CN115192452A - 一种中药生产制粒工艺及工艺策略计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及中药制药的技术领域，特别是涉及一种中药生产制粒工艺及工艺策略计算方法，其提高制粒效率，增加制粒成品率；制粒工艺中最佳策略为：M＝(S,A,Psa,R)；S:表示状态集，有s∈S，si表示第i步的状态；A:表示一组动作，有a∈A，ai表示第i步的动作；Psa:表示状态转移概率，Psa表示的是在当前s∈S状态下，经过a∈A作用后，会转移到的其他状态的概率分布情况；

Description

一种中药生产制粒工艺及工艺策略计算方法

技术领域

本发明涉及中药制药的技术领域，特别是涉及一种中药生产制粒工艺及工艺策略计算方法。

背景技术

一步制粒设备是一种集混合、制粒、干燥于一体的复合设备，其具有干燥速度快、省工、省时、减轻劳动强度、占地面积小、产量大的特点而被广泛应用于制药、化工、食品等生产领域。

而一步制粒的特征参数严重影响制粒的效率及成品率，制粒工艺最佳策略的测试和参数设定制定至关重要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种提高制粒效率，增加制粒成品率的一种中药生产制粒工艺及工艺策略计算方法。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，所述制粒工艺最佳策略为：M＝(S,A,Psa,R)

S:表示状态集，有s∈S，si表示第i步的状态；

A:表示一组动作，有a∈A，ai表示第i步的动作；

Psa:表示状态转移概率，Psa表示的是在当前s∈S状态下，经过a∈A作用后，会转移到的其他状态的概率分布情况；

R是回报函数，表示当前这个状态S下，采取一组动作策略A，能够变成新的状态；

其中A、Psa、R为3个主要信号。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，所述动态过程如下，状态经过动作变为了新的状态：状态经过动作变为了新的状态：S₀—a₀→S₁—a₁→S₂—a₂→S₃—a₃→…决策过程的模型，当前状态下的最佳动作组合，即最佳策略，策略记为π:S→A。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，一组动作的回报，往往具有延迟性，一组动作被执行后，往往会对之后很久的状态都有影响，单纯的回报函数R无法说明策略的好坏，

需要定义值函数来表明当前状态下策略π的长期影响，用Vπ(s)表示策略π下，状态s的值函数，

ri表示未来第i步的立即回报，

值函数：

在状态s的情况下，采用策略π，之后一段时间的所有的回报的加权期望值，γ是一个0-1的值，γ为0的话，只有当前的回报会被计算，γ为1的话，所有时间的回报同等看待。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，所述动作为有限个，动作的组合策略π也为有限个，计算所有的策略，其值函数的返回值函数结果最大的，即为最佳策略。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，所述状态由进风温度、物料温度、出风温度、进风风速、喷管压力、物料粒径和物料水分构成，总体我们称之为S：

状态S是变化的，从最开始的s1到最后的sn，S＝{s1,s2,s3,s4,s5……sn}，通过采集的历史数据可以得到这些状态s的集合；

动作由鼓风机功率、加热器功率和物料供液泵压力组成，它们都是可直接控制调控的参数，在医药指导文件GMP的允许范围内，功率的每一个值都是一个动作，所有这些动作组合成为我们的可选策略；

奖励R定义，粒径较上一个状态更接近标准粒径返回1，粒径远离标准粒径返回-1，粒径没有变化返回0；水分更接近标准水分返回1，水分远离标准水分返回-1，水分不变返回0。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，所述状态转移概率函数，P＝f(s,π)。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，在一个有中试车间的实验室，进行尽可能多的批次生产，收集足够多的生产数据，来训练奖励函数，就是在状态s1下，经过策略π1，变为各种状态的概率，这些状态是更接近标准还是远离，接近为1，远离-1，这些状态按照概率加权相加既是奖励函数。

再按照之前提到的值函数，把奖励函数R带上折扣附加γ，相加得期望，最大者，就是当前的最佳策略。

本发明的一种中药生产制粒工艺，制粒工艺包括步骤：

①、设备底部预先铺设底粉；

②、将物料浸膏进行筛选，挑选出颗粒度适合的物料浸膏；

③、将物料浸膏，由制粒设备顶部喷嘴喷入制粒设备中；

④、同时制粒设备底部有热风向上吹出，热风温度控制在60℃-65℃；

⑤、顶部喷嘴喷出的物料接触热风后，外皮融化变成带有粘性的颗粒；

⑥、粘性颗粒通过喷嘴气流与热风气流相冲向四周侧壁方向分散；

⑦、粘性颗粒落入底床后，在风机的鼓动下，与底粉结合形成多微孔的颗粒。

本发明的一种中药生产制粒工艺，所述制粒设备外壁设置有振荡器对设备本体进行撞击，防止发生颗粒粘壁

本发明的一种中药生产制粒工艺，所述一步制粒工艺设备上排风口设置有振动器，所述振动器上设置有粉尘布袋，所述隔尘布袋孔径为50μm～100μm。

与现有技术相比本发明的有益效果为：提高制粒效率，增加制粒成品率。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，所述制粒工艺最佳策略为：M＝(S,A,Psa,R)

S:表示状态集，有s∈S，si表示第i步的状态；

A:表示一组动作，有a∈A，ai表示第i步的动作；

Psa:表示状态转移概率，Psa表示的是在当前s∈S状态下，经过a∈A作用后，会转移到的其他状态的概率分布情况；

R:

R是回报函数，表示当前这个状态S下，采取一组动作策略A，能够变成新的状态；

其中A、Psa、R为3个主要信号，所述计算方法是制粒工艺中设备参数组合的设定算法。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，所述动态过程如下，状态经过动作变为了新的状态：S₀—a₀→S₁—a₁→S₂—a₂→S₃—a₃→…决策过程的模型，当前状态下的最佳动作组合，即最佳策略，策略记为π:S→A。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，一组动作的回报，具有延迟性，一组动作被执行后，会对之后很久的状态都有影响，单纯的回报函数R无法说明策略的好坏，需要定义值函数来表明当前状态下策略π的长期影响，用Vπ(s)表示策略π下，状态s的值函数。ri表示未来第i步的立即回报，值函数：

在状态s的情况下，采用策略π，之后一段时间的所有的回报的加权期望值，γ是一个0-1的值，γ为0的话，只有当前的回报会被计算，γ为1的话，所有时间的回报同等看待。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，所述动作为有限个，动作的组合策略π也为有限个，计算所有的策略，其值函数的返回值函数结果最大的，即为最佳策略。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，所述状态由进风温度、物料温度、出风温度、进风风速、喷管压力、物料粒径和物料水分构成，总体我们称之为S：

状态S是变化的，从最开始的s1到最后的sn，S＝{s1,s2,s3,s4,s5……sn}，通过采集的历史数据可以得到这些状态s的集合；

动作由鼓风机功率、加热器功率和物料供液泵压力组成，它们都是可直接控制调控的参数，在医药指导文件GMP的允许范围内，功率的每一个值都是一个动作，比如将功率调整至3kw，3.1kw，所有这些动作组合成为我们的可选策略；

奖励R定义，粒径较上一个状态更接近标准粒径返回1，粒径远离标准粒径返回-1，粒径没有变化返回0；水分更接近标准水分返回1，水分远离标准水分返回-1，水分不变返回0。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，所述状态转移概率函数，P＝f(s,π)。

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，在一个有中试车间的实验室，进行尽可能多的批次生产，收集足够多的生产数据，来训练奖励函数，就是在状态s1下，经过策略π1，变为各种状态的概率，这些状态是更接近标准还是远离，接近为1，远离-1，这些状态按照概率加权相加既是奖励函数。

再按照之前提到的值函数，把奖励函数R带上折扣附加γ，相加得期望，最大者，就是当前的最佳策略。

制粒特征参数：

特征名称	解释
		进风温度	由传感器检测进入罐内的热风的温度
物料温度	由传感器检测进入罐内的物料的温度
		出风温度	由传感器检测排出罐子的风的温度
进风风速	由传感器检测吹入罐内的热风的风速
		物料喷管压力	由传感器检测物料喷管内的压力
物料粒径	由PAT系统，近红外方式检测物料的颗粒粒径
		物料水分	由PAT系统，近红外方式检测物料的水分含量
鼓风机功率	控制鼓风机的功率，影响进风速度
		加热器功率	控制加热器的温度，影响进风温度
物料泵供液压力	液状物料泵的供液压力，影响物料喷管压力

制粒设备中的参数值影响制粒效果和成功率，制粒时应选用最佳制粒工艺最佳策略；提高制粒效率，增加制粒成品率。

本发明的一种中药生产制粒工艺，制粒工艺包括步骤：

①、设备底部预先铺设底粉；

②、将物料浸膏进行筛选，挑选出颗粒度适合的物料浸膏；

③、将物料浸膏，由制粒设备顶部喷嘴喷入制粒设备中；

④、同时制粒设备底部有热风向上吹出，热风温度控制在60℃-65℃；

⑤、顶部喷嘴喷出的物料接触热风后，外皮融化变成带有粘性的颗粒；

⑥、粘性颗粒通过喷嘴气流与热风气流相冲向四周侧壁方向分散；

⑦、粘性颗粒落入底床后，在风机的鼓动下，与底粉结合形成多微孔的颗粒；

本发明的一种中药生产制粒工艺，所述制粒设备外壁设置有振荡器对设备本体进行撞击，防止发生颗粒粘壁

本发明的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，所述一步制粒工艺设备上排风口设置有振动器，所述振动器上设置有粉尘布袋，所述隔尘布袋孔径为50μm～100μm。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种中药生产制粒工艺策略计算方法，其特征在于，制粒工艺中最佳策略为：M＝(S,A,Psa,R)；

S:表示状态集，有s∈S，si表示第i步的状态；

A:表示一组动作，有a∈A，ai表示第i步的动作；

Psa:表示状态转移概率，Psa表示的是在当前s∈S状态下，经过a∈A作用后，会转移到的其他状态的概率分布情况；

R是回报函数，表示当前这个状态S下，采取一组动作策略A，能够变成新的状态；

其中A、Psa、R为3个主要信号。

2.如权利要求1所述的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，其特征在于，所述动态过程如下，状态经过动作变为了新的状态：S₀—a₀→S₁—a₁→S₂—a₂→S₃—a₃→…决策过程的模型，当前状态下的最佳动作组合，即最佳策略，策略记为π:S→A。

3.如权利要求1所述的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，其特征在于，一组动作的回报，具有延迟性，一组动作被执行后，会对之后很久的状态都有影响，单纯的回报函数R无法说明策略的好坏，需要定义值函数来表明当前状态下策略π的长期影响，用Vπ(s)表示策略π下，状态s的值函数，ri表示未来第i步的立即回报，值函数：

在状态s的情况下，采用策略π，之后一段时间的所有的回报的加权期望值，γ是一个0-1的值，γ为0的话，只有当前的回报会被计算，γ为1的话，所有时间的回报同等看待。

4.如权利要求1所述的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，其特征在于，所述动作为有限个，动作的组合策略π也为有限个，计算所有的策略，其值函数的返回值函数结果最大的，即为最佳策略。

5.如权利要求1所述的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，其特征在于，所述状态由进风温度、物料温度、出风温度、进风风速、喷管压力、物料粒径和物料水分构成，总体我们称之为S：

状态S是变化的，从最开始的s1到最后的sn，S＝{s1,s2,s3,s4,s5……sn}，通过采集的历史数据可以得到这些状态s的集合；

动作由鼓风机功率、加热器功率和物料供液泵压力组成，它们都可直接控制调控的参数，在医药指导文件GMP的允许范围内，功率的每一个值都是一个动作，所有动作组合成为我们的可选策略；

奖励R定义，粒径较上一个状态更接近标准粒径返回1，粒径远离标准粒径返回-1，粒径没有变化返回0；水分更接近标准水分返回1，水分远离标准水分返回-1，水分不变返回0。

6.如权利要求1所述的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，其特征在于，所述状态转移概率函数，P＝f(s,π)。

7.如权利要求1所述的一种中药生产制粒工艺策略计算方法，其特征在于，在一个有中试车间的实验室，进行尽可能多的批次生产，收集足够多的生产数据，来训练奖励函数，就是在状态s1下，经过策略π1，变为各种状态的概率，这些状态是更接近标准还是远离，接近为1，远离-1，这些状态按照概率加权相加既是奖励函数。

按照之前提到的值函数，把奖励函数R带上折扣附加γ，相加得期望，最大者，就是当前的最佳策略。

8.一种中药生产制粒工艺，其特征在于，制粒工艺包括步骤：

①、设备底部预先铺设底粉；

②、将物料浸膏进行筛选，挑选出颗粒度适合的物料浸膏；

③、将物料浸膏，由制粒设备顶部喷嘴喷入制粒设备中；

④、同时制粒设备底部有热风向上吹出，热风温度控制在60℃-65℃；

⑤、顶部喷嘴喷出的物料接触热风后，外皮融化变成带有粘性的颗粒；

⑥、粘性颗粒通过喷嘴气流与热风气流相冲向四周侧壁方向分散；

⑦、粘性颗粒落入底床后，在风机的鼓动下，与底粉结合形成多微孔的颗粒。

9.如权利要求8所述的一种中药生产制粒工艺，其特征在于，所述制粒设备外壁设置有振荡器对设备本体进行撞击，防止发生颗粒粘壁。

10.如权利要求8所述的一种中药生产制粒工艺，其特征在于，所述一步制粒工艺设备上排风口设置有振动器，所述振动器上设置有粉尘布袋，所述隔尘布袋孔径为50μm～100μm。