CN114741837A - 卷烟在线激光打孔参数优化方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及卷烟在线激光打孔参数优化方法、装置、电子设备和存储介质，其中所述方法包括：通过在线激光打孔实验获取同一规格卷烟在各种打孔参数下的实验数据并生成建模数据；根据建模数据建立用于表征焦油值与单排打孔数和脉冲时间的函数关系的数学模型；根据设定的目标焦油含量确定对应的目标焦油值，并通过将目标焦油值代入数学模型求解，得到单排打孔数量和脉冲时间的组合结果组；根据感官质量评价试验从组合结果组中确定最优结果；本发明可以快速且准确的指导在产品维护及新产品的开发过程中通过对在线激光打孔参数的优化实现卷烟焦油含量目标值和感官质量相统一，避免盲目性试验，节约资源和成本，提高生产效率。

Description

卷烟在线激光打孔参数优化方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及卷烟加工制造技术领域，尤其涉及一种卷烟在线激光 打孔参数优化方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
在烟支的接装纸上进行激光打孔是卷烟降焦减害的重要手段。在 线激光打孔是在卷烟滤棒中部利用高能激光将接装纸打穿，形成微小 孔洞，卷烟经过激光打孔后，消费者在吸食香烟时，有一部分空气会 从小孔进入稀释烟气，进而达到降焦效果。此外，激光打孔后卷烟， 还可以减小吸阻，达到调节通风度的目的。细支卷烟主要是采用在线 激光打孔的通风方式，其主要原因是细支卷烟圆周较小，若采用预打 孔的方式，在上机卷接时部分打孔容易被乳胶堵住，导致通风效率差， 稳定性差等问题。
目前，本领域技术人员对在线激光打孔的研究集中在降焦减害和 卷烟常规烟气理化指标的影响，但是忽略了激光打孔后的卷烟对感官 质量的影响。不同的打孔参数的设定，对卷烟的感官质量均有不同程 度的影响，有些影响会给吸烟者带来不佳体验，例如：通畅性不佳、 甜润感低、香气透发性差等。近年来，随着人们物质生活水平的提升， 消费者对卷烟也提出了更高的要求。如何实现卷烟焦油含量目标值与 感官质量相统一，成为本领域的一个亟待突破的技术瓶颈。
发明内容
为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本发明提供了卷烟在 线激光打孔参数优化方法、装置、设备和存储介质。包括：
本发明提供一种卷烟在线激光打孔参数优化方法，其包括步骤：
S01、通过在线激光打孔实验获取同一规格卷烟在各种打孔参数 下的实验数据并生成建模数据；所述打孔参数包括：打孔排数为2时 的单排打孔数量和脉冲时间；所述实验数据包括打孔后卷烟焦油含 量、打孔前卷烟焦油含量和焦油值；所述焦油值根据所述打孔后卷烟 焦油含量和所述打孔前卷烟焦油含量计算生成；
S02、根据所述建模数据建立用于表征焦油值与单排打孔数和脉 冲时间的函数关系的数学模型；
S03、根据设定的目标焦油含量确定对应的目标焦油值，并通过 将所述目标焦油值代入所述数学模型求解，得到单排打孔数量和脉冲 时间的组合结果组；
S04、根据感官质量评价试验，从所述组合结果组中确定最优结 果。
优选的，所述步骤S01中焦油值按照式(I)计算：
Figure BDA0003506044660000021
式(I)中，xn和yn为对应的打孔后卷烟焦油含量和打孔前卷烟 焦油含量；
所述步骤S02中数学模型为二元二次回归模型，包括公式(II)：
f(n，t)＝fa+fbn2+fcn+fdnt+fet+fmt2 (II)
式(II)中，fa、fb、fc、fd、fe和fm均为预设系数，n为单排打孔 数量，t为脉冲时间。
优选的，步骤S01中设定在线激光打孔的初始位置为距离唇端 13mm。
优选的，所述同一规格卷烟包括：接装纸材质和尺寸相同，卷烟 纸材质和尺寸相同，滤棒的材质和尺寸相同，以及烟支克重相同。
优选的，步骤S01中实验数据的获取条件如下：
将同一规格卷烟样品均在温度为22±1℃、湿度为60±3％的环 境中平衡48h；
采用转盘式吸烟机按GB/T 16450-2004进行抽吸；
按照GB/T 19609-2004对卷烟的焦油含量进行测定。
优选的，所述卷烟的规格为：烟支圆周为17.00±0.20mm，滤嘴 长度为30mm，和烟支长度为67.0±0.4mm。
优选的，单排打孔数量的范围为7～20孔/排，脉冲时间的范围为 40～130μs。
在本发明的另一面，还提供了一种卷烟在线激光打孔参数优化装 置，其包括：
建模数据生成单元，用于通过在线激光打孔实验获取同一规格卷 烟在各种打孔参数下的实验数据并生成建模数据；所述打孔参数包 括：打孔排数为2时的单排打孔数量和脉冲时间；所述实验数据包括 打孔后卷烟焦油含量、打孔前卷烟焦油含量和焦油值；所述焦油值根 据所述打孔后卷烟焦油含量和所述打孔前卷烟焦油含量计算生成；
数学模型构建单元，用于根据所述建模数据建立用于表征焦油值 与单排打孔数和脉冲时间的函数关系的数学模型；
初步结果生成单元，用于根据设定的目标焦油含量确定对应的目 标焦油值，并通过将所述目标焦油值代入所述数学模型求解，得到单 排打孔数量和脉冲时间的组合结果组；
最优结果确定单元，用于根据感官质量评价试验，从所述组合结 果组中得确定最优结果。
在本发明的另一面，还提供了一种卷烟在线激光打孔参数优化设 备，其包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于调用并执行所述计算机程序，以实现上述任一项所 述卷烟在线激光打孔参数优化方法的步骤。
在本发明的另一面，还提供一种计算机可读存储介质，包括软件 程序，所述软件程序适于由处理器执行如上述任一项所述卷烟在线激 光打孔参数优化方法的步骤。
本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：
在本发明提供的优化方法中，预先以实验数据为依据构建了数学 模型来表征焦油值与单排打孔数和脉冲时间的函数关系。这样，就可 以从大量的组合方式中筛选出有哪些可选的单排打孔数和脉冲时间 的组合(即，组合结果组)可以使打孔后的卷烟达到或是接近设定的 目标焦油含量，由于组合结果组中的可选组合数量有限且包括了最优 组合，所以可以大大的减少了后续感官质量评价试验的工作量，因此 也就有效的避免了盲目性试验，节约资源和成本，提高生产效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和 解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细地描述，本发 明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发 明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1是本发明实施例示出的卷烟在线激光打孔参数优化方法步 骤示意图；
图2是本发明实施例示出的卷烟在线激光打孔参数优化装置结 构示意图；
图3是本发明实施例示出的卷烟在线激光打孔参数优化设备结 构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨 在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的 “一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地 表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包 含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明中可能采用术语“第一”、“第二”、“第 三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅 用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情 况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被 称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者 隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的 含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例一
为了能够高效的实现卷烟焦油含量目标值与感官质量相统一，即 在满足减焦要求的同时保证消费者具有较为舒适的感官体验，如图1 所示，在本发明实施例中提供了一种卷烟在线激光打孔参数优化方 法，该方法能够提高确定最佳的在线激光打孔参数的效率，以同时满 足焦油值含量和最佳感官体验的要求。具体的，该卷烟在线激光打孔 参数优化方法包括步骤：
S01、通过在线激光打孔实验获取同一规格卷烟在各种打孔参数 下的实验数据并生成建模数据；所述打孔参数包括：打孔排数为2时 的单排打孔数量和脉冲时间；所述实验数据包括打孔后卷烟焦油含 量、打孔前卷烟焦油含量和焦油值；所述焦油值根据所述打孔后卷烟 焦油含量和所述打孔前卷烟焦油含量计算生成；
本申请发明人经研究发现：卷烟在线激光打孔参数与其焦油含量 密切相关，存在一定的等值性的非线性关系，从而间接影响卷烟的感 官质量评价，受影响程度从大到小依次为：排数、数量、脉冲持续时 间；打孔位置对卷烟焦油含量的影响较小。本申请发明人进一步发现： 打孔的排数虽然对焦油含量影响最大，具体表现为打孔排数越多降焦 效果越明显，但是随着排数的增加会导致卷烟感官稳定性的降低，而 排数过少又会造成降焦效果不明显；再结合参数变量越多，优化方案 越复杂的因素，本发明设定的可调节的打孔参数不包括打孔位置和打 孔排数，其中，打孔排数固定为2排，设置打孔排数为2排即可以满 足降焦要求，又有利于实现稳定的感官质量。由此最终确定打孔参数 只包括两个变量：单排打孔数量和脉冲时间。
打孔位置对降焦影响较小，但为了建模数据来源的均一性，优选 设定在线激光打孔的初始位置相同，优选采用现在行业内常用的距离 唇端13mm的位置作为在线激光打孔的初始位置。
为了使得步骤S01得到的建模数据能够更为精准的体现激光打 孔参数与卷烟焦油含量之间的关系，需要保证打孔实验所用卷烟为同 一规格卷烟。进一步地，本申请所述同一规格卷烟除了包括常规的烟 支圆周相同和卷烟长度相同外，还包括：接装纸材质和尺寸相同，卷 烟纸材质和尺寸相同，滤棒的材质和尺寸相同，以及烟支克重相同。
步骤S01中实验数据的获取条件优选如下：
将同一规格卷烟样品均在温度为22±1℃、湿度为60±3％的环 境中平衡48h；此步骤为测试前预处理的步骤，使其所有测试样品在 进行抽吸测试前处于相同的状态，以提高测试结果的稳定性。
采用转盘式吸烟机按GB/T 16450-2004进行抽吸；
按照GB/T 19609-2004对卷烟的焦油含量进行测定；此步骤同时 还可以对卷烟烟气总粒相物的其他成分进行测试，作为辅助参考的信 息。例如：可以采用气相色谱法按照GB/T 23203.1-2008对卷烟总粒 相物中水分进行测试，采用气相色谱法按照GB/T 23355-2009对卷烟 总粒相物中烟碱进行测定，采用非散射红外法按照GB/T 23356-2009 对卷烟烟气气相中的一氧化碳的进行测定。
步骤S01是通过实验获取不同的打孔参数对应的实验数据，并以 此数据建模。实验数据包括打孔后卷烟焦油含量、打孔前卷烟焦油含 量和焦油值。其中，焦油值用于表征降焦量，焦油值越低表明焦油含 量降低越明显。优选的，焦油值按照式(I)计算：
Figure BDA0003506044660000071
式(I)中，xn和yn为对应的打孔后卷烟焦油含量和打孔前卷烟 焦油含量；
通过步骤S01，得到了有关打孔参数和焦油值的建模数据，为接 下来的步骤S02提供构建数学模型的数据来源。
在本发明实施例中建模数据的构成可以如表1所示：
表1 建模数据
Figure BDA0003506044660000072
S02、根据所述建模数据建立用于表征焦油值与单排打孔数和脉 冲时间的函数关系的数学模型；优选的，本步骤S02中数学模型为二 元二次回归模型，包括公式(II)：
f(n，t)＝fa+fbn2+fcn+fdnt+fet+fmt2 (Ⅱ)
式(II)中，fa、fb、fc、fd、fe和fm均为预设系数，n为单排打孔 数量，t为脉冲时间。
通过步骤S02得到的数学模型，构建了焦油值与打孔参数之间的 函数关系，为后续的数据筛选优化提供了可靠的数据来源。
在本发明实施例中，依据实验所得的大量的建模数据，拟合生成 公式(II)中的二元二次回归模型。
S03、根据设定的目标焦油含量确定对应的目标焦油值，并通过 将所述目标焦油值代入所述数学模型求解，得到单排打孔数量和脉冲 时间的组合结果组；
通过此步骤可以通过目标产品的焦油值，根据步骤S02得到的数 学模型来反推出一些列打孔参数的组合，例如：(n1，t1)、(n2，t2)、 (n3，t3)、(n4，t4)……
获得这些打孔参数组合的目的在于：保证打孔后的卷烟的焦油含 量等于或接近于目标焦油含量，为后续的感官评价步骤便捷高效的提 供可靠的数据来源。
S04、根据感官质量评价试验，从所述组合结果组中确定最优结 果。
此步骤是对步骤S03得到的打孔参数组进一步优化筛选，此步骤 优选按照GB5606.4-2005《卷烟第4部分：感官技术要求》进行感官 质量评价，最终以评价后的排名确定一组、两组或多组作为最优结果， 进而实现了卷烟在线激光打孔参数的优化。
由上述内容可知，本发明实施例提供的卷烟在线激光打孔参数优 化方法首先出于降焦量、感官质量稳定性以及方案简化的综合考虑， 确定打孔排数为两排，进而确定打孔参数只包括两个变量：单排打孔 数量和脉冲时间。其次，在此基础上通过在线激光打孔实验获取同一 规格卷烟在各种打孔参数下的实验数据并生成建模数据。而后根据此 建模数据建立用于表征焦油值与单排打孔数和脉冲时间的函数关系 的数学模型。再根据目标焦油值和数学模型求解得到打孔参数的组合 结果组，以保证按照此打孔参数打孔后的卷烟的焦油含量等于或接近 于目标焦油含量，为后续的感官评价筛选步骤便捷高效的提供可靠的 数据来源；最后通过感官质量评价试验，从上述组合结果组中确定最 优结果。由此可知，按照本发明提供的优化方案，可以在指导在产品 维护及新产品的开发过程中通过对在线激光打孔参数的优化实现卷 烟焦油含量目标值和感官质量相统一，避免盲目性试验，节约资源和 成本，提高生产效率。
实施例二
由于细支卷烟主要是通过在线激光打孔的方式来实现降焦，因此 提供一种针对细支卷烟的线激光打孔参数的优化方法，在实现降焦的 同时保证感官质量是对细支卷烟进行性能优化的便捷途径。
本实施例提供一种细支卷烟的在线激光打孔参数优化方法，包括 步骤：
S01、通过在线激光打孔实验获取同一规格卷烟在各种打孔参数 下的实验数据并生成建模数据；所述同一规格卷烟包括：烟支圆周相 同，卷烟长度相同，接装纸材质和尺寸相同，卷烟纸材质和尺寸相同， 滤棒的材质和尺寸相同，以及烟支克重相同；
所述卷烟的规格为：烟支圆周为17.00±0.20mm，卷烟的滤棒长 度为30mm，和卷烟的烟丝段长度为67.0±0.4mm；
所述打孔参数包括：打孔排数为2时的单排打孔数量和脉冲时 间；进一步地，单排打孔数量的范围为7～20孔/排，脉冲时间的范围 为40～130μs；设定在线激光打孔的初始位置为距离唇端13mm；
所述实验数据包括：打孔后卷烟焦油含量、打孔前卷烟焦油含量 和焦油值；
所述焦油值按照式(I)计算：
Figure BDA0003506044660000101
式(I)中，xn和yn为对应的打孔后卷烟焦油含量和打孔前卷烟 焦油含量。
上述实验数据的获取条件优选如下：
将同一规格卷烟样品均在温度为22±1℃、湿度为60±3％的环 境中平衡48h；
采用转盘式吸烟机按GB/T 16450-2004进行抽吸；
按照GB/T 19609-2004对卷烟的焦油含量进行测定。
S02、根据所述建模数据建立用于表征焦油值与单排打孔数和脉 冲时间的函数关系的数学模型；数学模型为二元二次回归模型，包括 公式(II)：
f(n，t)＝fa+fbn2+fcn+fdnt+fet+fmt2 (II)
式(II)中，fa、fb、fc、fd、fe和fm均为预设系数，n为单排打孔 数量，t为脉冲时间。
S03、根据设定的目标焦油含量确定对应的目标焦油值，并通过 将所述目标焦油值代入所述数学模型求解，得到单排打孔数量和脉冲 时间的组合结果组；
S04、根据感官质量评价试验，从所述组合结果组中确定最优结 果。此步骤优选按照GB 5606.4-2005《卷烟第4部分：感官技术要求》 进行感官质量评价，最终以评价后的排名确定一组、两组或多组作为 最优结果，进而实现了细支卷烟在线激光打孔参数的优化。
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步说明：
实施例1
【设备参数】
在卷烟机稳定车速与LASERZJ在线式卷烟激光打孔系统参数设 置进行实验。
LASERZJ在线式卷烟激光打孔系统参数，激光器型号：CO2脉 冲激光器；波长：10.6±0.4μm；发散量：≤2.0mrad；激光直径： 9±1mm；打孔脉冲时间：2～1000μs；孔数：4～99孔。
【卷制规格及检测标准】
烟丝1：钻石某牌号烟丝，河北中烟工业有限责任公司张家口卷 烟厂；
烟丝2：钻石另一牌号烟丝，河北中烟工业有限责任公司张家口 卷烟厂；
未打孔接装纸：72mm，青岛嘉泽包装有限公司；
滤棒：120mm*16.9mm，牡丹江卷烟材料厂有限责任公司；
卷烟纸：19mm*4000m*32g，牡丹江恒丰纸业股份有限公司；
卷接机组：ZJ卷接机组，常德烟草工业机械厂；
细支烟支卷制规格：烟支圆周：17.00±0.20mm；卷烟长度：滤 嘴长度30mm+烟支长度67.0mm±0.4mm。
抽吸测试标准：
将卷烟样品均在温度为(22±1)℃、湿度为(60±3)％的环境中平 衡48h后，采用RM200A转盘式吸烟机(BORGWALDT公司)按 GB/T 16450-2004进行抽吸。
卷烟焦油含量测定标准：
按照GB/T 19609-2004进行测定。
卷烟感官质量评价标准：
采用GB 5606.4-2005《卷烟第4部分：感官技术要求》进行感 官质量评价
【卷烟在线激光打孔参数优化方法】
1、对同种规格、烟丝不同的细支卷烟进行在线激光打孔实验， 设定在线激光打孔排数：2排；打孔数量：7、12、14、16、20孔/排； 脉冲时间：40、50、60、70、80、90、100、110、130μs；
对细支卷烟进行抽吸测试；获取细支卷烟在不同打孔参数下的实 验数据并生成建模数据，建模数据列于表2；打孔参数包括：打孔排 数为2时的单排打孔数量和脉冲时间；实验数据包括打孔后卷烟焦油 含量、打孔前卷烟焦油含量和焦油值(对未打孔的细支卷烟进行抽吸 测试后测定)；焦油值按照式(I)计算：
Figure BDA0003506044660000121
式(I)中，xn和yn为对应的打孔后卷烟焦油含量和打孔前卷烟 焦油含量
表2 在线激光打孔建模数据
Figure BDA0003506044660000122
Figure BDA0003506044660000131
2、根据表2的建模数据，将打孔个数(n)、打孔时间(t)与焦 油值(f，％)进行数学函数模型拟合，结果如式(III)所示：
f(n，t)＝40+6.826n+0.6183t-0.1715n2-0.07155nt-0.001197t2 (III)
3、根据目标焦油含量设定值要求为6mg，确定焦油值为 f(x，y)＝6/9.56×100％＝62.76％，将该焦油值代入式(III)，即可得一系 列(n，t)的组合，请参见表3。
表3 目标焦油含量为6mg的在线激光打孔参数组合结果组
Figure BDA0003506044660000132
Figure BDA0003506044660000141
4、根据在线激光打孔系统参数设定精度，按上述(n，t)组合 打孔参数进行卷烟样品制备，对制得的卷烟样品进行感官质量评价， 评价结果详见表4。根据感官质量评价结果，选取n＝14，t＝81，即最 优在线激光打孔参数为排数：2排，打孔数量：14孔，脉冲时间：81 μs。
表4 焦油含量6mg卷烟感官评价结果
Figure BDA0003506044660000142
经验证，该打孔参数组合的卷烟样品实测焦油含量为： 6.15mg/cig，预测偏差为2.5％，完全符合焦油目标值≤6mg，允差± 1mg的设计要求。
实施例2
研发一与实施例1规格相同的细支卷烟新产品，测定该卷烟不打 孔焦油量为8.87mg，需对在线激光打孔参数进行优化，将其焦油量 优化至7mg。
采用实施例1的接装纸、滤棒、卷烟纸、卷接机组、烟支卷制规 格、抽吸测试标准、卷烟焦油含量测定标准、卷烟感官质量评价标准 均。
【卷烟在线激光打孔参数优化方法】
本实施例的卷烟与实施例1的卷烟规格相同，可以省略步骤1和 2，直接使用如式(III)所示的数学函数模型：
f(n，t)＝40+6.826n+0.6183t-0.1715n2-0.07155nt-0.001197t2 (III)
将f(x，y)＝7/8.87×100％＝78.92％代入式(III)的数学函数模，即 可得一系列(n，t)的组合，请见表5。
表5 目标焦油含量为7mg的在线激光打孔参数组合结果组
Figure BDA0003506044660000151
根据在线激光打孔系统参数设定精度，按上述(n，t)组合打孔 参数进行卷烟样品制备，对制得的卷烟样品进行感官质量评价，评价 结果详见表6。根据感官质量评价结果，选取n＝12，t＝58，即最优在 线激光打孔参数为排数：2排，打孔数量：12孔，脉冲时间：58μs。
表6 焦油含量7mg卷烟感官评价结果
Figure BDA0003506044660000161
经验证，该打孔参数组合的卷烟样品实测焦油含量为：7.19 mg/cig，预测偏差为2.7％，完全符合焦油目标值≤7mg，允差±1mg 的设计要求。
实施例三
与方法实施例相对应的，在本发明实施例的另一面，还提供了一 种卷烟在线激光打孔参数优化装置，图2示出本发明实施例提供的卷 烟在线激光打孔参数优化装置的结构示意图，所述卷烟在线激光打孔 参数优化装置为与图1所对应实施例中所述卷烟在线激光打孔参数 优化方法对应的装置，即，通过虚拟装置的方式实现图1所对应实施 例中卷烟在线激光打孔参数优化方法，构成所述卷烟在线激光打孔参 数优化装置的各个虚拟模块可以由电子设备执行，例如网络设备、终 端设备、或服务器。具体来说，本发明实施例中的卷烟在线激光打孔 参数优化装置包括：
建模数据生成单元01，用于通过在线激光打孔实验获取同一规 格卷烟在各种打孔参数下的实验数据并生成建模数据；所述打孔参数 包括：打孔排数为2时的单排打孔数量和脉冲时间；所述实验数据包 括打孔后卷烟焦油含量、打孔前卷烟焦油含量和焦油值；所述焦油值 根据所述打孔后卷烟焦油含量和所述打孔前卷烟焦油含量计算生成；
数学模型构建单元02，用于根据所述建模数据建立用于表征焦 油值与单排打孔数和脉冲时间的函数关系的数学模型；
初步结果生成单元03，用于根据设定的目标焦油含量确定对应 的目标焦油值，并通过将所述目标焦油值代入所述数学模型求解，得 到单排打孔数量和脉冲时间的组合结果组；
最优结果确定单元04，用于根据感官质量评价试验，从所述组 合结果组中得确定最优结果。
需要说明的是，在本发明实施例中的卷烟在线激光打孔参数优化 装置的具体实现方式和技术效果可以参考图1所对应的卷烟在线激 光打孔参数优化方法，在此就不再赘述。
实施例四
与方法实施例相对应的，本发明实施例中，还提供了一种卷烟在 线激光打孔参数优化设备，该，如终端、服务器等。其中，服务器可 以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群 或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、 云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN、 以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。终端可以 是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机等，但并不局限于 此。
本申请实施例提供的卷烟在线激光打孔参数优化设备的硬件结 构框图的示例图如图3所示，可以包括：
处理器1，通信接口2，存储器3和通信总线4；
其中处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互 间的通信；
可选的，通信接口2可以为通信模块的接口，如GSM模块的接 口；
处理器1可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路 ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本 申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器3可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存 储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。
其中，处理器1具体用于执行存储器3中存储的计算机程序，以 执行如下步骤：
S01、通过在线激光打孔实验获取同一规格卷烟在各种打孔参数 下的实验数据并生成建模数据；所述打孔参数包括：打孔排数为2时 的单排打孔数量和脉冲时间；所述实验数据包括打孔后卷烟焦油含 量、打孔前卷烟焦油含量和焦油值；所述焦油值根据所述打孔后卷烟 焦油含量和所述打孔前卷烟焦油含量计算生成；
S02、根据所述建模数据建立用于表征焦油值与单排打孔数和脉 冲时间的函数关系的数学模型；
S03、根据设定的目标焦油含量确定对应的目标焦油值，并通过 将所述目标焦油值代入所述数学模型求解，得到单排打孔数量和脉冲 时间的组合结果组；
S04、根据感官质量评价试验，从所述组合结果组中确定最优结 果。
上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应 的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参 见本发明实施例所提供的卷烟在线激光打孔参数优化方法。
实施例五
本发明实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机 可读存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：
S01、通过在线激光打孔实验获取同一规格卷烟在各种打孔参数 下的实验数据并生成建模数据；所述打孔参数包括：打孔排数为2时 的单排打孔数量和脉冲时间；所述实验数据包括打孔后卷烟焦油含 量、打孔前卷烟焦油含量和焦油值；所述焦油值根据所述打孔后卷烟 焦油含量和所述打孔前卷烟焦油含量计算生成；
S02、根据所述建模数据建立用于表征焦油值与单排打孔数和脉 冲时间的函数关系的数学模型；
S03、根据设定的目标焦油含量确定对应的目标焦油值，并通过 将所述目标焦油值代入所述数学模型求解，得到单排打孔数量和脉冲 时间的组合结果组；
S04、根据感官质量评价试验，从所述组合结果组中确定最优结 果。
可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应 的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参 见本发明其他实施例所提供的方法。
上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应 的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参 见本发明实施例所提供的方法。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描 述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和 电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行， 取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每 个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不 应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、 装置和方法，可以通过其它的方式实现。另一点，所显示或讨论的相 互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单 元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分 开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以 位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的 需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理 单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单 元集成在一个单元中。
应当理解，本申请实施例中，从权、各个实施例、特征可以互相 组合结合，都能实现解决前述技术问题。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销 售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的 理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或 者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件 产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备 (可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施 例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动 硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM， Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现 或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来 说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的 精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被 限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新 颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种卷烟在线激光打孔参数优化方法，其特征在于，包括步骤：
S01、通过在线激光打孔实验获取同一规格卷烟在各种打孔参数下的实验数据并生成建模数据；所述打孔参数包括：打孔排数为2时的单排打孔数量和脉冲时间；所述实验数据包括打孔后卷烟焦油含量、打孔前卷烟焦油含量和焦油值；所述焦油值根据所述打孔后卷烟焦油含量和所述打孔前卷烟焦油含量计算生成；
S02、根据所述建模数据建立用于表征焦油值与单排打孔数和脉冲时间的函数关系的数学模型；
S03、根据设定的目标焦油含量确定对应的目标焦油值，并通过将所述目标焦油值代入所述数学模型求解，得到单排打孔数量和脉冲时间的组合结果组；
S04、根据感官质量评价试验，从所述组合结果组中确定最优结果。
2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，
所述步骤S01中焦油值按照式(I)计算：
Figure FDA0003506044650000011
式(I)中，xn和yn为对应的打孔后卷烟焦油含量和打孔前卷烟焦油含量；
所述步骤S02中数学模型为二元二次回归模型，包括公式(II)：
f(n，t)＝fa+fbn2+fcn+fdnt+fet+fmt2 (II)
式(II)中，fa、fb、fc、fd、fe和fm均为预设系数，n为单排打孔数量，t为脉冲时间。
3.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，步骤S01中设定在线激光打孔的初始位置为距离唇端13mm。
4.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述同一规格卷烟包括：接装纸材质和尺寸相同，卷烟纸材质和尺寸相同，滤棒的材质和尺寸相同，以及烟支克重相同。
5.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，步骤S01中实验数据的获取条件如下：
将同一规格卷烟样品均在温度为22±1℃、湿度为60±3％的环境中平衡48h；
采用转盘式吸烟机按GB/T 16450-2004进行抽吸；
按照GB/T 19609-2004对卷烟的焦油含量进行测定。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的优化方法，其特征在于，所述卷烟的规格为：烟支圆周为17.00±0.20mm，滤嘴长度为30mm，和烟支长度为67.0±0.4mm。
7.根据权利要求6所述的优化方法，其特征在于，步骤S01中，单排打孔数量的范围为7～20孔/排，脉冲时间的范围为40～130μs。
8.一种卷烟在线激光打孔参数优化装置，其特征在于，包括：
建模数据生成单元，用于通过在线激光打孔实验获取同一规格卷烟在各种打孔参数下的实验数据并生成建模数据；所述打孔参数包括：打孔排数为2时的单排打孔数量和脉冲时间；所述实验数据包括打孔后卷烟焦油含量、打孔前卷烟焦油含量和焦油值；所述焦油值根据所述打孔后卷烟焦油含量和所述打孔前卷烟焦油含量计算生成；
数学模型构建单元，用于根据所述建模数据建立用于表征焦油值与单排打孔数和脉冲时间的函数关系的数学模型；
初步结果生成单元，用于根据设定的目标焦油含量确定对应的目标焦油值，并通过将所述目标焦油值代入所述数学模型求解，得到单排打孔数量和脉冲时间的组合结果组；
最优结果确定单元，用于根据感官质量评价试验，从所述组合结果组中得确定最优结果。
9.一种卷烟在线激光打孔参数优化设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于调用并执行所述计算机程序，以实现如权利要求1至7中任一项所述卷烟在线激光打孔参数优化方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，包括软件程序，所述软件程序适于由处理器执行如权利要求1至7中任一项所述卷烟在线激光打孔参数优化方法的步骤。
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