烤房空气参数监控方法技术

为了减小烤烟工艺中温湿度控制中所需的人工参与度，同时确保不同烘烤阶段下所需的温度和湿度的控制准确度，以及自动地查找到故障加热单元，本发明专利技术提供了一种烤房空气参数监控方法。本发明专利技术能够避免通过现有技术中对于照相技术的改进造成的成本浪费、数据传输量巨大、色彩失真难以避免等问题，能够帮助远程烤烟师傅通过LED灯的明亮程度直观而且相对现有技术而言更准确地判断当前烟叶的烘烤状态和环境污染程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烤烟房监控
，更具体地，涉及一种烤房空气参数监控方法。
技术介绍
现代化的烤烟工艺已经从完全人工方式逐渐向自动化方式转变。在现有技术中已经公开了一些自动化控制温度和湿度，例如申请号为CN201510498002.2的专利技术专利申请公开的适用于多个烤烟房的温湿度远程监控系统，但实际上，烤烟师傅的经验和观察仍然显得十分重要。考虑到运输成本、厂房费用、环境污染造成的影响等方面的因素，烤烟房一般都设置在距离烟叶产地较近的偏远区域，现场触摸各个烘烤环节的烟叶已经不易实现，一些烤烟房已经尝试采用拍摄照片的方式将烟叶在不同烘烤阶段的照片传递给远程的烤烟师傅供其提供指导。然而，一方面，通常的拍摄技术无法确保从烤烟房传输到远程温度和湿度监控端的照片的清晰度，以至于烤烟师傅也可能由于拍照环境的亮度和光照均匀性、照片的色差、饱和度等因素而做出错误的判断。另一方面，这种在特定环节中希望烤烟师傅通过观察烟叶在各个烘烤阶段的变化确保温度和湿度调节以及烘烤进度调节的准确性的做法，在烤烟工艺过程需要耗费烤烟师傅的大量时间和精力，当代社会生活环境下的烤烟师傅无法全天候坚守在监控端的大型电子显示屏附近查看图片，以至于不利于生产进度的调整以及突发事件的及时处理。此外，烤烟工艺出现了使用分布式加热管等加热单元构成的烤房加热系统，对于加热的精度提出了越来越高的要求，期望的是能够自动地识别出加热单元出现故障的位置。
技术实现思路
为了减小烤烟工艺中温湿度控制中所需的人工参与度，同时确保不同烘烤阶段下所需的温度和湿度的控制准确度，以及自动地查找到故障加热单元，本专利技术提供了一种烤房空气参数监控方法，包括：(1)获得烤房内待分析烟叶的三维几何形状信息；(2)根据所述三维几何形状信息，设置多个温湿度、表面张力和内部应力的仿真感应模块；(3)所述仿真感应模块对各待检测点的温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息进行检测，且基于所述仿真感应模块生成待分析烟叶的仿真图像，所述仿真图像与所述温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息被传输到远程温湿度监控服务器；(4)所述远程根据接收到的信息对所述待分析烟叶进行数据筛选，进而确定烤房中的加热单元是否存在故障；(5)当存在故障时，改变烤房内的温度和湿度，再次通过仿真感应模块获得烤房内关于待分析烟叶的温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息，并通过烤房内设置的气体传感器获得此时烤房空气污染参数；(6)根据所述远程温湿度监控服务器接收到的数据对所述待分析烟叶进行温湿度分析，分析出现故障的加热单元的位置，并根据出现故障的加热单元的位置和烤房空气污染参数是否超过预设阈值进行烤房加热单元故障告警和空气污染超标告警。进一步地，所述步骤(1)包括：(11)在烤房内烘烤工艺开始前，利用三维照相设备对待分析烟叶进行三维几何形状信息的采集；(12)将采集到的三维几何形状信息传输到远程温湿度监控服务器；(13)所述远程温湿度监控服务器根据所述三维照相设备的采集结果对所述待分析烟叶重建三维几何模型，得到原始三维几何模型；(14)所述远程温湿度监控服务器根据所述待分析烟叶的纹理走向和与烟叶边缘的距离，在所述原始三维几何模型上对应地设置多个检测点；(15)所述远程温湿度监控服务器将设置有所述多个检测点的原始三维几何模型传输给烤房，得到待检测三维几何模型；(16)所述待分析烟叶在烤房被根据接收到的待检测三维几何模型标记所述多个检测点的位置。进一步地，所述步骤(2)包括：在待分析烟叶表面和内部的所述各检测点的位置分别设置多个温度仿真感应模块、多个湿度仿真感应模块和多个应力仿真感应模块，且在每个检测点的位置处均设置有一个所述温度仿真感应模块、一个湿度仿真感应模块和一个应力仿真感应模块，且每个检测点的位置处设置的所述温度仿真感应模块、湿度仿真感应模块和应力仿真感应模块彼此不同。进一步地，所述步骤(3)包括：(31)在所述仿真感应模块内集成有线数据传输线缆，用于输出该仿真感应模块检测到的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息；(32)在烤房外设置数据采集单元，所述数据采集单元的输入接口与所述各个仿真感应模块通过所述有线数据传输线缆连接；(33)在所述数据采集单元与各有线数据传输线缆之间，并联多个位置编码单元，所述位置编码单元存储有多个表示所述待检测三维几何模型的待检测点的位置的位置编号，且各位置编号与各待检测点一一对应；(34)分别采集所述温度仿真感应模块、湿度仿真感应模块和应力仿真感应模块的输出信号，获得所述待分析烟叶在不同时刻的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息；(35)将检测到的所述温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息连同检测这些信息时的时刻信息和这些信息所来自的检测点的位置编号共同存储到存储器中；(36)所述三维照相设备对所述待分析烟叶进行拍照，获得仿真图像；(37)将所述仿真图像、所述存储器中存储的所述温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息以及与这些信息的检测时间对应的时刻信息和这些信息所来自的检测点的位置编号共同传输到远程温湿度监控服务器。进一步地，所述步骤(4)包括：(41)以自烤房传输的信息中获得的检测点的位置编号为第一索引，将在各所述待检测点检测得到的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息和检测这些信息所对应的时刻信息共同形成第一参考因子集合；(42)在具有相同第一索引的第一参考因子集合中，以检测各所述待检测点时的时刻信息为第二索引，将在各所述待检测点检测得到的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息共同行程第二参考因子集合；(43)将具有相同的第一索引中的位置Pi的、在t个连续的时刻信息检测得到的第二参考因子集合中的温度状态信息Tt曲线、湿度状态信息Wt曲线、表面张力信息SurForcet曲线和内部应力信息InternalForcet曲线分别进行拟合，获得第t+1个时刻的温度值Tt+1、湿度值Wt+1、表面张力值SurForcet+1和内部应力值InternalForcet+1，所述t个连续的时刻信息为间隔不等的时间点；(44)根据待检测三维几何模型，对与所述Pi表示的检测点位置检索空间距离小于第一预设阈值的其他检测点位置集合，并设该集合对应的第一索引为集合PN1，以及检索与所述Pi表示的检测点位置之间的空间距离大于第一预设阈值且小于第二预设阈值的其他检测点位置集合，并设该集合对应的第二索引为集合PN2；(45)根据待检测三维几何模型，对所述集合PN1表示的检测点位置根据t个连续的时刻信息检测到温度、湿度、表面张力和内部应力计算得到第一温度平均值、第一湿度平均值、第一表面张力平均值和第一内部应力平均值，并确定所述Pi表示的检测点位置对应的t+1时刻的温度值Tt+1、湿度值Wt+1、表面张力值SurForcet+1和内部应力值InternalForcet+1分别与所述第一温度平均值、第一湿度平均值、第一表面张力平均值和第一内部应力平均值之间的温度均方差E温、湿度均方差E湿、表面张力均方差E表面张力、内部应力均方差E应力；同理，根据所述集合PN2表示的检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烤房空气参数监控方法，包括：(1)获得烤房内待分析烟叶的三维几何形状信息；(2)根据所述三维几何形状信息，设置多个温湿度、表面张力和内部应力的仿真感应模块；(3)所述仿真感应模块对各待检测点的温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息进行检测，且基于所述仿真感应模块生成待分析烟叶的仿真图像，所述仿真图像与所述温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息被传输到远程温湿度监控服务器；(4)所述远程根据接收到的信息对所述待分析烟叶进行数据筛选，进而确定烤房中的加热单元是否存在故障；(5)当存在故障时，改变烤房内的温度和湿度，再次通过仿真感应模块获得烤房内关于待分析烟叶的温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息，并通过烤房内设置的气体传感器获得此时烤房空气污染参数；(6)根据所述远程温湿度监控服务器接收到的数据对所述待分析烟叶进行温湿度分析，分析出现故障的加热单元的位置，并根据出现故障的加热单元的位置和烤房空气污染参数是否超过预设阈值进行烤房加热单元故障告警和空气污染超标告警。

【技术特征摘要】
1.一种烤房空气参数监控方法，包括：(1)获得烤房内待分析烟叶的三维几何形状信息；(2)根据所述三维几何形状信息，设置多个温湿度、表面张力和内部应力的仿真感应模块；(3)所述仿真感应模块对各待检测点的温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息进行检测，且基于所述仿真感应模块生成待分析烟叶的仿真图像，所述仿真图像与所述温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息被传输到远程温湿度监控服务器；(4)所述远程根据接收到的信息对所述待分析烟叶进行数据筛选，进而确定烤房中的加热单元是否存在故障；(5)当存在故障时，改变烤房内的温度和湿度，再次通过仿真感应模块获得烤房内关于待分析烟叶的温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息，并通过烤房内设置的气体传感器获得此时烤房空气污染参数；(6)根据所述远程温湿度监控服务器接收到的数据对所述待分析烟叶进行温湿度分析，分析出现故障的加热单元的位置，并根据出现故障的加热单元的位置和烤房空气污染参数是否超过预设阈值进行烤房加热单元故障告警和空气污染超标告警。2.根据权利要求1所述的烤房空气参数监控方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：(11)在烤房内烘烤工艺开始前，利用三维照相设备对待分析烟叶进行三维几何形状信息的采集；(12)将采集到的三维几何形状信息传输到远程温湿度监控服务器；(13)所述远程温湿度监控服务器根据所述三维照相设备的采集结果对所述待分析烟叶重建三维几何模型，得到原始三维几何模型；(14)所述远程温湿度监控服务器根据所述待分析烟叶的纹理走向和与烟叶边缘的距离，在所述原始三维几何模型上对应地设置多个检测点；(15)所述远程温湿度监控服务器将设置有所述多个检测点的原始三维几何模型传输给烤房，得到待检测三维几何模型；(16)所述待分析烟叶在烤房被根据接收到的待检测三维几何模型标记所述多个检测点的位置。3.根据权利要求2所述的烤房空气参数监控方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：在待分析烟叶表面和内部的所述各检测点的位置分别设置多个温度仿真感应模块、多个湿度仿真感应模块和多个应力仿真感应模块，且在每个检测点的位置处均设置有一个所述温度仿真感应模块、一个湿度仿真感应模块和一个应力仿真感应模块，且每个检测点的位置处设置的所述温度仿真感应模块、湿度仿真感应模块和应力仿真感应模块彼此不同。4.根据权利要求3所述的烤房空气参数监控方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：(31)在所述仿真感应模块内集成有线数据传输线缆，用于输出该仿真感应模块检测到的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息；(32)在烤房外设置数据采集单元，所述数据采集单元的输入接口与所述各个仿真感应模块通过所述有线数据传输线缆连接；(33)在所述数据采集单元与各有线数据传输线缆之间，并联多个位置编码单元，所述位置编码单元存储有多个表示所述待检测三维几何模型的待检测点的位置的位置编号，且各位置编号与各待检测点一一对应；(34)分别采集所述温度仿真感应模块、湿度仿真感应模块和应力仿真感应模块的输出信号，获得所述待分析烟叶在不同时刻的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息；(35)将检测到的所述温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息连同检测这些信息时的时刻信息和这些信息所来自的检测点的位置编号共同存储到存储器中；(36)所述三维照相设备对所述待分析烟叶进行拍照，获得仿真图像；(37)将所述仿真图像、所述存储器中存储的所述温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息以及与这些信息的检测时间对应的时刻信息和这些信息所来自的检测点的位置编号共同传输到远程温湿度监控服务器。5.根据权利要求4所述的烤房空气参数监控方法，其特征在于，所述步骤(4)包括：(41)以自烤房传输的信息中获得的检测点的位置编号为第一索引，将在各所述待检测点检测得到的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息和检测这些信息所对应的时刻信息共同形成第一参考因子集合；(42)在具有相同第一索引的第一参考因子集合中，以检测各所述待检测点时的时刻信息为第二索引，将在各所述待检测点检测得到的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息共同行程第二参考因子集合；(43)将具有相同的第一索引中的位置Pi的、在t个连续的时刻信息检测得到的第二参考因子集合中的温度状态信息Tt曲线、湿度状态信息Wt曲线、表面张力信息SurForcet曲线和内部应力信息InternalForcet曲线分别进行拟合，获得第t+1个时刻的温度值Tt+1、湿度值Wt+1、表面张力值SurForcet+1和内部应力值InternalForcet+1，所述t个连续的时刻信息为间隔不等的时间点；(44)根据待检测三维几何模型，对与所述Pi表示的检测点位置检索空间距离小于第一预设阈值的其他检测点位置集合，并设该集合对应的第一索引为集合PN1，以及检索与所述Pi表示的检测点位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢思汉，詹国胜，刑兆宇，汪磊，
申请(专利权)人：成都同创恒合节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51