肖无病, 凌鹏鹏, 沙 文

(安徽大学 电气工程与自动化学院，安徽 合肥 230601)

0 引 言

固态发酵是微生物在没有或基本没有游离水的固态基质上的发酵方式。而白酒生产工艺就属于典型的固态发酵，将粮食中的糖类转化成酒精，一般的发酵周期为2～3个月左右[1,2]。目前，在白酒固态发酵期间，对窖池内pH值的检测仍然依靠人工采样，操作过程复杂、无连续性，不能实现整个发酵周期的实时在线监测。而适宜的pH值条件，有利于微生物的正常繁殖代谢，对出酒率和酒质的稳定与提高有着关键作用。

固态发酵窖池pH值在线监测系统通过直接插入窖池的监测装置，在整个白酒发酵周期内实时监测窖池内pH值的变化情况，所测数据通过无线传输方式上传至上位机平台，实时显示参数值和变化趋势，去除了繁琐的采样工作，实现了白酒固态发酵的监测自动化。

1 系统总体设计

固态发酵窖池的pH值在线监测系统主要包含终端数据采集单元、协调器单元、上位机显示平台。终端数据采集模块是以CC2530芯片为微控制器，通过传感器实时采集pH值数据，进行数据处理后通过ZigBee技术无线发送到协调器模块；协调器模块负责创建无线网络，等待终端加入网络，负责接收终端发送的数据，并通过MODBUS将数据上传至上位机；上位机显示平台通过组态软件，将数据实时显示，能够直观反映白酒固态发酵周期内pH值的变化情况，提高生产效率。

2 系统硬件设计

2.1 终端数据采集单元

终端数据采集单元主要负责窖池内pH值的采集与传输，分为电源模块、pH传感器、CC2530微控制器和显示模块。……