写一篇关于白酒固态发酵监测系统的硕士论文

摘要

本文介绍了一种基于物联网技术的白酒固态发酵监测系统。该系统采用传感器、数据采集器、云平台和移动客户端等多种技术手段，实现对白酒固态发酵过程的实时监测和数据分析。通过对系统的实验测试和应用验证，证明了该系统具有良好的性能和可靠性，可以为酿酒企业提供有效的技术支持和管理手段。

关键词：白酒固态发酵；监测系统；物联网；数据分析；移动客户端

Abstract

This paper introduces a solid-state fermentation monitoring system for Baijiu based on IoT technology. The system uses various technologies such as sensors, data collectors, cloud platforms, and mobile clients to achieve real-time monitoring and data analysis of the Baijiu solid-state fermentation process. Through experimental testing and application verification of the system, it is proved that the system has good performance and reliability, and can provide effective technical support and management means for brewing enterprises.

Keywords: Baijiu solid-state fermentation; monitoring system; IoT; data analysis; mobile client

1.引言

白酒是中国文化的重要组成部分，也是我国酒类市场的主要产品之一。其中，固态发酵是制作高档白酒的重要工艺之一，它直接影响着白酒的品质和口感。然而，传统的白酒固态发酵监测方法存在着测量精度低、实时性差等问题，难以满足现代酒类企业对于自动化生产和精细管理的需求。

为了解决这一问题，本文提出了一种基于物联网技术的白酒固态发酵监测系统。该系统采用传感器、数据采集器、云平台和移动客户端等多种技术手段，实现对白酒固态发酵过程的实时监测和数据分析。通过对系统的实验测试和应用验证，证明了该系统具有良好的性能和可靠性，可以为酿酒企业提供有效的技术支持和管理手段。

2.系统设计

2.1 系统架构

本系统采用C/S架构，包括传感器、数据采集器、云平台和移动客户端四个部分，如图1所示。

图1 系统架构

2.2 传感器

传感器是本系统的核心部件之一，用于实时监测白酒固态发酵过程中的温度、湿度、酒精浓度等参数。本系统采用多种传感器，如温湿度传感器、气体传感器、光学传感器等，可以对发酵过程中的多个参数进行监测和采集。

2.3 数据采集器

数据采集器是传感器和云平台之间的桥梁，用于将传感器采集到的数据进行处理和传输。本系统采用无线数据采集器，采用LoRaWAN协议进行通信，具有低功耗、长距离、广覆盖等特点。

2.4 云平台

云平台是本系统的数据处理和存储中心，用于接收和处理数据采集器传输的数据，并将数据存储到云数据库中。本系统采用阿里云平台作为云服务提供商，具有可靠、高效、安全等特点。

2.5 移动客户端

移动客户端是本系统的用户界面，用于展示白酒固态发酵过程的实时数据和历史数据，并提供数据分析和管理功能。本系统采用Android平台作为移动客户端开发环境，具有兼容性、稳定性、易用性等特点。

3.系统实现

3.1 硬件实现

本系统的硬件实现包括传感器的选型、数据采集器的设计、云平台的搭建和移动客户端的开发等方面。传感器采用DS18B20温度传感器、DHT11湿度传感器、MQ-2气体传感器、光敏电阻等多种传感器，通过Arduino控制板进行数据采集和处理。数据采集器采用Semtech SX1276芯片作为无线通信模块，通过STM32F103C8T6控制板进行数据处理和传输。云平台采用阿里云平台作为云服务提供商，采用Node.js作为服务器端开发框架，采用MongoDB作为数据库存储引擎。移动客户端采用Android Studio作为开发环境，采用Java语言进行编程实现。

3.2 软件实现

本系统的软件实现包括数据传输协议的设计、数据存储和处理、数据展示和分析等方面。数据传输协议采用LoRaWAN协议进行通信，具有低功耗、长距离、广覆盖等特点。数据存储和处理采用阿里云平台提供的MongoDB数据库进行数据存储和处理，通过Node.js开发的服务器端程序进行数据分析和管理。数据展示和分析采用Android平台开发的移动客户端进行数据展示和分析，通过图表等方式展示实时数据和历史数据，同时提供数据管理和报警功能。

4.系统测试

为了验证本系统的性能和可靠性，本文对系统进行了实验测试。实验使用了白酒固态发酵实验装置进行测试，通过传感器采集和数据采集器传输，将数据上传到云平台进行存储和处理，并通过移动客户端进行数据展示和分析。实验结果表明，本系统具有良好的性能和可靠性，可以满足白酒固态发酵的实时监测和数据分析需求。

5.结论

本文提出了一种基于物联网技术的白酒固态发酵监测系统，通过传感器、数据采集器、云平台和移动客户端等多种技术手段，实现了对白酒固态发酵过程的实时监测和数据分析。通过实验测试和应用验证，证明了该系统具有良好的性能和可靠性，可以为酿酒企业提供有效的技术支持和管理手段。未来，可以进一步完善系统的功能和性能，推广应用于更广泛的酿酒行业中。