物通白酒生产智能控制及数字化管理平台

技术详细介绍

酿酒行业逐步将自动化生产技术引入到传统的酿酒工艺中，很多酿酒企业在生产的诸多环节已经实现了自动化的控制，这对提高生产效率，提升产品品质都起到了积极的作用。但是，目前酿酒企业仍存在数据传输不畅、利用效率低的情况，信息化水平有待进一步提升；并且，随着人工智能、大数据技术的发展，数字化、智能化在酿酒企业中推广应用已成必然趋势。

四川物通科技有限公司依据酿酒企业需求与行业发展趋势开发了物通白酒生产智能控制及数字化管理平台（简称：物通智控平台）。该平台融合诸多前沿技术和设备实现局部酿酒环节的智能化生产，应用物联网设备对酿酒重点环节进行实时数据采集，运用平台思想将生产计划管理、远程展示、白酒品评、转运、供应链管理、ERP等子系统充分整合。物通智控平台的设计符合现代酿酒智能化、精细化管理的发展趋势，具备广阔的应用前景。

一、物通智控平台的核心创新科技成果

1、智能收酒子系统

在蒸馏设备出口安装自主设计研发的白酒在线分级装置，该分级装置采用酒度仪和电子鼻采集数据，数据反馈到控制中心，收酒系统内部运用偏最小二乘法(PLS) 和聚类算法（CA）建立数学模型用以判定基酒等级；分级装置通过法兰安装在管道上，基酒流经该分级装置，相应等级即被确定，基酒等级反馈到PLC和DCS系统，如基酒等级发生变化，控制系统自动开启和关闭相应阀门，将基酒输送至指定等级暂存罐，从而在收酒阶段实现无人值守的智能化生产。

2、酒库库存动态计量及液位自动预警

目前，酒体存储计量一般通过压力变送器和质量流量计完成，但是由于金属储罐长期处于外力作用下以及温度变化引起形变，仅靠这些设备提供的基础数据不能对酒体进行准确的计量，无法满足企业生产管理要求。通过采用高精度超声波液位计、雷达液位计或私服液位计实现高低液位的准确监测，不仅建立了酒体存储的高、低位预警及泄漏报警机制，还实现了动态检测报警功能，即在无任何作业情况下对液位异常变化发出报警，与此同时实现了对存储挥发量数据的采集。此外，通过实时通信演算还可获取存储液体实时体积和质量，提供周期存储量统计数据，从而构建企业的实时库存查询及统计报表分析平台。

为使获取存储酒体的体积和质量更加精确，引入第三方权威机构对罐体进行准确的容积标定，保证容积模型的准确，为酒罐制作详细的容积表，建立储罐动态计量数学模型，在实际运行过程中，及时对模型进行优化，使库存动态计量精确化。

3、酒罐智能喷淋降温功能的实现

酒库安全是酿酒生产的重中之重。当白酒储罐气温较高时，存在酒罐爆炸或其他消防安全隐患，因此有必要对酒罐进行降温，消除高温下的安全隐患。酒罐喷淋装置就是酒罐有效降温的重要设备。为实现酒罐的自动喷淋，设计了基于物联网的智能感温系统，该系统以物联网的全面感知、可靠传输、智能分析与控制技术三层体系为架构，采用模块化结构设计了适用性、扩展性强的感知节点、传输节点和控制节点。通过智能感温系统与PLC或DCS控制系统的联动机制使喷淋装置实现智能喷洒，及时准确的控制酒罐的温度，充分保证了酒库安全生产，同时能够避免不必要的水资源的浪费。

二、物通智控平台的功能特点

1、数字化管理平台

早期的酿酒工程升级改造过程中，建立了许多功能性系统，比如白酒生产计划管理系统、白酒的品评系统、车转系统、供应链管理系统、ERP系统等，这些系统彼此之间相互独立，没有形成信息互通。平台将众多系统整合起来，使各子系统的数据共享互通，，构建企业的产品数据中心，从而促进生产全过程的信息化管理，实现产品从原料采购到成品入库的全过程可溯源，促进安全生产和保障产品质量，为企业管理者做决策提供有力的大数据支撑。

2、基于物联网技术的温湿度监测

将物联网技术引入到白酒生产过程中。平台与温湿度感应设备对接，实时采集温湿度信息，有效管控参数异常，为生产提供准确的温湿度信息，保证生产按照规定的工艺参数进行，形成数字化曲房、窖池管控系统。

曲房曲药无线测温湿度

采用无线测温设备，准确测量曲房内、曲心、曲间环境温度、湿度的实时数据；设定制曲温度上下限值，温度偏离限值将触发报警，实现无线测温设备的监管功能。在不打破传统酿造工艺的基础上，实现制曲从人工经验生产到数字化、规范化生产的转变，科学监测制曲生产情况，提高制曲生产的取优率，降低了劳动强度，提高了生产效率。

窖池无线测温

窖池固态发酵是白酒生产的重要环节，研究影响窖池发酵微生物生长的相关参数是提高白酒质量的重要手段，其中窖池温度是判断发酵质量的重要参数。通过平台整合，实时采集若干个窖池发酵过程中的温度变化情况，采集的数据可以在生产系统中通过图表的形式展现出来，并且能够实现对问题窖池预警，同时，可对白酒生产的质量管理追踪朔源，更好地筛选优质酒的工艺条件，从而指导生产。

3、全方位的生产远程展示

生产管理包括生产过程管理以及生产信息管理。生产过程目前主要是使用视频监控进行管理，或者只是采用信息系统进行数据管理，视频监控系统只能提供视频信息，而不能提供全方位的生产信息数据。同时，生产信息系统只能提供数据信息给相应使用者，不能提供现场实时的动态画面给用户。生产远程展示系统则是在高清监控系统基础上，结合生产信息管理需要建立的灵活、全方位，多维度的可视化生产管理系统，可在监控系统中实时、有效查看生产信息，同时也能在生产管理系统中查看现场实时生产画面。

系统功能

视频数据与生产数据相关联。

能够实时、准确采集设定区域的视频信息，且能够根据网络环境以及设置调整清晰度。

生产数据的采集、传输及存储。

高效的视频存储功能，充分考虑存储空间，保证视频数据的大量存储及调用。

高效准确的辨识视频类型（在线视频、历史视频、企业广告、企业宣传片等），支持分类视频存储功能。

视频文件管理功能（增删改查以及分类、级别设置），提供灵活的视频查询功能。

开放数据接口，与生产管理系统进行对接，实现生产管理的多样展示。

4、酒体一键组合勾兑

酒源勾兑系统采用放样单管理，即根据工艺要求设定勾兑配方，由计算机进行系统控制，自动开启相应的泵和阀门，通过流量计进行计量，准确地将各种基酒、纯水、调味酒打入勾兑罐，原料添加完毕后自动启动搅拌装置搅拌。勾兑结束经过滤系统打入成品酒库待审批区，完成整个勾兑过程中原料的定量输送和设备自动启停，实现勾兑过程的全面系统管理。

5、人机结合的白酒品评子系统

一直以来，白酒品评及验收对白酒等级的确定主要依赖于感官，且品评过程仍是人工记录和统计的传统操作方式。本子系统通过建立白酒理化数据的定级模型，实现了感官定级与系统定级相结合的综合定级模式，同时实现了白酒品评及验收全过程信息的系统管理和品评人员的考核管理。

系统自动定级功能的应用，在感官品评的基础上进一步给出定级建议，在一定程度上减少了人为因素对品评过程的影响，从而提高了品评结果的准确性和真实性。此外，品评的信息化管理将传统人工记录模式转换为系统记录模式，一方面减少了人工记录的工作量，另一方面提高了数据分析的准确性。人机结合的方法能够更准确、公正、科学的评价白酒质量。

6、酒源的安全转运

利用自动化控制系统对酒库与酒库间、罐车与酒库间的酒源转储进行控制及管理。

通过静态计量和动态计量结合的方式对酒库库存进行全面管控。在酒源转送过程中，考虑到生产过程中因工艺特点、管网长度、管网余酒、酒源流速不同等因素造成的计量误差，系统按不同工艺流程设计多种计量补偿修正公式，保证计量准确。系统具备转酒异常联锁保护功能，当转运过程中出现异常行为，系统将联锁保护停止转酒操作，保证生产安全。

罐车转酒系统中将GPS、RFID、GPRS、NB-IoT、5G等技术进行了有效集成和应用，通过GIS位置服务实现了车辆实时跟踪、电子锁远程施解封等功能，可以对电子锁状态异常及行车异常进行实时报警，解决了传统封签方式监管不力、车辆周转率下降，空驶费用增加、运输货损等问题，大大提高了酒体转运的管理水平。

7、互联网技术的应用

移动端应用

在手机和各类移动终端上开发相应的管理系统，集成扫码、录入、查询等功能，使工作人员在罐车转酒和基酒取样操作过程中实现移动作业。

条码、二维码技术应用

通过条码与二维码技术的应用，一方面，在取样阶段使工作人员操作更加便捷，同时降低出错机率；另一方面，在品评定级时，扫描样品容器上条码不显示样品来源，实现“盲评”，使品评结果更加的客观公正。

大数据应用

以大量的生产、运营数据为基础，通过数据分析实现工艺优化、生产趋势预测、辅助经营决策等功能。

8、安全与效益

预警机制

物通智控平台集成了智能化的安全管理方案。温湿度偏离自动预警，能够有效管控曲房、窖池参数异常；乙醇气体浓度异常报警功能，为防爆区域安全生产保驾护航；储罐的高、低位预警及泄漏报警，避免误操作机制，保证酒体储存安全；库间转酒异常联锁保护功能、罐车转酒的实时跟踪、电子锁异常报警功能的实现为酒体转运安全提供了有力的保障。

空气搅拌保安全

空气搅拌技术在醒酒和勾兑环节的应用不仅仅提高了酿酒企业生产效率、减少能耗、降低生产运行成本，更重要的是相对于机械搅拌更加安全。酿酒过程中酒体是重大危险源，而在传统的机械搅拌生产方式中，现场存在大量的马达和电器开关，必须采取充分的防爆装置和防爆措施才能有效地避免生产中不安全因素的存在，采用空气搅拌技术后，生产现场特别是防爆区域只需通入压缩空气即可完成醒酒和勾兑的过程，从根本上消除了消防安全隐患。

化工级本质安全

重视工艺安全设计，从源头提升设计本质安全水平，配合酿酒企业优化生产工艺，通过优化设计使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或设备发生故障的情况下也不会造成事故，帮助酿酒企业打造化工级别的本质安全系统。

作业人员安全保障

通过整个园区自动化以及配套设备的使用，能够大幅提升生产运行效率，降低操作人员的劳动强度以及减少工作人员在风险区域出现的频次，为操作人员安全提供了更多保障。

三、应用与推广

1、应用范围

物通智控平台部分成果已广泛应用于泸州老窖股份有限公司、泸州老窖酿酒有限责任公司、重庆诗仙太白集团、安徽迎驾贡集团、龙泉窖酒业有限公司等多家酿酒企业。

2、市场推广前景

物通智控平台是物通科技在酿酒行业多年经验累积并不断更新迭代的成果。基于该成果物通科技已经申获多项软件著作权，该平台的推广应用，不仅能够为酿酒企业节省大量劳动力和减轻劳动强度，提高生产效率，实现降本增效，而且能够进一步提高白酒的出酒率和优质酒率。

公司将结合行业前沿科技成果进行有目的调优，用科学的方法构建样板市场，通过组织或参加大型系统功能演示活动、互联网推广、专业销售、目标单位精准投放等方式进行宣传，实现全面推广应用。

参展情况

展示形式：

展位；

展板；

多媒体展示；

系统现场演示；

产品宣传资料；

系统推介发布；

展示要求：

展板（0.9*1.2米）；