摘要
白酒在我国有着上千年的发展历史，在文化传承和经济发展方面做出了突出贡献。随着信息科技的不断进步，白酒发酵车间自动化升级需求迫切，但受制于窖池内部复杂的发酵环境，使得车间内发酵参数的自动化监测升级停滞不前，尚停留在人工经验取样监测阶段，部分酒企仅实现窖池温度在线监测。为解决白酒发酵监测参数类型单一、监测方式粗放等问题，本文针对浓香型白酒的固态发酵设计了多参数监测系统，分别对发酵过程中的温度、水分、酒精浓度、CO2浓度参数进行实时监测。 本文设计的多参数智能发酵监测系统分为数据采集端、数据中转端、数据显示端三个模块，各模块之间的数据传输采用无线传输与有线传输结合的方式。对于无线传输，采用ZigBee技术来设计无线网络；对于有线传输，采用基于RS-485总线搭载的ModBus协议来完成通信任务。对于数据采集端，以CC2530为主控芯片，利用各传感器对窖池内的各参数进行定时采集，将采集到的数据进行滤波和拟合处理以提高数据精度，对处理后的数据进行LCD显示并以无线传输的方式发送到数据中转端。对于数据中转端，同样以CC2530作为主控芯片，利用ZigBee技术建立无线网络，对接收到的数据进行LCD显示、存储及转发，将数据通过有线传输的方式上传至数据显示端。对于数据显示端，将接收到的数据进行显示和存储，并根据存储的历史数据绘制出趋势图，形成可视化的监测平台。本文根据监测系统的需求分析确定总体设计方案后，分别对系统的整体架构及软硬件进行设计。硬件层的设计主要包括数据中转端的电路设计、数据采集端的电路设计和硬件低功耗设计。软件层的设计主要包括数据显示端的界面设计、数据采集端的数据滤波和拟合程序设计及软件低功耗设计。与现有的参数监测方式相比，本监测系统实现了多个发酵参数的自动采集、自动传输及自动显示，提高了参数监测的自动化和信息化程度，为实时掌握窖池内部发酵情况提供了技术支持。 本文最后对监测系统进行了实验室环境下的模块化测试和实地环境下的整体化测试，测试结果表明本监测系统的运行稳定性和数据可靠性均满足设计要求。
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