本發(fā)明屬于煙葉烘烤調(diào)制，具體的說，涉及一種多雨天氣煙葉烘烤溫濕度控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、煙葉烘烤是煙葉生產(chǎn)重要的環(huán)節(jié)，在密集烤房中通過控制烘烤過程中的溫濕度、時(shí)間和風(fēng)速等參數(shù)實(shí)現(xiàn)控制最終煙葉產(chǎn)品的品質(zhì)；但是目前煙葉烘烤受環(huán)境和人為等因素影響，烘烤損失率較高，影響煙葉的質(zhì)量；利用多種現(xiàn)代化機(jī)械和自動化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煙葉烘烤的標(biāo)準(zhǔn)化和批量生產(chǎn)，減少人為錯誤操作和生產(chǎn)成本，通過科學(xué)調(diào)控烘烤溫濕度參數(shù)，使煙葉烘烤實(shí)現(xiàn)自動化和智能化，進(jìn)而能夠提高煙葉密集烘烤的均質(zhì)化、提升煙葉的外觀、內(nèi)在和感官質(zhì)量。

2、我國南方煙葉種植區(qū)在煙葉烘烤季節(jié)降雨較多，降雨過多影響煙葉烘烤特性，增加烤壞煙葉的風(fēng)險(xiǎn)，降低烘烤質(zhì)量；一種多雨天氣煙葉烘烤溫濕度控制方法，旨在實(shí)現(xiàn)連續(xù)的雨天氣候烘烤煙葉時(shí)，通過控制烘烤環(huán)境的溫度和濕度，保證煙葉的烘烤過程不受外界濕度影響，防止煙葉質(zhì)量因烘烤過程吸入大量濕冷空氣而降低，包括高溫區(qū)烤青、低溫區(qū)烤糟腐爛等，結(jié)合自動化的控制系統(tǒng)和溫濕度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)整烘烤環(huán)境并維持烘烤室內(nèi)的溫濕度條件，確保在惡劣天氣條件下達(dá)到理想的烘烤效果，保持煙葉在烘烤過程中的顏色、結(jié)構(gòu)、油分和完整性等烘烤質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量,滿足高品質(zhì)煙葉的生產(chǎn)需求。

3、傳統(tǒng)煙葉烘烤溫濕度控制方法在實(shí)際操作中不能實(shí)時(shí)精確調(diào)整烘烤參數(shù)并匹配快速變化的溫濕度條件，導(dǎo)致在連續(xù)雨天期間，裝煙室內(nèi)的氣候條件難以維持在理想狀態(tài)，引起煙葉烘烤質(zhì)量的下降，包括烤青、掛灰、僵硬等，在數(shù)據(jù)集成和實(shí)時(shí)反饋方面存在延遲，影響烘烤效率和能耗的優(yōu)化，限制烘烤過程的可控性和預(yù)見性，增加烘烤成本和勞動強(qiáng)度，降低煙葉商品質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題在于提供一種多雨天氣煙葉烘烤溫濕度控制方法及系統(tǒng)，能夠確保烘烤過程在惡劣天氣條件下的穩(wěn)定性和可靠性，提高煙葉密集烘烤的均質(zhì)化、自動化和智能化，減少人為失誤和生產(chǎn)成本，進(jìn)而提升煙葉的外觀、內(nèi)在和感官質(zhì)量，提高煙葉工業(yè)烘烤的可用性。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種多雨天氣煙葉烘烤溫濕度控制方法，包括以下步驟：

4、基于溫濕度傳感器，實(shí)時(shí)采集并分析密集烤房裝煙室內(nèi)多個位置的溫濕度數(shù)據(jù)，評估多雨天氣對密集烤房裝煙室內(nèi)溫濕度波動的影響，并識別溫濕度的變化趨勢，生成溫濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)；

5、基于溫濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析溫度和濕度間的相互影響關(guān)系和依賴性，生成相互作用分析結(jié)果；

6、利用相互作用分析結(jié)果，評估烘烤設(shè)備的功率輸入和溫濕度變化的關(guān)系，分析多個烘烤設(shè)備的溫濕度調(diào)節(jié)效率，形成調(diào)節(jié)效率評估數(shù)據(jù)；

7、基于調(diào)節(jié)效率評估數(shù)據(jù)，利用紅外光譜傳感器在線分析多種煙葉化合物的紅外響應(yīng)特征，通過對煙葉進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，識別多種化合物的含量變化，生成化學(xué)成分監(jiān)測記錄；

8、基于化學(xué)成分監(jiān)測記錄，實(shí)時(shí)評估并預(yù)測烘烤過程中的煙葉品質(zhì)，考慮多個烘烤階段的煙葉品質(zhì)需求，分析需要調(diào)整的環(huán)境溫濕度，制定溫濕度調(diào)整需求信息；

9、基于溫濕度調(diào)整需求信息，結(jié)合溫濕度間的相互影響關(guān)系，考慮多雨環(huán)境條件，實(shí)時(shí)監(jiān)測并調(diào)整烘烤設(shè)備的控制參數(shù)，生成烘烤溫濕度控制記錄。

10、進(jìn)一步優(yōu)化：所述溫濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)包括溫度變化幅度信息、濕度變化幅度信息、溫濕度變化趨勢圖；所述相互作用分析結(jié)果包括溫度對濕度調(diào)節(jié)影響的敏感度指標(biāo)、濕度對溫度影響的響應(yīng)時(shí)間、溫濕度調(diào)節(jié)的相互依賴性系數(shù)；所述調(diào)節(jié)效率評估數(shù)據(jù)包括烘烤設(shè)備能效等級、功率調(diào)節(jié)響應(yīng)速度、溫濕度控制能耗比信息；所述化學(xué)成分監(jiān)測記錄包括特征化合物紅外吸收峰值、化合物含量的變化趨勢、化學(xué)反應(yīng)速度分析結(jié)果；所述溫濕度調(diào)整需求信息包括溫度需求分析結(jié)果、濕度控制級別指標(biāo)、烘烤階段信息；所述烘烤溫濕度控制記錄包括密集烤房裝煙室溫濕度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、溫濕度匹配度數(shù)據(jù)、設(shè)備調(diào)節(jié)參數(shù)配置。

11、進(jìn)一步優(yōu)化：基于溫濕度傳感器，實(shí)時(shí)采集并分析密集烤房裝煙室內(nèi)多個位置的溫濕度數(shù)據(jù)，評估多雨天氣對密集烤房裝煙室內(nèi)溫濕度波動的影響，并識別溫濕度的變化趨勢，生成溫濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)的步驟具體為：

12、基于溫濕度傳感器，考慮覆蓋率和監(jiān)測效率，在密集烤房裝煙室內(nèi)的多個位置部署溫濕度傳感器，實(shí)時(shí)采集密集烤房裝煙室的溫度和濕度數(shù)據(jù)，獲取實(shí)時(shí)溫濕度數(shù)據(jù)，并建立溫濕度傳感器部署記錄；

13、基于溫濕度傳感器部署記錄，通過比較多個時(shí)間點(diǎn)和位置的數(shù)據(jù)波動，分析并識別多雨天氣對數(shù)據(jù)波動的影響，生成溫度濕度波動信息；

14、基于溫度濕度波動信息，評估并預(yù)測溫濕度數(shù)據(jù)的變化趨勢，識別多雨天氣的溫濕度變化規(guī)律，生成溫濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)。

15、進(jìn)一步優(yōu)化：基于溫濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析溫度和濕度間的相互影響關(guān)系和依賴性，生成相互作用分析結(jié)果的步驟具體為：

16、基于溫濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析環(huán)境溫度變化對濕度的影響，記錄溫度變化導(dǎo)致的濕度調(diào)整需求，生成影響關(guān)系分析數(shù)據(jù)；

17、基于影響關(guān)系分析數(shù)據(jù)，評估濕度變化對溫度的影響，記錄濕度變化引起的溫度調(diào)整需求，生成濕度影響評估信息；

18、基于濕度影響評估信息，評估溫度和濕度間的相互影響關(guān)系和依賴性，生成相互作用分析結(jié)果。

19、進(jìn)一步優(yōu)化：利用相互作用分析結(jié)果，評估烘烤設(shè)備的功率輸入和溫濕度變化的關(guān)系，分析多個烘烤設(shè)備的溫濕度調(diào)節(jié)效率，形成調(diào)節(jié)效率評估數(shù)據(jù)的步驟具體為：

20、基于相互作用分析結(jié)果，分析多個烘烤設(shè)備在差異化環(huán)境條件下的響應(yīng)時(shí)間和調(diào)節(jié)范圍，生成設(shè)備響應(yīng)特性數(shù)據(jù)；

21、基于設(shè)備響應(yīng)特性數(shù)據(jù)，計(jì)算多個烘烤設(shè)備在差異化溫濕度變化下的功率消耗和溫濕度調(diào)節(jié)效率，生成設(shè)備效率數(shù)據(jù)；

22、基于設(shè)備效率數(shù)據(jù)，考慮溫濕度間的相互影響關(guān)系和依賴性，計(jì)算多種溫濕度調(diào)節(jié)需求的參數(shù)配置，生成調(diào)節(jié)效率評估數(shù)據(jù)。

23、進(jìn)一步優(yōu)化：基于調(diào)節(jié)效率評估數(shù)據(jù)，利用紅外光譜傳感器在線分析多種煙葉化合物的紅外響應(yīng)特征，通過對煙葉進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，識別多種化合物的含量變化，生成化學(xué)成分監(jiān)測記錄的步驟具體為：

24、基于調(diào)節(jié)效率評估數(shù)據(jù)，利用紅外光譜傳感器采集并分析多種煙葉化合物的光譜反應(yīng)，記錄光譜數(shù)據(jù)，生成煙葉光譜記錄數(shù)據(jù)；

25、基于煙葉光譜記錄數(shù)據(jù)，識別煙葉中多種關(guān)鍵化合物的紅外響應(yīng)特征，包括煙堿、糖類，監(jiān)測多種化合物在烘烤過程中的含量變化，生成化合物含量變化數(shù)據(jù)；

26、利用化合物含量變化數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)時(shí)溫濕度數(shù)據(jù)，評估多種化合物含量的變化趨勢，生成化學(xué)成分監(jiān)測記錄。

27、進(jìn)一步優(yōu)化：基于化學(xué)成分監(jiān)測記錄，實(shí)時(shí)評估并預(yù)測烘烤過程中的煙葉品質(zhì)，考慮多個烘烤階段的煙葉品質(zhì)需求，分析需要調(diào)整的環(huán)境溫濕度，制定溫濕度調(diào)整需求信息的步驟具體為：

28、基于化學(xué)成分監(jiān)測記錄，通過分析多種關(guān)鍵化合物的含量數(shù)據(jù)并與品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，預(yù)測并評估烘烤過程中的煙葉品質(zhì)，生成品質(zhì)水平分析結(jié)果；

29、基于品質(zhì)水平分析結(jié)果，通過分析多個烘烤階段需要的煙葉品質(zhì)需求，實(shí)時(shí)評估烘烤環(huán)境和理想品質(zhì)目標(biāo)的偏差，生成調(diào)整目標(biāo)識別結(jié)果；

30、根據(jù)調(diào)整目標(biāo)識別結(jié)果，考慮多種溫濕度條件下的煙葉化合物變化趨勢，識別需要調(diào)整的溫濕度參數(shù)，生成溫濕度調(diào)整需求信息。

31、進(jìn)一步優(yōu)化：基于溫濕度調(diào)整需求信息，結(jié)合溫濕度間的相互影響關(guān)系，考慮多雨環(huán)境條件，實(shí)時(shí)監(jiān)測并調(diào)整烘烤設(shè)備的控制參數(shù)，生成烘烤溫濕度控制記錄的步驟具體為：

32、基于溫濕度調(diào)整需求信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測多雨環(huán)境下密集烤房裝煙室內(nèi)多個區(qū)域的溫濕度數(shù)據(jù)，調(diào)整控制參數(shù)匹配烘烤需求，生成控制參數(shù)調(diào)整記錄；

33、基于控制參數(shù)調(diào)整記錄，采用模糊邏輯控制方法，考慮溫濕度間的相互影響關(guān)系和烘烤設(shè)備的溫濕度調(diào)節(jié)效率，調(diào)整烘烤設(shè)備的溫濕度控制參數(shù)，生成調(diào)整參數(shù)優(yōu)化記錄；

34、基于調(diào)整參數(shù)優(yōu)化記錄，應(yīng)用溫濕度調(diào)整參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控溫濕度調(diào)整效果并評估和烘烤需求的一致性，生成烘烤溫濕度控制記錄。

35、進(jìn)一步優(yōu)化：所述模糊邏輯控制方法，按照公式：

36、；

37、計(jì)算溫濕度控制參數(shù)的調(diào)整值，其中，為控制參數(shù)的調(diào)整值，為目標(biāo)和實(shí)際溫濕度的誤差，為時(shí)間變量，為比例增益，為積分增益，為微分增益，為環(huán)境變化率，為穩(wěn)定性指標(biāo)，為環(huán)境變化率的權(quán)重系數(shù)，為穩(wěn)定性指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，表示誤差關(guān)于時(shí)間的微分，表示誤差關(guān)于時(shí)間的積分，為微分符號，為時(shí)間的微分，為誤差的微分。

38、本發(fā)明還提供一種多雨天氣煙葉烘烤溫濕度控制系統(tǒng)，多雨天氣煙葉烘烤溫濕度控制系統(tǒng)用于執(zhí)行上述多雨天氣煙葉烘烤溫濕度控制方法，所述系統(tǒng)包括：

39、環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊基于溫濕度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測密集烤房裝煙室內(nèi)多個位置的溫度和濕度數(shù)據(jù)，評估多雨天氣對密集烤房裝煙室內(nèi)溫濕度波動的影響，生成溫濕度數(shù)據(jù)集；

40、影響關(guān)系分析模塊基于溫濕度數(shù)據(jù)集，計(jì)算溫度和濕度間的相互作用強(qiáng)度，評估環(huán)境溫度變化對濕度的影響，生成依賴關(guān)系評估結(jié)果；

41、調(diào)節(jié)能力分析模塊基于依賴關(guān)系評估結(jié)果，分析烘烤設(shè)備的功率輸入和溫濕度變化的關(guān)系，對多個烘烤設(shè)備的溫濕度調(diào)節(jié)效率進(jìn)行評估，生成設(shè)備效率評估信息；

42、實(shí)時(shí)品質(zhì)監(jiān)測模塊基于設(shè)備效率評估信息，利用紅外光譜傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測烘烤過程中煙葉化合物的紅外響應(yīng)，分析化合物含量變化，預(yù)測烘烤過程中的煙葉品質(zhì)，生成煙葉品質(zhì)預(yù)測結(jié)果；

43、參數(shù)調(diào)節(jié)控制模塊基于煙葉品質(zhì)預(yù)測結(jié)果，考慮溫濕度間的相互影響關(guān)系，實(shí)時(shí)監(jiān)測并調(diào)整烘烤設(shè)備的控制參數(shù)匹配多雨環(huán)境，生成烘烤溫濕度控制記錄。

44、本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有如下有益效果：

45、本發(fā)明中通過實(shí)時(shí)采集和分析密集烤房裝煙室內(nèi)多個位置的溫濕度數(shù)據(jù)，評估多雨天氣空氣溫濕度對烘烤環(huán)境的實(shí)際影響，評估溫度和濕度間的相互作用，分析并調(diào)整烘烤設(shè)備的功率輸入和響應(yīng)，確保烘烤過程在惡劣天氣條件下的穩(wěn)定性和可靠性，利用紅外光譜傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測煙葉烘烤過程中多種化合物的含量變化并調(diào)整烘烤參數(shù)，提高煙葉密集烘烤的均質(zhì)化、自動化和智能化，減少人為失誤和生產(chǎn)成本，進(jìn)而提升煙葉的外觀、內(nèi)在和感官質(zhì)量，提高煙葉工業(yè)烘烤的可用性；并且還能夠提升煙葉的存儲穩(wěn)定性、燃燒性能和口感，滿足高品質(zhì)煙葉的生產(chǎn)需求。

46、下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。