一种生物制药发酵生产线参数异常远程检测方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及工业自动化检测技术领域，涉及一种生物制药发酵生产线参数异常远程检测方法和系统。周期性自动采集工作参数；判断所述的工作参数是否满足预设异常工作参数的判断条件；当所述的工作参数满足预设异常工作参数的判断条件时，经过分析确定异常基本信息；保存异常基本信息到外部存储器；输出异常基本信息。本发明专利技术自动判断并监测异常工作参数，罗列出异常或者故障所对应的原因，分析处理后保存和输出，进而方便工人或者管理者对出现异常或者故障的部位快速准确定位，快速采取相应的措施排除异常或者故障，从而解决出现异常状况或者故障不能及时发现、贻误最佳处理时机的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种生物制药发酵生产线参数异常远程检测方法和系统


[0001]本专利技术涉及工业自动化检测
，涉及一种生产线工作参数的远程监视和判断，具体涉及一种生物制药发酵生产线参数异常远程检测方法和系统。

技术介绍

[0002]生物制药发酵过程包括四个时期，先后分别是：1.调整期：微生物对新的培养环境的适应阶段。主要表现是降糖慢、OD值上升慢，无产物积累。
[0003]2.对数生长期：微生物适应新环境后，开始大量、快速繁殖。主要表现是降糖快，OD值快速上升，开始积累发酵产物。
[0004]3.平衡期：也叫稳定期。微生物生长速度下降，新个体产生与死亡基本平衡。主要表现是降糖仍比较快，OD值变化小，发酵产物大量积累。
[0005]4.衰亡期：随着糖含量下降、产物大量积累和微生物衰老，微生物开始大量死亡，主要表现是降糖慢，产物基本停止积累，OD值下降。发酵过程也基本结束了。
[0006]现在的固态发酵设备是塔式设备，包括机架、十个发酵床、斗式提升机和布料机；十个发酵床上下方向排成一列，靠机架固定联接成为一体，自上向下分别是第一发酵床、第二发酵床
……
第九发酵床和第十发酵床1；如图11至13所示，第十发酵床1包括封闭室11、传送机构12、翻料机构13、风处理组件14和水处理组件15；传送机构12和翻料机构13设置在封闭室11内，风处理组件14在封闭室11外面的左后方向，水处理组件15在风处理组件14的后方；封闭室11后上部设有进料口111，前下部设有落料口112；落料口112下面还配置有闸门115，闸门115的一边和落料口112的一边通过铰链相联，翻门气缸116的第一端与封闭室11的侧壁通过铰链相联，翻门气缸116的第二端与闸门115通过铰链相联，翻门气缸116驱动闸门115关闭或者不完全打开落料口112；传送机构12位于封闭室11内、落料口112后方，传送机构12包括第一滚筒121、第二滚筒122、传送带123和传送驱动机构124；第一滚筒121和第二滚筒122分别与封闭室11的底板通过转动副相联，传送带123张紧地绕在第一滚筒121和第二滚筒122上，传送驱动机构124的输出轴和其中一个滚筒相联，传送驱动机构124驱动传送带123的工作边即上边自后向前平移；翻料机构13位于封闭室11内，包括翻料螺旋131、翻料驱动机构132、翻料行走机构134和翻料支架135；翻料螺旋131和翻料支架135通过转动副相联，翻料驱动机构132驱动翻料螺旋131旋转，翻料行走机构134安装在翻料支架135下部，使翻料机构13在封闭室11底板上前后行走；封闭室11的右前方侧壁上设置有出风口114；风处理组件14包括风处理箱141、鼓风机142、进风管143和喷淋管145，喷淋管145水平设置在风处理箱141的顶部，喷淋管145上设有喷淋孔1451，喷淋孔1451喷出热水；风处理箱141的前侧壁上设置鼓风机142，鼓风机142的出风口通过进风管143联通到封闭室11内部空间；风处理箱141的后侧壁上设有进风窗1411；翻料螺旋131上设有螺旋出气孔1312，翻料螺旋131的轴端面上设有螺旋进气孔1311，螺旋进气孔1311和螺旋出气孔1312通过翻料螺旋131内部的孔相联通，螺旋进气孔
1311和封闭室11内进风管143的进风管口1431通过软管相联通，软管和螺旋进气孔1311通过旋转接头相接；水处理组件15包括水箱151、变量水泵152和加热器153；变量水泵152的出水口与喷淋管145联通。经过加热器153加热的水经过变量水泵152的泵压作用，通过喷淋管145在风处理箱141内喷淋成水帘，外部空气通过进风窗1411进入，经过水帘的加热和加湿，经鼓风机142的作用经过进风管143、软管、螺旋出气孔1312喷射出来，对传送带123上的物料起到加温和加湿作用。发酵床的封闭室内布局有A型和B型两种型式，其中的第十发酵床1的封闭室11属于B型，第二发酵床、第四发酵床、第六发酵床和第八发酵床的封闭室也属于B型。第一发酵床、第三发酵床、第五发酵床、第七发酵床和第九发酵床的封闭室属于A型。A型的封闭室，前上部设有进料口，后下部设有落料口；落料口下面还配置有闸门，闸门的一边和落料口的一边通过铰链相联，翻门气缸的第一端与封闭室的侧壁通过铰链相联，翻门气缸的第二端与闸门通过铰链相联，翻门气缸驱动闸门关闭或者不完全打开落料口；传送机构位于封闭室11内、落料口前方，传送驱动机构驱动传送带的工作边即上边自前向后平移，传送机构的结构与B型的传送机构相同，只是运行方向相反。上下相邻的两个封闭室，上面一个封闭室的落料口与下面一个封闭室的进料口封闭联接，同一个封闭室内传送机构的运料方向都是朝向落料口方向。布料机设置在第一发酵床的前端，斗式提升机把物料从地面上提升到第一发酵床上方，经过布料机均匀铺在第一发酵床的传送带上，经过传送机构向后方运送，经过落料口和第二发酵床的进料口落到第二发酵床的传送带上；第二发酵床的传送带将物料向前输送，经过第二发酵床的落料口和第三发酵床的进料口落到第三发酵床的传送带上；依次向下输送，最终通过第十发酵床1的落料口112落到下面的收料设备上，整个发酵过程结束，进入后面的烘干设备。
[0007]物料转运结束后，各个翻门气缸驱动相应的闸门封住相应的落料口，上下相邻的两个封闭室的空气和物料都不再移动，各个封闭室都成了单独封闭的空间。
[0008]发酵床的主要工作参数决定了发酵的过程是否正常，所述的主要工作参数有，封闭室内的耗氧量、温度、物料的pH值、传送带是否断带、物料是否正常运送等等，目前的自动化监测水平还远远不够，让工人使用人工测量仪器去现场测量，物料是否正常传送需要人工去现场目测，测量回来的数据还需要有经验的工人进行分析判断、查找出现问题的原因并制定解决方案。
[0009]封闭室内的温湿度易受外界环境的影响，尽管封闭室的壁使用了保温材料，但是也不能完全阻止与外界的热量传递，这就需要频繁地监测。一般都要把温度控制在30至37℃，相对湿度控制在70%～80%。
[0010]发酵过程中产生酸性物质，pH值自动偏低，但是并不适合微生物生长，发酵时一般要人为地把pH值控制在4至7，目前是让工人拿着pH测试仪去现场测试，然后根据测试结果配制一定浓度的氨水，使用人工喷雾器喷洒到物料上面，有时测试不及时，测试结果滞后，劳动强度大，很难保证喷洒均匀，导致局部或者全部物料的pH值偏离标准范围，影响发酵正常进行，甚至更严重地导致微生物大片死亡，发酵过程提前结束，给生产企业带来较大的损失。
[0011]现在发酵床的工作参数需要人工逐个测量，需要配置大量的操作人员，对工人的经验和熟练程度有较大的依赖性，生产效率比较低，劳动强度比较大，工作参数不能实时监测，需要让工人拿着各种测试仪器每天测量几次，工作参数偏离标准范围时有时测量滞后，
工作效率低下，数据统计困难，对生产状况的判断主观性较强，出现异常状况不能及时发现，贻误了最佳处理时机，造成不可挽回的损失。封闭室内尽量不要有人员经常进出，避免带进杂菌，但是为了测量又本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物制药发酵生产线参数异常远程检测方法，其特征在于：包括如下步骤：S1.周期性自动采集工作参数；所述的工作参数包括：耗氧量、温度、pH值和落料冲击力；S2.判断所述的工作参数是否满足预设异常工作参数的判断条件；所述的预设异常工作参数的判断条件包括，在P个采样周期内，所述工作参数超出正常工作参数的范围；其中P为正整数；S3.当所述的工作参数满足预设异常工作参数的判断条件时，经过分析确定异常基本信息；所述的异常基本信息包括异常工作参数相关的异常类型、获取预定时段的工作状态信息、列举可能的原因和列举相应的解决方案；S4.保存异常基本信息到外部存储器；S5.输出异常基本信息；所述的输出异常基本信息是指把异常基本信息通过显示器显示，或者通过语音播报，或者通过打印机打印，或者通过无线网络输出到远程客户端设备。2.如权利要求1所述的生物制药发酵生产线参数异常远程检测方法，其特征在于：所述的耗氧量等于封闭室的进风管氧气浓度减去出风口氧气浓度得到的差值；还包括第一氧气检测仪和第二氧气检测仪，第一氧气检测仪用于测量出风口氧气浓度，第二氧气检测仪用于测量进风管氧气浓度。3.一种生物制药发酵生产线参数异常远程检测系统，其特征在于：包括自动采集模块、判断模块、确定基本信息模块、保存基本信息模块和输出基本信息模块；其中所述的自动采...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永，田绍华，王萍，
申请(专利权)人：山东滨渤生物制品有限公司，
类型：发明
国别省市：