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1、(10)申请公布号 CN 102393996 A(43)申请公布日 2012.03.28CN102393996A*CN102393996A*(21)申请号 201110331758.X(22)申请日 2011.10.28G08C 17/02(2006.01)G01K 7/18(2006.01)(71)申请人古贝春集团有限公司地址 253300 山东省德州市武城县古贝春大街西首申请人北京旗硕基业科技有限责任公司(72)发明人赵殿臣 董福新 马连松 徐立新刘洪涛 杜新勇 宋强 姚仑张华 李鹏 熊文(74)专利代理机构德州市天科专利商标事务所 37210代理人房成星(54) 发明名称白酒曲药制作无线
2、测温系统(57) 摘要一种白酒曲药制作无线测温系统，属于自动化控制技术领域。整个系统采用3层网络架构，第一层是无线测温仪433Mhz频段，无线集中器433频段接收模块组建星型无线网络；第二层是无线集中器的2.4G频段发射模块、无线路由器，无线网关的2.4GZigBee频段模块，组建mesh无线网络；第三层是无线网关的以太网模块，服务器构成的IP网络。前两层无线网络采用蜂窝布局方式进行信道配置，并且分组接入IP网络，在1平方公里的范围内可以实现数十万个节点的温度测量，并降低了无线数据的冲突。本发明工艺设备简单,制作简便、自动化程度高、精确度高、投资少、效率高、运行成本低、节能、环保，可实现在线测
3、温。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页CN 102394004 A 1/1页21.一种白酒曲药制作无线测温系统，主要由温度计组成，解决其技术问题所采用的技术方案是该系统主要包括无线测温仪，双频段无线集中器，无线路由器，无线网关，服务器中心软件；整个系统采用3层网络架构，第一层是无线测温仪433Mhz频段，无线集中器433频段接收模块组建星型无线网络，方便数据集中显示；第二层是无线集中器的2.4G频段发射模块、无线路由器，无线网关的2.4G ZigBee频段模块，组建mesh无线网络，方便数据接力传输；第
4、三层是无线网关的以太网模块，服务器构成的IP网络；前两层无线网络采用蜂窝布局方式进行信道配置，并且分组接入IP网络，在1平方公里的范围内可以实现数十万个节点的温度测量，并降低了无线数据的冲突。2.如权利要求1所述的白酒曲药制作无线测温系统，其特征是无线测温仪采用C8051F410单片机采集温度传感器Pt1000的电压并转换成温度值，由12路I/O输出至段码液晶屏把温度显示出来，并且通过SPI接口把数据通过433MHz无线模块CC1100发送到集中器；433MHz发送频段，分为256个信道，通讯距离为50米左右；无线测温仪采用锂电池供电，双重密封条防潮。3.如权利要求1所述的白酒曲药制作无线测温
5、系统，其特征是无线集中器采用双频段，433MHz的CC1100无线模块为接收频段，分为256个信道，2.4GHz的ZigBee无线模块为转发频段，分为16个无线信道，通讯距离为100米200米；433MHz无线模块接收若干个433MHz相同信道上的无线测温仪数据；这些数据经433MHz无线模块的SPI接口连接至STM32F103 ARM处理器处理；处理后的数据经ARM处理器的I/O接口输出给128*64点阵液晶屏，同时还通过ARM处理器的TTL串口输出给2.4GHz的ZigBee模块；ZigBee模块再把接收到的数据转发出去，在此ZigBee的工作模式为End Device模式；无线集中器采用
6、锂电池供电，密封条防潮。4.如权利要求1所述的白酒曲药制作无线测温系统，其特征是ZigBee无线路由器接力传输无线集中器发送过来的数据；路由器采用220V交流供电，220V交流电经过AC-DC电压转换模块后给ZigBee模块供电，在此ZigBee模块的工作模式为Router模式。5.如权利要求1所述的白酒曲药制作无线测温系统，其特征是ZigBee无线网关接收ZigBee路由器或者无线集中器发送过来的数据，在此ZigBee模块的工作模式为Coordinator模式；ZigBee模块接收到的信号由TTL串口直接给以太网串口转换模块；以太网串口转换模块通过TCP Client方式把数据通过以太网传给
7、服务器。6.如权利要求1所述的白酒曲药制作无线测温系统，其特征是服务器软件采用BS架构，存储数据、分析和显示数据，采用的工具是MySQL和Tomcat 6.0。权 利 要 求 书CN 102393996 ACN 102394004 A 1/3页3白酒曲药制作无线测温系统技术领域0001 本发明属于自动化控制技术领域，涉及一种白酒酿造生产过程中的无线测温专用设备。背景技术0002 曲药是在白酒酿造过程中的一种重要原料，以曲作酒，主要利用其中的微生物和酶类。曲药的主要作用是糖化、发酵、生香。曲药分为高温曲、中温曲和低温曲，以酿造不同香型的酒。因此，在制曲过程中，曲药的发酵温度必须要经常测量。目前，
8、常用的曲药曲心温度测量工具有传统玻璃棒式煤油温度计、普通的电子温度计、有线测量温度计。但是在使用过程当中都存在以下问题和不足：（1）传统玻璃棒式水银温度计测量时，由于曲药变干之后，很硬并且收缩，玻璃温度计经常折在里面，水银流出，造成污染，并且精度不够高，还需要人工及时记录。最主要原因经常性的剥开窖池封泥测量而造成窖池漏气和杂菌感染。（2）采用电子温度计，也需要人工及时记录，而且在曲房高湿环境下易损坏，并且在高温高湿的曲房中，工人测量环境恶劣，有中暑危险。（3）有线测量温度计，线缆经常被老鼠咬断，线缆交叉妨碍工人在车间劳动，系统维护不方便。发明内容0003 本发明的目的是提供一种白酒曲药制作无线
9、测温系统，以解决现有技术操作过程中的人工记录劳动强度大、精确度低、设备易损坏和污染、不方便操作以及影响生产质量等问题。0004 本发明主要由温度计组成，解决其技术问题所采用的技术方案是该系统主要包括无线测温仪，双频段无线集中器，无线路由器，无线网关，服务器中心软件。把无线测温仪设置在窖池中进行温度测量，测温仪把所测得的温度转化为信号可无线传送到无线路由器，无线路由器传递到无线测温仪与双频段无线集中器，服务器通过无线网关和数据处理系统对这些数据经过CPU处理后，由点阵液晶屏显示出这些节点的温度值。0005 整个系统采用3层网络架构，第一层是433Mhz频段，组建星型无线网络，方便数据集中显示；第
10、二层是2.4G ZigBee频段，组建mesh无线网络，方便数据接力传输；第三层是IP网络。如果前两层无线网络采用蜂窝布局方式进行信道配置，并且分组接入IP网络，在1平方公里的范围内可以实现数十万个节点的温度测量，并降低了无线数据的冲突。0006 具体结构构成：1、无线测温仪采用CPU 采集温度传感器Pt1000的电压并转换成温度值，由段码液晶屏把温度显示出来，并且把数据通过433MHz无线模块发送到集中器。433MHz发送频段，分为256个信道，通讯距离为50米左右。无线测温仪采用锂电池供电，双重密封条防潮。0007 2、无线集中器采用双频段，433MHz为接收频段，分为256个信道，2.4
11、GHz为转发频段，分为16个无线信道，通讯距离为100米200米。433MHz无线模块接收若干个433MHz相同信道上的无线测温仪数据，这些数据经过CPU处理后，由点阵液晶屏显示出这些节点说 明 书CN 102393996 ACN 102394004 A 2/3页4的温度值。CPU通过2.4GHz的ZigBee模块把接收到的数据转发出去。无线集中器采用锂电池供电，密封条防潮。0008 3、ZigBee无线路由器接力传输无线集中器发送过来的数据。路由器采用220V交流供电，电源有防雷管泄放感应和浪涌电压电流，防护型外壳。0009 4、ZigBee无线网关接收ZigBee路由器或者无线集中器发送过
12、来的数据。并通过以太网传给服务器。0010 5、服务器软件采用BS架构，存储数据、分析和显示数据。0011 采用本发明的积极效果是工艺设备简单,制作简便、投资少、运行成本低、节能、环保。并且有效地解决了人工记录劳动强度大、精确度低、设备易损坏和污染、不方便操作以及影响生产质量等问题，可实现在线测温。附图说明0012 下面结合附图对本发明进一步说明。0013 附图1是本发明结构示意图。0014 图中1无线测温仪、2无线集中器、3无线路由器、4无线网关、5服务器。具体实施方式0015 以下是本发明在白酒生产中具体实施的实例：该系统包含433Mhz无线测温仪1，433Mhz与2.4GHz ZigBe
13、e双频段无线集中器2， ZigBee无线路由器3，ZigBee无线网关4，服务器中5心软件。把433Mhz无线测温仪1安装在窖池（曲药、曲房）中进行温度测量，无线测温仪1把所测得的温度转化为信号可无线传送到双频段无线集中器2，无线集中器2经过ZigBee无线路由器3把信号传递到ZigBee无线网关4，服务器中心接收到ZigBee无线网关4转发过来的信息经过解码后存入数据库，并通过web服务发布出来。0016 整个系统采用3层网络架构，第一层是无线测温仪433Mhz频段，无线集中器433频段接收模块组建星型无线网络，方便数据集中显示；第二层是无线集中器的2.4G频段发射模块、无线路由器，无线网关
14、的2.4G ZigBee频段模块，组建mesh无线网络，方便数据接力传输；第三层是无线网关的以太网模块，服务器构成的IP网络。前两层无线网络采用蜂窝布局方式进行信道配置，并且分组接入IP网络，在1平方公里的范围内可以实现数十万个节点的温度测量，并降低了无线数据的冲突。0017 具体结构构成：1、无线测温仪采用C8051F410单片机采集温度传感器Pt1000的电压并转换成温度值，由12路I/O输出至段码液晶屏把温度显示出来，并且通过SPI接口把数据通过433MHz无线模块CC1100发送到集中器。433MHz发送频段，分为256个信道，通讯距离为50米左右。无线测温仪采用锂电池供电，双重密封条
15、防潮。0018 2、无线集中器采用双频段，433MHz的CC1100无线模块为接收频段，分为256个信道，2.4GHz的ZigBee无线模块为转发频段，分为16个无线信道，通讯距离为100米200米。433MHz无线模块接收若干个433MHz相同信道上的无线测温仪数据。这些数据经过433MHz无线模块的SPI接口连接至STM32F103 ARM处理器处理。处理后的数据经ARM处理说 明 书CN 102393996 ACN 102394004 A 3/3页5器的I/O接口输出给128*64点阵液晶屏，同时还通过ARM处理器的TTL串口输出给2.4GHz的ZigBee模块。ZigBee模块再把接收
16、到的数据转发出去，在此ZigBee的工作模式为End Device模式。无线集中器采用锂电池供电，密封条防潮。0019 3、ZigBee无线路由器接力传输无线集中器发送过来的数据。路由器采用220V交流供电，220V交流电经过AC-DC电压转换模块后给ZigBee模块供电，在此ZigBee模块的工作模式为Router模式。0020 4、ZigBee无线网关接收ZigBee路由器或者无线集中器发送过来的数据，在此ZigBee模块的工作模式为Coordinator模式。ZigBee模块接收到的信号由TTL串口直接给以太网串口转换模块。以太网串口转换模块通过TCP Client方式把数据通过以太网传给服务器。0021 5、服务器软件采用BS架构，存储数据、分析和显示数据，采用的工具是MySQL和Tomcat 6.0。说 明 书CN 102393996 ACN 102394004 A 1/1页6图1说 明 书
