凌鹏鹏, 肖无病, 沙 文

(安徽大学 电气工程与自动化学院，安徽 合肥230601)

0 引 言

在中国多种白酒的酿造工艺中，需要对作物进行固态发酵。发酵窖池密闭性强，发酵周期长，发酵过程中窖池环境有明显阶段性酒精度变化。监测酒精度变化并及时微调相关工艺能够有效提高白酒的产量与品质[1]。传统酒厂使用人工采集理化测试技术对窖池进行监测，监测成本高，频率低，对窖池密封性破坏较为严重。为解决现状，本文提出了一种基于物联网技术的窖池在线监测仪器。

1 总体设计

监测杆为三个部分进行设计，分别包括：感知层设计、信息处理层层设计、信息传输层设计。感知层传感器为温度传感器和酒精度传感器。信号控制器使用STM32F103单片机，控制信息的采集、处理、显示。组网层为遵循ZigBee协议组网方式，通过终端、协调、路由，将整个窖池厂区的信号统一处理，最终将信息传输上位机处理。

2 感知层设计

2.1 传感器选取

酒精传感器主要包括半导体型酒精传感器和电化学酒精传感器。窖池环境监测周期长，为减少功耗，选用半导体传感器。酒精传感器获取的信息需要注意环境温度和酒精浓度。窖池的密闭性强，酒精浓度往往超出传感器最佳量程，需要对搭建单独的气室环境进行浓度稀释。另一方面，将温度传感器与酒精传感器较近位置布置，获取窖池实时温度，采集多组数据拟合温度补偿。

2.2 信号采集

半导体酒精传感由金属氧化物半导体和加热丝构成，如图1。……