一种老白干大曲培养控制方法与流程

1.本发明属于酿酒技术领域，具体涉及一种老白干大曲培养控制方法。


背景技术：

2.大曲是以小麦(有的配料大麦、豌豆、高粱等)为制曲原料，经过润料，生料磨碎，加水(或配料母曲粉)拌料，人工踩制或者机器压制成块状曲坯，稻壳或者竹板作为支撑透气物、稻草或者编制布作为保湿覆盖物卧曲培养发酵，通过翻曲控制培养程度，入库储存备用，粉碎投入酿酒生产。其中入房培养最为关键，但该步骤受环境季节的影响较大，培养过程全凭工人经验，特别是架子曲上下层温差大，致使大曲质量不稳定、大曲成熟度不一致、理化指标偏低。
3.因此，针对上述技术问题，有必要提供一种老白干大曲培养控制方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种老白干大曲培养控制方法，以解决上述的大曲入库房培养时容易受环境季节影响的问题。
5.为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
6.一种老白干大曲培养控制方法，包括曲房端和监控中心端，所述曲房端设有数据采集系统、本地控制系统、开窗器控制系统、曲架翻转系统和报警系统，所述监控中心端设有远程控制系统，通过监控中心端的远程控制系统用于远程控制曲房端的数据采集系统、本地控制系统、开窗器控制系统和曲架翻转系统；
7.其中，曲房端还包括曲房，所述曲房内的左右两边各设有一排曲架，所述曲架上设有8个子曲架，所述曲房十字切割划分成4个子区域，所述子区域设有2组窗户，每组窗户分为上下2个共计4个窗户。
8.进一步地，所述数据采集系统包括曲块温度采集系统、曲房环境采集系统和室外环境采集系统，所述曲块温度采集系统包括3组无线温度传感器，所述无线温度传感器用于测量发酵期间每个所述子区域内曲块的温度。
9.进一步地，所述曲房环境采集系统包括2组温度传感器、1组湿度传感器、1组氧气传感器和1组二氧化碳传感器。
10.进一步地，所述室外环境采集系统包括温度传感器、湿度传感器、雨雪传感器和风速传感器，所述温度传感器、湿度传感器、雨雪传感器和风速传感器的数量均为1组。
11.进一步地，所述开窗器控制系统包括自动开窗器，所述自动开窗器与窗户相对应设置，所述自动开窗器用于控制每个窗户的启闭状态。
12.进一步地，所述曲架翻转系统包括安装在所述曲架上电机和减速器，所述减速器安装在电机的输出端，所述电机通过减速器和链条驱动8个所述子曲架同时翻转。
13.进一步地，所述报警系统包括数据报警系统和设备故障报警系统，所述数据报警系统用于当检测数据发生异常时发出警报，所述设备故障报警系统用于当设备发生故障时
报警。
14.进一步地，所述本地控制系统包括控制箱，所述控制箱安装在所述曲房的墙壁上，所述控制箱内安装有本地控制器、hmi和无线接收器，所述无线接收器通过rs485信号与本地控制器相连接，所述本地控制器用于控制所述数据采集系统、所述开窗器控制系统和所述曲架翻转系统的运行。
15.进一步地，所述hmi用于显示所述曲房曲块温度、曲房环境信息、室外环境信息、所述自动开窗器的启闭状态、所述曲架翻转角度和记录报警信息。
16.进一步地，所述远程控制系统包括曲房交换机、监控中心交换机和工作站，所述曲房交换机安装在所述控制箱内，所述曲房交换机与监控中心交换机电性连接，所述工作站内安装有操作平台软件。
17.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
18.1、曲架发酵过程中严格控制温度，更符合老白干酿酒大曲培养的环境要求。
19.2、通过智能化控制系统，模仿人工操作有效降低劳动力，提高生产效率。
20.3、通过检测室外环境与曲房环境差别，曲房上层温度与下层温度差别控制曲架翻转和开窗器控制器，方法更加科学、严谨。
21.4、增加报警系统，分为数据报警系统和设备故障报警系统，数据报警记录便于提醒监控人员对现场情况的把控，设备故障报警便于系统维护，准确排查问题。
22.5、曲房内部分为多个区域，每个区域单独管理，更加精准。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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。
24.图1为本发明一实施例中老白干大曲培养通信设备路由图；
25.图2为本发明一实施例中曲房设备系统图；
26.图3为本发明一实施例中曲房内部布置图；
27.图4为本发明一实施例中曲房内部区域分布图。
具体实施方式
28.以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
29.本发明公开了一种老白干大曲培养控制方法，参考图1-图4所示，包括曲房端内的数据采集系统、本地控制系统、开窗器控制系统、曲架翻转系统和报警系统，监控中心端内的远程控制系统，通过监控中心端的远程控制系统用于远程控制曲房端的数据采集系统、本地控制系统、开窗器控制系统和曲架翻转系统。
30.其中，曲房端还包括曲房，曲房内的左右两边各设有一排曲架，曲架上设有8个子曲架，曲房十字切割划分成4个子区域，每个曲房分区域控制，根据每个区域温度不同，独立
控制，温度更加均匀，调高控温效果。
31.另外，子区域设有2组窗户，每组窗户分为上下2个共计4个窗户。
32.参考图1-图2所示，数据采集系统包括曲块温度采集系统、曲房环境采集系统和室外环境采集系统，曲块温度采集系统包括3组无线温度传感器，无线温度传感器用于测量发酵期间每个子区域内曲块的温度。
33.优选的，无线温度传感器插入曲块内部，深度约为10cm，在曲块发酵周期内实时检测曲块内部温度，3组无线温度传感器在曲架上分上、中、下均匀放置，防止在曲架翻转的时候3组无线温度传感器集中在某个位置，避免检测数据与实际不符的情况。
34.其中，曲房环境采集系统包括2组温度传感器，用于测量曲房高处和低处温度、1组湿度传感器，用于测量曲房中间高度湿度、1组氧气传感器和1组二氧化碳传感器，分别用于测量曲房的氧气浓度和二氧化碳浓度。
35.另外，室外环境采集系统包括温度传感器、湿度传感器、雨雪传感器和风速传感器，温度传感器、湿度传感器、雨雪传感器和风速传感器的数量均为1组。
36.通过加装雨雪传感器，检测到雨雪天气时能够自动关窗，控制曲块发酵过程中的湿度要求，提高大曲成品品质。
37.优选的，室外环境采集系统和室外环境采集系统均采用无线射频信号将数据发送给无线接收器，无线接收装置通过rs485信号传递给本地控制器。
38.具体地，开窗器控制系统能够有效控制曲房曲块的发酵温度，开窗器控制系统包括自动开窗器，自动开窗器与窗户相对应设置，自动开窗器用于控制每个窗户的启闭状态。
39.此外，自动开窗器通过rs485信号接入本地控制器，本地控制器可实现每个窗户独立控制，角度任意设置。
40.通过室外温度和曲房温度温差和室外风速共同控制窗户的开启角度，通过曲房温度高处和低处的温度差控制曲架的翻转频率，可提高温度的控制准确能力。
41.优选的，窗户开启的大小与室内外温差、风速大小有关，因此当曲块的平均温度大于设定温度时，结合室内外温差，风速大小调整窗户的开启度。
42.例如，当新曲块刚入曲架时，开窗器控制系统进入待运行状态，曲架根据温差开始定时翻转；当温度大于预先设定的温度时间，窗户打开，此时开窗器控制系统正式开始计时，时间以小时为单位，随着时间的推移，计算单个区域内3个温度传感器的平均值和预先设置的温度范围对比，当平均温度大于设置温度时，打开窗户，平均温度小于设定温度时关闭窗户，每个区域独立控制；
43.当检测到下雨或者下雪天时，对比当前的曲块发酵时间和设置的时间(曲块湿度已经降低)，当满足需要关闭窗户时，检测到下雨或下雪系统将关闭窗户。
44.参考图1-图4所示，曲架翻转系统能够解决曲架上下温度不均匀的情况，曲架翻转系统包括安装在曲架上电机和减速器，减速器安装在电机的输出端，电机通过减速器和链条驱动8个子曲架同时翻转。
45.为了保证曲块温度均匀，在曲块发酵期间，曲架应当定时翻转，曲架翻转的频率和幅度根据曲房高处和低处的温度传感器差值来判断，温差越大，翻转频率越高，从而保证温度均匀。
46.其中，控制箱内配有两台变频器分别控制两台电机，变频器与本地控制器连接。
47.另外，报警系统包括数据报警系统和设备故障报警系统，数据报警系统用于当检测数据发生异常时发出警报，设备故障报警系统用于当设备发生故障时报警。
48.具体地，本地控制系统包括控制箱，控制箱安装在曲房的墙壁上，控制箱内安装有本地控制器、hmi和无线接收器，无线接收器通过rs485信号与本地控制器相连接，本地控制器用于控制数据采集系统、开窗器控制系统和曲架翻转系统的运行。
49.优选的，hmi和本地控制器通过网线接入曲房交换机。
50.此外，hmi用于显示曲房曲块温度、曲房环境信息、室外环境信息、自动开窗器的启闭状态、曲架翻转角度和记录报警信息。
51.参考图1-图4所示，远程控制系统包括曲房交换机、监控中心交换机和工作站，曲房交换机安装在控制箱内，曲房交换机与监控中心交换机电性连接，工作站内安装有操作平台软件。
52.其中，远程控制系统用于远程获取每个曲房内的数据信息，包括曲块温度(12个)，室内环境信息(2个温度传感器，1个湿度传感器，1个氧气传感器和1个二氧化碳传感器)；室外环境信息(1个湿度传感器，1个湿度传感器，1个雨雪传感器和1风速传感器)；每个曲房内每个窗户的角度，每个曲架的角度，以及可手动控制窗户开关和曲架翻转；可查看每个数据的历史曲线，查询数据报表。
53.另外，每个曲房控制箱内曲房交换机串联至监控中心交换机形成环，因此每个曲房的数据汇聚到监控室操作平台软件上面来。
54.操作平台软件可实现按曲房为单位显示曲块无线温度传感器采集的温度数据，室内环境数据(温度数据、湿度数据、氧气数据、二氧化碳数据)，室外环境数据(温度数据，湿度数据，雨雪数据，风速数据)，显示自动开窗器的当前开启角度，曲架当前翻转角度，并且可实现手动控制开窗器开关和曲架翻转。
55.具体地，在操作平台软件上可显示每个数据的数据采集信息的历史曲线，以及根据时间查询数据功能，前端设备报警功能，查询报警信息。
56.具体使用时，当曲块进入曲房开始发酵时，本地控制系统根据提前输入的参数信息开始运行，本地控制器计算室内两组温度传感器(高处和低处)的温差，高处温度t1，低处温度t2，基础翻转时间s1，当前曲架翻转间隔时间s＝s1/(t1-t2)，当温差越大时，曲架翻转的时间间隔越小，保证曲架上的曲块环境温度均匀；
57.取单个区域内的曲块温度传感器平均值作为曲块的温度值，随着曲块发酵时间推移曲块的温度值和预先输入的温度控制范围比较，当曲块实际温度大于设定范围最高值时，开窗器控制系统自动打开该区域的窗户，当曲块温度小于设定温度最高值时，开窗器控制系统自动关闭该区域的窗户；
58.由于曲房内分成4个区域独立控制，能够实现每个区域内的温度独立控制，某个区域曲块温度变化，单独控制该区域的窗户自动开启和关闭；
59.窗户自动开启的大小可以控制，窗户开启度的大小和室内温度和室外温度差值成反比，和风速成反比，即当曲块温度大于室内温度时，室内外温差越小，风速越小需要窗户开启角度越大，便于室内温度降下来，曲块发酵的温度才能迅速控制，反之也是如此；
60.通过曲架翻转，有效改变传统人工手工翻曲的劳动强度，且曲架根据室内上下层的温差进行自动翻转，更加及时有效也更科学；
61.增加自动开窗系统模拟传统工人操作习惯，能够替代人工操作，并且通过室内外环境检测，结合温度，风速等综合控制，更加准确；
62.通过报警功能的设置，当检测数据发生剧烈变化时，曲块的变化应该是均匀变化的过程，当出现忽高忽低情况时，不利于曲块的发酵，数据报警系统发出警报；当设备发生故障时，设备故障报警系统发出报警，便于工人现场快速排查问题；
63.远程控制系统可按类型、时间查看检测数据的历史曲线，通过分析曲线便于分析曲块发酵的过程变化，用于问题分析和工艺改进；可按时间，类型查看数据报表，便于历史数据的存储。
64.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
65.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。