酿酒生产过程智能化控制技术研究

随着经济的快速发展和科技的日新月异，高精度、智能化的自动控制技术已经渗透到人们生活中的各个领域。酿酒生产过程是一个内部复杂、多个领域技术交叉渗透的过程，涉及到生物、计算机、控制等方面的内容。针对目前酿酒生产工艺技术装备落后，劳动生产率低等问题，研发基于物联网、现场总线、PLC、智能仪表等现代测控技术的酿造过程控制技术，是国内外该行业科研人员的研究重点。

Dimitrios Tomtsis等（2016）提出了一种智能监管系统（winesbs）用于监测在济察伊庇鲁斯地区生产的debina品种气泡酒的发酵过程。该系统主要包括单片机设备及CBS传感器。Ting S L.等（2014）研发了基于支持向量机和HOG特征的白葡萄酒检测技术。Wang Yaonan等（2012）研究了基于机器视觉的酒生产智能监测器，其使用亚像素边缘定位方法确定检查区域，将二次差分和能量累积的方法用于运动小目标的识别，并采用形状识别和运动轨迹识别算法提取异物。中国专利CN201410173411.0公开了带全自动装甑机器人的酿酒自动化生产线，该自动化生产线包括设置在厂房内的酒醅加料机、粉粮加料机、稻壳加料机、提升链板机、上层水平双向链板机、下层水平双向链板机、上甑送料机、全自动装甑机器人、甑桶、冷却器、Ⅰ链板输送机、过渡链板机、摊凉机、加曲机、Ⅱ链板输送机和储酒罐。CN201610614427.X公布了一种白酒生产智能化控制系统，包括控制装置，机器人装甑系统，PLC，各类泵、阀、电机，各类传感器，各类仪表。CN201510412667.7公开了一种酿酒用自动装甑机器人系统及其控制方法。机器人系统包括机器人、视觉系统和控制系统，视觉系统用于将甑锅内的区域划分为有限个坐标区域，将各坐标区域在控制系统内逐个编号存储；视觉系统包括三维深度相机，用于测量甑锅内酒醅物料的深度及不同区域的深度差别，找出甑锅内酒醅的低点区域；视觉感应装置，用于感应甑锅内酒醅的冒汽、穿汽点或区域；红外测温仪，用于测验甑锅内酒醅料温度异常高点或区域；控制系统用于接收三维深度相机、视觉感应装置和红外温度仪的反馈信息并判断其优先级顺序，再根据优先级顺序驱动机器人撒料到甑锅内的响应坐标区域内。CN201610479670.5涉及一种基于柔性撒料机器人的全自动装甑系统，包括麦皮输送机、酒醅输送机、酒醅提升输送带、柔性撒料机器人、甄桶、红外相机、桶盖吊装装置、冷凝器以及电控柜，麦皮输送机和酒醅输送机的出料口均连接到酒醅提升输送带的进料口，酒醅提升输送带的出料口连接柔性撒料机器人的进料斗；在柔性撒料机器人的工作区域间隔安装有甄桶，甄桶下方安装有加热装置。该发明输送可精准控制，能够实现洒料薄、柔、匀，提升出酒率。CN201610445344.2公开了一种白酒酿制蒸馏过程的自动化控制系统。包括：蒸馏桶温度控制回路、蒸馏桶压力控制回路、蒸汽压力控制回路、冷凝器出水温度控制回路、进水温度控制回路、打量水箱水位控制回路、水温控制回路等生产工艺参数控制回路；每个控制回路包括参数检测装置、基于计算机的控制器、以及相应的执行装置，保证各工艺参数的控制精度，满足生产指标要求。刘刚（2015）设计了一个自动化和智能化的酿酒监控系统，实现了酿酒房的自动化管理。其使用微处理器STM32和无线射频芯片SI4463，结合无线自组网方式，传输实时和历史温湿度。主机通过GSM/GPRS模块SIM900A，实现了远程监控酿酒房温湿度的功能。PC端的上位机管理软件通过串口通信，实现自动和手动获取温湿度，设置报警参数，绘制温湿度曲线，保存温湿度到Excel文件等功能。采集器根据时间自动采集和存储温湿度，具有智能化，低功耗的特点。郭鹏飞等（2012）设计了基于ARM-Linux的酒精发酵远程监控系统。该系统采用ARM平台和Linux操作系统实现pH值、温度等数据的采集和处理，并采用TCP/IP协议、依靠网络将酒精发酵设备数据向主机传送，同时支持远程客户通过Web方式对设备进行控制，从而实现对酒精发酵设备的远程监控。

酿酒生产过程智能化控制技术的研究和实现，不仅有利于酒装备制造行业的技术升级，促进酿酒产业的标准化、自动化和智能化，对于建立新型的酿酒发酵装备体系，增强酿酒企业的科技含量和竞争优势，具有重要的意义。

（江南大学图书馆 张群）