶段控制模块302。
65.图2示意性示出了本发明实施例提供的一种酿酒设备的自动控制方法的流程图，由图2可知，本发明的酿酒设备的自动控制方法包括如下步骤：
66.s1、智能糊煮阶段，控制酿酒设备的加热装置对酿酒设备内的物料以不同控制参数依次执行升温阶段和沸腾阶段的加热操作；
67.在本发明实施例中，智能糊煮阶段为了将装置内的物料充分煮熟、分解，将采用模糊化温度控制算法，使物料在几个温度区间以不同加热功率和加热占空比进行加热。具体的智能糊煮阶段包括附图中未示出的如下步骤：
68.s11、升温阶段，所述升温阶段包括预热子阶段和升温子阶段：
69.在预热子阶段，控制加热装置以第一加热功率连续加热，直到物料升温至第一预设温度；
70.在升温子阶段，控制加热装置以第二加热功率连续加热，直到物料升温至第二预设温度；
71.其中第一加热功率＞第二加热功率。
72.s12、沸腾阶段，所述沸腾阶段包括缓冲子阶段和沸腾子阶段：
73.在缓冲子阶段，控制加热装置以第三加热功率按照第一预设占空比x：y进行加热，直到物料升温至第三预设温度，其中x为在缓冲子阶段的一次加热循环中所述加热装置的加热持续时长，y为在缓冲子阶段的一次加热循环中所述加热装置停止加热的持续时长；
74.在沸腾子阶段，控制加热装置以第四加热功率按照第二预设占空比m：n进行加热，直到物料沸腾，其中，m为在沸腾子阶段的一次加热循环中所述加热装置的加热持续时长，n为在沸腾子阶段的一次加热循环中所述加热装置停止加热的持续时长。
75.其中第一加热功率＞第二加热功率＞第三加热功率＞第四加热功率；x：y大于m：n。
76.需要说明的是，在对物料加热的过程中，物料会逐渐变成粥糊状，由于粥糊状物料在沸腾过程中会产生大量气泡，为了给粥糊提供足够时间消泡，防止粥糊溢出，可以在加热一段时间后停止加热一段时间，且温度越高停止加热的时长越长，因而在升温子阶段和缓冲子阶段的x：y大于m：n。
77.进一步的，上述智能糊煮阶段各个加热子阶段的控制参数根据加入的物料的品种和数量确定。具体的，在进入智能糊煮阶段之前，所述方法还包括：根据当前物料的类别和数量，获取与其对应的系统预存的智能糊煮阶段的控制参数。
78.进一步的，以高粱和一定比例的风味物质为原料时，智能糊煮阶段具体为，预热子阶段，控制加热装置全功率加热，直至物料升温到68度；升温子阶段，控制加热装置以3/4功率加热，直至物料升温至88度；缓冲子阶段，控制加热装置以2/4功率加热，加热20秒之后暂停10s，直到物料升温至92度；沸腾子阶段，控制加热装置以1/4功率加热，加热20秒之后暂停20秒，直至物料沸腾。
79.进一步的，所述智能糊煮阶段还包括降温阶段，在沸腾阶段结束后，控制加热装置停止加热，直到温度降至最佳发酵温度后执行自动发酵阶段。
80.s2、自动发酵阶段，控制加热装置加热以使物料温度维持在最佳发酵温度，直到发酵结束，所述最佳发酵温度为系统预设的酵母活性最好时的温度。
81.在本发明实施例中，进入自动发酵阶段后，还包括自动加入酵母，之后控制加热装置加热以使物料温度维持在最佳发酵温度包括附图中未示出的如下步骤：
82.s21、获取酿酒设备内的物料温度；
83.s22、当所述物料温度低于最佳发酵温度时，控制加热装置进行加热；
84.s23、当所述物料温度达到最佳发酵温度时，控制加热装置停止加热。
85.进一步的，所述加热装置的加热功率为预存的保温加热功率，最佳发酵温度一般设置为32度左右。需要说明的是，在自动发酵阶段控制加热装置加热以使物料温度维持在最佳发酵温度还包括控制加热装置以低功率持续加热，使酿酒设备内的物料温度维持在最
佳发酵温度。
86.进一步的，为了在整个酿酒过程中加速进程，本发明实施例还包括在智能糊煮阶段和自动发酵阶段的持续时长内，控制搅拌装置以预设功率进行搅拌。所述预设功率根据加入物料的种类和数量不同，功率的控制参数也有所不同。
87.需要说明的是，本发明实施例的控制电机为恒功率控制，对于旋转电机而言，其负载转矩较小，所需要的电磁转矩也就比较小。电机匀速旋转时,负载转矩tl＝电磁转矩te。如果负载加重，则表示负载转矩加大，电磁转矩也需相应加大才会保持系统平衡。反之，负载减轻，则表示负载转矩减小，电磁转矩也需相应减小来保持系统平衡。电机的输出功率p＝t*ω,p表示输出功率，t表示电机的电磁转矩，ω表征电机的转速。在恒功率输出的工况下，负载越重，则所需的电磁转矩也越大，对应的转速则越低；负载越小，则所需的电磁转矩越小，对应的转速越高。
88.进一步的，本发明实施例可以通过搅拌装置的搅拌速度判断智能糊煮阶段的糊煮情况。刚开始时酿酒设备中的水较多，对于旋转电机而言负载转矩比较小，则在恒功率输出的情况下电机转速比较高，当原料煮熟后会变成糊状，对于旋转电机而言是负载加重了，那恒功率输出时电机的转速就变小了。因此可以通过搅拌装置的搅拌速度来检测智能糊煮的程度，特别是对于压力不够物料温度无法达到沸腾温度时，来判断智能糊煮阶段是否完成。
89.因此，本发明实施例还包括发酵装置的自动控制方法，还包括附图中未示出的如下步骤：
90.s31、在智能糊煮阶段，判断所述加热装置的加热时长是否达到预设的最长加热时间；
91.s32、若达到，则判断所述搅拌装置的搅拌速度是否达到预设的粥糊搅拌速度；
92.s33、若达到，则控制加热装置停止加热，进入降温阶段。
93.反之，若加热装置的加热时长超过预设的最长加热时间后，搅拌装置的搅拌速度没有达到预设的粥糊搅拌速度，证明设备出现故障，则控制加热装置停止加热，发出故障报警提示。
94.进一步的，由于在对物料进行发酵的过程中，物料会从粥糊状逐渐转化成白酒的原液，在搅拌装置的驱动电机的功率不变的前提下，阻力越大转速越快，因此，本发明实施例还包括根据搅拌装置的搅拌速度辅助判断自动发酵阶段是否结束。本发明实施例的发酵装置的自动控制方法，还包括附图中未示出的如下步骤：
95.s31、在自动发酵阶段，判断搅拌装置的搅拌速度是否达到预设的目标转速；
96.s32、当搅拌装置的搅拌速度达到目标转速时，判断发酵时长是否大于或的等于预设的最短发酵时长；
97.s33、若发酵时长大于或等于预设的最短发酵时长，则发酵完成。
98.需要说明的是，预设的最短发酵时长根据物料不同也存在一定差异，可以根据加入的物料的种类和数量，获取系统预存的与其对应的最短发酵时长。最短发酵时长也可以选择所有物料的中最短发酵时长的时长值最大的一个。
99.进一步的，本发明实施例可以通过检测搅拌控制电机的驱动电流来判断所述搅拌装置当前的搅拌速度。本发明实施例的三相电机采用foc矢量控制，通过foc中的位置和角度估算器，估算出搅拌控制电机的转速。关于foc矢量控制的原理为现有技术，在此不做过
多介绍。
100.进一步的，为了更好的帮助用户获得高乙酸乙酯、高乙乳比的风味白酒，本发明实施例还包括，根据用户选择的风味白酒的种类提示用户加入的物料的种类和数量，所述加入的物料的种类包括发酵用粮食，如高粱、糯米等；和风味物质，如苹果、香蕉和果汁等。根据白酒风味不同，系统预存有与当前白酒风味对应的加入的物料的种类和数量。
101.图3示意性示出了本发明一个实施例的一种酿酒设备的自动控制装置的结构示意图。参照图3，本发明实施例的一种酿酒设备的自动控制装置具体包括智能糊煮阶段控制模块301和自动发酵阶段控制模块302，其中：
102.智能糊煮阶段控制模块301，用于控制酿酒设备的加热装置对酿酒设备内的物料以不同控制参数依次执行升温阶段和沸腾阶段的加热操作；
103.自动发酵阶段控制模块302，用于控制加热装置加热以使物料温度维持在最佳发酵温度，直到发酵结束，所述最佳发酵温度为系统预设的酵母活性最好时的温度。
104.进一步的，所述智能糊煮阶段控制模块301还包括:
105.升温阶段控制单元，用于控制执行预热子阶段和升温子阶段的加热操作：
106.在所述预热子阶段，控制加热装置以第一加热功率连续加热，直到物料升温至第一预设温度；
107.在所述升温子阶段，控制加热装置以第二加热功率连续加热，直到物料升温至第二预设温度；其中，
108.第一加热功率＞第二加热功率。
109.进一步的，所述智能糊煮阶段控制模块301还包括:
110.沸腾阶段控制单元，用于控制执行缓冲子阶段和沸腾子阶段的加热操作：
111.在所述缓冲子阶段，控制加热装置以第三加热功率按照第一预设占空比x：y进行加热，直到物料升温至第三预设温度，其中x为在缓冲子阶段的一次加热循环中所述加热装置的加热持续时长，y为在缓冲子阶段的一次加热循环中所述加热装置停止加热的持续时长；
112.在所述沸腾子阶段，控制加热装置以第四加热功率按照第二预设占空比m：n进行加热，直到物料沸腾，其中，m为在沸腾子阶段的一次加热循环中所述加热装置的加热持续时长，n为在沸腾子阶段的一次加热循环中所述加热装置停止加热的持续时长；其中，
113.第三加热功率＞第四加热功率；
114.x：y大于m：n。
115.进一步的，所述自动发酵阶段控制模块302还包括：
116.获取单元，用于获取酿酒设备内的物料温度；
117.加热装置控制单元，用于当所述物料温度低于最佳发酵温度时，控制加热装置进行加热；当所述物料温度达到最佳发酵温度时，控制加热装置停止加热。
118.进一步的，所述装置还包括搅拌装置控制单元，用于在智能糊煮阶段和发酵工艺的持续时长内，控制搅拌装置以预设功率进行搅拌。
119.对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
120.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可
以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
121.本发明实施例提供的酿酒设备的自动控制方法、装置，在智能糊煮阶段中严格控制各个加热阶段的加热操作，在自动发酵阶段中控制物料温度始终维持在最佳发酵温度，以为白酒发酵提供稳定可控的环境，获得满足用户需求的高乙酸乙酯、高乙乳比的风味白酒，提高了用户体验。
122.此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
123.本实施例中，所述一种酿酒设备的自动控制装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
124.本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，本技术所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
125.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。