專利名稱：基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統和方法
技術領域：
本發明涉及一種基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統和方法，確切地說，涉及一種用于白酒窖藏管理的物聯網裝置、管理系統及其工作方法，用于解決白酒窖藏管理的精細化操作，以及窖藏過程中因環境的驟然變化而引發的白酒品質變差、口感不醇、味道不香等問題，屬于物聯網的技術領域。
背景技術：
白酒窖藏管理是白酒生產釀造過程中一個不可忽視的重要工藝環節，為了釀造出不同香型和品質的白酒，各個白酒生產企業均在其生產工藝中，規定了白酒窖藏的環境及貯存期限。目前，我國白酒窖藏管理方式主要集中采用“深窖貯存管理”和“近地面貯存管
理”兩種場合或方法，然而，其現有技術手段仍是以傳統的人工感觀和經驗為主。例如(一)深窖貯存管理方法將燒制好的白酒裝入容器內并密封后，置于地下100米以下深窖(即溶洞、天然深窖或礦井)中，使其保持在恒溫、恒濕、無光照環境下自然老熟的一種儲存管理方法。該技術的實現存在如下缺陷(a)深窖的地理結構與環境復雜，若發生地質災害，儲酒和井下工作人員的安全管理受到嚴重威脅；(b)深窖雖能保證恒溫、恒濕、無光照，但其普遍溫度低、整體通風效果差，將延長新酒的老熟周期；(c)需要深入地下100米深窖，給儲存過程中的酒體運輸和人員出入都帶來了不便。(二)近地面庫房貯存管理方法將燒制好的白酒裝入容器內并密封后，置于近地面庫房(即經過保溫、保濕、制冷等特殊物理材料處理的庫房)中，使其保持接近于恒溫、恒濕、無光照環境下的一種貯存管理方法。該技術的實現存在如下缺陷(I)受限于目前現有技術的實現手段，僅限于貯存環境的管理，并且通常為一次性構建，靈活性差；(2)不能對酒窖內儲存酒體進行科學有效的管理、管理效率低；(3)投資成本高。同時，就窖藏現場的輔助作業而言，主要依賴非自動化的、以紙質或硬板標簽為基礎的人工手寫方式記錄和追蹤白酒出入窖信息，甚至還有以人為記憶方式實施對白酒酒窖內部的管理。這種原始方式，對白酒的快速入窖、盤點、揀貨、找貨、出窖等各種操作，都帶來了極大的不便，還很可能因人為因素的不確定性，導致勞動效率低下和人力資源的嚴重浪費。隨著新技術的不斷發展，基于各種感知技術、智能處理技術、自適應控制等的物聯網技術已經開始引入生產和生活的多個應用領域，還已經在許多生產技術領域出現了專利申請。這些技術在一定程度上提高了管理效率和節省了人工。但是，物聯網專利申請技術的應用大都只是限定于特定的應用環境，局限于單一的環境監測監控或物流環節的倉儲管理領域，因此，其使用效果存在單一性和特殊性，無法滿足集環境平衡和現場輔助作業管理于一體的酒窖智能化管理。因此，如何對具有中國特色的酒類窖藏特殊環境及其生產工藝進行改進，提出一種智能化、集酒窖環境平衡與現場輔助作業管理于一體的基于物聯網技術手段實現白酒智能化窖藏管理的系統及其工作方法，就成為業內科技人員關注的新課題。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的是提供一種基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統和方法，本發明是將物聯網技術和白酒窖藏的生產工藝相結合，在現有酒庫基礎上建立一種滿足自適應控制、智能化管理的用于白酒窖藏管理的物聯網裝置、管理系統和方法。本發明用于實現對白酒窖藏過程的精細化操作和精確化管理，以便降低白酒在釀造過程中選擇基酒的錯誤率，同時解決白酒在窖藏過程中因環境的驟然變化而引發的白酒品質下降、口感不醇、味道不香等問題，從而提高白酒的品質，增強企業的核心競爭力。為了達到上述目的， 本發明提供了一種基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統，其特征在于所述管理系統設有酒窖管理應用服務器，以及經由有線網絡和/或無線網絡與該酒窖管理應用服務器分別連接的物聯網網關、移動通信網絡接口機和多個酒窖現場輔助作業前置終端；其中，物聯網網關通過傳感網連接多個窖藏環境自適應測控終端，移動通信網絡接口機則連接移動通信網；該系統是由窖藏環境自適應測控終端通過多種不同類型的傳感器實時感測和周期采集酒庫窖藏封閉環境的各種參數的變化信息，以及由酒窖現場輔助作業前置終端通過唯一標識基酒窖藏狀態的數字標簽實時感測白酒庫存狀態信息，這兩種終端都將感測數據實時發送至酒窖管理應用服務器進行記錄和分析處理；當發現白酒窖藏環境和/或庫存狀態出現異常時，酒窖管理應用服務器通過移動通信網絡接口機經由移動通信網絡發送語音、短信和/或彩信告警；若是窖藏環境發生異常時，則給窖藏環境自適應測控終端及時下達環境調控指令，驅動各類調控裝置完成環境調控功能，促使白酒在恒溫、恒濕、無光照的環境下自然老熟；酒窖現場輔助作業前置終端對白酒窖藏管理現場輔助作業工序實現實時監控和跟蹤，提高管理效率，減少人工成本。為了達到上述目的，本發明還提供了一種基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統的工作方法，其特征在于包括下列操作步驟(I)先啟動物聯網管理系統，并使該系統內的各個裝置分別加電進入系統工作，完成物聯網管理系統的組建；(2)窖藏環境自適應測控終端通過其多種不同類別的傳感器對酒窖環境參數進行日以繼夜的7X24小時的監測和周期采樣，并將采集數據實時上傳；(3)酒窖管理應用服務器接收到采集數據，與預設闕值進行對比，判斷這些數據是否異常，若異常，則執行后續步驟(4)，否則，返回執行步驟(2);(4)酒窖管理應用服務器對異常情況進行分析和判斷，并實時下發調控指令，窖藏環境自適應測控終端接收到調控指令，驅動相關裝置完成調控任務。本發明基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統和方法的業務創新點是將物聯網技術和白酒窖藏生產工藝相結合，在現有酒庫技術裝備基礎上構建的一種類似白酒深窖貯存方式的智能化酒窖管理系統和方法。該系統解決了白酒窖藏過程中因環境的驟然變化而引發的白酒品質變差、口感不醇、味道不香等問題，提高了白酒的品質。基于物聯網智能感知技術，本發明能夠提供及時、準確的白酒窖藏的常規或傳統環境參數(包括溫度、濕度、光照等)、各類有機揮發物含量(包括硫化氫、醇類、醛類、酮類、酸度等)、以及各種基酒(原酒、原漿酒)和成品酒的庫存等信息，為白酒生產的其他生產環節和相關應急事件的處理提供幫助。基于物聯網自動識別技術，本發明能夠對白酒窖藏過程中的各個流程操作都提供實時信息的記錄與跟蹤，以降低釀酒過程中針對基酒選擇的錯誤率。從而改變了白酒窖藏的傳統管理過程中全憑專業人員的感觀和經驗等人為模式的常規窖藏保管方式，采用基于智能化和數字化的管理手段，有效避免了由于經驗不足和個人主觀因素所造成的失誤或損失，實現白酒窖藏管理的精細化。同時，因本發明實現了全自動化管理，可有效避免傳統的依靠人工操作而導致人力資源成本的過度消耗，可降低人力投入和減少勞動成本。此外，本發明為白酒的存儲窖藏提供了一種全新的服務管理模式，企業管理人員可通過網絡遠程監測并實時查詢酒窖內的環境數據和庫存信息，加強對白酒的監督管理。再者，本發明建立了一種白酒窖藏異常狀態告警及事故處理的確認機制，當測控終端監測到環境數據或白酒狀態出現異常時，首先啟動告警裝置進行分級告警，并針對各級事故分別告警(告警方式多樣，包括短信、彩信、語音和聲光等)，使得生產現場或企業管理人員及時針對告警內容制定事故處理確認機制，同時命令前端終端采取相應措施，保證異常事故得到及時處理。總 之，本發明提高了白酒窖藏管理水平和效率，可用于原酒入庫、分級窖藏、基酒選擇及成品酒窖藏等各種管理環節。本發明的創新技術是使用物聯網的自動標識技術對白酒窖藏容器罐進行唯一標識，以便對罐內白酒進行高效管理；還使用自動識別技術對白酒窖藏生產階段中的入庫/窖、盤點、出庫/窖等不同流程進行自動化管理，提高白酒在釀造過程中窖藏環節的管理水平和效率，控制人力成本的投入。使用物聯網的智能感知技術和自適應控制技術對白酒窖藏環境和白酒存儲狀態分別進行動態監測與監控，從而能夠實時提供精準的白酒窖藏存儲的環境參數、各類有機揮發物含量、以及各種基酒的實時庫存信息，保證白酒在恒溫、恒濕和無光照的條件下自然老化，提高白酒的品質。選用氧化鋁材料來封裝本發明系統中的窖藏環境自適應測控終端、酒窖現場輔助作業前置終端和附屬在白酒窖藏容器上的自動標識記錄設備和傳輸設備，用于保障傳感技術和物聯網標識技術在高濕度環境下數據采集的準確性，信息傳遞和通信質量的可靠性，并保障自身設備工作運轉的穩定性。這種選用氧化鋁材料封裝本發明系統中的相關終端，不僅保障這些終端能夠在高穩定性和高可靠性下正常工作，同時封裝材料中的氧化鋁成分可對白酒窖藏散發物產生有利的氧化反應，可不同程度地加速白酒的老熟。創新建立了一種白酒窖藏狀態異常告警及事故處理的確認機制，保障窖藏環境和白酒儲存狀態出現數據異常時，能夠得到實時告警和及時處理。采用的告警方式包括語音、短信和/或彩信等。總之，本發明的優點是對白酒窖藏環境和儲存狀態兩種信息實現了全方位的智能化管理，從而能對白酒的存儲環境及其儲存狀態進行監控和跟蹤，為酒廠管理者提供切實有效的管理手段。本發明極大地提高了酒窖資源的利用率，有效改善酒窖環境；同時減少酒廠的人力成本，提高工作效率，增加經濟效益。通過實時監控和智能化管理，使得白酒的儲存過程中不會因環境變化而導致變質，保證白酒質量。其中報警信息能及時傳達到管理人員，系統還連接酒窖內環境控制設備，發現異常情況可自動控制相關設備的開啟或關閉，及時采取措施來調控酒窖內的環境，使之恢復正常運轉。管理人員還可通過遠程訪問隨時隨地了解酒窖環境，加強對白酒存儲過程的監管。本發明系統促進了酒廠對白酒加工生產流程的改革，完善了白酒的生產工藝；由于引入新的先進管理技術，提高酒廠的品牌形象，使得酒廠能夠及時、有效地滿足日益增長的信息服務需求。總之，本發明系統具有很好的推廣應用前景。
圖I是本發明基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統結構組成示意圖。圖2是酒窖管理應用服務器結構組成示意圖。圖3是物聯網網關結構組成示意圖。圖4是窖藏環境自適應測控終端結構組成示意圖。圖5是酒窖現場輔助作業前置終端結構組成示意圖。圖6是本發明白酒窖藏管理系統完成環境監測監控的操作步驟流程圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。參見圖1，介紹本發明一利用物聯網的傳感技術、標識技術及自動化控制技術，構建的基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統的結構組成。該系統設有酒窖管理應用服務器，以及經由有線網絡和/或無線網絡與該酒窖管理應用服務器分別連接的物聯網網關、移動通信網絡接口機和多個酒窖現場輔助作業前置終端，物聯網網關通過傳感網連接多個窖藏環境自適應測控終端，移動通信網絡接口機則連接移動通信網。該系統是由窖藏環境自適應測控終端通過多種不同類型的傳感器實時感測和周期采集酒庫窖藏封閉環境的各種參數的變化信息，并由酒窖現場輔助作業前置終端通過唯一標識基酒窖藏狀態的數字標簽實時感測白酒庫存狀態信息，這兩種終端都將感測數據實時發送至酒窖管理應用服務器進行記錄和分析處理；當發現白酒窖藏環境和/或庫存狀態出現異常時，酒窖管理應用服務器通過移動通信網絡接口機經由移動通信網絡發送語音、短信和/或彩信告警；若是窖藏環境發生異常時，則給窖藏環境自適應測控終端及時下達環境調控指令，驅動各類調控裝置完成環境調控功能，促使白酒在恒溫、恒濕、無光照的環境下自然老熟；酒窖現場輔助作業前置終端對白酒窖藏管理現場輔助作業工序實現實時監控和跟蹤，提高管理效率，減少人工成本。本發明基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統具有下述功能環境自適應測控管理環境自適應測控終端在酒窖管理應用服務器和物聯網網關的控制下，實現白酒窖藏各種環境參數的7X24小時的實時監測與監控，控制和確保白酒窖藏處于恒溫、恒濕、無光照的穩態環境下自然老熟。白酒窖藏現場輔助作業管理由酒窖管理應用服務器和酒窖現場輔助作業前置終端相結合，對白酒窖藏過程中包括物品入窖、盤點、揀貨、出窖的各個環節執行自動化管理，實現白酒窖藏輔助作業的精細化管理；還對窖藏白酒的酒罐容器發放數字標簽，執行數字化的智能管理。數字標簽是標識物品的唯一性數字化符號，用于記錄該酒庫窖藏封閉環境內各種容器中所盛白酒的包括品名、品級、批次、數量、原始質量記錄、酒庫名稱和編號、窖藏方式、窖藏期限、入庫時間和入庫存放區域的多種參數，該數字標簽能被快速識讀，并由酒窖管理應用服務器對該數字標簽完成發行、登記、更換和備案的操作，以便數字化管理酒庫或酒窖各個區域將酒庫或酒窖劃分為多個物品接納區，再為每個接納區設置唯一的、且關聯數字標簽的編號，作為智能化管理基礎。
出入窖、盤點和基酒選擇的管理自動驗證和記錄白酒的出入庫信息，并把該出入庫信息經由酒窖輔助作業前置終端傳輸至酒窖管理應用服務器自動生成出入庫報表；通過酒窖輔助作業前置終端快速定位酒庫或酒窖內的白酒窖藏位置，快速發現錯位物品，并自動生成盤點報表；酒窖管理應用服務器生成的基酒選擇任務直接下載至酒窖輔助作業前置終端，以便操作人員進入酒庫或酒窖自動讀取和匹配白酒，按需提取并生成出庫報表。包括緊急告警、實時發布信息、提供數據綜合分析、數據接口和溯源服務的多種輔助應用服務各監測裝置都設置上、下行報警闕值，當其采集的參數值超過或低于該報警闕值時，酒窖管理應用服務器就通過移動通信網絡接口機，向相關人員發布包括短信、彩信、語音的告警信息，并自動統計告警次數，以備后續處理；酒窖管理應用服務器通過PC計算機、智能手機、平板電腦和/或LED顯示屏實時發布白酒窖藏的各種狀態信息；提供對包括酒庫或酒窖庫存周轉、空閑狀態、庫存利用率、環境監測報表、環境變化趨勢和信息溯源進行綜合數據分析，給出合理評估報告，供相關人員參考；還能提供數據接口服務，無縫銜接企業現有的信息管理系統，實現白酒基礎信息的對接。 下面具體介紹本發明系統結構中五個組成裝置的功能、系統主要功能及系統操作流程。(一)參見圖2，先介紹作為該系統的控制中樞的酒窖管理應用服務器負責支撐整個系統的白酒窖藏管理業務統籌管理和控制系統的網絡拓撲、參數配置、接口通信，以及系統內各類業務數據資源的智能分析、流程控制和各個外圍裝置的運行管理并實時更新數據庫中的各類業務數據，對來自物聯網網關和酒窖現場輔助作業前置終端的各數據采集傳感器發送來的數據進行接收、處理、存儲、顯示和統計分析，并針對異常狀態下達相應的調控指令；設有數據庫、業務管理及系統管理單元、數據流控制單元、業務流程控制單元、應用服務通信接口、移動通信網絡接口、數據庫操作接口和數據采集與傳輸接口 ；所述數據庫存儲的業務數據包括酒廠各個酒窖的基本參數、系統用戶信息、環境監測參數、原漿酒出入窖信息、基酒庫存信息、用戶登錄信息、各種事件信息和日志信息。設有下述七個部件業務流程控制、業務管理及系統管理和數據流控制三個單元和應用服務通信、移動通信網絡、數據庫操作以及數據采集和傳輸四個接口。其中業務流程控制單元，作為該酒窖管理應用服務器的總調度和控制中心，負責管理和控制其他各部件和接口單元的運行維護，管理和協調該系統的核心業務資源，并通過對其數據采集與傳輸接口與物聯網網關和/或酒窖現場輔助作業前置終端的信息交互，實現數據的上傳與指令的下發；通過數據流控制單元完成業務數據的存取和分析處理，還將酒窖管理應用服務器的業務流程控制功能以原子服務方式提供給業務管理和系統管理單元，以便后者繼續處理。業務管理及系統管理單元作為酒窖管理應用服務器業務處理的核心構件，負責整個系統的業務生成、業務管理和系統管理接受業務流程控制單元的控制服務請求，并根據該控制服務請求按需調用數據流控制單元完成業務處理和系統管理操作，并將分析處理結果以原子服務方式提供給應用服務通信接口和移動通信網絡接口進行后續處理。數據流控制單元負責控制與管理系統業務數據資源的存取，以實現對業務數據請求訪問管理的有序控制；負責接受業務流程控制單元以及業務管理和系統管理單元的服務請求，并將處理結果及時反饋給相應的服務請求者；管理和控制數據庫操作接口與數據庫的信息交互，把數據流控制功能以原子服務方式提供給數據庫操作接口使用。數據庫操作接口 負責封裝該酒窖管理應用服務器的數據庫，以接口形式為數據流控制單元提供統一的數據存儲、查詢和更新操作，并盡其可能消除數據操作的差異化；接受數據流控制單元的服務請求，并及時返回該服務請求的數據或結果，以便交由相關單元進行實時的后續處理。數據采集和傳輸接口 用于實現與物聯網網關和酒窖現場輔助作業前置終端的信息交互酒窖管理應用服務器通過該接口下發其控制命令，物聯網網關和酒窖現場輔助作業前置終端則通過該接口實現數據的上傳，再將相關數據轉發至業務流程控制單元進行后續處理。應用服務通信接口 負責接受PC和/或手機的客戶端服務請求，提供統一的服務端口與信息交互功能，根據請求類型調用業務管理及系統管理單元進行處理后，將處理結果以原子服務方式和統一接口形式返回給相關服務請求者。移動通信網絡接口 負責接受業務管理及系統管理單元的服務請求，將告警信息 推送至移動通信接口機，完成短信、語音和/或彩信的告警，并將告警信息的發布時間實時反饋給業務管理及系統管理單元。(二)參見圖3，介紹物聯網網關用于構建酒窖管理應用服務器與窖藏環境自適應測控終端的數據交互通路，以及建立分布于不同區域或同一區域的各個自適應測控終端之間的數據傳輸通道；負責接收和匯聚這些自適應測控終端的采集數據，并對其進行融合處理后，再轉發至酒窖管理應用服務器；還負責完成酒窖管理應用服務器下達的調控指令的路由與轉發，實現該系統中的數據和指令的實時傳輸；設有網關業務流程控制單元、數據匯聚和路由單元，網關服務及數據通信接口和窖藏環境自適應測控終端接口。其中網關業務流程控制單元負責管理和協調物聯網網關的核心資源，并對其他單元和接口執行管理和控制控制完成網關的所有業務流程，接受數據匯聚與路由單元的服務請求，匯聚和處理各種采集數據；控制網關服務及數據通信接口向酒窖管理應用服務器發起服務請求，完成酒窖管理應用服務器與其外設終端間的信息交互。數據匯聚與路由單元在網關業務流程控制單元的控制下，負責對采集數據進行匯聚、融合及處理，并將匯聚后的數據交至網關業務流程控制單元進行后續處理；并負責接受窖藏環境自適應測控終端的數據路由服務請求，管理該系統的采集數據和控制指令的交互路由。網關服務及數據通信接口 負責實現與酒窖管理應用服務器的信息交互接受網關業務流程控制單元的上傳數據服務請求，將數據上傳給酒窖管理應用服務器的數據采集和傳輸接口 ；并接收酒窖管理應用服務器的數據采集和傳輸接口的調控指令，并交由系統內相關終端或裝置進行后續處理。窖藏環境自適應測控終端接口 負責完成與實現環境監測監控的白酒窖藏自適應測控終端的信息交互通過該接口完成酒窖管理應用服務器調控窖藏環境自適應測控終端的控制指令的下發，同時窖藏環境自適應測控終端通過該接口將采集數據上傳至物聯網網關進行后續處理。(三)參見圖4，介紹由多個不同參數的環境監測裝置和環境控制裝置組成的窖藏環境自適應測控終端負責與物聯網網關實時交互數據，對白酒窖藏環境中包括有機揮發物含量、硫化氫濃度、醇類濃度、醛類濃度、酮類濃度、PH值以及常規的溫度、濕度、光照、氧氣、二氧化碳的各類參數執行實時監測和控制，接收和執行酒窖管理應用服務器下發的異常狀態的環境調控指令，并驅動環境控制設備完成調控任務，以實現窖藏環境的恒溫、恒濕和無光照的穩態管理；設有終端業務流程控制單元、窖藏環境數據采集單元、終端服務及數據通信接口、多種不同類別的傳感器和前置驅動控制接口。其中終端業務流程控制單元負責管理和協調該自適應測控終端的其他部件，控制終端完成各種業務流程控制窖藏環境數據采集單元向各類傳感器發起服務請求，以獲取酒窖窖藏環境的各類參數，再調用終端服務及數據通信接口向物聯網網關發起服務請求，完成數據的上傳；接受終端服務及數據通信接口的服務請求，控制前置驅動控制接口對其發起服務請求，完成控制指令的下達。窖藏環境數據采集單元負責實時監測酒窖窖藏環境的各類參數，接受終端業務流程控制單元的服務請求，同時將其傳送給各類傳感器，并將傳感器感測、采集的各類參數數值返回至終端業務流程控制單元進行后續處理。 終端服務及數據通信接口 用于實現與物聯網網關的信息交互接受物聯網網關的服務請求，并將該服務請求以原子服務方式提供給終端業務流程控制單元，以使物聯網網關通過該接口向自適應終端下傳控制命令；同時，接受終端業務流程控制單元向物聯網網關發起的服務請求，并調用物聯網網關中的窖藏環境自適應測控接口完成采集數據的上傳功能。前置驅動控制接口 負責接受終端業務控制單元的服務請求，驅動和控制該酒窖中預設的各種環境調控設備。多種不同類別的傳感器，至少包括溫度、濕度、酸度即PH值和光敏傳感器，氧氣、二氧化碳和/或硫化氫的多種氣體傳感器，醛類、醇類和/或酮類傳感器，用于窖藏環境數據采集單元的服務請求，感測和采集酒窖環境的各種參數，并將采集結果反饋給酒窖環境數據采集單元進行后續處理。(四)參見圖5，介紹酒窖現場輔助作業前置終端，包括多種硬件裝置及其功能模塊，用于實時監控酒窖內的基酒窖藏現場服務作業的每道工序分別唯一標識酒窖內的各類白酒，自動對酒窖中各類基酒的信息執行精細化管理，包括核校酒窖中的基酒的出入窖信息、自動識別和追蹤管理白酒窖藏環節的各類盛器和物品。跟蹤管理白酒窖藏環節的快速盤點和信息查詢，以及提供酒窖中基酒現場輔助作業和窖藏狀態的實時數據和/或追蹤信息；設有終端業務流程控制單元、現場作業數據采集接口、終端服務及數據通信接口。其中終端業務流程控制單元，負責管控和協調該酒窖現場輔助作業前置終端的其他部件，完成該終端的全部業務功能流程和提供應用服務；管理和控制現場輔助業務數據采集接口，向各個數字標簽發起服務請求，采集白酒窖藏管理現場輔助作業的各工序操作流程信息；再調用終端服務及數據通信接口向酒窖管理應用服務器發起服務請求，完成采集數據的上傳和信息校驗；現場作業數據采集接口，負責接受終端業務流控制單元控制，實時采集白酒窖藏環境中貯存物品的現場輔助作業的各環節流程信息；管理和控制數字標簽讀寫裝置向其發起的服務請求，實時讀取酒窖基酒的相關信息，并將采集的參數上傳至終端業務流程控制單元進行后續處理；終端服務及數據通信接口，負責實現與酒窖管理應用服務器的信息交互負責接受終端業務流程控制單元向酒窖管理應用服務器發起的服務請求，以便通過該接口向酒窖管理應用服務器上傳采集參數并校驗數據；還接受酒窖管理應用服務器的服務請求，通過該接口下傳應用服務器的控制命令，并將服務請求以原子服務方式提供給終端業務流程控制單元使用。(五)移動通信網絡接口機用于將酒窖管理應用服務器發出的異常告警信息推送至外界的移動通信系統，完成語音、短信和/或彩信的告警功能；該移動通信系統包括電信運營商的語音、短信和/或彩信的通信網關。參見圖6，介紹本發明基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統的工作方法的具體操作步驟
步驟1，先啟動物聯網管理系統，并使該系統內的各個裝置分別加電進入系統工作，完成物聯網管理系統的組建；步驟2，窖藏環境自適應測控終端通過其多種不同類別的傳感器對酒窖環境參數進行日以繼夜的7X24小時的監測和周期采樣，并將采集數據實時上傳；步驟3，酒窖管理應用服務器接收到采集數據，與預設闕值進行對比，判斷這些數據是否異常，若異常，則執行后續步驟(4)，否則，返回執行步驟(2)；步驟4，酒窖管理應用服務器對異常情況進行分析和判斷，并實時下發調控指令，窖藏環境自適應測控終端接收到調控指令，驅動相關裝置完成調控任務。
權利要求
1.一種基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統，其特征在于所述管理系統設有酒窖管理應用服務器，以及經由有線網絡和/或無線網絡與該酒窖管理應用服務器分別連接的物聯網網關、移動通信網絡接口機和多個酒窖現場輔助作業前置終端；其中，物聯網網關通過傳感網連接多個窖藏環境自適應測控終端，移動通信網絡接口機則連接移動通信網；該系統是由窖藏環境自適應測控終端通過多種不同類型的傳感器實時感測和周期采集酒庫窖藏封閉環境的各種參數的變化信息，以及由酒窖現場輔助作業前置終端通過唯一標識基酒窖藏狀態的數字標簽實時感測白酒庫存狀態信息，這兩種終端都將感測數據實時發送至酒窖管理應用服務器進行記錄和分析處理；當發現白酒窖藏環境和/或庫存狀態出現異常時，酒窖管理應用服務器通過移動通信網絡接口機經由移動通信網絡發送語音、短信和/或彩信告警；若是窖藏環境發生異常時，則給窖藏環境自適應測控終端及時下達環境調控指令，驅動各類調控裝置完成環境調控功能，促使白酒在恒溫、恒濕、無光照的環境下自然老熟；酒窖現場輔助作業前置終端對白酒窖藏管理現場輔助作業工序實現實時監控和跟蹤，提聞管理效率，減少人工成本。
2.根據權利要求I所述的系統，其特征在于所述系統的各個組成裝置的功能如下 酒窖管理應用服務器，作為該系統的控制中樞，負責支撐整個系統的白酒窖藏管理業務統籌管理和控制系統的網絡拓撲、參數配置、接口通信，以及系統內各類業務數據資源的智能分析、流程控制和各個外圍裝置的運行管理并實時更新數據庫中的各類業務數據，對來自物聯網網關和酒窖現場輔助作業前置終端的各數據采集傳感器發送來的數據進行接收、處理、存儲、顯示和統計分析，并針對異常狀態下達相應的調控指令；設有數據庫、業務管理及系統管理單元、數據流控制單元、業務流程控制單元、應用服務通信接口、移動通信網絡接口、數據庫操作接口和數據采集與傳輸接口 ；所述數據庫存儲的業務數據包括酒廠各個酒窖的基本參數、系統用戶信息、環境監測參數、原漿酒出入窖信息、基酒庫存信息、用戶登錄信息、各種事件信息和日志信息；設有下述部件業務流程控制單元、業務管理及系統管理單元、數據流控制單元、應用服務通信接口、移動通信網絡接口、數據庫操作接口以及數據采集和傳輸接口； 物聯網網關，用于構建酒窖管理應用服務器與窖藏環境自適應測控終端的數據交互通路，以及建立分布于不同區域或同一區域的各個自適應測控終端之間的數據傳輸通道；負責接收和匯聚這些自適應測控終端的采集數據，并對其進行融合處理后，再轉發至酒窖管理應用服務器；還負責完成酒窖管理應用服務器下達的調控指令的路由與轉發，實現該系統中的數據和指令的實時傳輸；設有網關業務流程控制單元、數據匯聚和路由單元，網關服務及數據通信接口和窖藏環境自適應測控終端接口 窖藏環境自適應測控終端，由多個不同參數的環境監測裝置和環境控制裝置所組成，負責與物聯網網關實時交互數據，對白酒窖藏環境中包括有機揮發物含量、硫化氫濃度、醇類濃度、醛類濃度、酮類濃度、PH值以及常規的溫度、濕度、光照、氧氣、二氧化碳的各類參數執行實時監測和控制，接收和執行酒窖管理應用服務器下發的異常狀態的環境調控指令，并驅動環境控制設備完成調控任務，以實現窖藏環境的恒溫、恒濕和無光照的穩態管理；設有終端業務流程控制單元、窖藏環境數據采集單元、終端服務及數據通信接口、多種不同類別的傳感器和前置驅動控制接口； 酒窖現場輔助作業前置終端，包括多種硬件裝置及其功能模塊，用于實時監控酒窖內的基酒窖藏現場服務作業的每道工序分別唯一標識酒窖內的各類白酒，自動對酒窖中各類基酒的信息執行精細化管理，包括核校酒窖中的基酒的出入窖信息、自動識別和追蹤管理白酒窖藏環節的各類盛器和物品。跟蹤管理白酒窖藏環節的快速盤點和信息查詢，以及提供酒窖中基酒現場輔助作業和窖藏狀態的實時數據和/或追蹤信息；設有終端業務流程控制單元、現場作業數據采集接口、終端服務及數據通信接口 ； 移動通信網絡接口機，用于將酒窖管理應用服務器發出的異常告警信息推送至外界的移動通信系統，完成語音、短信和/或彩信的告警功能；該移動通信系統包括電信運營商的語音、短信和/或彩信的通信網關。
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于所述酒窖管理應用服務器的各個部件的 功能如下 業務流程控制單元，作為該酒窖管理應用服務器的總調度和控制中心，負責管理和控制其他各部件和接口單元的運行維護，管理和協調該系統的核心業務資源，并通過對其數據采集與傳輸接口與物聯網網關和/或酒窖現場輔助作業前置終端的信息交互，實現數據的上傳與指令的下發；通過數據流控制單元完成業務數據的存取和分析處理，還將酒窖管理應用服務器的業務流程控制功能以原子服務方式提供給業務管理和系統管理單元，以便后者繼續處理； 業務管理及系統管理單元，作為酒窖管理應用服務器業務處理的核心構件，負責整個系統的業務生成、業務管理和系統管理接受業務流程控制單元的控制服務請求，并根據該控制服務請求按需調用數據流控制單元完成業務處理和系統管理操作，并將分析處理結果以原子服務方式提供給應用服務通信接口和移動通信網絡接口進行后續處理； 數據流控制單元，負責控制與管理系統業務數據資源的存取，以實現對業務數據請求訪問管理的有序控制；負責接受業務流程控制單元以及業務管理和系統管理單元的服務請求，并將處理結果及時反饋給相應的服務請求者；管理和控制數據庫操作接口與數據庫的信息交互，把數據流控制功能以原子服務方式提供給數據庫操作接口使用； 數據庫操作接口，負責封裝該酒窖管理應用服務器的數據庫，以接口形式為數據流控制單元提供統一的數據存儲、查詢和更新操作，并盡其可能消除數據操作的差異化；接受數據流控制單元的服務請求，并及時返回該服務請求的數據或結果，以便交由相關單元進行實時的后續處理； 數據采集和傳輸接口，用于實現與物聯網網關和酒窖現場輔助作業前置終端的信息交互酒窖管理應用服務器通過該接口下發其控制命令，物聯網網關和酒窖現場輔助作業前置終端則通過該接口實現數據的上傳，再將相關數據轉發至業務流程控制單元進行后續處理； 應用服務通信接口，負責接受PC和/或手機的客戶端服務請求，提供統一的服務端口與信息交互功能，根據請求類型調用業務管理及系統管理單元進行處理后，將處理結果以原子服務方式和統一接口形式返回給相關服務請求者； 移動通信網絡接口，負責接受業務管理及系統管理單元的服務請求，將告警信息推送至移動通信接口機，完成短信、語音和/或彩信的告警，并將告警信息的發布時間實時反饋給業務管理及系統管理單元。
4.根據權利要求I所述的系統，其特征在于所述物聯網網關的各組成部件的功能如下 網關業務流程控制單元，負責管理和協調物聯網網關的核心資源，并對其他單元和接口執行管理和控制控制完成網關的所有業務流程，接受數據匯聚與路由單元的服務請求，匯聚和處理各種采集數據；控制網關服務及數據通信接口向酒窖管理應用服務器發起服務請求，完成酒窖管理應用服務器與其外設終端間的信息交互； 數據匯聚與路由單元，在網關業務流程控制單元的控制下，負責對采集數據進行匯聚、融合及處理，并將匯聚后的數據交至網關業務流程控制單元進行后續處理；并負責接受窖藏環境自適應測控終端的數據路由服務請求，管理該系統的采集數據和控制指令的交互路由 網關服務及數據通信接口，負責實現與酒窖管理應用服務器的信息交互接受網關業務流程控制單元的上傳數據服務請求，將數據上傳給酒窖管理應用服務器的數據采集和傳輸接口 ；并接收酒窖管理應用服務器的數據采集和傳輸接口的調控指令，并交由系統內相關終端或裝置進行后續處理； 窖藏環境自適應測控終端接口，負責完成與實現環境監測監控的白酒窖藏自適應測控終端的信息交互通過該接口完成酒窖管理應用服務器調控窖藏環境自適應測控終端的控制指令的下發，同時窖藏環境自適應測控終端通過該接口將采集數據上傳至物聯網網關進行后續處理。
5.根據權利要求2所述的系統，其特征在于所述窖藏環境自適應測控終端的各個組成部件功能如下 終端業務流程控制單元，負責管理和協調該自適應測控終端的其他部件，控制終端完成各種業務流程控制窖藏環境數據采集單元向各類傳感器發起服務請求，以獲取酒窖窖藏環境的各類參數，再調用終端服務及數據通信接口向物聯網網關發起服務請求，完成數據的上傳；接受終端服務及數據通信接口的服務請求，控制前置驅動控制接口對其發起服務請求，完成控制指令的下達； 窖藏環境數據采集單元，負責實時監測酒窖窖藏環境的各類參數，接受終端業務流程控制單元的服務請求，同時將其傳送給各類傳感器，并將傳感器感測、采集的各類參數數值返回至終端業務流程控制單元進行后續處理； 終端服務及數據通信接口，用于實現與物聯網網關的信息交互接受物聯網網關的服務請求，并將該服務請求以原子服務方式提供給終端業務流程控制單元，以使物聯網網關通過該接口向自適應終端下傳控制命令；同時，接受終端業務流程控制單元向物聯網網關發起的服務請求，并調用物聯網網關中的窖藏環境自適應測控接口完成采集數據的上傳功倉泛， 前置驅動控制接口，負責接受終端業務控制單元的服務請求，驅動和控制該酒窖中預設的各種環境調控設備； 多種不同類別的傳感器，至少包括溫度、濕度、酸度即PH值和光敏傳感器，氧氣、二氧化碳和/或硫化氫的多種氣體傳感器，醛類、醇類和/或酮類傳感器，用于窖藏環境數據采集單元的服務請求，感測和采集酒窖環境的各種參數，并將采集結果反饋給酒窖環境數據采集單元進行后續處理。
6.根據權利要求2所述的系統，其特征在于所述酒窖現場輔助作業前置終端的各個部件的功能如下 終端業務流程控制單元，負責管控和協調該酒窖現場輔助作業前置終端的其他部件，完成該終端的全部業務功能流程和提供應用服務；管理和控制現場輔助業務數據采集接口，向各個數字標簽發起服務請求，采集白酒窖藏管理現場輔助作業的各工序操作流程信息；再調用終端服務及數據通信接口向酒窖管理應用服務器發起服務請求，完成采集數據的上傳和信息校驗； 現場作業數據采集接口，負責接受終端業務流控 制單元控制，實時采集白酒窖藏環境中貯存物品的現場輔助作業的各環節流程信息；管理和控制數字標簽讀寫裝置向其發起的服務請求，實時讀取酒窖基酒的相關信息，并將采集的參數上傳至終端業務流程控制單元進行后續處理； 終端服務及數據通信接口，負責實現與酒窖管理應用服務器的信息交互負責接受終端業務流程控制單元向酒窖管理應用服務器發起的服務請求，以便通過該接口向酒窖管理應用服務器上傳采集參數并校驗數據；還接受酒窖管理應用服務器的服務請求，通過該接 口下傳應用服務器的控制命令，并將服務請求以原子服務方式提供給終端業務流程控制單元使用。
7.根據權利要求I所述的系統，其特征在于所述系統具有下述功能 環境自適應測控管理環境自適應測控終端在酒窖管理應用服務器和物聯網網關的控制下，實現白酒窖藏各種環境參數的7X24小時的實時監測與監控，控制和確保白酒窖藏處于恒溫、恒濕、無光照的穩態環境下自然老熟； 白酒窖藏現場輔助作業管理由酒窖管理應用服務器和酒窖現場輔助作業前置終端相結合，對白酒窖藏過程中包括物品入窖、盤點、揀貨、出窖的各個環節執行自動化管理，實現白酒窖藏輔助作業的精細化管理；還對窖藏白酒的酒罐容器發放數字標簽，執行數字化的智能管理； 出入窖、盤點和基酒選擇的管理自動驗證和記錄白酒的出入庫信息，并把該出入庫信息經由酒窖輔助作業前置終端傳輸至酒窖管理應用服務器自動生成出入庫報表；通過酒窖輔助作業前置終端快速定位酒庫或酒窖內的白酒窖藏位置，快速發現錯位物品，并自動生成盤點報表；酒窖管理應用服務器生成的基酒選擇任務直接下載至酒窖輔助作業前置終端，以便操作人員進入酒庫或酒窖自動讀取和匹配白酒，按需提取并生成出庫報表； 包括緊急告警、實時發布信息、提供數據綜合分析、數據接口和溯源服務的多種輔助應用服務各監測裝置都設置上、下行報警闕值，當其采集的參數值超過或低于該報警闕值時，酒窖管理應用服務器就通過移動通信網絡接口機，向相關人員發布包括短信、彩信、語音的告警信息，并自動統計告警次數，以備后續處理；酒窖管理應用服務器通過PC計算機、智能手機、平板電腦和/或LED顯示屏實時發布白酒窖藏的各種狀態信息；提供對包括酒庫或酒窖庫存周轉、空閑狀態、庫存利用率、環境監測報表、環境變化趨勢和信息溯源進行綜合數據分析，給出合理評估報告，供相關人員參考；還能提供數據接口服務，無縫銜接企業現有的信息管理系統，實現白酒基礎信息的對接。
8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于所述數字標簽是標識物品唯一性的數字化符號，用于記錄該酒庫窖藏封閉環境內各種容器中所盛白酒的包括品名、品級、批次、數量、原始質量記錄、酒庫名稱和編號、窖藏方式、窖藏期限、入庫時間和入庫存放區域的多種參數，該數字標簽能被快速識讀，并由酒窖管理應用服務器對該數字標簽完成發行、登記、更換和備案的操作，以便數字化管理酒庫或酒窖各個區域將酒庫或酒窖劃分為多個物品接納區，再為每個接納區設置唯一的、且關聯數字標簽的編號，作為智能化管理基礎。
9.一種基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統的工作方法，其特征在于包括下列操作步驟 (I)先啟動物聯網管理系統，并使該系統內的各個裝置分別加電進入系統工作，完成物聯網管理系統的組建； (2 )窖藏環境自適應測控終端通過其多種不同類別的傳感器對酒窖環境參數進行日以繼夜的7X24小時的監測和周期采樣，并將采集數據實時上傳； (3)酒窖管理應用服務器接收到采集數據，與預設闕值進行對比，判斷這些數據是否異常，若異常，則執行后續步驟(4)，否則，返回執行步驟(2); (4)酒窖管理應用服務器對異常情況進行分析和判斷，并實時下發調控指令，窖藏環境自適應測控終端接收到調控指令，驅動相關裝置完成調控任務。
全文摘要
一種基于物聯網技術的白酒窖藏管理系統和方法，該系統設有酒窖管理應用服務器、連接多個窖藏環境自適應測控終端的物聯網網關、連接移動通信網絡的移動通信網絡接口機和多個酒窖現場輔助作業前置終端。系統由自適應測控終端實時感測和采集窖藏環境各參數，并由輔助作業前置終端通過數字標簽實時感測白酒庫存狀態，兩種終端都將感測數據實時發送至應用服務器進行記錄和分析；窖藏環境或庫存狀態出現異常時，酒窖管理應用服務器就告警若窖藏環境異常，則及時通過自適應測控終端，驅動各類調控裝置完成環境調控，促使白酒在恒溫、恒濕、無光照環境下自然老熟；輔助作業前置終端實時監控和跟蹤白酒窖藏現場的作業工序，提高管理效率，減少人工成本。
文檔編號G06Q50/00GK102779318SQ201210229200
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月3日 優先權日2012年7月3日
發明者丁正, 李福華, 楊放春, 王紅熳, 葛懿, 郭創學 申請人:上海欣方智能系統有限公司, 北京郵電大學