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基于工業(yè) 4G DTU 智能酒庫(kù)酒窖無(wú)線溫濕度環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)方案
解決方案概述：
酒是世界上最古老的具有保健功能的含酒精飲品，為廣大消費(fèi)者所喜歡。為了得到高品質(zhì)的酒，不僅要講究酒的釀造工藝，而且要講究酒的存放條件。酒一般都存放在酒窖里，恒 定的環(huán)境是酒貯存的關(guān)鍵。
一、概述
酒是世界上最古老的具有保健功能的含酒精飲品，為廣大消費(fèi)者所喜歡。為了得到高品質(zhì)的酒，不僅要講究酒的釀造工藝，而且要講究酒的存放條件。酒一般都存放在酒窖里，恒定的環(huán)境是酒貯存的關(guān)鍵。
酒類(lèi)收藏家們認(rèn)為，酒最好的儲(chǔ)藏溫度 13℃左右相對(duì)濕度長(zhǎng)期維持在 50%-70%，才能保證酒的儲(chǔ)藏效果。大學(xué)化學(xué)系教授 曾經(jīng)做過(guò)試驗(yàn)研究，如果以酒儲(chǔ)存的通用標(biāo)準(zhǔn)攝氏 13 度作為基準(zhǔn)，若溫度上升到攝氏 17 度，酒的成熟速度會(huì)是原來(lái)的 1.2～1.5 倍，若溫度增加到 23 攝氏度，成熟速度將變成 2～8 倍，若溫度升高到 32 攝氏度，成熟速度將變?yōu)?4～56 倍。而成熟速度快，不僅酒的風(fēng)味比較粗糙，而且可能會(huì)發(fā)生過(guò)分氧化讓酒變質(zhì)的可能。濕度一般認(rèn)為在 60～70%是比較合適的，濕度太低，影響密封效果，讓更多的空氣與酒接觸，加速酒的氧化，導(dǎo)致酒變質(zhì)。即使酒沒(méi)有變質(zhì)，如果濕度過(guò)高有時(shí)也不好，軟木塞容易發(fā)霉，而且在酒窖里還容易滋生一種甲蟲(chóng)。
所以，恒定的溫度和濕度對(duì)酒陳釀的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。 對(duì)于廠家來(lái)說(shuō)酒一般都存放在地下酒窖里，但是并不是可以隨意的挖制地下酒窖，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的工藝和質(zhì)量的要求，并結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂?、土壤、地下水位及材料?lái)源等因素決定。北方應(yīng)考慮防凍，南方應(yīng)注意過(guò)高氣溫的影響。另外對(duì)于不同的酒所要求的最佳儲(chǔ)存溫度，天然酒窖在精確控制方面還是很欠缺的。
專(zhuān)業(yè)的電子酒柜是恒溫恒濕的，但是價(jià)格也非常的貴。 傳統(tǒng)的酒窖需要日常維護(hù)，采用人工調(diào)節(jié)和測(cè)量環(huán)境，其工作量大，工況點(diǎn)的調(diào)節(jié)慢，數(shù)據(jù)的維護(hù)和分析困難。此外，在許多偏僻的酒窖，工作人員工作起來(lái)既不方便也會(huì)增加維護(hù)成本。在這個(gè)方面，急需一種更好的方法來(lái)實(shí)施酒窖溫度和濕度控制。在此基礎(chǔ)上，睿德通充分利用實(shí)驗(yàn)室的資源和現(xiàn)代先進(jìn) 技術(shù)，研究并開(kāi)發(fā)基于 485 總線的溫度濕度監(jiān)控系統(tǒng)。對(duì)酒窖的溫度和濕度的監(jiān)控，既保證酒的品質(zhì)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，可以降低維護(hù)費(fèi)用，在生產(chǎn)實(shí)際中具有重要的意義。
二、實(shí)施設(shè)計(jì)原則
1、合理性投資，降低成本；
2、環(huán)保設(shè)計(jì)，充分利用新技術(shù)，合理利用新能源原則；
3、設(shè)計(jì)布局合理，項(xiàng)目系統(tǒng)性能穩(wěn)定，技術(shù)先進(jìn)，軟件管理操作簡(jiǎn)單易懂；
4、符合安全保護(hù)的科學(xué)管理、安全有效的原則；《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB50116-98《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
JJG874-2007《溫度指示控制儀》 GBJ93-86《自動(dòng)化儀表選型規(guī)定》HG20507-92《工業(yè)自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GB50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》JB/T5243-91《工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)驗(yàn)收大綱》 GB11032-89《交流無(wú)間隙避雷器》ITU.TS.K20∶1990《電信交換設(shè)備耐過(guò)電壓和過(guò)電流能力》
三、指標(biāo)要求 系統(tǒng)選型高起點(diǎn)
技術(shù)先進(jìn)性：選用最專(zhuān)業(yè)的廠家產(chǎn)品系統(tǒng)高
可靠性：系統(tǒng)的硬件和軟件均采用技術(shù)成熟的產(chǎn)品
系統(tǒng)運(yùn)行管理方便：軟件系統(tǒng)中文化，操作方便技術(shù)支持能力強(qiáng)：承建單位技術(shù)實(shí)力強(qiáng)，服 務(wù)完善系統(tǒng)可擴(kuò)展性能強(qiáng)：模塊化結(jié)構(gòu)有利于擴(kuò)容與擴(kuò)展投資少：系統(tǒng)選型具有高性能價(jià)格 比建設(shè)時(shí)間短：在較短的時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)的安裝調(diào)試
1、由智能溫濕度傳感器（自帶控制）采集每個(gè)酒曲室的溫濕度數(shù)據(jù)，通過(guò) 485 MODBUS RTU
總線通訊方式上位機(jī)通訊上傳數(shù)據(jù)、控制各種設(shè)備運(yùn)行。具有防死機(jī) 防雷 抗干擾等功能！
（1） 溫濕度安裝位置：
根據(jù)酒曲室實(shí)際面積和環(huán)境狀態(tài)情況，將酒曲室溫濕度傳感器合理分布，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、調(diào) 控管理；
（2） 安裝與布線：
溫濕度傳感器壁掛在墻體表面，通過(guò) RVVP 屏蔽通訊線纜將其連接至上位機(jī)，系統(tǒng)電源由中心機(jī)房統(tǒng)一供電。為系統(tǒng)的運(yùn)行更為可靠穩(wěn)定，布線時(shí)將弱點(diǎn)和強(qiáng)電分開(kāi)進(jìn)行布置！
（3） 溫濕度控制系統(tǒng)介紹：
溫濕度傳感器將探測(cè)到的數(shù)據(jù)以 RS485 總線的形式上傳到上位機(jī)，由上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、打印報(bào)表 短信報(bào)警 超限報(bào)警 記錄數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等及發(fā)出指令到智能控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)被控設(shè)備的控制（加濕器 加熱器 排風(fēng)機(jī)等）運(yùn)行！每個(gè)房間外都帶有溫濕度顯示功能；
（4） 按照酒曲室溫濕度管理，分為人工和自動(dòng)兩種控制方式。軟件可以設(shè)定合理的設(shè)備開(kāi) 啟、關(guān)閉溫濕度閥值；根據(jù)設(shè)定值與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的比較，計(jì)算機(jī) 24 小時(shí)通過(guò)電磁閥自動(dòng)對(duì)加熱器、加濕機(jī)、排氣風(fēng)扇的開(kāi)（關(guān)）機(jī)進(jìn)行控制，或設(shè)定開(kāi)（關(guān)）機(jī)的時(shí)間段。在人工控制 方式下，按設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)控制電磁閥、加濕機(jī)、排氣風(fēng)扇的開(kāi)（關(guān)）機(jī)。
2、軟件實(shí)現(xiàn)功能：
1、軟件登陸界面為窗口化，簡(jiǎn)易操作，明了讀??；
2、顯示酒曲室各個(gè)溫濕度值及各個(gè)報(bào)警超限點(diǎn)；
3、具有自動(dòng)控制和人工控制外部設(shè)備啟動(dòng)與關(guān)閉功能；
4、溫濕度控制點(diǎn)的自由設(shè)定及控制設(shè)備時(shí)間段的自由設(shè)定；
5、可查詢(xún)酒曲室的歷史數(shù)據(jù)報(bào)表，轉(zhuǎn)化成 excel 表打??；
6、酒曲室的溫度 濕度 報(bào)警點(diǎn)曲線查詢(xún)；
7、可通過(guò)內(nèi)部區(qū)域網(wǎng)查看每個(gè)酒曲室采集數(shù)據(jù)；
8、軟件留有系統(tǒng)擴(kuò)展功能，簡(jiǎn)易 方便擴(kuò)展。
四、方案配置
1、溫濕度變送器（高濕型） 電源：24VDC
溫度：-40-80℃ 濕度：0-100%RH
濕度分辨率：0.1％
濕度精度：3％RH（20-90%RH） 溫度分辨率:0.1℃
溫度精度：<±0.5℃（0-50） 輸出信號(hào)：4-20MA
RDT-G530-M
2、高精度溫濕度通信儀供電電源：24VDC
輸入信號(hào)：4-20ma
輸出信號(hào)：RS485
3、智能控制箱供電電源：24VDC 控制通道：16 路輸出信號(hào)：開(kāi)關(guān)量通訊接口：RS485 用于控制電磁閥
4、綜合溫濕度監(jiān)測(cè)軟件
采用正版組態(tài)軟件平臺(tái)， 軟件帶加密鎖 無(wú)限點(diǎn)數(shù)監(jiān)測(cè) 100 點(diǎn)溫濕度，300 路控制輸出及相對(duì)回差設(shè)定 I/O 輸出軟件具有性能穩(wěn)定、界面美觀、易于操作、易于管理、方便系統(tǒng)擴(kuò)展及升級(jí)、功能：具有實(shí)時(shí)曲線、 實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線顯示；軟件支持?jǐn)?shù)據(jù)查詢(xún) 數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ) 按年、月、周、日生成數(shù)據(jù)報(bào)表打印 具有 回差設(shè)定 超限報(bào)警、 對(duì)加濕、、排風(fēng)機(jī) 加熱器等進(jìn)行自動(dòng)控制等功能支持局域網(wǎng)查詢(xún)數(shù)據(jù)
五、文字描述
（一）細(xì)節(jié)描述：
發(fā)酵間現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)為 N 層樓宇式，每層 N 間發(fā)酵室，每個(gè)發(fā)酵室面積約 N ㎡；房間內(nèi)受控設(shè)備有三種，都采用了電磁閥進(jìn)行控制；
系統(tǒng)采用了智能控制器對(duì)電磁閥進(jìn)行控制，智能控制器為 N 路控制輸出即可控制 N 個(gè)電磁閥，現(xiàn)分布為 N 個(gè)房間用一臺(tái)智能控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，所以采用 N 臺(tái)智能控制器即可完成所有設(shè)備的控制?。ㄏ到y(tǒng)分布易更改）由于現(xiàn)場(chǎng)為系統(tǒng)為有線連接方式，結(jié)構(gòu)為 5 層樓宇式，所以通訊轉(zhuǎn)換器采用了多路集成通訊器，將每層樓宇采集的數(shù)據(jù)總線分別接到該通 訊器上，這樣更有效的保證了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，提高了傳輸速率，而且布線變得簡(jiǎn)易 方便，節(jié)省線纜用量從而節(jié)省成本！
酒曲發(fā)酵室環(huán)境比較特殊，溫度需控制在 50-60℃間，濕度達(dá)到 98％RH，在這種環(huán)境下， 我公司建議加濕器采用蒸汽噴霧式來(lái)進(jìn)行加濕工作！由于溫度與濕度有密切的關(guān)系，所以采 用蒸汽噴霧式加濕器才能有效的保證房間濕度達(dá)到高濕度狀態(tài)！
傳感器采用了高濕環(huán)境研發(fā)的一款， 高濕度傳感器，該傳感器經(jīng)大量的試驗(yàn)環(huán)境試驗(yàn)，現(xiàn)以廣泛應(yīng)用水泥養(yǎng)護(hù) 面包發(fā)酵室 食用菌種植車(chē)間 鋰電池養(yǎng)護(hù)車(chē)間 酒曲發(fā)酵室等高濕度環(huán)境，長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定，精度高，整體性能穩(wěn)定！
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集及受控設(shè)備數(shù)量，系統(tǒng)采用了正版組態(tài)軟件平臺(tái)，軟件帶加密狗， 功能豐富， 簡(jiǎn)便易操作，軟件選擇了無(wú)限點(diǎn)數(shù)模式，可將現(xiàn)場(chǎng)所有系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制，并為以后系統(tǒng)擴(kuò)展提供了操作空間！性?xún)r(jià)比高，運(yùn)行穩(wěn)定！
（二）系統(tǒng)運(yùn)行步驟簡(jiǎn)易描述
該系統(tǒng)由溫濕度傳感器采集酒曲發(fā)酵間每個(gè)房間數(shù)據(jù)后，直接將信號(hào)接入溫濕度儀表顯示， 儀表實(shí)時(shí)顯示溫濕度測(cè)量值，通過(guò)儀表通訊接口經(jīng)通訊轉(zhuǎn)換器接入中控室，將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控平臺(tái)；監(jiān)控平臺(tái)將得到的數(shù)據(jù)做進(jìn)行處理后，根據(jù)平臺(tái)設(shè)定好的溫濕度值，某房間出現(xiàn)溫濕度超限情況，監(jiān)控平臺(tái)發(fā)出指令到智能控制器，智能控制器接到指令后發(fā)出信號(hào)，使電磁閥做出相應(yīng)動(dòng)作，啟動(dòng)超限處理設(shè)備運(yùn)行！當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)超限點(diǎn)處理完畢后，監(jiān)控平臺(tái)自動(dòng)恢復(fù)到監(jiān)測(cè)狀態(tài)！并且可以通過(guò)內(nèi)部局域網(wǎng)進(jìn)行瀏覽現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)狀態(tài)！