发酵过程本身就是一场"菌种与环境的博弈"——温度偏高会烧醅、偏低则发酵停滞，湿度或水分失衡会导致酸败、霉变。传统人工插杆测温不仅频次低、误差大，还容易在高温高湿池边作业时发生安全风险。本方案以"耐腐探头 + 无线组网 + 智能工艺预警"为核心，实现发酵全周期的精准感知与自动调控。

无线温湿度监测—酒曲房、发酵池

方案痛点：

当前我国普遍采用较传统的酒糟测温方式即通过人工将玻璃温度计插入糟块内进行人工测量与记录,这样的操作模式存在以下不足:

1、玻璃温度计易碎且流出的水银会污染曲块,同时温度计较短,不能全面反映不同位置处的温度。

2、工作量大,记录不及时,效率低。对于较大型的糟室,每个发酵室内有几十甚至上百个监测点,而且会有多个糟室,这样的规模,安排一个工人，从头到尾测量一次温度就需要很长时间,一天的工作量会让数据采集人员感到疲惫,长期以往有些吃不消,同时记录的数据不同步,可比性差,采取的数据实际意义小,工作效率非常低,如果增加工人数量，势必增加生产成本。

3、数据不具有连续性,很难观察发酵过程中温度变化的趋势,不便于对发酵过程做出系统的分析与判断,不利于发酵工艺的改进与提高。

4、人工记录数据录入错误或遗漏的情况时有发生,难以保证数据录入的正确性和完整性。较陈旧的数据监测与记录方式,与现代化、信息化、自动化的企业发展理念与发展方向

格格不入,势必会对企业的发展产生不利的影响,与时俱进,改进与提高制曲过程温度监测的方式,采用现代化、自动化、智能化的监测与管理方式是我们每个企业必须重视和优先发展的重中之重,刻不容缓,最重要的事半功倍,意义重大!

一、方案设计目标

• ‌精准感知‌：多点、分层测量池内温度与湿度（水分），精度达 ±0.3℃ / ±2%RH 级别。
• ‌耐恶劣工况‌：探头耐高湿、抗酒精/有机酸蒸汽腐蚀，IP68 全密封，可直接埋入或插入物料。
• ‌免布线部署‌：内置电池、无线传输，不改动池体结构，不影响正常发酵与翻料作业。
• ‌工艺闭环‌：超限自动报警并联动通风、控温、加湿/除湿设备，保障发酵曲线稳定。

二、系统四层架构

1. ‌感知层（终端）‌

   • 每池按"上、中、下"三层 + 池内四周多点布设温湿度探头，捕捉垂直与水平温度梯度；
   • 探头采用不锈钢烧结网+特氟龙过滤层，既透气防水又隔绝杂质堵塞；
   • 可选配水分/含水率传感器，同步监测物料含水量变化。

2. ‌网络层（无线通信）‌

   • ‌LoRa‌：厂区自建网关，单网关覆盖 3～5km，穿透发酵车间混凝土墙体与金属设备，无流量费用，适合多点集中的规模化厂区；
   • ‌NB-IoT‌：无需自建基站，适合分散式、跨区域的小型发酵点，运营商网络直连；
   • 工业级网关汇聚数据，经 4G/以太网回传云平台，支持断网本地缓存后自动补传。

3. ‌平台层（云端管理）‌

   • 实时展示各池温湿度曲线、超限点位定位、设备在线状态；
   • 按发酵工艺阶段设定差异化阈值（如入池期、主发酵期、后熟期各不相同）；
   • 自动生成发酵过程报表，支持工艺数据长期留存与批次追溯。

4. ‌应用层（终端与联动）‌

   • Web 后台 + 手机 APP 双端访问，随时掌握全厂发酵状态；
   • 报警推送（短信/微信/电话）至工艺员与班组长，避免无人值守时段失控；
   • 通过继电器控制模块联动排风、蒸汽控温阀、喷雾加湿等设备，实现自动调节。

三、核心设备选型参考

表格

选型提示：优先关注‌探头材质的耐腐蚀性‌与‌长期测量稳定性‌，而非一味追求高精度标称值——发酵现场挂料、结露导致的漂移才是数据失真的主因。

四、工艺联动与预警策略

• ‌分级预警‌：按偏差幅度分为"关注—预警—紧急"三级，避免频繁骚扰性报警，也防止重大异常被淹没。
• ‌温差监测‌：除单点温度外，重点监测同池内温差（如层间温差＞3℃即提示翻料或通风不均）。
• ‌趋势预警‌：结合温度上升速率判断发酵是否异常启动或停滞，比单纯阈值报警更早发现苗头。
• ‌自动调节‌：温度过高自动开启通风或降温循环，湿度不足自动喷雾补水，湿度超限启动除湿/翻料，形成闭环。
• ‌一键工单‌：异常自动生成处理工单并指派责任人，处置结果回填形成可追溯记录。

五、部署实施要点

1. ‌点位规划‌：单个发酵池建议布设 2～3 个监测节点，大池适当加密，重点覆盖中心和边角易失衡区域。
2. ‌探头安装‌：斜插入物料表层以下 10～15cm，避开直接接触新料与池壁导热区，防止测量失真。
3. ‌通信勘测‌：LoRa 部署前实测各池 RSSI，网关置于制高点；NB-IoT 部署前确认运营商信号强度。
4. ‌防水防结露‌：接头、接线盒必须做密封处理，冷凝水侵入是终端故障的头号原因。
5. ‌运维校准‌：每半年至一年用标准盐溶液或标准温度源校准一次，保障长期精度。

六、方案核心价值

• ‌品质稳定‌：温湿度精准可控，发酵批次一致性显著提升，减少因环境波动导致的产品报废。
• ‌成本降低‌：免布线施工，部署周期比有线方案缩短约 70%，不动停产、不影响正常发酵。
• ‌人力节约‌：替代人工逐池插杆巡检，可将大量巡检工时转为工艺优化工作。
• ‌合规可溯‌：发酵过程数据全程留痕，满足食品、酒类行业的工艺合规与质量追溯要求。

一、系统架构设计

1. ‌感知层：专用工业级传感器‌

   • ‌酒曲房‌：
     • 采用 ‌浸入式PT1000温度探头‌（304不锈钢封装），直接插入酒曲堆，测温范围 ‌0~80℃‌（±0.2℃精度）。
     • ‌防霉型湿度传感器‌（电容式原理），量程 ‌0~100%RH‌（±2%精度），耐高湿环境。
   • ‌发酵池‌：
     • ‌防腐型多参数传感器‌（温度+湿度+CO₂），IP68防护等级，耐受酒精蒸汽腐蚀。
     • 安装方式：螺纹固定或磁吸支架，避免物料堆积影响精度。

2. ‌网络传输层：低功耗广域网‌

   • ‌通信协议‌：
     • ‌LoRaWAN‌：支持 ‌3km‌ 厂区覆盖，网关部署在发酵车间屋顶，穿透砖墙/金属罐体。
     • ‌NB-IoT‌：适用于无信号死角区域，运营商网络全覆盖。
   • ‌数据安全‌：AES-128加密传输，防止数据篡改。

3. ‌平台层：云监控系统‌

   • ‌核心功能‌：
     • ‌实时曲线‌：动态展示各发酵池温湿度变化，支持多曲线对比工艺标准值。
     • ‌分级报警‌：温度超限（>45℃）、湿度异常（<60%或>85%）触发声光报警+短信推送。
     • ‌区块链存证‌：每 ‌5分钟‌ 记录一次数据，符合 ‌GMP认证‌ 审计追踪要求。

二、关键技术创新

1. ‌抗干扰设计‌

   • 传感器全密封环氧树脂灌封，耐受 ‌pH2~12‌ 的酸性发酵环境。
   • 采用 ‌跳频技术‌ 规避变频设备电磁干扰（如搅拌电机）。

2. ‌能耗优化‌

   • ‌动态采样策略‌：
     • 正常状态： ‌30分钟‌ 上报一次数据（休眠电流 ‌<5μA‌）。
     • 异常状态：自动切换至 ‌1分钟‌ 高频监测。
   • 电池寿命： ‌ER26500锂亚电池‌ 供电，续航 ‌5年‌。

三、部署实施要点

1. ‌传感器布局‌

2. 表格

   监测区域	安装密度	安装位置
   酒曲堆积区	每 ‌2㎡‌ 1个	距底部 ‌30cm‌ 深
   发酵池液面下	每池 ‌2个‌	上/中层（深度梯度监测）
   车间环境	每 ‌50㎡‌ 1个	离地 ‌1.5m‌ 壁挂

3. ‌系统集成‌

   • ‌对接现有系统‌：通过 ‌Modbus TCP/RTU‌ 协议接入DCS或SCADA系统。
   • ‌移动端管理‌：微信小程序实时查看数据，支持工艺参数远程调整。