一种干酪加工仿真系统技术方案

本发明专利技术公开了一种干酪加工仿真系统，所述仿真系统包括用于加工操作中对加工原料、加工仪器设备以及仪器设备操作的仿真现场模块；用于记录一次仿真加工操作流程信息的工艺流程总图模块；提供与加工相关的理论测试题的理论测试模块；用于理论方面的拓展内容的加工帮助模块；用于提供本次仿真具体加工方面信息的加工说明模块；用于提示当前应该进行操作步骤的单步操作提示模块；对整个加工过程进行智能评价的智能评价模块，还可以包括教师工作站模块。本发明专利技术可以进行加工制品全过程仿真，可以完成原料预处理、加工设备操作、产品制作、技能测试等工作，时间、空间上具有开放性，不受时间、空间限制，有利于学生自主学习。

【技术实现步骤摘要】
一种干酪加工仿真系统
本专利技术专利涉及一种仿真系统，具体来说，是一种用于切达干酪加工仿真系统。
技术介绍
目前，随着现代科技和产业对畜产品加工要求的提高，畜产品加工事业的发展出现了日新月异的变化，其主要特点如下：(1)加工设备的制造中大量采用高新技术，使加工设备的性能得到了很大的提高；(2)加工设备越来越大型化和操作数字化，使越来越多的人具有使用专业加工设备的能力；(3)营养安全质量要求不断提高，主要领域已不再局限于传统的外观、口感、风味等要求，而是开始向安全、营养、健康等方向发展。然而在畜产品加工过程中还存在很大问题。首先，畜产品加工设备本身的复杂性和较昂贵的价值，使得希望通过畜产品加工设备从事创新的人接触加工生产线的机会少，使得初级使用者对畜产品加工的熟练操作的机会少。对学生而言，则普遍存在实习与实际生产线脱节的矛盾。其次，即使在广大科研单位，受实际条件所限，无法通过进行足够数量的试验来确定畜产品加工的最佳操作条件，结果导致畜产品加工效率降低。最后，许多单位在采购畜产品原料、加工设备时，因为缺乏对欲购仪器的工作原理、用途、应用范围等方面的了解，导致出现了买非所用、买多用少和重复引进等问题，造成了大量经费的浪费。目前，原料预处理困难、加工设备价格昂贵、应用人员需要较高专业水平等因素，已经成为广大中小企业从事新产品创新开发的障碍。纵观以上所有问题，仪器昂贵、数量少、缺乏深入了解是一个重要的原因，有必要使广大希望通过大型设备加工的人员和潜在使用者无需实际操作即可熟练地掌握操作技能，这就是大型生产线的计算机仿真。所谓大型生产线的计算机仿真，就是通过建立大型加工设备的加工生产线，利用计算机技术、网络技术、仿真技术和信息技术，在计算机上建立起一套反应特性与真实生产加工完全相同的虚拟分析系统。操作人员通过操作这套虚拟生产线，可以获得与实际操作生产线一样的丰富经验。该仿真系统除了可用于仿真培训，还可以优化操作条件，甚至可以作为虚拟生产加工用于现场生产装置的在线分析。畜产品加工是在熟知原料品质特性、掌握保持原料质量特性基础上，通过大型加工设备添加一定剂量的辅料、控制加工条件的一种加工方法。学习和掌握原料及加工过程的控制方法和条件，对科研工作者和生产中的相关人员以及相关专业的学生是十分必要的。但由于条件限制，一些单位特别是一些学校，在进行教学或培训时，不可能保证有足够的加工设备让每个人都能独立操作，且现代的大型加工设备在运用时只能看到该仪器的外表，无法清楚地了解其内部构造，而利用计算机仿真技术，对其各部分进行仿真，使学习者能深入了解并掌握畜产品加工各环节的基本原理和方法，并通过在计算机上进行“操作”的方式来达到学习的目的，既节省了经费，又发挥了仿真技术可能性、安全性、准确性、方便性的优势，同时还能将一些实际操作中很难讲授清楚的原理及错误操作都形象地表现出来。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，需要一种虚拟生产加工的仿真设备，本专利技术提供一种干酪加工仿真系统。本专利技术提供的干酪加工仿真系统包括：仿真现场模块、工艺流程总图模块、理论测试模块、加工帮助模块、加工说明模块、单步操作提示模块与智能评价模块，还可以包括教师工作站模块。仿真现场模块用于操作中对加工环境、加工操作设备以及加工设备操作的仿真；工艺流程总图模块记录一次规范的仿真加工操作流程，包括加工操作设备的操作信息；理论测试模块提供与加工相关的理论测试题；加工帮助模块用于记录理论方面的拓展内容，包括操作目的、操作原理、加工所用原料、耗材、设备及加工要求；加工说明模块用于提供仿真中各操作步骤具体的加工条件信息；单步操作提示模块用于提示当前应该进行操作的步骤；智能评价系统，对整个实验过程进行智能评价，包括试验所用时间和错误步骤等。所述的仿真现场模块包括原料预处理模块、巴氏杀菌模块、热水加热系统模块、缓冲贮存罐模块、发酵及凝乳模块、凝乳切割模块、排乳清模块、堆叠模块、切碎、加盐模块、入模、压榨模块、成熟模块以及CIP就地清洗模块。按照切达干酪加工工艺流程，在仿真现场模块中调用相应的功能模块，各功能模块包含实现相应功能的仿真加工操作设备，设置各仿真加工操作设备的工作条件。所有的仿真加工操作设备都包括硬件单元、方法设置单元和数据采集单元；硬件单元用来实现仿真加工操作设备的开启与关闭操作；方法设置单元用来设置仿真加工操作设备的加工条件；数据采集单元用来设置仿真加工操作设备的数据采集方式并进行数据采集。本专利技术的优点和积极效果在于：(1)加工全过程仿真，可以完成原料的预处理、加工过程条件的控制、加工过程的质量控制、技能测试等工作；(2)加工过程的环境全仿真，由于现在畜产品加工是在线进行控制的，本专利技术的干酪加工仿真系统提供了与真实加工几乎相同的操作界面和操作方法，这样学生完成一次加工仿真操作，就与实际进行在线加工操作一样；(3)时间、空间上具有开放性，通过大型加工生产软件的网络通讯系统，仿真模型和界面系统可以通过网络在不同的计算机上运行，因此，学生只需在校园内任何一台计算机上设置正确的IP地址，即可登录食品加工仿真实验室系统，完成有关产品操作加工内容，不受时间、空间限制，有利于学生自主学习。附图说明图1为本专利技术的干酪加工仿真系统的组成模块示意图；图2为本专利技术的仿真现场模块中包含的组成模块示意图；图3为本专利技术中仿真现场模块的工作原理示意图；图4为仿真现场模块中现场设备的布置示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。本专利技术提供的干酪加工仿真系统，如图1所示，包括仿真现场模块1、工艺流程总图模块2、理论测试模块3、加工帮助模块4、加工说明模块5、单步操作提示模块6与智能评价模块7，还包括教师工作站模块8。通过主从式架构网络，在服务器端布置本专利技术的干酪加工仿真系统，在客户端安装用户界面，用户可通过网络在不同的计算机上，访问服务器端，利用干酪加工仿真系统进行仿真操作。仿真现场模块1用于操作中对加工环境、加工操作设备以及加工设备操作的仿真。工艺流程总图模块2记录了一次仿真加工操作流程信息，该模块记录的仿真加工操作流程事先按照规范的加工操作流程设置好。工艺流程总图模块2包括仿真现场模块1中各功能模块的操作信息，以及各个加工操作设备的操作信息，如：原料乳预处理，巴氏杀菌，排乳清等操作。理论测试模块3提供与加工相关的理论测试题，所述的测试题可以预先设置并且存储，需要时进行调用即可。加工帮助模块4用于描述理论方面的拓展内容，包括操作目的、操作原理、加工所用原料、耗材、设备及加工要求。加工说明模块5用于提供本次仿真具体加工方面信息，包括每个加工步骤中对设备和产品的具体操作等说明。单步操作提示模块6用于提示当前应该进行操作的步骤，根据工艺流程总图模块2中记载的整个加工操作流程，对用户当前应该进行的操作进行提示，例如原料乳预处理提示、巴氏杀菌提示等。智能评价系统7用于对整个实验过程进行智能评价，例如用户对本次仿真操作总共用了多长时间，哪些操作步骤花费的时间多，出现过什么样的操作错误，并根据统计的时间、错误操作等给出用户改善操作的建议。使用本专利技术的干酪加工仿真系统进行干酪加工仿真操作时，用户可以熟悉干酪加工流程，充分学习和熟悉加工条件和操作。仿真现场模块1主要用于操作中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干酪加工仿真系统，其特征在于：包括仿真现场模块、工艺流程总图模块、理论测试模块、加工帮助模块、加工说明模块、单步操作提示模块与智能评价模块；仿真现场模块用于操作中对加工环境、加工操作设备以及加工设备操作的仿真；工艺流程总图模块记录一次规范的仿真加工操作流程，包括加工操作设备的操作信息；理论测试模块提供与加工相关的理论测试题；加工帮助模块用于记录理论方面的拓展内容，包括操作目的、操作原理、加工所用原料、耗材、设备及加工要求；加工说明模块用于提供仿真中各操作步骤具体的加工条件信息；单步操作提示模块用于提示当前要进行操作的步骤；智能评价系统对整个实验过程进行智能评价，包括试验所用时间和错误步骤。

【技术特征摘要】
1.一种干酪加工仿真系统，其特征在于：包括仿真现场模块、工艺流程总图模块、理论测试模块、加工帮助模块、加工说明模块、单步操作提示模块与智能评价模块；仿真现场模块用于操作中对加工环境、加工操作设备以及加工设备操作的仿真；工艺流程总图模块记录一次规范的仿真加工操作流程，包括加工操作设备的操作信息；理论测试模块提供与加工相关的理论测试题；加工帮助模块用于记录理论方面的拓展内容，包括操作目的、操作原理、加工所用原料、耗材、设备及加工要求；加工说明模块用于提供仿真中各操作步骤具体的加工条件信息；单步操作提示模块用于提示当前要进行操作的步骤；智能评价系统对整个实验过程进行智能评价，包括试验所用时间和错误步骤；所述的仿真现场模块包括如下功能模块：原料预处理模块、巴氏杀菌模块、热水加热系统模块、缓冲贮存罐模块、发酵及凝乳模块、凝乳切割模块、排乳清模块、堆叠模块、切碎、加盐模块、入模、压榨模块、成熟模块以及CIP就地清洗模块；按照切达干酪加工工艺流程，在仿真现场模块中调用相应的功能模块，各功能模块包含实现相应功能的仿真加工操作设备；所有的仿真加工操作设备都包括硬件单元、方法设置单元和数据采集单元；硬件单元用来实现仿真加工操作设备的开启与关闭操作；方法设置单元用来设置仿真加工操作设备的加工条件；数据采集单元用来设置仿真加工操作设备的数据采集方式并进行数据采集。2.根据权利要求1所述的一种干酪加工仿真系统，其特征在于：所述的干酪加工仿真系统还包括教师工作站模块，所述的教师工作站模块包括大厅管理单元、运行管理单元、显示设置单元、成绩统计单元和策略管理单元；所述的大厅管理单元包括系统状态子单元和退出子单元，所述的系统状态子单元用于显示系统的相关信息，所述的相关信息包括培训规模和实际连接的学员站台数；所述的退出子单元用于实现退出教师工作站模块；所述的运行管理单元包括项目终止\交卷子单元、冻结\解冻子单元、变量监视子单元、事故监视子单元、浏览...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗红霞，王丽，王芳，刘小飞，
申请(专利权)人：北京农业职业学院，
类型：发明
国别省市：北京;11