一种基于云平台的在线智能化烤烟系统及烘烤工艺技术方案

本发明专利技术提供一种基于云平台的在线智能化烤烟系统及烘烤工艺，所述基于云平台的在线智能化烤烟系统包括烤烟系统服务器、终端应用系统和不少于一个的智能化烤烟房，三者通过互联网连接；烤烟系统服务器可接收多个智能化烤烟房的实时数据信息，通过对烟叶摄像监控并应用烤烟系统服务器云平台大数据的计算分析实现在线智能控制，终端应用系统(PC、iPad、手机)可登陆网页或手机APP，查看烤烟房的状态及历史数据；烘烤工艺包括编烟预凋萎，变黄期、定色期、干筋期、干烟回潮期五段七步，二至七步中稳温阶段由烤烟系统服器云平台智能控制。本发明专利技术具有精准控温、节能减排、环保、成本低、烘烤周期短、智能化、大数据管理的特点，有利于发展专业化烘烤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于烘烤设备及烘烤工艺
，具体是烟草烘烤设备及烘烤工艺
，特别涉及一种基于云平台的在线智能化烤烟系统及烘烤工艺。
技术介绍
由于国家节能减排和环境保护的要求，传统密集烤房采用燃煤作为热源将逐渐被其他形式的热源替代如生物质燃料颗粒或生物质燃气、太阳能辅助能源、热泵电烤房、红外电烤房等。热泵电烤房具有明显优势：减少散煤燃烧对环境的影响，强制热风循环烤烟没有热量废气排放更节能环保，采用变频电机控制可实现无级控制，控制精度更高、没有滞后可实现精准控制。不过烤烟房的控制装置智能化目前普遍采用内置烘烤曲线、通过检测干球温度和湿球温度应用模糊算法实现程序控制。此类烤烟房智能控制系统只能通过对烤烟房内部的环境即温湿度进行监控，但是作为烘烤主体烟叶的状态缺少自动化监控，通常是通过设置观察窗由烟技员人工观察，可靠性差。即传统的烤烟控制系统监控的是烤房内部环境情况而不是烘烤主体，虽然实现了程序化但并不是真正的智能化。本专利技术通过云平台对烤烟视频信号的监测，可以根据烟叶的外观色泽状态并结合烤烟房温湿度数据，通过云平台大数据的计算分析得到调整方案并将指令发送烤烟房执行，实现对烤烟烘烤主体的在线监控的智能化烘烤。目前，我国烤烟多采用传统的CN102178335A三段式八步烤烟工艺，黄变初期烤房的干球和湿球温度都在38℃，以及CN102511917B中五段式烤烟工艺包括变黄期、凋萎期、变筋期、干叶期和干筋期，变黄期温度3739℃。在我国南方福建、广东地区在烟叶采收一般在5月初至8月初，此季节户外环境温度达3240℃，湿度达7590％，户外环境与烤烟在变黄初期烤房中的环境大致相同，因此在福建、广东采用在烟叶进行烘烤前通过预凋萎处理代替烟叶在烤房中黄变初期的烘烤的工艺科学可行。常规密集烤房在烘烤结束后，干烟叶极易破碎，因此不能直接收取，通常是随烤房自然冷却，待干烟叶回潮变软后收取，由于烤房烟叶堆积密度高、空间封闭干烟叶回潮缓慢，一般回潮需要1.52天，使烤烟房的周转周期长达8天，烤后干烟的回潮问题有待解决。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于云平台的在线智能化烤烟系统及烘烤工艺。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于云平台的在线智能化烤烟系统，包括烤烟系统服务器(1)、终端应用系统(2)和不少于一个的智能化烤烟房(3)，所述烤烟系统服务器(1)通过互联网(4)与所述智能化烤烟房(3)连接，实现与智能化烤烟房(3)的数据传输；所述终端应用系统(2)通过互联网(4)与烤烟系统服务器(1)连接，可下载智能化烤烟房(3)的实时数据信息；所述智能化烤烟房(3)包括烤房主体(5)、温湿度控制设备(6)、智能烘烤控制装置(7)、温湿度检测装置(8)、摄像装置(9)、网络连接控制器(11)；烤房主体(5)的进风口与温湿度控制设备(6)的出风口连通、烤房主体(5)的出风口与温湿度控制设备(6)的进风口连通形成循环通路；温湿度控制设备(6)与智能烘烤控制装置(7)连接，智能烘烤控制装置(7)采用程序控制实时监控温湿度控制设备(6)的输出参数；温湿度检测装置(8)设在烤房主体(5)的循环通路内，温湿度检测装置(8)连接到智能烘烤控制装置(7)，实现温湿度测试结果实时传输到智能烘烤控制装置(7)；智能烘烤控制装置(7)、摄像装置(9)均与网络连接控制器(11)连接，网络连接控制器(11)再通过互联网(4)与烤烟系统服务器(1)连接，使烤烟系统服务器(1)可通过互联网(4)接收并处理智能烘烤控制装置(7)、摄像装置(9)和终端应用系统(2)的数据；烤烟系统服务器(1)内设置有图像识别管理模块，可识别烟叶筋脉与叶片的有效区域并将烟叶颜色与分布数字化，烤烟系统服器(1)根据接收到的智能控制装置(7)的数据和图像识别结果应用云平台大数据的计算分析得到烘烤工艺优化方案并向智能烘烤控制装置(7)发送执行指令，智能烘烤控制装置(7)通过控制温湿度控制设备(6)做出相应的参数调整使烤房主体(5)内的烟叶得到最佳的烘烤效果。进一步地，所述智能化烤烟房(3)还包括信息采集装置(10)，所述信息采集装置(10)与网络连接控制器(11)连接并设有称重、照相和信息录入模块，实现烘烤结束后干烟按等级分类和称重并将数据记录上传到烤烟系统服务器(1)。进一步地，所述温湿度控制设备(6)包括热泵(61)、排湿装置(62)、风机(63)、补/排风装置(64)，温湿度控制设备的电机采用变频控制，实现温湿度控制的无极转换；排湿装置(62)设置在温湿度控制设备(6)的进风口，排湿装置(62)与风机(63)连通，风机(63)再与补/排风装置(64)连通，补/排风装置(64)再与热泵(61)连通，热泵(61)设置在温湿度控制设备(6)的出风口，形成风通路。进一步地，所述智能烘烤控制装置(7)内部设置有PLC、电源控制模块、温湿度控制模块、显示与操作模块、报警模块、数据存储模块、温湿度数据采集模块和RS485接口；智能烘烤控制装置(7)利用内置烤烟工艺曲线，通过PLC可实现烘烤工艺参数选择与修改、显示参数曲线、查看历史记录、报警、温湿度智能调控、自动向烤烟系统服务器(1)上传数据或接收其指令。进一步地，所述终端应用系统(2)包括PC、iPad或手机，可通过登陆烤烟网站或手机APP实时跟踪数量不等、分布各地的智能化烤烟房(3)的烘烤数据。进一步地，所述烤房主体(5)为三层结构，所述温湿度检测装置(8)包括均匀分布在烤房各层的多路温湿度传感器和数据转换器，所述摄像装置(9)包括均匀分布在烤房各层的摄像头和视频存储装置。本专利技术一种基于云平台的在线智能化烤烟系统的烘烤工艺，包括编烟预凋萎，变黄期、定色期、干筋期、干烟回潮期工序，变黄期和定色期各设两步，第二步至第七步中温度稳定阶段的温湿度参数调控以智能烘烤控制装置(7)预设工艺曲线为基础、其持续时间以烤烟系统服务器(1)在线监测烟叶图像与温湿度数据应用云平台大数据的计算分析实现智能调控，具体步骤如下：第一步，编烟预凋萎：将成熟的鲜烟叶编杆后按照常规烤烟房内部的摆放形式摆放在通风良好的晾烟棚内到烟叶三成黄、微微发软为止；第二步，变黄前期：以1℃/h的速率干球温度升温到37.538.5℃、湿球温度控制在3637℃，保持1020h，风机转速10001200r/min，到烟叶六成黄为止；第三步，变黄后期：以0.5℃/h的速率干球温度升温到4042℃，同时控制湿球温度3738℃，持续2436h；风机转速控制在12001300r/min，到烟叶九成黄、烟叶勾尖卷边为止；第四步，定色前期：按0.5℃/h速度将干球温度升高到4648℃，同时控制湿球温度3839℃，持续1224h，风机转速控制在14001500r/min，到烟叶簧片黄筋、烟叶呈小卷筒状为止；第五步，定色后期：按1℃/h速度将干球温度升高到5052℃，同时控制湿球温度3940℃，持续1624h，风机转速控制在12001300r/min，到叶片全干、烟叶呈大卷筒状为止；第六步，干筋期：按1℃/h速度将干球温度升高到6568℃，同时控制湿球温度4042℃，持续时间512h；风机转速500700r/min，到烟叶筋脉全干呈褐色为止；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云平台的在线智能化烤烟系统，其特征在于：包括烤烟系统服务器(1)、终端应用系统(2)和不少于一个的智能化烤烟房(3)，所述烤烟系统服务器(1)通过互联网(4)与所述智能化烤烟房(3)连接，实现与智能化烤烟房(3)的数据传输；所述终端应用系统(2)通过互联网(4)与烤烟系统服务器(1)连接，可下载智能化烤烟房(3)的实时数据信息；所述智能化烤烟房(3)包括烤房主体(5)、温湿度控制设备(6)、智能烘烤控制装置(7)、温湿度检测装置(8)、摄像装置(9)、网络连接控制器(11)；烤房主体(5)的进风口与温湿度控制设备(6)的出风口连通，烤房主体(5)的出风口与温湿度控制设备(6)的进风口连通形成循环风通路；智能烘烤控制装置(7)与温湿度控制设备(6)连接，采用程序控制实时监控温湿度控制设备(6)的输出参数；温湿度检测装置(8)设在烤房主体(5)的循环通路内，其信号输出端连接到智能烘烤控制装置(7)；所述智能烘烤控制装置(7)、摄像装置(9)均与网络连接控制器(11)连接，网络连接控制器(11)再通过互联网与烤烟系统服务器(1)连接，使烤烟系统服务器(1)可通过互联网(4)接收并处理智能烘烤控制装置(7)、摄像装置(9)和终端应用系统(2)的数据；烤烟系统服务器(1)内设置有图像识别管理模块，可识别烟叶筋脉与叶片的有效区域并将烟叶颜色与分布数字化，烤烟系统服器(1)根据接收到的智能控制装置(7)的数据和图像识别结果应用云平台大数据的计算分析得到烘烤工艺优化方案并向智能烘烤控制装置(7)发送执行指令，智能烘烤控制装置(7)通过控制温湿度控制设备(6)做出相应的参数调整使烤房主体(5)内的烟叶得到最佳的烘烤效果。...

【技术特征摘要】
1.一种基于云平台的在线智能化烤烟系统，其特征在于：包括烤烟系统服务器(1)、终端应用系统(2)和不少于一个的智能化烤烟房(3)，所述烤烟系统服务器(1)通过互联网(4)与所述智能化烤烟房(3)连接，实现与智能化烤烟房(3)的数据传输；所述终端应用系统(2)通过互联网(4)与烤烟系统服务器(1)连接，可下载智能化烤烟房(3)的实时数据信息；所述智能化烤烟房(3)包括烤房主体(5)、温湿度控制设备(6)、智能烘烤控制装置(7)、温湿度检测装置(8)、摄像装置(9)、网络连接控制器(11)；烤房主体(5)的进风口与温湿度控制设备(6)的出风口连通，烤房主体(5)的出风口与温湿度控制设备(6)的进风口连通形成循环风通路；智能烘烤控制装置(7)与温湿度控制设备(6)连接，采用程序控制实时监控温湿度控制设备(6)的输出参数；温湿度检测装置(8)设在烤房主体(5)的循环通路内，其信号输出端连接到智能烘烤控制装置(7)；所述智能烘烤控制装置(7)、摄像装置(9)均与网络连接控制器(11)连接，网络连接控制器(11)再通过互联网与烤烟系统服务器(1)连接，使烤烟系统服务器(1)可通过互联网(4)接收并处理智能烘烤控制装置(7)、摄像装置(9)和终端应用系统(2)的数据；烤烟系统服务器(1)内设置有图像识别管理模块，可识别烟叶筋脉与叶片的有效区域并将烟叶颜色与分布数字化，烤烟系统服器(1)根据接收到的智能控制装置(7)的数据和图像识别结果应用云平台大数据的计算分析得到烘烤工艺优化方案并向智能烘烤控制装置(7)发送执行指令，智能烘烤控制装置(7)通过控制温湿度控制设备(6)做出相应的参数调整使烤房主体(5)内的烟叶得到最佳的烘烤效果。2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的在线智能化烤烟系统，其特征在于：所述智能化烤烟房(3)还包括信息采集装置(10)，所述信息采集装置(10)与网络连接控制器(11)连接并设有称重、照相和信息录入模块，实现烘烤结束后干烟按等级分类和称重并将数据记录上传到烤烟系统服务器(1)。3.根据权利要求1所述的一种基于云平台的在线智能化烤烟系统，其特征在于：所述温湿度控制设备(6)包括热泵(61)、排湿装置(62)、风机(63)、补/排风装置(64)，温湿度控制设备的电机采用变频控制，实现温湿度控制的无级转换；排湿装置(62)设置在温湿度控制设备(6)的进风口，排湿装置(62)与风机(63)连通，风机(63)再与补/排风装置(64)连通，补/排风装置(64)再与热泵(61)连通，热泵(61)设置在温湿度控制设备(6)的出风口，形成风通路。4.根据权利要求1所述的一种基于云平台的在线智能化烤烟系统，其特征在于：所述智能烘烤控制装置(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：林智慧，许锡祥，张发汉，吴荣生，胡忠良，陈承亮，彭怀俊，靖军领，张龙根，吴成华，黄恩强，
申请(专利权)人：福建省烟草公司三明市公司，福建奥托节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35