【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟叶烘烤数据识别，具体为一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法及系统。
技术介绍
1、烟叶烘烤是烟草加工中的关键步骤，直接影响最终产品的品质和风味，烘烤过程需要精确控制温度、湿度和时间，以确保烟叶的化学成分得到适当的转化，异常的烘烤条件可能导致烟叶品质不一致，影响烟草制品的口感和香气，研发有效的异常监测系统是保证产品质量和市场竞争力的关键，烟叶烘烤是能源和资源密集型的过程，任何烘烤效率的改进都可以显著降低生产成本，异常监测可以帮助及时发现和纠正生产偏差，减少能源浪费，避免原料损失，从而提高整体生产效率，随着传感技术、数据分析和人工智能的发展，烟叶烘烤过程的自动化和智能化成为可能，利用这些先进技术进行异常监测，不仅可以提高监测的精确性和响应速度，还可以实现更高级的预测性维护和优化决策。
2、如今，对一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法的研究还存在一些不足，具体体现在传统的烟叶烘烤异常监测方法精确程度不高，且自动化程度不足，导致烟叶品质波动大，无法保证每一批次烟叶的品质一致性，精确度不高的监测方法可能导致无法及时发现生产中的异常，如温度、湿度控制不当，从而造成烟叶过度烘烤或者烘烤不足，不仅浪费原材料，还可能增加能源消耗，因为设备可能需要运行更长时间来纠正这些问题，当异常监测系统不能自动化或响应迟缓时，需要更多的人工干预来检查和调整生产过程，不仅减慢了生产速度，也增加了劳动力成本。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于烟叶烘烤过程中的异常
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：本专利技术第一方面提供了一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，包括以下步骤：对烟叶初始状态进行分析，比对得到烟叶成熟等级；基于烟叶成熟等级，确定烟叶烘烤界定评估值数据集，所述烟叶烘烤界定评估值数据集具体包括图像识别界定评估值、化学界定评估值及设备状态界定评估值；对烟叶烘烤环境状态进行分析，结合烟叶成熟等级，确定烟叶烘烤方案；基于烟叶烘烤方案对烟叶进行烘烤，对烟叶烘烤图像识别状态进行分析，结合图像识别界定评估值，判断烟叶烘烤图像识别状态是否存在异常；基于烟叶烘烤方案对烟叶进行烘烤，对烟叶烘烤化学状态进行分析，结合化学界定评估值，判断烟叶烘烤化学状态是否存在异常；基于烟叶烘烤方案对烟叶进行烘烤，对烟叶烘烤设备状态进行分析，结合设备状态界定评估值，判断烟叶烘烤设备状态是否存在异常。
3、作为进一步的方法，对烟叶初始状态进行分析，比对得到烟叶成熟等级，具体分析过程为：获取烟叶初始状态数据集，烟叶初始状态数据集具体包括烟叶初始平均含水量、烟叶初始平均重量、烟叶初始尼古丁平均含量；基于获取的烟叶初始状态数据集，综合分析得到烟叶初始状态特征值，烟叶初始状态特征值作为比对得到烟叶成熟等级的分析依据；将烟叶初始状态特征值与数据库中存储的各烟叶初始状态特征值对应的烟叶成熟等级进行比对，得到该烟叶初始状态特征值对应的烟叶成熟等级。
4、作为进一步的方法，基于烟叶成熟等级，确定烟叶烘烤界定评估值数据集，具体分析过程为：将烟叶成熟等级存储为指定标签，将该指定标签与数据库中存储的各指定标签对应的烟叶烘烤界定评估值数据集进行比对，得到该指定标签对应的烟叶烘烤界定评估值数据集。
5、作为进一步的方法，对烟叶烘烤环境状态进行分析，结合烟叶成熟等级，确定烟叶烘烤方案，具体分析过程为：获取烟叶烘烤环境状态数据集，烟叶烘烤环境状态数据集具体包括烟叶烘烤环境温度、烟叶烘烤环境湿度、烟叶烘烤环境气流速度；将烟叶烘烤环境温度、烟叶烘烤环境湿度、烟叶烘烤环境气流速度与烟叶成熟等级存储为指定标签，将该指定标签与数据库中存储的各指定标签对应的烟叶烘烤方案进行比对，得到该指定标签对应的烟叶烘烤方案。
6、作为进一步的方法，判断烟叶烘烤图像识别状态是否存在异常，具体分析过程为：获取烟叶烘烤图像识别状态数据集，烟叶烘烤图像识别状态数据集具体包括烟叶烘烤碎裂个数、烟叶烘烤变形个数、烟叶烘烤纹理密度异常个数；基于获取的烟叶烘烤图像识别状态数据集，综合分析得到图像识别状态评估值，图像识别状态评估值作为判断烟叶烘烤图像识别状态是否存在异常的分析依据；将图像识别状态评估值与图像识别界定评估值进行比较；若图像识别状态评估值不低于图像识别界定评估值，则该图像识别状态评估值对应的烟叶烘烤图像识别状态不存在异常；若图像识别状态评估值低于图像识别界定评估值，则该图像识别状态评估值对应的烟叶烘烤图像识别状态存在异常，对图像识别状态存在异常的烟叶烘烤发出警报。
7、作为进一步的方法，图像识别状态评估值，具体分析过程为：
8、
9、式中，γ为图像识别状态评估值，sl为烟叶烘烤碎裂个数，bx为烟叶烘烤变形个数，yc为烟叶烘烤纹理密度异常个数，ε1为设定的sl的补偿因子，ε2为设定的bx的补偿因子，ε3为设定的yc的补偿因子，e为自然常数。
10、作为进一步的方法，判断烟叶烘烤化学状态是否存在异常，具体分析过程为：获取烟叶烘烤化学状态数据集，烟叶烘烤化学状态数据集具体包括烟叶挥发性有机物含量与参照挥发性有机物含量差值的绝对值、烟叶尼古丁与参照尼古丁差值的绝对值、烟叶ph值与参照ph值差值的绝对值；基于获取的烟叶烘烤化学状态数据集，综合分析得到化学状态评估值，化学状态评估值作为判断烟叶烘烤化学状态是否存在异常的分析依据；将化学状态评估值与化学界定评估值进行比较；若化学状态评估值不低于化学界定评估值，则该化学状态评估值对应的烟叶烘烤化学状态不存在异常；若化学状态评估值低于化学界定评估值，则该化学状态评估值对应的烟叶烘烤化学状态存在异常，对化学状态存在异常的烟叶烘烤发出警报。
11、作为进一步的方法，化学状态评估值，具体分析过程为：
12、
13、式中，为化学状态评估值，hf为烟叶挥发性有机物含量与参照挥发性有机物含量差值的绝对值，ngd为烟叶尼古丁与参照尼古丁差值的绝对值，ph为烟叶ph值与参照ph值差值的绝对值，σ1为设定的hf的补偿因子，σ2为设定的ngd的补偿因子，σ3为设定的ph的补偿因子。
14、作为进一步的方法，判断烟叶烘烤设备状态是否存在异常，具体分析过程为：获取烟叶烘烤设备状态数据集，烟叶烘烤设备状态数据集具体包括烟叶烘烤设备温度异常波动次数、烟叶烘烤设备实际烘烤时长与设定烘烤时长差值的绝对值、烟叶烘烤设备产生烟雾浓度；基于获取的烟叶烘烤设备状态数据集，综合分析得到烟叶烘烤设备状态评估值，烟叶烘烤设备状态评估值作为判断烟叶烘烤设备状态是否存在异常的分析依据；将烟叶烘烤设备状态评估值与设备状态界定评估值进行比较；若烟叶烘烤设备状态评估值不低于设备状态界定评估值，则该烟叶烘烤设备状态评估值对应的烟叶烘烤设备状态不存在异常；若烟叶烘烤设备状态评估值低于设备状态界定评估值，则该烟叶烘烤设备状态评估值对应的烟叶烘烤设备状态存在异常，对设备状态存在异常的烟叶烘烤发出警报。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于：所述对烟叶初始状态进行分析，比对得到烟叶成熟等级，具体分析过程为：
3.根据权利要求1所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于：所述基于烟叶成熟等级，确定烟叶烘烤界定评估值数据集，具体分析过程为：
4.根据权利要求1所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于：所述对烟叶烘烤环境状态进行分析，结合烟叶成熟等级，确定烟叶烘烤方案，具体分析过程为：
5.根据权利要求1所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于：所述判断烟叶烘烤图像识别状态是否存在异常，具体分析过程为：
6.根据权利要求5所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于：所述图像识别状态评估值，具体分析过程为：
7.根据权利要求1所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于：所述判断烟叶烘烤化学状态是否存在异常，具体分析过程为：
8.根据权利要
9.根据权利要求1所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于：所述判断烟叶烘烤设备状态是否存在异常，具体分析过程为：
10.一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测系统，应用于权利要求1-9任一项所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于，包括烟叶成熟等级比对模块、界定评估值数据集确定模块、烟叶烘烤方案确定模块、图像识别状态异常判断模块、化学状态异常判断模块和设备状态异常判断模块，其中：
...【技术特征摘要】
1.一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于：所述对烟叶初始状态进行分析，比对得到烟叶成熟等级，具体分析过程为：
3.根据权利要求1所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于：所述基于烟叶成熟等级，确定烟叶烘烤界定评估值数据集，具体分析过程为：
4.根据权利要求1所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于：所述对烟叶烘烤环境状态进行分析，结合烟叶成熟等级，确定烟叶烘烤方案，具体分析过程为：
5.根据权利要求1所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常监测方法，其特征在于：所述判断烟叶烘烤图像识别状态是否存在异常，具体分析过程为：
6.根据权利要求5所述的一种基于烟叶烘烤过程中的异常...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟令峰，任杰，王松峰，代英鹏，孟霖，孙福山，
申请(专利权)人：中国农业科学院烟草研究所中国烟草总公司青州烟草研究所，
类型：发明
国别省市：
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