CN116634866A - 监测烟草材料以检测遭受虫害的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种监测烟草材料以检测遭受虫害的方法，所述方法包括：‑在封闭空间中提供烟草材料；‑测量所述封闭空间中存在的空气中的化学信息素的浓度；‑将所述化学信息素的测得浓度与阈值进行比较；以及‑如果所述化学信息素的浓度高于所述阈值，则降低所述封闭空间的温度。
Description
本发明涉及监测烟草材料遭受虫害的方法和系统。待监测的烟草虫害优选地是由烟草甲虫引起的烟草虫害。
烟草甲通常被称为香烟甲虫、雪茄甲虫或烟草甲虫。如其通用名称所示，香烟甲虫是一种烟草害虫，无论烟草是在精制的香烟盒形式中还是储存在大桶和包中。甲虫也可能是油渣饼、油籽、谷物、干果、鼠尾草、面粉和一些动物产品的次要害虫。
烟草粉斑螟也会侵扰烟草材料。烟草粉斑螟是螟蛾科的烟草蛾。
这些害虫损害了烟草材料，严重损害了最终产品，例如气溶胶生成制品的质量。
在烟草行业，为了对烟草进行消毒以消除这些害虫，花费了相关资金。此外，需要不断监测烟草材料，并在虫害发生时控制住虫害。
在进入烟草行业生产线阶段，烟草叶的质量对最终产品的质量至关重要。如果烟草叶因虫害，即被烟草甲或烟草粉斑螟侵扰而遭受损害，则烟草叶不仅会因它们被此类甲虫吃咬而受到影响，而且还会因为它们被虫害的副产物所损害而受到影响。事实上，由于烟草甲虫的虫害，烟草叶也可能显示出存在细菌、微生物或真菌的迹象，这些迹象因烟草甲虫及其筑巢(包括卵和幼虫)的存在而在烟草材料中发生。在烟草甲虫的虫害的情况下，烟草叶的总体质量因此严重降低。此外，受虫害的烟草叶具有污染其它仍然具有良好质量的烟草叶的潜在风险。污染可能发生在烟草叶的储存期间、制造过程期间以及装运到零售的最终产品中，从而潜在地到达最终消费者，即每当受虫害的叶子与未受虫害的叶子之间接近时。
当虫害蔓延时，它会导致制造过程的明显中断，因为需要丢弃烟草库存，并且需要对装运载体、储存区域和生产线进行清洁和消毒。
目前，检测烟草材料中虫害的优选方式基于使用需要手动施加和每日检查的信息素罗网对甲虫进行物理捕获，然后基于在检测到虫害的情况下立即采取行动。这些措施不仅成本高昂，而且需要人对此类罗网进行处理和管理，而且还可能涉及人为错误。此外，当检测发生，发现充满甲虫的罗网时，通常为时过晚，因为虫害已经蔓延，从而污染了相对大量的烟草材料。广泛传播的虫害需要大规模施用杀虫剂，从而造成操作中断、成本高昂以及环境影响。
因此，期望提供一种更可靠的并且能够识别第一虫害点的检测方法。
还期望具有一种尽快检测来自烟草甲虫的虫害使得所储存的烟草和相关的成品在整体范围内不受甲虫自身或不受微生物和真菌的并行虫害的损害的方法。
根据一方面，本发明涉及一种监测烟草材料以检测遭受虫害的方法。优选地，所述方法包括：在封闭空间中提供烟草材料。优选地，所述方法还包括测量封闭空间中存在的空气中的化学信息素的浓度。优选地，所述方法包括将化学信息素的测得浓度与阈值进行比较。优选地，所述方法包括如果化学信息素的浓度高于阈值，则降低封闭空间的温度。
本方法旨在尽快检测来自烟草害虫，例如烟草甲的可能虫害。为此目的，在烟草材料所在的封闭空间的空气中测量由害虫产生的特定化学信息素的浓度。化学信息素可以是例如由害虫，例如由烟草甲虫产生的信息素。然后将化学信息素的测得浓度与阈值进行比较。此比较可用于确定是否存在烟草害虫的虫害。如果怀疑存在此类虫害(即，如果化学信息素的浓度高于阈值)，则降低烟草材料所在的封闭空间的温度。由于害虫在早期阶段散发化学信息素的事实，可以在其开始时检测到虫害，使得烟草材料可能仅部分地或轻微地受损。
已对烟草仓库中作为幼虫和成虫的香烟甲虫的生存情况进行了研究，以确定根除的临界温度条件。从这些测量值来看，为了消灭害虫的幼虫和成虫，封闭空间以及因此烟草材料优选地暴露于低于6摄氏度的温度。优选地，使封闭空间达到等于或低于6摄氏度的温度。更优选地，降低封闭空间的温度，并持续至少7周。更优选地，封闭空间在等于或低于6摄氏度的温度下维持等于至少7周的时间间隔。更优选地，封闭空间暴露于低于2摄氏度的温度。优选地，使封闭空间达到等于或低于2摄氏度的温度。更优选地，降低封闭空间的温度，并持续至少8周。更优选地，封闭空间在等于或低于2摄氏度的温度下维持等于至少8周的时间间隔。
可以连续地执行对化学信息素浓度的测量，即，一旦一次测量完成，就进行下一次测量。替代地，以给定频率进行对浓度的测量。例如，可以给定时间间隔进行测量。可以例如根据封闭空间中存在的烟草材料的量或封闭空间的大小来调整进行测量的频率。其他因素可以影响进行测量的频率，例如，在存在担忧时比在如果已发现浓度高于阈值一次存在虫害时测量得更频繁。测量也可以在预定义时间点进行，例如每周一次，或在某一动作之前，例如在打开封闭空间和取出其中的烟草材料之前。
优选地，如果烟草材料被放置在封闭空间中且此封闭空间是烟草包，则每天测量一次化学信息素的浓度。优选地，如果烟草材料被放置在封闭空间中且此封闭空间是仓库，则连续地进行化学信息素浓度的测量(一旦一次测量完成，就进行下一次测量)。优选地，如果烟草材料被放置在封闭空间中且此封闭空间是容器(例如装运容器)，则每天测量一次化学信息素的浓度。优选地，在最终目的地之前进行另一次测量。“每天一次”可以意指连续进行90分钟的测量。
为了测量化学信息素的浓度，使烟草材料位于封闭空间中。烟草材料(例如，呈叶和茎的形式)从农民处装运到初级生产单元。因此，在这种情况下，封闭空间可以是将烟草叶运输到初级生产单元的运输载体，例如轨道、厢式货车、货车、集装箱、火车车箱或其他。当装运时，可以首先将烟草叶装箱，从而形成烟草包。封闭空间可以是烟草包。当这些叶到达初级生产单元时，封闭空间可以是初级生产线中的生产区域(例如固化站)，或该生产区域的一部分。封闭空间可以是储存烟草的仓库或储存建筑物，或者仓库或储存建筑物的一部分。在初级之后，烟草叶可以再次例如借助于如上文定义的运输载体运输到对烟草叶进行进一步加工的地方。烟草材料结束其加工，成为例如最终产品，例如气溶胶生成制品。可以对气溶胶生成制品进行打包。在这种情况下，封闭空间可以是含有气溶胶生成制品的包装。
在封闭空间中，存在空气。在存在虫害的情况下，侵扰烟草材料的昆虫产生可以散布在空气中的化学信息素。然后，特定于化学信息素的气体传感器能够检测此类化学信息素，并且如果置于与封闭空间中存在的空气接触，则测量其浓度。气体传感器可以位于封闭空间内部，或者它可以位于封闭空间外部。如果气体传感器位于封闭空间外部，则可能存在空气回路(例如空气通道)以将空气从封闭空间供应到传感器。
本发明中使用的气体传感器例如在US 2019/0234895中详细描述。
气体传感器适于发出表示封闭空间内部的空气中存在的化学信息素的浓度的信号。所述信号可包括关于封闭空间中存在的空气中的化学信息素的浓度的信息。此信号可被发送至控制单元。控制单元可以是气体传感器本身的一部分，或者它可以与气体传感器分离。如果控制单元与气体传感器分离，则优选地以本领域已知的合适方式将含有化学信息素的浓度的信息的信号发送至控制单元。例如，该信号可以无线方式发送。气体传感器与控制单元之间的通信可以根据以下协议中的一个或多个：蓝牙、BLE、Wi-Fi、3G、4G、5G、LTE等。控制单元可以是处理器，例如计算机的一部分。例如，控制单元可以是移动电话、平板电脑或其它装置的一部分。优选地，控制单元是生产线中已经存在的设备的一部分。
在测量之后，将化学信息素的浓度的测得值与预设阈值进行比较。阈值取决于所关注的化学信息素的类型。阈值可取决于存在烟草材料的封闭空间的类型。例如，在较大的封闭空间中，阈值可以比在较小的封闭空间中的阈值高。如果需要，也可以例如通过用户界面改变阈值。
用户界面可以集成到气体传感器，或者它可以位于控制单元处。用户界面可以远离气体传感器和控制单元。优选地，用户界面连接到气体传感器或控制单元，并且适于从气体传感器或控制单元接收信号。用户界面可包括专用屏幕，例如TFT LCD屏幕、IPS LCD屏幕、电容式触摸屏LCD、LED屏幕、OLED屏幕、AMOLED屏幕等。
用户界面还可以显示化学信息素的浓度的测量结果。用户界面可以显示测得浓度与阈值之间的比较结果。
阈值优选地设定成等于包括在百万分之5(ppm)与百万分之150之间，更优选地在百万分之5与百万分之50之间的值。优选地，气体传感器在存在浓度约为或高于阈值的靶向化学信息素的情况下的响应具有低于一秒的响应时间。此响应时间基本上意指实时检测。在另一实施例中，气体传感器仅测量化学信息素的存在或不存在。一旦气体传感器测量到化学信息素的存在，就超过阈值。
优选地，气体传感器可检测多于一种化学信息素。气体传感器可以同时感测多于一种化学信息素，或者仅感测来自化学信息素列表中的一种化学信息素。在此第二情况下，接着例如通过用户界面从待检测的可能化学信息素列表中选择所关注的化学信息素(也称为化学信息素“目标”)。
气体传感器可包括数据库，在该数据库中，存在化学信息素列表并且每个化学信息素与阈值相关联。阈值可以取决于封闭空间，因此对于化学信息素列表中的每种化学信息素，存在阈值列表。
由气体传感器测量的化学信息素的浓度与阈值之间的比较可以在屏幕上，例如在用户界面中可视化。它可以表格或图表可视化。及时进行的各种测量的结果可以存储在存储器中。存储器可以位于气体传感器中。存储器可以是控制单元的一部分。如果控制单元是气体传感器的一部分，则可在气体传感器中进行由气体传感器测量的化学信息素的浓度与阈值之间的比较，或者如果控制单元不是气体传感器的一部分，则可远程地在控制单元中执行所述比较。比较的结果也可以广播到外部装置，例如其它计算机、管理单元、智能手机、报警单元或其它装置。由气体传感器测量的化学信息素的浓度与阈值之间的比较的结果可以使用可听词语，例如通过扬声器传送。
优选地，如果封闭空间中存在的空气中的化学信息素的浓度高于阈值，则向管理单元发送信号。管理单元可以接收所有比较的结果，无论结果如何，或者仅接收正比较的结果，其中目标化学信息素的浓度高于阈值。
管理单元是适于与气体传感器或控制单元通信的服务器。管理单元优选地适于由于虫害的存在(即，由于浓度高于阈值)而触发程序。程序是例如冷却封闭空间。管理单元可以包括在用户的处理器、外部服务器、移动电话或计算机中。例如，管理单元可以集成在过程控制系统中。
报警单元是适于以任何形式发送报警的单元。
如果化学信息素的浓度高于阈值，则将冷却烟草存在的封闭空间。冷却可以自动进行，即在管理单元接收到化学信息素的浓度与阈值之间的比较的正结果，即测得浓度高于阈值时，管理单元开始冷却程序。冷却可以手动进行。在此情况下，操作员可例如由于报警单元发出的报警信号或者由气体传感器或控制单元发送至管理单元或移动电话的消息或者电子邮件或其它而认识到化学信息素的浓度高于阈值。一旦操作员意识到，他就可以开始冷却封闭空间。
冷却封闭空间的方式或装置可取决于容纳烟草材料的封闭空间本身的类型。特别地，降低封闭空间的温度的装置的类型可以取决于此类封闭空间的大小。
例如，如果烟草材料位于容器内部，则容器可以是制冷容器。通常，这些容器包括制冷系统所位于的基部。如果例如经来自控制单元的命令请求，制冷系统适于达到所需的低温。
替代地，可以重新确定位于容器内部的烟草材料的路线并将其带到可能具有所需的低温的环境。举例来说，在虫害期间，含有受虫害的烟草材料的船只沿着其航线穿越北极天气状况时可以在这些天气状况中停航。同样，如果发生虫害，穿越阿尔卑斯山的卡车可以在寒冷的高山天气状况中停车。
如果封闭空间是仓库或生产设施或生产线，则仓库或生产设施或生产线的加热、通风和空调(HVAC)系统通常能够降低某些指定区域的温度。优选地，这些指定区域是可密封的。这样，指定区域可以被更高效地冷却，并且可以在消毒时进行密封。
如果封闭空间是烟草包，则可以将它们放入工业冰箱中。这些冰箱可以非常精确地保持低温。
优选地，化学信息素为信息素。优选地，遭受虫害为来自烟草甲的虫害。优选地，化学信息素为以下中的一种：(2S,3R,1'S)-2,3-二氢-3,5-二甲基-2-乙基-6(1-甲基-2-氧代丁基)-4H-吡喃-4-酮；(2S,3R,1'R)-2,3-二氢-3,5-二甲基-2-乙基-6(1-甲基-2-氧代丁基)-4H-吡喃-4-酮；(2S,3R)-2,3-二氢-3,5-二甲基-2-乙基-6-(1-甲基-2-氧代丁基)-4H-吡喃-4-酮；(4S,6S,7S)-4,6-二甲基-7-羟基壬-3-酮；(2S,3S)-2,6-二乙基-3,5-二甲基-3,4-二氢-2H-吡喃。优选地，化学信息素为由烟草甲虫产生的信息素。气体传感器优选地测量α-serricorone的浓度，其化学式为(2S,3R,1′S)-2,3-二氢-3,5-二甲基-2-乙基-6(1-甲基-2-氧代丁基)-4H-吡喃-4-酮。气体传感器优选地测量β-serricorone的浓度，其化学式为(2S,3R,1′R)-2,3-二氢-3,5-二甲基-2-乙基-6(1-甲基-2-氧代丁基)-4H-吡喃-4-酮。气体传感器优选地测量4S6S7S-羟基二甲基壬酮的浓度，其化学式为(4S,6S,7S)-7-羟基-4,6-二甲基壬-3-酮。气体传感器优选地测量无水羟基二甲基壬酮的浓度，其化学式为(2S,3S)-2,6-二乙基-3,5-二甲基-3,4-二氢-2H-吡喃。气体传感器优选地测量2S3R-serricorone的浓度，其化学式为(2S,3R)-2,3-二氢-3,5-二甲基-2-乙基-6-(1-甲基-2-氧代丁基)-4H-吡喃-4-酮。可以测量上述信息素中的仅一种的浓度。可以测量上述信息素中的两种的浓度。可以测量上述信息素中的三种的浓度。可以测量上述信息素中的四种的浓度。可以测量上述信息素的全部的浓度。优选地，上述信息素中的每一种具有其特定阈值。因此，将信息素的每个测得浓度与可能不同的阈值进行比较，所述可能不同的阈值取决于信息素。测量多于一种信息素的浓度允许以比测量单种信息素的情况更准确地确定是否存在虫害。此外，测量多于一种信息素的浓度可以允许比测量单种信息素的情况更早地确定虫害的存在。上文提及的信息素全部由烟草甲散发。
优选地，该方法包括：如果所述化学信息素的浓度高于所述阈值，则发送报警信号。如果测量步骤中测量的化学信息素的浓度高于阈值，则可能正在发生烟草害虫的虫害。为了将虫害的影响和对烟草材料的损害降到最低，发出报警信号。报警信号可以由报警单元发出。如果化学信息素的浓度超过阈值至少N次，其中N是>1的整数，则可以发出报警。还可以考虑两个阈值，第一阈值T1和第二阈值T2，其中第二阈值高于第一阈值(T2>T1)。如果化学信息素的浓度高于第一阈值但低于第二阈值，则在发出报警信号之前需要进行至少N(其中N>1)次测量(其中浓度>T1)。另一方面，如果化学信息素的浓度也高于第一阈值和第二阈值，则只要在单次测量中浓度>T2就足以发出报警信号。报警单元可以是控制单元或管理单元的一部分。
优选地，发送报警信号包括发出可听信号。优选地，发送报警信号包括发出视觉信号。优选地，发送报警信号包括将数字文本消息发送至操作员或管理单元。优选地，发送报警信号包括将关于测得浓度的数据或测得浓度与阈值之间的比较的数据发送至操作员或管理单元。优选地，发送报警信号包括发出视觉信号和可听信号。优选地，发送报警信号包括将数字文本消息发送至操作员或管理单元，以及将关于测得浓度的数据或关于测得浓度与阈值之间的比较的数据发送至操作员或管理单元。优选地，发送报警信号包括发出可听信号；发出视觉信号；将数字文本消息发送至操作员或管理单元；以及将关于测得浓度的数据或关于测得浓度与阈值之间的比较的数据发送至操作员或管理单元。发送数字文本消息可包括经由诸如Messenger或WhatsApp的任何已知应用程序发送电子邮件或SMS或文本消息。如果目标化学信息素的测得浓度高于阈值，则可能存在虫害。为了将虫害造成的损害降到最低，应尽快采取行动，即例如尽快冷却烟草材料。为此，优选地发出报警信号，使得警告周围人员可以在封闭空间中进行冷却，或通知技术人员需要执行冷却，因为虫害可能正在发生。
优选地，所述方法包括：将标识符与封闭空间中存在的烟草材料相关联。优选地，所述方法包括如果化学信息素的测得浓度高于阈值，则创建数据集，所述数据集包括所述标识符和表示所述浓度的值或表示与所述阈值的比较的值。优选地，所述方法包括将数据集发送至管理单元。优选地，标识符是唯一的产品标识符。标识符识别烟草材料的给定量或数量。例如，标识符可以与给定烟草包相关联以识别放置在包中的烟草的数量。标识符对于烟草材料的该特定量或数量是唯一的，例如标识符对于用其标记的特定烟草包是唯一的。制造物品上的唯一标记可以用来追踪物品。例如，顾客订单可以链接到包含预订产品的一个或若干特定装运箱的一个或若干标识标签。在此背景下，“产品”指从叶到气溶胶生成制品的含有或包含烟草材料的物品或其他制品。这允许顾客、制造商和任何中间商不断地追踪所需产品的位置。这可以使用用于扫描标识符并与验证中心通信的扫描器实现。替代地，标识符可以由人阅读，人们然后手动地与验证中心通信。例如，人员可以使用扫描器阅读装运箱上的标识符(或者如上文论述的，标识符可以由人阅读)。标识符的细节可以发送到验证中心。验证中心然后可以查询或以其它方式处理标识符的细节，确定装运箱的产品细节，并将这些细节发送到扫描器。标识符还可以用于追踪物品。例如，如果制造商需要从选定数目的装运箱召回产品，则可以使用其标识符追踪那些装运箱。如果与标识符相关联的烟草材料可能受虫害，即，化学信息素的浓度高于此类烟草材料所在的封闭空间中存在的空气中的阈值，则检索受虫害的烟草材料的标识符。对于此标识符，添加表示烟草材料中可能存在虫害的事实的另一数据，例如关于化学信息素的浓度值或比较结果的数据，例如“HIGH(高)”或一个位，该位等于指示化学信息素的测得浓度已超过阈值的选定值。该标识符和该额外数据形成数据集，所述数据集被发送到管理单元。此数据集可用于开始沿着供应链追踪受虫害的烟草材料。这样，由于标识符的存在，可以追踪已接触受虫害的烟草材料的任何东西。此外，由于可能的虫害的“警告”(额外数据)，可以将识别的烟草材料标记为受虫害。一直沿着供应链追踪受虫害的烟草材料意味着也可以识别所有设备、区域、建筑物、空间、载体和其他，以及已接触或紧邻受虫害的烟草材料的其他烟草材料。可以进行合适的动作，以便将虫害的传播降到最低。
优选地，创建数据集包括：创建包括已进行比较的时间的信息的数据集。优选地，创建数据集包括：创建包括封闭空间的地理位置的信息的数据集。数据集可以包括在被发送到管理单元之前的附加信息。有用的信息可以是例如已发现虫害的时间(例如，测得浓度第一次超过阈值的时间)或受虫害的烟草材料所在的地理位置。该信息可自动处理，或者由操作员在它们到达管理单元时处理。
优选地，在封闭空间中提供烟草材料包括：在包中提供烟草材料。优选地，在封闭空间中提供烟草材料包括：在仓库中提供烟草材料。优选地，在封闭空间中提供烟草材料包括：在运输载体中提供烟草材料。优选地，在封闭空间中提供烟草材料包括：在制造区域中提供烟草材料。运输载体可以是以下中的任一种：集装箱、卡车、厢式货车、货船、货车、火车车箱或其他。烟草材料可以首先包装成包，然后装入运输载体中。制造区域是制造厂或工厂的任何部分。它可以是由墙壁或其它分隔件明确界定的部分，或由机器或其制造的产品确定的开放空间。仓库是用于储存烟草材料或运输载体或烟草包的任何建筑物。适于测量位于封闭空间内部的空气中的化学信息素的浓度的气体传感器可以在多于一个封闭空间中测量此浓度。例如，气体传感器可以位于一些烟草包中。此外，烟草传感器可以位于运输载体中。因此，可以测量一些包内部存在的空气中和运输载体内部存在的空气中的化学信息素的浓度。
优选地，所述方法包括：向封闭空间提供发射器。优选地，该方法包括：如果化学信息素的测得浓度高于阈值，则发出信号。优选地，所述方法包括：在封闭空间外部提供接收器，所述接收器适于接收由发射器发送的信号。优选地，所述方法包括：当接收到信号时，将包识别为受虫害。
当检测到虫害时，发出信号。此信号被发送至操作员或管理单元。例如，可以由控制单元发送信号。信号可含有关于化学信息素的测得浓度或仅关于化学信息素的测得浓度高于阈值的事实的信息。此信号由接收器接收，所述接收器可以例如连接到管理单元。一旦接收到正在发生虫害的信号，封闭空间就被分类为“受虫害”，并且进行冷却。管理单元可以进一步沿着供应链追踪受虫害的烟草材料的路径，使得可冷却、消毒或隔离接触或紧邻受虫害的烟草材料的烟草材料、设备和位置。可触发报警信号，以便警告操作员正在发生虫害。
优选地，所述方法包括：向封闭空间提供具有第一状态和第二状态的视觉指示器。优选地，所述方法包括：在视觉指示器中显示第一状态。优选地，所述方法包括：如果化学信息素的测得浓度高于阈值，则将显示的状态从第一状态切换到第二状态。这样，很容易识别受虫害的封闭空间。
优选地，所述方法包括：测量通过微生物活动产生的至少一种挥发性物质的浓度。优选地，检测通过微生物活动产生的挥发性物质。在烟草材料中，可形成霉菌、细菌、真菌、幼虫或其它微生物。这些微生物的存在可能是由于烟草甲虫的虫害造成的。这些微生物可能使例如烟草材料的质量恶化，从而损害用户在使用含有此烟草材料的成品时的感官体验。当烟草材料中存在微生物时，一些挥发性物质产生并散布在烟草材料周围的空间中。挥发性物质从烟草材料流出，并且散布在储存烟草材料的封闭空间中。因此，同一气体传感器可以测量化学信息素和挥发性物质的浓度，或者可以存在两个不同的气体传感器，一个可以测量化学信息素，另一个可以测量挥发性物质。
优选地，所述方法包括测量由一些真菌比如例如阿姆斯特丹曲霉、黄曲霉、黄色镰刀菌、圆弧青霉产生的挥发性物质的浓度的步骤。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量1-辛烯-3-醇的浓度。1-辛烯-3-醇为在亚油酸的氧化分解期间形成的蘑菇醇。1-辛烯-3-醇的检测允许获得气溶胶生成制品的质量的指示。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量和检测1,3-辛二烯的浓度。1,3-辛二烯的存在与发酵过程有关。1,3-辛二烯的检测允许获得气溶胶生成制品的质量的指示。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量2-乙基己酸甲酯的浓度。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量2-甲基呋喃的浓度。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量3-甲基呋喃的浓度。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量3-甲基-1-丁醇的浓度。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量2-甲基-1-丁醇的浓度。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量2-庚烯的浓度。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量二甲硫醚的浓度。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量4-庚酮的浓度。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量(5H)-呋喃酮的浓度。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量3-庚醇的浓度。
优选地，测量由微生物活动产生的挥发性物质的浓度的步骤包括测量甲氧基苯的浓度。
测量化学信息素的浓度并且同时测量通过微生物活动产生的挥发性物质的浓度提供了关于是否正在发生虫害的更准确的指示，因为烟草甲虫的虫害通常伴有微生物活动。
优选地，所述方法提供了检测多于一种挥发性物质。以此方式，可以获得烟草材料的质量以及是否存在虫害的更好指示。它还可以指示烟草材料已经遭受的损坏的程度。
优选地，如果化学信息素的测得浓度高于阈值，则所述方法包括：警告操作员或管理单元。优选地，如果化学信息素的测得浓度高于阈值，则所述方法包括：隔离受虫害的设备、运输载体、储存单元或烟草材料。优选地，如果化学信息素的测得浓度高于阈值，则所述方法包括：由视觉指示将封闭空间标记为受虫害。受虫害的设备是接触受虫害的烟草材料(该烟草材料位于其空气中的化学信息素的测得浓度高于阈值的封闭空间中)的那些设备或烟草材料。例如，可以通过沿着供应链追踪受虫害的烟草材料的移动，来识别受虫害的设备、载体、储存单元、烟草材料和其他设备。为了容易地识别受虫害的封闭空间，使用视觉指示器，例如红光灯或闪烁灯。“隔离”设备、载体、储存单元或烟草材料表示通过将设备、载体、储存单元或烟草材料放在不同的位置而使它们远离其他元件，从而避免与另外的烟草材料的接触。
优选地，所述方法包括：沿着供给线追踪封闭空间中的烟草材料。优选地，所述方法包括：如果封闭环境中存在的空气中的化学信息素的测得浓度高于阈值，则：沿着供给线识别已接触或接近其化学信息素的浓度高于阈值的烟草材料的位置、设备、储存单元、其它烟草材料、运输载体。优选地，所述方法包括：如果封闭环境中存在的空气中的化学信息素的测得浓度高于阈值，则：对所识别的位置、设备、运输载体、储存单元或其它烟草材料进行消毒或降低温度或隔离。一旦发现虫害，优选地沿着供给线追踪烟草材料的移动。这样，所有接触过受虫害的烟草材料或与其紧邻的事物也可以被消毒。此外，最小化虫害的进一步蔓延。
根据另一方面，本发明涉及一种检测烟草材料中存在虫害的系统，所述系统包括：适于容纳烟草材料的封闭空间。优选地，所述系统还包括气体传感器，所述气体传感器适于测量封闭空间中存在的空气中的化学信息素的浓度，并且适于发出表示测得浓度的信号。优选地，所述系统包括冷却单元，所述冷却单元适于降低封闭空间中的温度。优选地，所述系统包括连接到所述气体传感器和所述冷却单元的控制单元，所述控制单元适于从所述气体传感器接收信号，将所述信号与阈值进行比较，并且在所述信号高于所述阈值时命令所述冷却单元冷却所述封闭空间。
此方面的优点已经参考方法进行了论述，并且在此不再赘述。
优选地，所述系统包括第二气体传感器，所述第二气体传感器适于测量封闭空间中存在的空气中的挥发性物质的浓度。优选地，第二气体传感器是电子鼻。优选地，第二气体传感器是由Smel ldect(https://smel ldect.de/)研制的电子鼻。在KARLSRUHER INSTFüRTECHNOLOGIE的DE102014002077中，详细描述了此传感器。
优选地，第二气体传感器包括具有基于二氧化锡的纳米纤维的传感器、气味简档和控制单元。
优选地，所述系统包括空气导管以引导封闭空间中存在的空气朝向气体传感器。气体传感器可以在封闭空间的内部或外部。在任何情况下，通道优选地将空气从封闭空间引导到传感器。
优选地，所述系统包括适于在所述信号高于阈值的情况下发出报警信号的报警器。报警信号可以是通过通信装置发出的声信号、视觉信号或电子信号。例如，报警信号作为电子文本消息发送。
优选地，所述系统包括无线发射器，所述无线发射器适于将表示浓度或比较的数据发送到管理单元。
如本文所示，“激素”指在多细胞生物体中由腺体在生物体中产生的调节物质。许多动物都会产生激素。激素由循环系统运输到远处目标器官。激素可以具有各种各样的化学结构，主要属于三类：类花生酸类物质、类固醇和氨基酸/蛋白质衍生物。激素分泌可能发生在不同的组织中并且分泌的激素可能以许多不同的方式在体内运输。
“信息素”是由生物体分泌或排出并触发社交响应的化合物。信息素是在分泌生物体体外能够像激素一样作用以影响接收生物体的行为的化合物。接收生物体可以是与分泌生物体相同物种的生物体。
术语“烟草材料”是指烟草植物的任何部分或不同烟草植物的混合物，并包括但不限于烟草散叶、烟草绿散叶、烟草梗、在烟草加工过程中产生的烟草尘和烟草叶初生片烟条，以及它们的组合。烟草材料可具有经加工的烟草部分或块的形式、呈基本上天然的片烟或梗形式的熟化和陈化的烟草、烟草提取物或前述的混合物，例如，将提取的烟草浆与造粒的熟化和陈化天然烟草片烟组合的混合物。烟草材料可呈固体形式、呈液体形式、呈半固体形式等。优选地，术语“烟草材料”包括烟草属的任何成员的任何部分和任何相关副产品，例如叶或梗。用于本发明的烟草材料优选来自物种Nicotiana tabacum。可以处理任何类型、风格或品种的烟草。可以使用的烟草的实例包括但不限于弗吉尼亚烟草、白肋烟和东方烟草，以及任何这些类型的共混物。优选地，烟草材料包含Kasturi烟草。待处理的烟草材料可包含熟化后的烟草或由熟化后的烟草组成。
烟草材料可以是松散的或已经包含在成品中，例如包含在气溶胶生成制品中。
烟草材料的“包”是捆绑的烟草材料的包装，通常但不一定包裹或封闭在盒子中。
在下文中，术语“上游”或“下游”是指烟草材料或包含烟草材料的包的运动或运输方向。
如本文中所使用，术语“水平”和“竖直”具有其标准含义。
“化学信息素”是由生物体释放的影响其他个体的行为的化学物质或混合物。化学信息素交流可分为两大类：相同物种的个体之间的交流(种内)或不同物种之间的交流(种间)。其涵盖信息素、利己素、利他素、引诱剂和驱避剂。许多昆虫，包括寄生性昆虫，都使用化学信息素。信息素是种内信号，有助于寻找配偶、食物和栖息地资源、警告敌人以及避免竞争。称为利己素和利他素的种间信号具有相似的功能。
如本文中所使用，“唯一的产品标识符”表示唯一地标识产品的标识符。每个产品被赋予不同的唯一的产品标识符。唯一的产品标识符通常是数字或字母数字序列或值。
本发明在权利要求书中限定。然而，下文提供了非限制性实例的非详尽列表。这些实例的特征中的任一个或多个特征可与本文中所描述的另一实例、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。
实例Ex1：一种监测烟草材料以检测遭受虫害的方法，所述方法包括：
-在封闭空间中提供烟草材料；
-测量所述封闭空间中存在的空气中的化学信息素的浓度；
-将信息素的测得浓度与阈值进行比较；
-如果所述信息素的浓度高于所述阈值，则降低所述封闭空间的温度。
实例Ex2：根据Ex1的方法，其中所述阈值等于百万分之5与百万分之150之间。
实例Ex3：根据Ex1或Ex2的方法，其中降低所述温度的步骤包括将所述封闭空间的温度降低到6摄氏度以下。
实例Ex4：根据Ex3的方法，其中降低所述温度的步骤包括将所述封闭空间的温度降低到2摄氏度以下。
实例Ex5：根据Ex3或Ex4的方法，其中降低所述温度的步骤包括降低所述封闭空间的温度，并持续至少7周。
实例Ex6：根据Ex1–Ex5中的一项或多项的方法，其中所述化学信息素为以下中的一种或多种：
-(2S,3R,1'S)-2,3-二氢-3,5-二甲基-2-乙基-6(1-甲基-2-氧代丁基)-4H-吡喃-4-酮；
-(2S,3R,1'R)-2,3-二氢-3,5-二甲基-2-乙基-6(1-甲基-2-氧代丁基)-4H-吡喃-4-酮；
-(2S,3R)-2,3-二氢-3,5-二甲基-2-乙基-6-(1-甲基-2-氧代丁基)-4H-吡喃-4-酮；
-(4S,6S,7S)-4,6-二甲基-7-羟基壬-3-酮；
-(2S,3S)-2,6-二乙基-3,5-二甲基-3,4-二氢-2H-吡喃。
实例Ex7：根据Ex1–Ex6中的一项或多项的方法，包括：
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则发送报警信号。
实例Ex8：根据Ex1–Ex7中的一项或多项的方法，其中发送报警信号包括以下中的一者：
-发出可听信号；
-发出视觉信号；
-向操作员或管理单元发送数字文本消息；
-将关于所述化学信息素的测得浓度的数据或关于测得浓度与所述阈值之间的比较的数据发送至操作员或远程服务器或管理单元。
实例Ex9：根据Ex1–Ex8中的一项或多项的方法，包括：
-将标识符与所述封闭空间中存在的烟草材料相关联；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则创建数据集，所述数据集包括所述标识符和表示所述测得浓度的值或表示所述测得浓度与所述阈值之间的比较的值；
-将所述数据集发送至控制单元。
实例Ex10：根据Ex9的方法，其中创建数据集包括：
-创建包括已进行比较的时间的信息的数据集。
实例Ex11：根据Ex9或Ex10的方法，其中创建数据集包括：
-创建包括所述封闭空间的地理位置的信息的数据集。
实例Ex12：根据Ex1–Ex11中的一项或多项的方法，其中在封闭空间中提供烟草材料包括以下中的一项或多项：
-在包中提供所述烟草材料；
-在仓库中提供所述烟草材料；
-在运输载体中提供所述烟草材料；
-在制造区域中提供所述烟草材料。
实例Ex13：根据Ex1–Ex12中的一项或多项的方法，包括：
-为所述封闭空间提供发射器；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则发出信号；
-在所述封闭空间外部提供接收器，所述接收器适于接收由所述发射器发送的信号；
-如果接收到所述信号，将所述封闭空间识别为受虫害。
实例Ex14：根据Ex13的方法，包括：
-在包中提供所述烟草材料；
-为所述包提供发射器；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则发出信号；
-在所述包外部提供接收器，所述接收器适于接收由所述发射器发送的信号；
-如果接收到所述信号，则将所述包识别为受虫害。
实例Ex15：根据Ex13的方法，包括：
-在运输载体中提供所述烟草材料；
-为所述运输载体提供发射器；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则发出信号；
-在所述运输载体外部提供接收器，所述接收器适于接收由所述发射器发送的信号；
-如果接收到所述信号，则将所述运输载体识别为受虫害。
实例Ex16：根据Ex13的方法，包括：
-在仓库中提供所述烟草材料；
-为所述仓库提供发射器；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则发出信号；
-在所述仓库外部提供接收器，所述接收器适于接收由所述发射器发送的信号；
-如果接收到所述信号，则将所述仓库识别为受虫害。
实例Ex17：根据Ex13的方法，包括：
-在制造区域中提供所述烟草材料；
-为所述制造区域提供发射器；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则发出信号；
-在所述制造区域外部提供接收器，所述接收器适于接收由所述发射器发送的信号；
-如果接收到所述信号，则将所述制造区域识别为受虫害。
实例Ex18：根据Ex1–Ex17中的一项或多项的方法，包括：
-为所述封闭空间提供具有第一状态和第二状态的视觉指示器；
-在所述视觉指示器中显示所述第一状态；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则将所显示的状态从所述第一状态切换到所述第二状态。
实例Ex19：根据Ex18的方法，包括：
-在包中提供所述烟草材料；
-为所述包提供具有第一状态和第二状态的视觉指示器；
-在所述视觉指示器中显示所述第一状态；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则将所显示的状态从所述第一状态切换到所述第二状态。
实例Ex20：根据Ex18的方法，包括：
-在运输载体中提供所述烟草材料；
-为所述运输载体提供具有第一状态和第二状态的视觉指示器；
-在所述视觉指示器中显示所述第一状态；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则将所显示的状态从所述第一状态切换到所述第二状态。
实例Ex21：根据Ex18的方法，包括：
-在仓库中提供所述烟草材料；
-为所述仓库提供具有第一状态和第二状态的视觉指示器；
-在所述视觉指示器中显示所述第一状态；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则将所显示的状态从所述第一状态切换到所述第二状态。
实例Ex22：根据Ex18的方法，包括：
-在制造区域中提供所述烟草材料；
-为所述制造区域提供具有第一状态和第二状态的视觉指示器；
-在所述视觉指示器中显示所述第一状态；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则将所显示的状态从所述第一状态切换到所述第二状态。
实例Ex23：根据Ex1–Ex22中的一项或多项的方法，包括：
-测量由所述封闭空间中存在的空气中的微生物活动产生的挥发性物质的浓度。
实例Ex24：根据Ex23的方法，其中所述挥发性物质为：
-1-辛烯-3-醇。
实例Ex25：根据Ex23或Ex24的方法，其中所述挥发性物质为：
-1,3-辛二烯。
实例Ex26：根据Ex23–Ex25中的一项或多项的方法，其中所述挥发性物质为：
-2-乙基己酸甲酯。
实例Ex27：根据Ex23–Ex26中的一项或多项的方法，其中所述挥发性物质为：
-2-甲基呋喃。
实例Ex28：根据Ex23–Ex27中的一项或多项的方法，其中所述挥发性物质为：
-3-甲基呋喃。
实例Ex29：根据Ex23–Ex28中的一项或多项的方法，其中所述挥发性物质为：
-3-甲基-1-丁醇。
实例Ex30：根据Ex23–Ex29中的一项或多项的方法，其中所述挥发性物质为：
-2-甲基-1-丁醇。
实例Ex31：根据Ex21–Ex30中的一项或多项的方法，其中所述挥发性物质为：
-2-庚烯。
实例Ex32：根据Ex21–Ex31中的一项或多项的方法，其中所述挥发性物质为：
-二甲硫醚。
实例Ex33：根据Ex21–Ex32中的一项或多项的方法，其中所述挥发性物质为：
-4-庚酮。
实例Ex34：根据Ex21–Ex33中的一项或多项的方法，其中所述挥发性物质为：
-(5H)–呋喃酮。
实例Ex35：根据Ex21–Ex34中的一项或多项的方法，其中所述挥发性物质为：
-3-庚醇。
实例Ex36：根据Ex21–Ex35中的一项或多项的方法，其中所述挥发性物质为：
-甲氧基苯。
实例Ex37：根据Ex1–Ex36中的一项或多项的方法，包括如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则执行以下中的一项或多项：
-警告管理单元或操作员；
-隔离受虫害的设备、运输载体或烟草材料；
-由视觉指示将封闭空间标记为受虫害。
实例Ex38：根据Ex1–Ex37中的一项或多项的方法，包括：
-沿着供给线追踪所述封闭空间中存在的烟草材料；
-如果所述封闭空间中存在的空气中的化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则：
o沿着所述供给线识别已接触或接近化学信息素浓度高于所述阈值的烟草材料的设备、储存区域、其他烟草材料、运输载体；
o对所识别的设备、储存区域、其他烟草材料、运输载体进行消毒或降低温度或隔离。
实例Ex39：用于检测烟草材料中存在虫害的系统，所述系统包括：
-适于容纳所述烟草材料的封闭空间；
-气体传感器，所述气体传感器适于测量所述封闭空间中存在的空气中的化学信息素的浓度，并且适于发出表示测得浓度的信号；
-适于降低所述封闭空间内部的温度的冷却单元；
-控制单元，所述控制单元连接到所述气体传感器和所述冷却单元，所述控制单元适于从所述气体传感器接收信号，将所述信号与阈值进行比较，并且在所述信号高于所述阈值时命令所述冷却单元冷却所述封闭空间。
实例Ex40：根据Ex39的系统，包括第二气体传感器，所述第二气体传感器适于测量所述封闭空间中存在的空气中的挥发性物质的浓度。
实例Ex41：根据Ex40的系统，其中所述第二气体传感器是电子鼻。
实例Ex42：根据Ex39–Ex41中的一项或多项的系统，包括空气导管，所述空气导管将封闭环境中存在的空气朝向所述气体传感器引导。
实例Ex43：根据Ex37–Ex42中的一项或多项的系统，包括报警单元，所述报警单元适于在所述信号高于所述阈值时发出报警信号。
实例Ex44：根据Ex37–Ex43中的一项或多项的系统，包括无线发射器，所述无线发射器适于将表示所述测得浓度或所述比较的数据发送至管理单元。
现在将参考附图进一步描述若干实例，在附图中：
·图1是根据本发明的用于本发明的系统和方法中的气体传感器的示意图；
·图2是根据实施例的实施本发明的系统和方法的供应链的示意图；
·图3是根据本发明的系统的另一实施例的示意图；
·图4是根据本发明的系统的另一实施例的示意图；
·图5是根据实施例的实施本发明的系统和方法的制造区域的示意图；以及
·图7是本发明的方法的一些阶段的流程图。
在图1中，公开了用于本发明的方法和系统中的气体传感器100。例如，传感器100是气体传感器，其适于通过感测存储产品中昆虫幼虫和成年昆虫的挥发性信息素和化学信息素来检测存储产品中昆虫幼虫和成年昆虫的存在。这种气体传感器的一个实例是SensorDevelopment Corporat ion以商品名研制和销售，并在US 2019/0234895中描述的气体传感器。气体传感器100优选地适于检测和测量由烟草甲虫产生的信息素的浓度。
气体传感器100包括：包括传感器阵列111的检测元件110、气流系统150、数据库120、控制单元130、警报系统140和任选的能量源160。
检测元件110与气流系统150流动连通。气流系统150具有朝向传感器阵列111吸入环境空气的目的。例如，传感器阵列111可以存储在环境空气被吸入的腔室(不可见)中。这样，传感器阵列111中的检测区域增大。例如，气流系统150包括图1中示意性地示出的电风扇。传感器阵列111包括一系列不同的传感器，这些传感器被加热到特定温度，并且每个传感器都被设置为检测影响传感器的电阻的特定的挥发性有机化合物或化学信息素。此外，阵列的每个传感器都适于提供将用于比较的信号，如下文所述。所述信号表示将由传感器检测的化学信息素的浓度。在本发明中，待由气体传感器100感测的物质是信息素，更优选地是由烟草甲虫散发的信息素。
传感器阵列111在US 2019/0234895中更多地描述。
优选地，气体传感器100可检测多种不同的化学信息素。在所有这些可能的化学信息素中，选择待检测的所需(目标)化学信息素。例如，选择由烟草甲虫散发的信息素。化学信息素例如选自数据库120。
数据库120含有待由气体传感器100检测的一组可能的化学信息素，每种化学信息素具有对应的阈值。优选地，数据库120含有作为目标化学信息素的香烟甲虫的性信息素即(4S,6S,7S)-4,6-二甲基-7-羟基壬-3-酮的谱(profi le)。
在一些实施例中，数据库120还可以含有其他各组挥发物，例如由诸如霉菌、细菌或显示烟草材料的质量的其它菌的微生物的存在引起的挥发物。气体传感器100还可以适于测量这些挥发物并发送表示其浓度的信号作为输出。因此，气体传感器100可适于检测作为微生物活动的指示的化学信息素和其它挥发物。
可以是微生物活动如霉菌和细菌活动的指示的挥发物有例如：
·1-辛烯-3-醇 ·2-庚烯
·1,3-辛二烯 ·二甲硫醚
·2-乙基己酸甲酯 ·4-庚酮
因此，选定化学信息素的浓度以及如果需要，其它挥发物(例如，上述挥发物中的一种或多种)的浓度作为信号发送至控制单元130。
气体传感器100可以连续地或以给定频率检测所需信息素的浓度，使得根据预定义时间间隔进行不同的测量。
在这种情况下，控制单元130(例如，处理器)优选地适于运行比较算法以将传感器阵列111的测得数据(目标化学信息素的浓度)与数据库的内容进行比较。换句话说，控制单元130将传感器阵列111检测到的目标化学信息素的浓度与数据库120中存在的该化学信息素的阈值进行比较。
如果比较是正的，即如果浓度高于阈值，则优选地创建事件数据集147。事件数据集147可以由控制单元130创建。事件数据集147可包括以下信息中的一者或多者：
“时间戳”(例如，测得浓度已超过阈值的时间)；
“事件类型”(例如，是信息素超过了阈值还是其它挥发物之一超过了阈值)；
“装运ID”(例如，烟草材料或包或装运本身的标识ID)；
“校验和”(例如，校验和是从一列数字数据得出的小型化数据，以用于检测可能在其传输或储存期间引入的误差)；
“位置信息”(例如，“受虫害”的烟草材料所位于的位置)。
事件数据集147被用作定义的警告协议的输入，作为警报传递给生产管理单元550或供应链管理单元620，详情如下。
警报系统140适于在由气体传感器100测量的浓度高于阈值时将警报信号发送至其它机器(例如管理单元)或操作员。例如，警报系统140可包括用于通知操作员的视觉反馈装置141。警报系统140还可以包括与管理单元550、620交互的通信单元145。通信单元145可以包含基于例如像Wi-Fi、蓝牙或3G、4G、5G、LTE的技术的无线通信装置。
气体传感器100还可以配备有位置信息系统，如全球定位系统、IP地理位置检测或其它合适的装置。
气体传感器100还可以包括基于主电池或辅助电池的能量源160，举例来说，像基于锂离子的电池，对于烟草包中的移动应用的气体传感器100的实施例，其具有9300mAh/100WH的容量。
气体传感器100以这样的方式定位，使得可以检测封闭空间的空气中的目标化学信息素。封闭空间是容纳烟草材料的位置。气体传感器100可以被置于接近或接触封闭空间中的烟草材料。气体传感器100用于检测封闭空间的空气中的所选化学信息素的浓度。
封闭空间的实例在图3–6中给出。
烟草材料631可以位于烟草包630中。气体传感器100也可以位于烟草包630中。因此，烟草包630是封闭空间(参见图3)。含有烟草材料631的包630可以在载体中运输，例如装载在卡车上。图3示出了烟草包630，气体传感器100紧邻烟草材料631定位在其中。在此受限区域中，对包内的空气的测量使得能够实现简明测量结果。优选地，包630配备有视觉反馈指示器141(在图3中示意性地描绘为圆圈)。如果烟草包630被虫害，即，如果由气体传感器100测量的信息素的浓度高于数据库120中存在的阈值，视觉反馈指示器141可以闪烁以指示该包受虫害。
具有或不具有气体传感器100的多个包630可以如往常在物流分公司中在标准装运载体610内运输，如图4中所示。这种装运载体610优选地配备有气体传感器100和WAN通信650。安装在装运载体的中央的气体传感器和位于烟草包630内的多个气体传感器100可以使用WAN通信650发送关于包630内部的空气中和载体610内部的空气中的信息素浓度的信息。载体610也被认为是封闭空间。信息可以发送到管理单元(图4中未示出)。在一些实施例中，装运载体610被海关密封。装运载体610内存在的气体传感器100适于感测化学信息素的存在，并且在浓度高于数据库120中存在的阈值的情况下经由WAN通信650发送信号。
如果测得浓度高于阈值，则将载体610作为整体进行冷却，或者冷却单个包630。
图5示出了例如在EP1715765中公开的放置在初级生产660(图2中示出)中的制造区域500中的开包机510。气体传感器100被置于紧邻烟草包630。在此实例中，包630遭受香烟甲虫531的虫害。在受虫害的烟草包630内，由于香烟甲虫的筑巢活动存在信息素310。当开包机510的切割器打开受虫害的烟草包630时，气体传感器100利用其气流系统150朝向检测元件110抽吸空气，并且传感器阵列111正在检测信息素310是否存在。如果该包遭受虫害，由气体传感器100检测到的信息素的浓度高于阈值。因此，气体传感器100向生产管理单元550发送具有事件数据集147的报警信号，并且将烟草包630标记为受虫害。然后冷却烟草包630。相邻的烟草包520由于紧邻受虫害的烟草包630也优选地被检查和冷却。也可以检查其他烟草包。此外，也可以冷却可被视为封闭空间的开包机510。
可以通过将烟草包630或520放入工业冰箱(在图中未示出)中来对其进行冷却，其温度(在内部)例如为6摄氏度。烟草包可以在冰箱中停留6-8周。
图6示出了作为仓库640(图2中示出)的一部分的仓库区域400的示意图，该仓库区域包括附接到储存架410的气体传感器100。受虫害的烟草包630正在通过香烟甲虫531的筑巢活动散发信息素310。气体传感器100正通过气流系统150在传感器阵列111上方连续地抽吸空气。由于烟叶包630受虫害，由传感器100检测到的信息素具有高于阈值的浓度，因此气体传感器100发送信号以激活警报系统140。存在受虫害的包的情况可以由闪烁的LED 141直观地指示。作为封闭空间的仓库区域400、受虫害的包630和相邻包420被冷却。
在替代实施例中，气体传感器100还可以检测烟雾。
图2示出了用于烟草商品的初级生产的简化供应链600的图示。供应链从供应商将干燥的烟草叶包装成烟草包630开始。然后用标准装运载体610运输这些包。包630储存在仓库640并被递送至初级生产660站点。此类供应链通常由供应链管理单元620管理，该供应链管理单元追踪并协调来自供应商的商品交付。供应链的所有步骤均例如通过WAN(广域网)通信650连接，从而将信息(特别是事件数据集147)传递到供应链管理单元620以及从其接收信息。为了实现适当的质量管理，供应链管理单元620存储有关装运、供应商和质量事故的数据。在香烟甲虫的虫害的情况下，只有在虫害已经过去后一定时间量内，直到产下的卵已变成幼虫或成虫时，才可以进行检测。供应链管理单元620能够将受虫害的烟草包630的路线追踪回到供应商，并识别可能受虫害的设备或烟草包，从而立即将它们标记为可能受虫害以进行杀虫动作和控制。计算虫害发生的时间点是为了使得供应商管理层或供应链管理层能够采取纠正措施。
图7示出了本发明的方法的流程图。气体传感器100正在监测存在烟草材料的封闭空间中存在的空气，所述封闭空间是包、载体、仓库或其它，正在监测特定化学信息素是否存在以及其浓度(步骤1)。将由气体传感器100测量的浓度值与数据库120中存在的该特定化学信息素的阈值进行比较(步骤2)。如果化学信息素的测得浓度超过阈值，则冷却封闭空间(步骤3)。此外，可以触发其它动作。举例来说，可以通知或警告操作员或管理单元(步骤4)。沿着供应链追踪被视为受虫害的受虫害烟草材料(步骤5)。优选地检查接触或接近受虫害的烟草材料的所有储存单元或区域、设备、其它烟草材料、载体和其它。例如，可以采取进一步的行动(步骤6)，例如：将区域或设备或商品标记为可能受虫害；自动密封仓库以遏制虫害；触发杀虫过程。可重新确定带有受虫害的烟草材料的受虫害的装运的路线：受虫害的装运载体可被送往站点，其在此处被冷却。
出于本说明书和所附权利要求书的目的，除非另外指示，否则表示量、数量、百分比等的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。另外，所有范围包括所公开的最大值和最小值点，并且包括其中的任何中间范围，所述中间范围可在或可不在本文中具体列举。因此，在此上下文中，数字A被理解为A±10％A。在此上下文中，数字A可以被视为包括对于所述数字A代表的属性的测量来说在一般标准误差内的数值。在如所附权利要求书中所使用的一些实例中，数字A可以偏离上文所列举的百分比，只要A偏离的量不会显著影响所要求保护的发明的一个或多个基本和新颖特性即可。另外，所有范围包括所公开的最大值和最小值点，并且包括其中的任何中间范围，所述中间范围可在或可不在本文中具体列举。
Claims (14)
1.一种监测烟草材料以检测遭受虫害的方法，所述方法包括：
-在封闭空间中提供烟草材料；
-测量所述封闭空间中存在的空气中的化学信息素的浓度；
-将所述化学信息素的测得浓度与阈值进行比较；
-如果所述化学信息素的浓度高于所述阈值，则降低所述封闭空间的温度；
-将标识符与所述封闭空间中存在的烟草材料相关联；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则创建数据集，所述数据集包括所述标识符和表示所述测得浓度的值或表示所述测得浓度与所述阈值之间的比较的值；
-将所述数据集发送至管理单元；
-沿着供给线追踪所述封闭空间中存在的烟草材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述化学信息素为以下中的一种或多种：
-(2S,3R,1'S)-2,3-二氢-3,5-二甲基-2-乙基-6(1-甲基-2-氧代丁基)-4H-吡喃-4-酮；
-(2S,3R,1'R)-2,3-二氢-3,5-二甲基-2-乙基-6(1-甲基-2-氧代丁基)-4H-吡喃-4-酮；
-(2S,3R)-2,3-二氢-3,5-二甲基-2-乙基-6-(1-甲基-2-氧代丁基)-4H-吡喃-4-酮；
-(4S,6S,7S)-4,6-二甲基-7-羟基壬-3-酮；
-(2S,3S)-2,6-二乙基-3,5-二甲基-3,4-二氢-2H-吡喃。
3.根据权利要求1或2所述的方法，包括：
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则发送报警信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其中发送报警信号包括以下中的一者：
-发出可听信号；
-发出视觉信号；
-向操作员或管理单元发送数字文本消息；
-将关于所述测得浓度或所述测得浓度与所述阈值之间的比较的数据发送至操作员或管理单元。
5.根据权利要求1所述的方法，其中创建数据集包括以下中的一项或多项：
-创建包括已进行所述比较的时间的信息的数据集；
-创建包括所述封闭空间的地理位置的信息的数据集。
6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中在封闭空间中提供烟草材料包括以下中的一项或多项：
-在包中提供所述烟草材料；
-在仓库中提供所述烟草材料；
-在运输载体中提供所述烟草材料；
-在制造区域中提供所述烟草材料。
7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，包括：
-为所述封闭空间提供发射器；
-如果所述化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则发出信号；
-在所述封闭空间外部提供接收器，所述接收器适于接收由所述发射器发送的信号；
-当接收到所述信号时，将所述封闭空间识别为受虫害。
8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，包括：
-为所述封闭空间提供具有第一状态和第二状态的视觉指示器；
-在所述视觉指示器中显示所述第一状态；
-如果所述化学信息素的浓度高于所述阈值，则将所显示的状态从所述第一状态切换到所述第二状态。
9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，包括：
-测量由所述封闭空间中存在的空气中的微生物活动产生的挥发性物质的浓度。
10.根据权利要求9所述的方法，其中空气传播物质为以下中的一种或多种：
-1-辛烯-3-醇；
-1,3-辛二烯；
-2-乙基己酸甲酯；
-2-甲基呋喃；
-3-甲基呋喃；
-3-甲基-1-丁醇；
-2-甲基-1-丁醇；
-2-庚烯；
-二甲硫醚；
-4-庚酮；
-(5H)–呋喃酮；
-3-庚醇；
-甲氧基苯。
11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，包括：
-如果所述封闭环境中存在的空气中的化学信息素的测得浓度高于所述阈值，则：
o沿着所述供给线识别已接触或接近化学信息素浓度高于所述阈值的烟草材料的设备、储存区域、其他烟草材料、运输载体；
o对所识别的设备、储存区域、其他烟草材料或运输载体进行消毒或降低温度或隔离。
12.用于检测烟草材料中存在虫害的系统，所述系统包括：
-适于容纳所述烟草材料的封闭空间；
-气体传感器，所述气体传感器适于测量所述封闭空间中存在的空气中的化学信息素的浓度，并且适于发出表示测得浓度的信号；
-适于降低所述封闭空间的温度的冷却单元；
-控制单元，所述控制单元连接到所述气体传感器和所述冷却单元，所述控制单元适于从所述气体传感器接收所述信号，将所述信号与阈值进行比较，并且在所述信号高于所述阈值时命令所述冷却单元冷却所述封闭空间；
-数据集，所述数据集包括与所述封闭空间中存在的烟草材料相关联的标识符和表示所述测得浓度的值或表示所述测得浓度与所述阈值之间的比较的值；
-管理单元，所述管理单元被布置成从所述数据集接收数据，以便沿着供应链追踪受虫害的烟草材料。
13.根据权利要求12所述的系统，包括空气导管，所述空气导管将所述封闭环境中存在的空气朝向所述气体传感器引导。
14.根据权利要求12或13所述的系统，包括报警单元，所述报警单元适于在所述信号高于所述阈值时发出报警信号。
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| EP20217213.6 | 2020-12-24 | ||
| EP20217213 | 2020-12-24 | ||
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