CN1334048A

CN1334048A - 烟叶烘烤仿真指导系统

Info

Publication number: CN1334048A
Application number: CN 01108687
Authority: CN
Inventors: 李盎; 卢文成; 殷卫平; 杜昆
Original assignee: 李盎
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2002-02-06

Abstract

本发明公开了一种经预先设定有烘烤工艺曲线的监控电脑对烘烤实验箱的自动控制,并收集烤烟实验箱内各种数据,确定出最佳工艺曲线,并将此曲线储存在智能卡或芯片中,并安装在烤房控制仪或导烤仪上,指导用户进行烟叶烘烤的烟叶烘烤智能指导系统。

Description

烟叶烘烤仿真指导系统

所属技术领域：

本发明涉及一种烟叶烘烤指导系统，尤其是一种通过电脑采集数据，确定最佳工艺曲线，对烟叶的烘烤工艺进行指导的烟叶烘烤仿真指导系统。

背景技术：

我国是烟草生产大国，长期以来烘烤技术和设备都相当落后，受资金、技术、人员素质等因素制约，现代化进程举步维艰。由于烟叶的烘烤非常复杂，并非是一个简单的干燥过程，它受地理、土质、烟叶生长部位、烟叶肥瘦等影响，对烘烤技术要求很高，且不易掌握，广大烟区采用传统的经验烘烤法，烤出的烟叶时好时坏，总体质量差，上等率低，直接影响烤烟质量。经专家调查，在我国，由于受烤烟工艺而造成的经济损失约20％。近年来出现了将专家经验编为电脑程序，指导烟叶烘烤，在一些地区一定程度上提高了烤烟质量，但仍存在以下问题：

一、获得的手段原始，凭经验，靠感觉，无精确数据作为依据；

二、无法准确地进行对比分析；

二、缺乏实验手段，使设计实现艰难。

发明内容：

本发明提供了一种经预先设定有烘烤工艺曲线的监控电脑对烤烟实验箱的自动控制，并收集烤烟实验箱内各种数据，确定出最佳工艺曲线，并将此曲线储存在智能卡或芯片中，并安装在烤房控制仪或智能导烤仪上，指导用户进行烟叶烘烤的烟叶烘烤仿真指导系统。

本发明的技术方案是：

本发明包括监控电脑、烤烟实验箱、工艺曲线输入机，其特征在于：监控电脑经控制柜连接多个烤烟实验箱，控制柜由单片机、放大电路、控制电路组成，烤烟实验箱为模拟烤烟房的金属箱体，其内安装有采集烤烟实验箱内信号的温度、湿度传感器、风速传感器、压力传感器、摄像镜头，和通过控制柜调整烤烟实验箱内各项参数的控湿阀门、排湿口、加湿器、加热管、风机，工艺曲线输入机将监控电脑从烤烟实验箱内采集分析出的最佳工艺曲线存入智能卡或芯片。

本发明监控电脑可连通互联网，并连接有打印机。

本发明所采用的各种仪器设备均采用现有通用技术，监控电脑采用的系统软件为WINDOW9X/2000，并储存有用于采样和控制等应用程序；程序开发环境使用VB6。

本发明指导烟叶烘烤流程为：

A、新鲜烟叶装入烤烟实验箱内，然后启动监控电脑进入烟叶

烘烤的用户界面；

B、用户根据装入的烟叶情况和实验目的，在监控电脑上调出

设置程序，设置工艺曲线；

C、工艺曲线设置并确认后，启动监控电脑烘烤程序，对烤烟

实验箱内的参数采样并进行自动控制；

D、根据实验结果确认最佳工艺曲线；

E、通过工艺曲线输入机将最佳工艺曲线置入智能卡或芯片

中；

F、将芯片或智能卡置入智能导烤仪和烤房控制仪中，分别进

行温度、湿度和风速的控制和温度、湿度、风速的动态提

示。

本发明在监控电脑上设置工艺曲线对烤烟实验箱内的烟叶进行的烘烤实验方式有：

a、将源于同一产地、采自同一烟叶部位、具有同一品种的烟

叶分装在不同的烤烟实验箱内，并针对每一个烤烟实验箱，

在监控电脑上设置不同的工艺曲线，对烟叶进行实验烘烤；

b、将源于不同产地，或采自不同烟叶部位，或不同品种的烟

叶分装在不同的烤烟实验箱内，并针对每一个烤烟实验箱，

在监控电脑上设置不同的工艺曲线设置相同的工艺曲线，

对烟叶进行实验烘烤。

c、将源于不同产地，或采自不同烟叶部位，或不同品种的烟

叶分装在不同的烤烟实验箱内，并针对每一个烤烟实验箱，

在监控电脑上设置不同的工艺曲线，对烟叶进行实验烘烤。本发明监控电脑中工艺曲线设置方式分为以下三种：a、调出监控电脑中保存的专家工艺曲线；b、调出以前用于烘烤并存档的工艺曲线；c、用户自行设置的工艺曲线。本发明监控电脑经控制柜对烤烟实验箱进行的自动控制包括：a、对温度的自动控制：进入实验烘烤状态后，监控电脑随时通过烤烟实验箱的温度传感器对箱内温度进行采集，将采集到的温度与设置的工艺曲线上同一时刻的温度值比较，采用智能模糊控制技术控制加热管，使烤烟实验箱内的温度不断逼近设置的温度。b、对湿度的自动控制：当烤烟实验箱内的湿度传感器将湿度的信息传给监控电脑，若湿度偏高，监控电脑发出控制信号，打开控湿阀门和排湿口，使烤烟实验箱内湿度降下来；当采集到的湿度低于设定置时，则启动加湿装置，使烤烟实验箱内湿度增高，使烤烟实验箱内的湿度不断逼近设置的湿度。c、风速的自动控制：由监控电脑通过安装在烤烟实验箱内的风速传感器对风速进行采集，随时调整，原理同上；d、对脱水率和颜色的信息进行采集。本发明中确定的最佳工艺曲线的推广应用途径包括：a、随时制作成烤烟技术图表，供生产参考选用，指导生产；b、将最佳工艺曲线的各种数据通过工艺曲线输入机存入芯片或智能卡中，并将智能卡或芯片插入安置在烤房的智能导烤仪上，智能导烤仪通过温度、湿度、风速传感器获取的信息与智能卡或芯片内的信息比较后发出温度、湿度、风速偏差、正常等语音提示信号，同时用户也可根据经验对最佳工艺曲线进行修改，或自行设置工艺曲线；c、将最佳工艺曲线的各种数据通过工艺曲线输入机存入智能

卡或芯片中，将智能卡或芯片置入烤房已安置的烤房控制

仪中，控制仪根据置于烤房的温度、湿度、风速传感器采

集的信息，依照智能卡或芯片中的最佳工艺曲线，分别对

烤房热源、排湿阀门、风速仪进行温、湿度、风速自控；

d、由于监控电脑连接互联网，具备网上传输功能，可将多种

工艺曲线及其它数据信息调出传送到互联网，供网络终端

处的专家、用户参考，并可进行烘烤过程技术研讨、远程

监控、远程教学。

本发明的有益效果表现在：

一、手段先进：实验由电脑自动控制完成；

二、参数更趋于完整：长期以来导烤曲线只有温度、湿度两

个参数，本系统增加了对烟叶等级十分重要的风速、颜

色、脱水率几个参数；

三、实验工艺曲线设置的多样化：可调出专家曲线、以前的

实验曲线、自行任意设置的曲线等作为实验的设置曲

线；

四、由电脑将实验所得的曲线、数据、颜色等信息储存，使

之可任意重现，并在网上供专家研究，为科研提供了良

好条件；

五、快速取得的曲线可准确导烤烟叶，所烤出的烟叶质量

好、等级高，减少因烤烟技术落后造成的经济损失。

附图及图面说明：

图1是本发明仿真指导流程图

图2是本发明工艺曲线坐标示意图

图3是本发明监控电脑监控流程示意图

具体实施方式：

实施例一：

将源于剑阁、采自烟叶下部、K₃₂₆品种的烟叶分装在3个烤烟实验箱内，并针对每一个烤烟实验箱，在监控电脑上设置不同的工艺曲线，对烟叶进行实验烘烤。

监控电脑上工艺曲线的设置：1号实验箱采用调出监控电脑中保存的第二条专家工艺曲线；2号实验箱调出去年存档的第五条工艺曲线；3号实验箱调出前年存档的第三条工艺曲线，监控电脑经控制柜对烤烟实验箱进行自动控制，将从烤烟实验箱内的温度传感器、湿度传感器、风速传感器采集到的温度、湿度、风速参数值与设定的工艺曲线上的温度、湿度、风速参数数据进行比较，并对其差值通过控制进行调整，使各烤烟实验箱内的温度、湿度、风速不断逼近各自不同的设定值。

通过对以上3个烤烟实验箱内的烟叶的实验烘烤，确定出最佳工艺曲线，即最佳工艺参数，并将此参数数据存储在监控电脑上，通过工艺曲线输入机存入芯片，并将芯片插入安置在烤房的智能导烤仪上，智能导烤仪通过温度、湿度、风速传感器获取的信息与智能卡或芯片内的信息比较后发出温度、湿度、风速偏差、正常等语音提示信号，同时用户也可根据经验对最佳工艺曲线进行修改，或自行设置工艺曲线。

实施例二：

将源于河南、采自烟叶上部、N_c89品种的烟叶；源于河南、采自烟叶下部、云南85品种的烟叶；源于河南、采自烟叶下部、N_c89品种的烟叶分装在3个烤烟实验箱内，并针对每一个烤烟实验箱，在监控电脑上设置相同的工艺曲线，对烟叶进行实验烘烤。

监控电脑上工艺曲线的设置采用分别调出以前用于烘烤并存档的工艺曲线方式，监控电脑经控制柜对烤烟实验箱进行自动控制，将从烤烟实验箱内的温度传感器、湿度传感器、风速传感器采集到的温度、湿度、风速参数数据与设定的工艺曲线上的温度、湿度、风速参数数据进行比较，并对其差值进行调整，使烤烟实验箱内的温度、湿度、风速不断逼近设定值。

通过对以上3个烤烟实验箱内的烟叶的实验烘烤，确定出最佳工艺曲线，即最佳工艺参数，并将此参数数据存储在监控电脑上，通过工艺曲线输入机存入智能卡，并将智能卡置入烤房已安置的烤房控制仪中，控制仪根据置于烤房的温度、湿度、风速传感器采集的信息，依照智能卡或芯片中的最佳工艺曲线，分别对烤房热源、排湿阀门、风速仪进行温、湿度、风速自控。

实施例三：

将源于剑阁、采自烟叶中部、K₃₂₆品种的烟叶；源于河南、采自烟叶下部、云南85品种的烟叶；源于河南、采自烟叶上部、云南85品种的烟叶分装在3个烤烟实验箱内，并针对每一个烤烟实验箱，在监控电脑上设置不同的工艺曲线，对烟叶进行实验烘烤。

监控电脑上工艺曲线的设置采用用户自行设置的工艺曲线方式，监控电脑经控制柜对烤烟实验箱进行自动控制，将从烤烟实验箱内的温度传感器、湿度传感器、风速传感器采集到的温度、湿度、风速参数数据与设定的工艺曲线上的温度、湿度、风速参数数据进行比较，并对其差值进行调整，使烤烟实验箱内的温度、湿度、风速不断逼近设定值。

用户自行设置的工艺曲线参数范围为：

温度：室温-70℃ 湿度(湿球温度)：低于室温1℃-43℃

风速：0.08m/s-0.35m/s。

通过对以上3个烤烟实验箱内的烟叶进行的多组实验烘烤，确定出不同的工艺曲线，即多种工艺参数，将多种工艺曲线及其它数据和信息调出传送到互联网，供网络终端处的专家、用户参考，并可进行烘烤过程技术研讨、远程监控、远程教学。

本发明所取得的曲线可准确导烤烟叶，所烤出的烟叶质量高好、等级高，减少因烤烟技术落后造成的经济损失。

Claims

1、一种指导用户进行烟叶烘烤的烟叶烘烤仿真指导系统，包括监控电脑、烤烟实验箱、工艺曲线输入机，其特征在于：监控电脑经控制柜连接多个烤烟实验箱，控制柜由单片机、放大电路、控制电路组成，烤烟实验箱为模拟烤烟房的金属箱体，其内安装有采集烤烟实验箱内信号的温度、湿度传感器、风速传感器、压力传感器、摄像镜头，和通过控制柜调整烤烟实验箱内各项参数的控湿阀门、排湿口、加湿器、加热管、风机，工艺曲线输入机将监控电脑从烤烟实验箱内采集分析出的最佳工艺曲线存入智能卡或芯片；指导烟叶烘烤流程为：

A、烤烟实验箱内装入烟叶，启动监控电脑；

B、监控电脑上启动应用程序，设置工艺曲线；

C、启动监控电脑烘烤程序，对烤烟实验箱内的参数数据采

样并进行自动控制；

D、确认最佳工艺曲线；

E、将最佳工艺曲线置入智能卡或芯片中；

F、将智能卡或芯片置入导烤仪和烤房控制仪中，分别进行

温度、湿度和风速的控制和温度、湿度、风速的动态提

示。

2、根据权利要求1所述的烟叶烘烤仿真指导系统，其特征在于：在监控电脑上设置工艺曲线对烤烟实验箱内的烟叶进行的烘烤实验方式有：

A、将源于同一产地、采自同一烟叶部位、属于同一品种的烟叶分装在不同的烤烟实验箱内，并针对每一个烤烟实验箱，在监控电脑上设置不同的工艺曲线，对烟叶进行实验烘烤；

B、将源于不同产地，或采自不同烟叶部位，或不同品种的烟叶分装在不同的烤烟实验箱内，并针对每一个烤烟实验箱，在监控电脑上设置相同的工艺曲线，对烟叶进行实验烘烤；

C、将源于不同产地，或采自不同烟叶部位，或不同品种的烟叶分装在不同的烤烟实验箱内，并针对每一个烤烟实验箱，在监控电脑上设置不同的工艺曲线，对烟叶进行实验烘烤；

3、根据权利要求1所述的烟叶烘烤仿真指导系统，其特征在于：监控电脑中工艺曲线设置方式包括：

A、调出监控电脑中保存的专家工艺曲线；

B、调出以前用于烘烤并存档的工艺曲线；

C、用户自行设置的工艺曲线。

4、根据权利要求1所述的烟叶烘烤仿真指导系统，其特征在于：监控电脑经控制柜对烤烟实验箱进行的自动控制包括：

A、对温度的自动控制：进入实验烘烤状态后，监控电脑随

时通过烤烟实验箱的温度传感器对箱内温度进行采集，

将采集到的温度与设置的工艺曲线上同一时刻的温度值

比较，采用智能模糊控制技术控制加热管，使烤烟实验

箱内的温度不断逼近设置的温度；

B、对湿度的自动控制：当烤烟实验箱内的湿度传感器将湿

度的信息传给监控电脑，若湿度偏高，监控电脑发出控

制信号，打开控湿阀门和排湿口，使烤烟实验箱内湿度

降下来；当采集到的湿度低于设定置时，则启动加湿装

置，使烤烟实验箱内湿度增高，使烤烟实验箱内的湿度

不断逼近设置的湿度；

C、对风速的自动控制：由监控电脑通过安装在烤烟实验箱

内的风速传感器对风速进行采集，随时调整，使烤烟实

验箱内的风速不断逼近设置值；

D、对脱水率和颜色的信息进行采集。

5、根据权利要求1所述的烟叶烘烤仿真指导系统，其特征在于：确定的最佳工艺曲线的推广应用途径包括：

A、随时制作成烤烟技术图表，供生产参考选用，指导生产；

B、将最佳工艺曲线各种数据通过工艺曲线输入机存入芯片或

智能卡中，并将智能卡或芯片插入安置在烤房的导烤仪上，

导烤仪通过温度传感器获取的信息与智能卡或芯片内的信

息比较后发出温度偏差、正常等语音提示信号，同时用户

也可根据经验对最佳工艺曲线进行修改，或自行设置工艺

曲线；C、将最佳工艺曲线各种数据通过工艺曲线输入机存入芯片或

智能卡中，将智能卡或芯片置入安置在烤房的烤房控制仪

中，控制仪根据置于烤房的温度、湿度传感器采集的信息，

依照智能卡或芯片中的最佳工艺曲线，分别对烤房热源、

排湿阀门进行温、湿度自控；D、监控电脑连接互联网，具备网上传输功能，可将多种工艺

曲线及其它数据信息调出传送到互联网，供网络终端处的

专家、用户参考，并可进行烘烤过程技术研讨、远程监控、

远程教学。