CN105146704A - 一种烤房多功能远程监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的监测系统同时具备温度监测、湿度监测、烟叶重量监测、烟叶颜色监测的能力，用户通过终端，即可实时获知烤房内的温度情况、湿度情况、烟叶烘烤的颜色情况和烟叶的重量情况，这种获知方式是不受地域、时间限制的，因此监测系统的效率与现有技术相比，得到了极大的提高，同时应用本系统后无需安排专人巡逻各个烤房，所以能够在一定程度上达到节约人力资源的目的。

Description

一种烤房多功能远程监测系统

技术领域

本发明涉及烟叶加工领域，更具体地，涉及一种烤房多功能远程监测系统。

背景技术

在烟草加工领域，摘取新鲜烟叶之后，一般将烟叶放置在烤房内进行脱水处理，也即是使用烘烤工艺去除烟叶中多余的水分，使得烟叶耐存储的同时其香气能够充分地挥发出来。脱水处理的过程也是烟叶颜色变化、重量变化的过程。实际生产中，为了使脱水处理后的烟叶的外观良好和掌握好烟叶的干燥程度，在烘烤的过程中需要对烟叶的颜色、重量进行严密的监控，同时配合相应的温度、湿度控制，使得烟叶经烘烤后整体呈现桔黄色。

现有技术中，一般采用人工的方式对烟叶的颜色、重量和烤房内的温度、湿度进行监测，即派遣工作人员定时巡逻各个烤房，工作人员记录观测、触摸的烟叶颜色和烤房内的温度、数据，并依据记录的烟叶颜色、重量、烤房内的温度、湿度进行相应的温度控制、湿度控制使得烘烤的烟叶颜色、外观良好。

但是，上述方式需要专门安排工作人员巡逻各个烤房，这无疑造成了人力资源的浪费；且由于工作人员需要定时巡逻烤房，在烤房数目较多或烤房分布较为分散的情况下，工作人员需要耗费大量的精力奔波于各个烤房之间，这增大工作人员工作量的同时无疑降低了监测效率。

发明内容

本发明为解决以上现有技术的缺陷，提供了一种烤房多功能远程监测系统，该系统同时具备温度监测、湿度监测、烟叶重量监测、烟叶颜色监测的能力，用户通过终端，即可实时获知烤房内的温度情况、湿度情况、烟叶烘烤的颜色情况和烟叶的重量情况，这种获知方式是不受地域、时间限制的，因此监测系统的效率与现有技术相比，得到了极大的提高，同时应用本系统后无需安排专人巡逻各个烤房，所以能够在一定程度上达到节约人力资源的目的。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

一种烤房多功能远程监测系统，其中所述烤房包括烤房本体和安装在烤房本体内的若干组挂烟架，所述挂烟架包括竖向设置的第一竖杆、第二竖杆和横向设置的横杆，所述第一竖杆、第二竖杆上设有多个卡接横杆的卡接部，所述重量监测系统包括安装在烤房内的重量数据采集元件、温度数据采集元件、湿度数据采集元件、图像数据采集元件、数据发射元件、控制元件和终端；

所述重量数据采集元件包括第一重量数据采集元件、第二重量数据采集元件，所述第一重量数据采集元件、第二重量数据采集元件分别安装在第一竖杆、第二竖杆的卡接部上，第一重量数据采集元件、第二重量数据采集元件与横杆的底面接触；

所述第一重量数据采集元件、第二重量数据采集元件、温度数据采集元件、湿度数据采集元件、图像数据采集元件与控制元件连接，控制元件通过数据发射元件与终端连接，图像数据采集元件用于采集烤房内烟叶的图像。

用户在使用烤房烘烤烟叶之前，先称取横杆的重量并将横杆的重量输入至终端，然后将烟叶挂在横杆上，并通过第一竖杆、第二竖杆的卡接部将横杆固定在第一竖杆、第二竖杆上。

本发明提供的监测系统的工作原理具体如下：

温度数据采集元件、湿度数据采集元件、图像数据采集元件分别采集烤房内的温度数据、湿度数据、烟叶的图像数据并将这些数据通过数据发射元件发射至终端，终端接收这些数据并将这些数据显示出来，用户通过终端即可实时获知烤房内的温度情况、湿度情况和烟叶的颜色情况；而第一重量数据采集元件、第二重量数据采集元件采集横杆和挂在横杆上的烟叶总的重量数据并将此重量数据通过数据发射元件发送至终端，终端扣除掉横杆的重量后将挂在横杆上烟叶的重量数据显示出来，用户根据终端即可实时获取烟叶的重量数据。

优选地，由于烤房的面积往往比较大，而单独的一个湿度数据采集元件、温度数据采集元件、图像数据采集元件、重量数据采集元件的数据采集范围比较局限，因此采集的湿度数据、温度数据、重量数据、图像数据并不具备代表性和真实性，为了克服这种缺陷，所述重量数据采集元件、温度数据采集元件、湿度数据采集元件、图像数据采集元件的数量为多个，多个重量数据采集元件分别安装在不同的挂烟架上，多个温度数据采集元件、多个湿度数据采集元件、多个图像数据采集元件分别安装在烤房内的不同位置上。通过在烤房内的不同位置上分别设置多个湿度数据采集元件、多个温度数据采集元件、重量数据采集元件、颜色数据采集元件，使得采集的湿度数据、温度数据、颜色数据、重量数据能够真实地反映烤房内的湿度、温度、烟叶的重量以及颜色，所以本发明提供的系统监测的准确度较高，控制湿度的精确度也较高。

优选地，所述第一重量数据采集元件、第二重量数据采集元件均包括重量传感器和数据处理元件，重量传感器与横杆的底面接触，重量传感器通过数据处理元件与控制元件连接。重量传感器用于采集横杆和挂在横杆上烟叶总的重量信号，重量信号经数据处理元件处理后形成总的重量数据，数据处理元件将形成的总的重量数据传输至控制元件。

优选地，所述图像数据采集元件为照相机。

优选地，所述温度数据采集元件包括温度传感器和数据处理元件，温度传感器通过数据处理元件与控制元件连接。温度传感器用于采集烤房内的温度信号并将温度信号传输至数据处理元件，数据处理元件对温度信号进行处理后获得温度数据，然后将获取的温度数据传输至控制元件。

优选地，所述湿度数据采集元件包括湿度传感器和数据处理元件，湿度传感器通过数据处理元件与控制元件连接。湿度传感器用于采集烤房内的湿度信号并将湿度信号传输至数据处理元件，数据处理元件对湿度信号进行处理后获得湿度数据，然后将获取的湿度数据传输至控制元件。

优选地，所述终端包括数据接收元件、显示元件和终端控制元件，终端控制元件通过数据接收元件与数据发射元件连接，显示元件与终端控制元件连接。数据接收元件用于接收数据发射元件发射的总的重量数据、温度数据、湿度数据和图像数据并将这些数据传输至终端控制元件，终端控制元件将这些数据通过显示元件进行显示。

优选地，所述终端还包括有按键元件和存储元件，按键元件、存储元件与终端控制元件连接。存储元件用于存储数据接收元件接收的历史总的重量数据、历史温度数据、历史湿度数据和历史图像数据，用户在需要查阅这些数据时，可以通过按键元件调用存储元件中存储的数据并通过显示元件进行显示。

优选地，所述终端为智能手机、平板电脑或上位机。由于智能手机、平板电脑或上位机在生活中较为普及，因此选用智能手机、平板电脑或上位机作为终端，易于控制系统进行普及。

优选地，所述数据发射元件、数据接收元件均为无线通信模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的监测系统同时具备温度监测、湿度监测、烟叶重量监测、烟叶颜色监测的能力，用户通过终端，即可实时获知烤房内的温度情况、湿度情况、烟叶烘烤的颜色情况和烟叶的重量情况，这种获知方式是不受地域、时间限制的，因此监测系统的效率与现有技术相比，得到了极大的提高，同时应用本系统后无需安排专人巡逻各个烤房，所以能够在一定程度上达到节约人力资源的目的。

附图说明

图1为烤房的结构图。

图2为挂烟架的结构示意图。

图3为第一竖杆的轴向剖面图。

图4为第二竖杆的轴向剖面图。

图5为第一重量数据采集元件在第一竖杆上的安装示意图。

图6为第一重量数据采集元件在第二竖杆上的安装示意图。

图7为监测系统的结构示意图。

图8为监测系统的一种优选方案的结构示意图。

图9为终端显示的烘烤过程中温度数据具体数值的变化过程图。

图10为终端显示的烘烤过程中重量数据采集元件采集的烟叶重量的变化过程图

图11为安装在烤房内的湿度数据采集元件采集的湿度数据变化示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例1

如图1~4所示，本发明提供的监测系统应用的烤房包括烤房本体1和安装在烤房本体1内的若干组挂烟架2，所述挂烟架2包括竖向设置的第一竖杆21、第二竖杆22和横向设置的横杆23，所述第一竖杆21、第二竖杆22上设有多个卡接横杆23的卡接部201。

如图7所示，其中重量监测系统包括安装在烤房内的重量数据采集元件、温度数据采集元件、湿度数据采集元件、图像数据采集元件、数据发射元件、控制元件和终端；

所述重量数据采集元件包括第一重量数据采集元件3、第二重量数据采集元件4，如图5、6所示，所述第一重量数据采集元件3、第二重量数据采集元件4分别安装在第一竖杆21、第二竖杆22的卡接部201上，第一重量数据采集元件3、第二重量数据采集元件4与横杆23的底面接触；

所述第一重量数据采集元件3、第二重量数据采集元件4、温度数据采集元件、湿度数据采集元件、图像数据采集元件与控制元件连接，控制元件通过数据发射元件与终端连接，图像数据采集元件用于采集烤房内烟叶的图像。

用户在使用烤房烘烤烟叶之前，先称取横杆23的重量并将横杆23的重量输入至终端，然后将烟叶挂在横杆23上，并通过第一竖杆21、第二竖杆22的卡接部201将横杆23固定在第一竖杆21、第二竖杆22上。

本发明提供的监测系统的工作原理具体如下：

温度数据采集元件、湿度数据采集元件、图像数据采集元件分别采集烤房内的温度数据、湿度数据、烟叶的图像数据并将这些数据通过数据发射元件发射至终端，终端接收这些数据并将这些数据显示出来，用户通过终端即可实时获知烤房内的温度情况、湿度情况和烟叶的颜色情况；而第一重量数据采集元件3、第二重量数据采集元件4采集横杆23和挂在横杆23上的烟叶总的重量数据并将此重量数据通过数据发射元件发送至终端，终端扣除掉横杆23的重量后将挂在横杆23上烟叶的重量数据显示出来，用户根据终端即可实时获取烟叶的重量数据。

图9为终端显示的烘烤过程中温度数据具体数值的变化过程图，所述温度数据采集自烟叶三段式烘烤工艺的实施过程中，所述烟叶三段式烘烤工艺包括三个阶段，分别为依次执行的变黄阶段、定色阶段和干筋阶段，如图2所示，烤房内的初始温度为25℃，在变黄阶段，烤房内的温度每小时升温1℃，在烤房内的温度到达38℃时，保持烤房内的温度为38℃，使烟叶变黄程度达到青筋黄片，干燥程度达到凋萎发软。然后进入定色阶段，定色阶段每4小时烤房内的温度升1℃，直至42℃，在42℃前保证叶片全黄，叶片充分塌架，此后以3小时升1℃直至46℃，使烟叶主脉全黄，叶片勾尖卷边。当烟叶变化达到要求后，每小时升1℃直至烤房内的温度稳定在54℃，并在12小时内保持此温度条件，保证全炕叶片定色干燥，促进烟叶烤香。最后进入干筋阶段，烤房内的温度从54℃升至并稳定在68℃，升温速度为每小时1℃，干筋阶段能够保证烟叶主脉全干并使烟叶经烘烤后呈现桔黄色。由图9可知，终端能够显示烘烤过程中各个阶段的温度数据供用户参考，用户即使在千里之外，也能实时监测烤房内的温度情况，所以本发明提供的监测系统，其自动化、智能化程度得到了极大的提高。

图10为终端显示的烘烤过程中重量数据采集元件采集的烟叶重量的变化过程图，所述数据采集自烟叶三段式烘烤工艺的实施过程中。烟叶的初始重量为15kg，烘烤开始后，由于变黄阶段烤房内的温度较低，约为25℃~38℃，因此在变黄阶段烟叶的脱水情况并不严重，其脱水速度较为平缓。随着烘烤进入定色阶段，烤房内的温度逐渐升高，由38℃升至54℃，此时烟叶的脱水速度得到了加快，且由于烟叶的含水量较大，所以定色阶段的脱水量是三个阶段中最大的。当烘烤进入干筋阶段时，此时烟叶中残存的水份已经很少，因此即使烤房内的温度从54℃升至并稳定在68℃，烟叶的脱水速度也较慢，脱水量也不大。完成脱水处理这一步骤后，烟叶的重量为初始重量的10%~20%，如图10所示，脱水处理后的烟叶重量约为2kg。

图11为安装在烤房内的湿度数据采集模块采集的湿度数据变化示意图，所述湿度采集自烟叶三段式烘烤工艺的实施过程中，所述烟叶三段式烘烤工艺包括三个阶段，分别为依次执行的变黄阶段、定色阶段和干筋阶段，所述烟叶为下部叶，如图11所示，烤烟房内的初始温度为25℃，烤房内的初始湿度为60%，在变黄阶段，烤烟房内的温度每小时升温1℃，升温时间大概为12小时，在烤烟房内的湿温、干温分别到达36℃和38℃时，保持烤烟房内的湿温、干温分别为36℃和38℃，保持时间为16小时，使烟叶变黄程度达到青筋黄片，干燥程度达到凋萎发软，此时烤房内的湿度约为87%（t1~t2）。然后使烤房内的干温上升至39~41℃，而湿温保持在36~37℃，并保持烤烟房内此温度条件约16小时，使黄片青筋底棚主脉半软，此时烤房内的湿度约为68%~88（t2~t3）之间。然后进入定色阶段，定色阶段每4小时烤烟房内的温度升1℃，直至干温达到42℃~46℃，湿温达到37℃~38℃，在42℃前保证叶片全黄，叶片充分塌架，并使烤烟房内的干温保持42℃~46℃，湿温保持37℃~38℃，保持时间为约12小时，此时烤房内的湿度约为57%~76（t3~t4）之间，此后以3小时升1℃直至烤房内的干温为46℃，湿温为38℃，并保持此温度条件约10小时，使烟叶主脉全黄，叶片勾尖卷边，此时烤房内的湿度约为56%（t4~t5）。当烟叶变化达到要求后，每小时升1℃使烤房内的干温为47℃~54℃，湿温保持为39℃，保持时间为16小时，此时烤房内的湿度为47%~52%（t6~t7），然后进行升温，使烤烟房内的干温稳定在54℃，湿温稳定在39℃，并在10小时内保持此温度条件，保证全炕叶片定色干燥，促进烟叶烤香，此时烤房内的湿度约为44%（t8~t9）。最后进入干筋阶段，烤烟房内的干温从54℃升至并稳定在66℃，湿温保持在42℃，湿温、干温升温时间为约12小时，升温速度为每小时1℃，干温稳定在66℃、湿温保持在42℃后使烤烟房保持这温度约15小时，此时烤房内的湿度约为42%（t>t10）。干筋阶段能够保证烟叶主脉全干并使烟叶呈现桔黄色。

本实施例中，由于烤房的面积往往比较大，而单独的一个湿度数据采集元件、温度数据采集元件、图像数据采集元件、重量数据采集元件的数据采集范围比较局限，因此采集的湿度数据、温度数据、重量数据、图像数据并不具备代表性和真实性，为了克服这种缺陷，所述重量数据采集元件、温度数据采集元件、湿度数据采集元件、图像数据采集元件的数量为多个，多个重量数据采集元件分别安装在不同的挂烟架2上，多个温度数据采集元件、多个湿度数据采集元件、多个图像数据采集元件分别安装在烤房内的不同位置上。通过在烤房内的不同位置上分别设置多个湿度数据采集元件、多个温度数据采集元件、重量数据采集元件、图像数据采集元件，使得采集的湿度数据、温度数据、颜色数据、重量数据能够真实地反映烤房内的湿度、温度、烟叶的重量以及颜色，所以本发明提供的系统监测的准确度较高，控制湿度的精确度也较高。

其中，如图8所示，第一重量数据采集元件3、第二重量数据采集元件4均包括重量传感器和数据处理元件，重量传感器与横杆23的底面接触，重量传感器通过数据处理元件与控制元件连接。重量传感器用于采集横杆23和挂在横杆23上烟叶总的重量信号，重量信号经数据处理元件处理后形成总的重量数据，数据处理元件将形成的总的重量数据传输至控制元件。温度数据采集元件包括温度传感器和数据处理元件，温度传感器通过数据处理元件与控制元件连接。温度传感器用于采集烤房内的温度信号并将温度信号传输至数据处理元件，数据处理元件对温度信号进行处理后获得温度数据，然后将获取的温度数据传输至控制元件。湿度数据采集元件包括湿度传感器和数据处理元件，湿度传感器通过数据处理元件与控制元件连接。湿度传感器用于采集烤房内的湿度信号并将湿度信号传输至数据处理元件，数据处理元件对湿度信号进行处理后获得湿度数据，然后将获取的湿度数据传输至控制元件。

本实施例中，如图8所示，终端包括数据接收元件、显示元件和终端控制元件，终端控制元件通过数据接收元件与数据发射元件连接，显示元件与终端控制元件连接。数据接收元件用于接收数据发射元件发射的总的重量数据、温度数据、湿度数据和图像数据并将这些数据传输至终端控制元件，终端控制元件将这些数据通过显示元件进行显示。本实施例中，终端还包括有按键元件和存储元件，按键元件、存储元件与终端控制元件连接。存储元件用于存储数据接收元件接收的历史烟叶总的重量数据、历史温度数据、历史湿度数据和历史图像数据，用户在需要查阅这些数据时，可以通过按键元件调用存储元件中存储的数据并通过显示元件进行显示。

本实施例中，终端为智能手机、平板电脑或上位机。由于智能手机、平板电脑或上位机在生活中较为普及，因此选用智能手机、平板电脑或上位机作为终端，易于控制系统进行普及。数据发射元件、数据接收元件均为无线通信模块。

本发明提供的监测系统同时具备温度监测、湿度监测、烟叶重量监测、烟叶颜色监测的能力，用户通过终端，即可实时获知烤房内的温度情况、湿度情况、烟叶烘烤的颜色情况和烟叶的重量情况，这种获知方式是不受地域、时间限制的，因此监测系统的效率与现有技术相比，得到了极大的提高，同时应用本系统后无需安排专人巡逻各个烤房，所以能够在一定程度上达到节约人力资源的目的。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烤房多功能远程监测系统，其中所述烤房包括烤房本体和安装在烤房本体内的若干组挂烟架，所述挂烟架包括竖向设置的第一竖杆、第二竖杆和横向设置的横杆，所述第一竖杆、第二竖杆上设有多个卡接横杆的卡接部，其特征在于：所述重量监测系统包括安装在烤房内的重量数据采集元件、温度数据采集元件、湿度数据采集元件、图像数据采集元件、数据发射元件、控制元件和终端；

所述重量数据采集元件包括第一重量数据采集元件、第二重量数据采集元件，所述第一重量数据采集元件、第二重量数据采集元件分别安装在第一竖杆、第二竖杆的卡接部上，第一重量数据采集元件、第二重量数据采集元件与横杆的底面接触；

所述第一重量数据采集元件、第二重量数据采集元件、温度数据采集元件、湿度数据采集元件、图像数据采集元件均与控制元件连接，控制元件通过数据发射元件与终端连接，图像数据采集元件用于采集烤房内烟叶的图像。

2.根据权利要求1所述的烤房多功能远程监测系统，其特征在于：所述重量数据采集元件、温度数据采集元件、湿度数据采集元件、图像数据采集元件的数量为多个，多个重量数据采集元件分别安装在不同的挂烟架上，多个温度数据采集元件、多个湿度数据采集元件、多个图像数据采集元件分别安装在烤房内的不同位置上。

3.根据权利要求2所述的烤房多功能远程监测系统，其特征在于：所述第一重量数据采集元件、第二重量数据采集元件均包括重量传感器和数据处理元件，重量传感器与横杆的底面接触，重量传感器通过数据处理元件与控制元件连接。

4.根据权利要求2所述的烤房多功能远程监测系统，其特征在于：所述图像数据采集元件为照相机。

5.根据权利要求2所述的烤房多功能远程监测系统，其特征在于：所述温度数据采集元件包括温度传感器和数据处理元件，温度传感器通过数据处理元件与控制元件连接。

6.根据权利要求2所述的烤房多功能远程监测系统，其特征在于：所述湿度数据采集元件包括湿度传感器和数据处理元件，湿度传感器通过数据处理元件与控制元件连接。

7.根据权利要求2所述的烤房多功能远程监测系统，其特征在于：所述终端包括数据接收元件、显示元件和终端控制元件，终端控制元件通过数据接收元件与数据发射元件连接，显示元件与终端控制元件连接。

8.根据权利要求7所述的烤房多功能远程监测系统，其特征在于：所述终端还包括有按键元件和存储元件，按键元件、存储元件与终端控制元件连接。

9.根据权利要求1~8任一项所述的烤房多功能远程监测系统，其特征在于：所述终端为智能手机、平板电脑或上位机。

10.根据权利要求7所述的烤房多功能远程监测系统，其特征在于：所述数据发射元件、数据接收元件均为无线通信模块。