酒库酒窖智能无线温湿度环境监控系统应用方案 一、概述 酒是世界上最古老的具有保健功能的含酒精饮品,为广大消费者所喜欢。为了得到高品质的 酒,不仅要讲究酒的酿造工艺,而且要讲究酒的存放条件。酒一般都存放在酒窖里,恒定的 环境是酒贮存的关键。 酒类收藏家们认为,酒最好的储藏温度 13℃左右相对湿度长期维持在 50%-70%,才能保证 酒的储藏效果。大学化学系教授 曾经做过试验研究,如果以酒储存的通用标准摄氏 13 度 作为基准,若温度上升到摄氏 17 度,酒的成熟速度会是原来的 1.2~1.5 倍,若温度增加 到 23 摄氏度,成熟速度将变成 2~8 倍,若温度升高到 32 摄氏度,成熟速度将变为 4~ 56 倍。而成熟速度快,不仅酒的风味比较粗糙,而且可能会发生过分氧化让酒变质的可能。 湿度一般认为在 60~70%是比较合适的,湿度太低,影响密封效果,让更多的空气与酒接触, 加速酒的氧化,导致酒变质。即使酒没有变质,如果湿度过高有时也不好,软木塞容易发霉, 而且在酒窖里还容易滋生一种甲虫。 所以,恒定的温度和湿度对酒陈酿的质量起着至关重要的作用。 对于厂家来说酒一般都存 放在地下酒窖里,但是并不是可以随意的挖制地下酒窖,应根据产品的工艺和质量的要求, 并结合当地气候、土壤、地下水位及材料来源等因素决定。北方应考虑防冻,南方应注意过 高气温的影响。另外对于不同的酒所要求的最佳储存温度,天然酒窖在精确控制方面还是很 欠缺的。 专业的电子酒柜是恒温恒湿的,但是价格也非常的贵。 传统的酒窖需要日常维护,采用人 工调节和测量环境,其工作量大,工况点的调节慢,数据的维护和分析困难。此外,在许多 偏僻的酒窖,工作人员工作起来既不方便也会增加维护成本。在这个方面,急需一种更好的 方法来实施酒窖温度和湿度控制。在此基础上,深圳信立科技有限公司充分利用实 验室的资源和现代先进技术,研究并开发基于 485 总线的温度湿度监控系统。对酒窖的温 度和湿度的监控,既保证酒的品质的可靠性和经济性,可以降低维护费用,在生产实际中具 有重要的意义。 二、实施设计原则 1、合理性投资,降低成本; 2、环保设计,充分利用新技术,合理利用新能源原则; 3、设计布局合理,项目系统性能稳定,技术先进,软件管理操作简单易懂; 4、符合安全保护的科学管理、安全有效的原则; BJ16-87《建筑设计防火规范》 GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》 1 JJG874-2007《温度指示控制仪》 GBJ93-86《自动化仪表选型规定》 HG20507-92《工业自动化仪表工程施工及验收规范》 GB50054-95《低压配电设计规范》 JB/T5243-91《工业控制计算机系统验收大纲》 GB11032-89《交流无间隙避雷器》 ITU.TS.K20∶1990《电信交换设备耐过电压和过电流能力》 三、指标要求 系统选型高起点 技术先进性:选用最专业的厂家产品 系统高可靠性:系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品 系统运行管理方便:软件系统中文化,操作方便 技术支持能力强:承建单位技术实力强,服务完善 系统可扩展性能强:模块化结构有利于扩容与扩展 投资少:系统选型具有高性能价格比 建设时间短:在较短的时间内完成系统的安装调试 1、 由智能温湿度传感器(自带控制)采集每个酒曲室的温湿度数据,通过 485 MODBUS RTU 总线通讯方式上位机通讯上传数据、控制各种设备运行。具有防死机 防雷 抗干扰等功能! (1) 温湿度安装位置: 根据酒曲室实际面积和环境状态情况,将酒曲室温湿度传感器合理分布,实现自动监测、调 控管理; (2) 安装与布线: 温湿度传感器壁挂在墙体表面,通过 RVVP 屏蔽通讯线缆将其连接至上位机,系统电源由中 心机房统一供电。为系统的运行更为可靠稳定,布线时将弱点和强电分开进行布置! (3)温湿度控制系统介绍: 温湿度传感器将探测到的数据以 RS485 总线的形式上传到上位机,由上位机进行数据处理、 打印报表 短信报警 超限报警 记录数据 存储数据等及发出指令到智能控制器来实现对被 控设备的控制(加湿器 加热器 排风机等)运行!每个房间外都带有温湿度显示功能; (4) 按照酒曲室温湿度管理,分为人工和自动两种控制方式。软件可以设定合理的设备开 启、关闭温湿度阀值; 根据设定值与实时数据的比较,计算机 24 小时通过电磁阀自动对加热器、加湿机、排气 风扇的开(关)机进行控制,或设定开(关)机的时间段。在人工控制方式下,按设定的时 间进行自动控制电磁阀、加湿机、排气风扇的开(关)机。 2、软件实现功能: 1、软件登陆界面为窗口化,简易操作,明了读取; 2、显示酒曲室各个温湿度值及各个报警超限点; 3、具有自动控制和人工控制外部设备启动与关闭功能; 4、温湿度控制点的自由设定及控制设备时间段的自由设定; 5、可查询酒曲室的历史数据报表,转化成 excel 表打印; 2 6、酒曲室的温度 湿度 报警点曲线查询; 7、可通过内部区域网查看每个酒曲室采集数据; 8、软件留有系统扩展功能,简易 方便扩展。 四、方案配置 1、温湿度变送器(高湿型) 电源:24VDC 温度:-40-80℃ 湿度:0-100%RH 湿度分辨率:0.1% 湿度精度:3%RH(20-90%RH) 温度分辨率:0.1℃ 温度精度:<±0.5℃(0-50) 输出信号:4-20MA 2、高精度温湿度通信仪 供电电源:24VDC 输入信号:4-20ma 输出信号:RS485 3、智能控制箱 供电电源:24VDC 控制通道:16 路 输出信号:开关量 通讯接口:RS485 用于控制电磁阀 4、综合温湿度监测软件(网络版) 采用正版组态软件平台, 软件带加密锁 无限点数 监测 100 点温湿度,300 路控制输出及相对回差设定 I/O 输出 软件具有性能稳定、界面美观、易于操作、易于管理、方便系统扩展及升级、 功能:具有实时曲线、 实时曲线、历史曲线显示; 软件支持数据查询 数据自动存储 按年、月、周、日生成数据报表 打印 具有 回差设定 超限报警、 对加湿、、排风机 加热器等进行自动控制等功能 支持局域网查询数据 五、文字描述 (一)细节描述: 景芝发酵间现场结构为 N 层楼宇式,每层 N 间发酵室,每个发酵室面积约 N ㎡;房间内受控 设备有三种,都采用了电磁阀进行控制; 3 系统采用了智能控制器对电磁阀进行控制,智能控制器为 N 路控制输出即可控制 N 个电磁阀, 现分布为 N 个房间用一台智能控制器来实现控制,所以采用 N 台智能控制器即可完成所有设 备的控制!(系统分布易更改) 由于现场为系统为有线连接方式,结构为 5 层楼宇式,所以通讯转换器采用了多路集成通讯 器,将每层楼宇采集的数据总线分别接到该通讯器上,这样更有效的保证了整个系统的运行 稳定性,提高了传输速率,而且布线变得简易方便,节省线缆用量从而节省成本! 酒曲发酵室环境比较特殊,温度需控制在 50-60℃间,湿度达到 98%RH,在这种环境下,我 公司建议加湿器采用蒸汽喷雾式来进行加湿工作!由于温度与湿度有密切的关系,所以采用 蒸汽喷雾式加湿器才能有效的保证房间湿度达到高湿度状态! 传感器采用了高湿环境研发的一款, 高湿度传感器,该传感器经大量的试验环境试验,现 以广泛应用水泥养护 面包发酵室 食用菌种植车间 锂电池养护车间 酒曲发酵室等高湿 度环境,长期运行稳定,精度高,整体性能稳定! 根据现场采集及受控设备数量,系统采用了正版组态软件平台,软件带加密狗, 功能丰富, 简便易操作,软件选择了无限点数模式,可将现场所有系统数据进行采集和控制,并为以后 系统扩展提供了操作空间!性价比高,运行稳定! (二)系统运行步骤简易描述 该系统由温湿度传感器采集酒曲发酵间每个房间数据后,直接将信号接入温湿度仪表显示, 仪表实时显示温湿度测量值,通过仪表通讯接口经通讯转换器接入中控室,将数据上传到监 控平台; 监控平台将得到的数据做进行处理后,根据平台设定好的温湿度值,某房间出现温湿度超限 情况,监控平台发出指令到智能控制器,智能控制器接到指令后发出信号,使电磁阀做出相 应动作,启动超限处理设备运行!当现场超限点处理完毕后,监控平台自动恢复到监测状态! 并且可以通过内部局域网进行浏览现场数据状态! 六.工程案例 1、中科院高能物理所正负离子对撞机温度性能参数控制 2、中科院化学研究所生化酶催化作用温度控制 3、中科院大气物理研究所温度控制 4、中国计量科学研究院生物能源所粮食水分分析采样系统 5、中科院光电研究院温度控制 6、中科院工程热物理研究所温度采样系统 7、中科院理化技术研究所智能多路数据监测采集系统 8、中国建筑材料科学研究总院 9、北京冶金自动化研究院温度采集系统 10、中科院上海精密机械研究所数字温湿度采样系统 11、大连建筑科学研究院实验室恒温恒湿检测工程 12、哈尔滨计量科学技术研究院质量技术监督局温湿度监测采集系统 4

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