酒窖溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案，五糧液酒廠采用昆侖中大的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

一、概述
1.1酒窖遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的概念
XX酒業(yè)公司酒窖溫濕度遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)本廠每一口酒窖進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)。本系統(tǒng)通過(guò)微電子技術(shù)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)酒窖的遠(yuǎn)程自動(dòng)數(shù)據(jù)采集，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸?shù)綇S內(nèi)部的數(shù)據(jù)中心站，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)酒窖溫濕度數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)曲線分析及時(shí)了解酒窖溫濕度，了解酒窖的發(fā)酵時(shí)間，的控制發(fā)酵工藝，取得更好的收益。
1.2實(shí)現(xiàn)酒窖遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)的必要性
傳統(tǒng)的制酒工藝，酒窖一旦封口后便無(wú)從得知窖內(nèi)溫度，也無(wú)從知道準(zhǔn)確的開(kāi)窖時(shí)日，*依靠長(zhǎng)久的經(jīng)驗(yàn)。采用酒窖遠(yuǎn)程溫濕度檢測(cè)后，便可以實(shí)時(shí)采集溫濕度數(shù)據(jù)，根據(jù)曲線和經(jīng)過(guò)的時(shí)間，準(zhǔn)備計(jì)算出開(kāi)窖的日期，而且zui大可能保證了酒的品質(zhì)，提升公司的效益。
二、方案概述
    XX酒業(yè)公司遠(yuǎn)程溫濕度數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)酒窖加裝無(wú)線溫濕度采集模塊和GPRS DTU無(wú)線傳輸模塊，再和遠(yuǎn)程終端數(shù)據(jù)采集平臺(tái)相連，將數(shù)據(jù)采集到遠(yuǎn)程平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)酒窖的時(shí)時(shí)分析與監(jiān)測(cè)。
三、方案原理
3.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
            

?現(xiàn)場(chǎng)窖池溫濕度數(shù)據(jù)采集
窖池溫濕度數(shù)據(jù)主要通過(guò)無(wú)線溫濕度傳感器與GPRS DTU無(wú)線傳輸模塊傳輸信息，完成對(duì)窖池信息的采集。
?數(shù)據(jù)中心監(jiān)測(cè)平臺(tái)
數(shù)據(jù)中心監(jiān)測(cè)平臺(tái)主要將采集來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)周期性存，通過(guò)HMI（人機(jī)界面）向相關(guān)管理人員提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)。
?中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)
中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主要為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸提供率的傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；
3.2 采集原理
根據(jù)的酒業(yè)公司各發(fā)酵車間距離比較遠(yuǎn)特點(diǎn)，系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集方式上不同于傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化總線方式，考慮中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域廣、信號(hào)相對(duì)穩(wěn)定，我們選用工業(yè)總線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合方式，實(shí)現(xiàn)分點(diǎn)采集、廣域傳輸。
此系統(tǒng)用無(wú)線傳感器定時(shí)采集溫濕度信息，將信息發(fā)送給匯聚終端，然后通過(guò)GPRS DTU 的串口將數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)平臺(tái)。
     主要功能包括：
?實(shí)時(shí)采集酒窖內(nèi)部數(shù)據(jù)

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3.3 數(shù)據(jù)架構(gòu)
XX酒業(yè)公司酒窖溫濕度遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)從數(shù)據(jù)架構(gòu)上采用*的三層架構(gòu)模式，數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)集中層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層，如下圖： 
                      
?數(shù)據(jù)采集層控制層
數(shù)據(jù)采集層主要實(shí)現(xiàn)對(duì)酒窖溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。
?數(shù)據(jù)集中層
主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的周期性存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)運(yùn)算和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，是數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，為數(shù)據(jù)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)；
?數(shù)據(jù)應(yīng)用層
數(shù)據(jù)應(yīng)用層主要包括兩方面應(yīng)用，通過(guò)傳統(tǒng)的模式將數(shù)據(jù)以HMI形式展現(xiàn)給相關(guān)工作管理人員，以便進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)。
3.4 設(shè)計(jì)原則
?*性
采用*的系統(tǒng)架構(gòu)體系和基于3G的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)設(shè)備，做到配置和技術(shù)應(yīng)用的*；
?經(jīng)濟(jì)、實(shí)用性
系統(tǒng)以實(shí)用性為原則，充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)、移動(dòng)通訊技術(shù)，在系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)、硬件軟件選型時(shí)結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有系統(tǒng)實(shí)際情況，確定了合理、高性價(jià)比的建設(shè)方案；
?開(kāi)放、可擴(kuò)展性
軟件、硬件平臺(tái)均采用模塊化設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，具有良好的可擴(kuò)充、擴(kuò)展能力，能夠非常方便地進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)和更新，以適應(yīng)今后業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，并提供與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口；
?易于管理維護(hù)
由于主干網(wǎng)和數(shù)據(jù)通訊多采用無(wú)線通訊技術(shù)和中國(guó)移動(dòng)的3G通訊技術(shù)，減少了復(fù)雜的人工布線，以便于管理和維護(hù)；
四、系統(tǒng)功能
4.1 功能架構(gòu)
?應(yīng)用層
通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)C/S架構(gòu)對(duì)酒窖數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)提供歷史查詢、分析和統(tǒng)計(jì)等功能，同時(shí)對(duì)異常數(shù)據(jù)提供本地報(bào)警和手機(jī)短信報(bào)警，供相關(guān)人員使用；
?管理層
對(duì)應(yīng)用層采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，分析酒窖發(fā)酵狀況，，供設(shè)備維修人員，技術(shù)專家使用，便于改進(jìn)工藝。
4.2 功能模塊
    酒窖遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)從功能特點(diǎn)上分為7個(gè)模塊，主要包括系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)查詢、分析、統(tǒng)計(jì)等，如下圖：

設(shè)備管理系統(tǒng)架構(gòu)圖
4.2.1 系統(tǒng)管理
系統(tǒng)管理主要包括對(duì)機(jī)床遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行配置管理、通訊接口管理和用戶權(quán)限管理，主要是用戶權(quán)限管理(權(quán)限管理包括部門管理、人員管理和*管理)，通過(guò)權(quán)限管理，使系統(tǒng)在可靠性、安全性等方面設(shè)備生產(chǎn)和管理的需要； 
   
4.2.2 數(shù)據(jù)采集
    數(shù)據(jù)采集是酒窖數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)管理的基本功能，數(shù)據(jù)采集通過(guò)無(wú)線通訊模塊與 無(wú)線溫濕度模塊總線連接，實(shí)時(shí)采集酒窖的溫濕度，再通過(guò)中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的GPRS，將數(shù)據(jù)傳送到本廠遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集管理平臺(tái)并進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，通過(guò)直觀的人機(jī)界面（HMI）展現(xiàn)給相關(guān)人員。
4.2.3 數(shù)據(jù)查詢
    數(shù)據(jù)查詢包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢和歷史數(shù)據(jù)查詢，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢可以按遠(yuǎn)程窖池編號(hào)名稱查詢每個(gè)窖池的時(shí)時(shí)狀態(tài)等；歷史數(shù)據(jù)查詢可查詢歷史任意時(shí)間及時(shí)間段每個(gè)窖池的歷史數(shù)據(jù)，并通過(guò)圖表的方式直觀地展現(xiàn)給相關(guān)人員。    
4.2.5 數(shù)據(jù)分析
    數(shù)據(jù)分析是窖池遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能，可同時(shí)對(duì)某一窖池的運(yùn)行數(shù)據(jù)在歷史一段時(shí)間內(nèi)的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，分析方式可通過(guò)曲線、圖標(biāo)、棒圖/餅圖等。
4.2.6 數(shù)據(jù)報(bào)警
    數(shù)據(jù)報(bào)警是酒窖遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要功能，如果窖池內(nèi)溫濕度出現(xiàn)異常，需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警；數(shù)據(jù)報(bào)警包括越上限報(bào)警、越下限報(bào)警、越上上限報(bào)警和越下下限報(bào)警，需要預(yù)先將每個(gè)數(shù)據(jù)的上限值、下限值、上上限值和下下限值進(jìn)行設(shè)定，定值也可在線運(yùn)行修改，當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)超過(guò)上限或上上限、低于下限或下下限是，系統(tǒng)立即發(fā)出報(bào)警信息，報(bào)警信息包括報(bào)警時(shí)間、報(bào)警值、限值，并發(fā)出報(bào)警聲音，也可進(jìn)行報(bào)警信息在線打??；考慮有時(shí)管理人員可能不在數(shù)據(jù)中心辦公室，導(dǎo)致沒(méi)有及時(shí)知道報(bào)警而立即做出分析處理，為避免此類問(wèn)題，系統(tǒng)可對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)警提供更的數(shù)據(jù)報(bào)警功能，當(dāng)報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù)和MAS機(jī)關(guān)聯(lián)，通過(guò)短信實(shí)時(shí)傳輸?shù)较嚓P(guān)人員手機(jī)、手持終端上，即時(shí)提醒相關(guān)管理人員對(duì)報(bào)警信息的處理，保證釀酒品質(zhì)。