烟叶烘烤工艺实时执行率测定方法
技术领域
本申请涉及一种烟叶烘烤工艺实时执行率测定方法，属于烟叶烘烤领域。
背景技术
烘烤是烟叶生产过程中的一个重要环节，也是制约烤烟生产发展和烟叶质量提高的瓶颈之一。而烘烤工艺的执行情况决定了烟叶的烘烤质量，因此，作为烘烤管理人员如果能够全面掌握烘烤工艺的执行情况，对提高烟叶质量具有重要的作用。
目前烘烤工艺执行率的评价方法：多采用人工记录温湿度后，再由烘烤专家评价打分，此过程存在以下问题：
首先，现有烘烤过程需持续进行7天每天24小时，依靠人力难以高频次准确记录实时烘烤数据，尤其此过程中出现的短时间掉温现象，人工常难以记录准确，实际烘烤曲线和参数难以获得。
其次，由人工进行烘烤数据的记录和工艺评价，具有一定的主观性，且不可避免的出现真实性不足的现象。导致烘烤工艺执行评价不全面、不客观。
发明内容
本申请提供了一种烟叶烘烤工艺实时执行率测定方法，用于解决现有技术中单纯依靠人工采集记录烟叶烘烤过程中工艺参数，准确性较低；各烟叶烘烤工艺仅能由专家评价，主观影响较大，客观性较差；无法记录短时掉温情况的技术问题。
本申请提供了一种烟叶烘烤工艺实时执行率测定方法，包括以下步骤：
步骤S100：实时获取烟叶烘烤过程中的执行参数和关键点数据；
步骤S200：获取执行参数与标准参数的差值，比较所得差值与允差范围，当所述差值在所述允差范围内时，得到参数计分Xi为1分；
当所述差值在所述允差范围外时，得到参数计分Xi为0分；
步骤S300：按下式计算参数执行得分：
其中，Qi为烘烤工艺的执行参数权重；
按下式计算关键点扣分：
其中，Yj为烘烤工艺执行过程中获取的关键点数据，Pj为烘烤工艺的关键点权重；
按下式计算执行率：
执行率＝执行得分-关键点扣分。
优选地，所述执行参数为：点火至变黄前期稳温点时间A1、变黄前期干球温度A2、变黄前期湿球温度A3、变黄前期稳温时间A4、变黄前期稳温结束至变黄中期稳温点升温时间A5、变黄中期干球温度A6、变黄中期湿球温度A7、变黄中期稳温时间A8、变黄中期稳温结束至变黄后期稳温点升温时间A9、变黄后期干球温度A10、变黄后期湿球温度A11、变黄后期稳温时间A12、变黄后期稳温结束至定色前期稳温点升温时间A13、定色前期干球温度A14、定色前期湿球温度A15、定色前期稳温时间A16、定色前期稳温结束至定色后期稳温点升温时间A17、定色后期干球温度A18、定色后期湿球温度A19、定色后期稳温时间A20、定色后期稳温结束至干筋期稳温点升温时间A21、干筋期干球温度A22、干筋期湿球温度A23和干筋期稳温时间A24。
优选地，所述标准参数为根据标准设定的：点火至变黄前期稳温点时间B1、变黄前期干球温度B2、变黄前期湿球温度B3、变黄前期稳温时间B4、变黄前期稳温结束至变黄中期稳温点升温时间B5、变黄中期干球温度B6、变黄中期湿球温度B7、变黄中期稳温时间B8、变黄中期稳温结束至变黄后期稳温点升温时间B9、变黄后期干球温度B10、变黄后期湿球温度B11、变黄后期稳温时间B12、变黄后期稳温结束至定色前期稳温点升温时间B13、定色前期干球温度B14、定色前期湿球温度B15、定色前期稳温时间B16、定色前期稳温结束至定色后期稳温点升温时间B17、定色后期干球温度B18、定色后期湿球温度B19、定色后期稳温时间B20、定色后期稳温结束至干筋期稳温点升温时间B21、干筋期干球温度B22、干筋期湿球温度B23和干筋期稳温时间B24。
优选地，所述关键点数据为：烘烤过程中干球温度波动大于2℃的次数A25和烘烤过程中干湿球温度计水壶缺水的次数A26。
优选地，所述执行参数的获取频率为每30S实时获取一次。
优选地，所述执行参数由安装于烤烟房内的温湿度传感器获取。
优选地，还包括：数据处理模块，所述温湿度传感器与数据处理模块电连接，实时数据处理模块用于执行实时步骤S200～S300。
优选地，还包括：温湿度无线数据采集模块，温湿度传感器、数据处理模块分别与温湿度无线数据采集模块电连接，温湿度无线数据采集模块用于传输温湿度传感器获取的执行参数。
优选地，还包括显示器，实时显示器与数据处理模块电连接，用于显示计算所得执行率。
本申请能产生的有益效果包括：
1)本申请所提供的烟叶烘烤工艺实时执行率测定方法，通过温湿度无线采集设备实时采集烟叶烘烤过程中的温湿度，比对实时关键参数点与标准关键参数点，得出烟叶烘烤工艺的执行率，量化烟叶烘烤过程，便于生产过程的监控。能更加精准、客观对烘烤工艺进行量化考察，有效提升烘烤管理管理力度和工作效率，降低企业的时间成本及相关运营费用。
2)本申请所提供的烟叶烘烤工艺实时执行率测定方法，通过实时获取烤烟过程中的执行参数和关键点数据，并根据对烤烟质量影响分别赋予权重，得到烤烟工艺执行率，量化考察烤烟工艺，避免人为主观因素的干扰，以及人工测量不准确情况的发生。
附图说明
图1为本申请提供的烟叶烘烤工艺实时执行率测定方法流程示意图；
图2为本申请提供的烟叶烘烤工艺实时执行率测定装置结构示意图；
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
参见图1，本申请提供的烟叶烘烤工艺实时执行率测定方法，包括以下步骤：
步骤S100：实时获取烟叶烘烤过程中的执行参数和关键点数据；
步骤S200：获取执行参数与标准参数的差值，比较所得差值与允差范围，当所述差值在所述允差范围内时，得到参数计分Xi为1分；
当所述差值在所述允差范围外时，得到参数计分Xi为0分；
步骤S300：按下式计算参数执行得分：
其中，Qi为烘烤工艺的执行参数权重；其中i为1～24的自然数。
烘烤工艺的执行参数权重根据实际生产中实时工艺参数点对烤烟质量的影响确定。
按下式计算关键点扣分：
其中，Yj为烘烤工艺执行过程中获取的关键点数据，Pj为烘烤工艺的关键点权重；其中j为1～2的自然数。
烘烤工艺的关键点权重根据实际生产中关键点数据烤烟质量的影响确定。
标准参数可为各生产企业为实现烤烟质量达到国标要求确定的标准，也可以根据国标GB/T23219—2008(烤烟烘烤技术规程)确认。
按下式计算执行率：
执行率＝执行得分-关键点扣分。
通过获取烤烟过程中实时执行参数和关键点数据，得到烤烟工艺执行率，所得执行率能客观、准确地反应烤烟工艺，减少人为主观因素的介入。
执行参数和关键点数据根据烤烟过程中常用质量控制点设定。
优选地，所述执行参数为：点火至变黄前期稳温点时间A1、变黄前期干球温度A2、变黄前期湿球温度A3、变黄前期稳温时间A4、变黄前期稳温结束至变黄中期稳温点升温时间A5、变黄中期干球温度A6、变黄中期湿球温度A7、变黄中期稳温时间A8、变黄中期稳温结束至变黄后期稳温点升温时间A9、变黄后期干球温度A10、变黄后期湿球温度A11、变黄后期稳温时间A12、变黄后期稳温结束至定色前期稳温点升温时间A13、定色前期干球温度A14、定色前期湿球温度A15、定色前期稳温时间A16、定色前期稳温结束至定色后期稳温点升温时间A17、定色后期干球温度A18、定色后期湿球温度A19、定色后期稳温时间A20、定色后期稳温结束至干筋期稳温点升温时间A21、干筋期干球温度A22、干筋期湿球温度A23和干筋期稳温时间A24。
获取以上A1～A24个执行参数，能准确反映工艺引起的烤烟各方面性质变化，且关系着烤烟品质(例如香味物质总量变化、不同香味物质变化、烟叶香气底蕴性的变化)，实现定量、实时、全面、精确反映烤烟工艺效果，减少人为漏检情况的发生。
优选地，所述标准参数为根据标准设定的：点火至变黄前期稳温点时间B1、变黄前期干球温度B2、变黄前期湿球温度B3、变黄前期稳温时间B4、变黄前期稳温结束至变黄中期稳温点升温时间B5、变黄中期干球温度B6、变黄中期湿球温度B7、变黄中期稳温时间B8、变黄中期稳温结束至变黄后期稳温点升温时间B9、变黄后期干球温度B10、变黄后期湿球温度B11、变黄后期稳温时间B12、变黄后期稳温结束至定色前期稳温点升温时间B13、定色前期干球温度B14、定色前期湿球温度B15、定色前期稳温时间B16、定色前期稳温结束至定色后期稳温点升温时间B17、定色后期干球温度B18、定色后期湿球温度B19、定色后期稳温时间B20、定色后期稳温结束至干筋期稳温点升温时间B21、干筋期干球温度B22、干筋期湿球温度B23和干筋期稳温时间B24。
标准参数所依据标准可以为获得较好质量烤烟，对应的烤烟过程中参数B1～B24，也可以为根据国标确定的参数B1～B24。
优选地，所述关键点数据为：烘烤过程中干球温度波动2℃以上(不含2℃)的次数A25和烘烤过程中干湿球温度计水壶缺水(干球温度与湿球温度基本相同)的次数A26。烘烤过程干球温度与湿球温度相同即表示水壶缺水。
烘烤过程中变黄后期至干筋期干球温度与湿球温度相同或基本一致。
优选地，按下式获取所述差值：
差值＝Al-Bl，
其中，l为1～24的自然数；Al为执行参数，Bl为标准参数。l取1时得到A1与B1的差值，之后l取2，得到A2与B2的差值，以此类推。
优选地，所述执行参数的获取频率为每30S实时获取一次。按此频率获取参数，能全面反映烤烟过程中各阶段实时情况，避免对短时掉温的漏检。
参见图2，本申请提供方法具体采用如图所示的装置连接方式实现。优选地，所述执行参数由安装于烤烟房内的温湿度传感器获取，用于执行步骤S100。
优选地，还包括：温湿度无线数据采集模块，温湿度传感器获取数据后，通过与温湿度传感器电连接的温湿度无线数据采集模块进行数据的发送和传输。
优选地，还包括数据处理模块，温湿度无线数据采集模块与数据处理模块电连接，数据处理模块用于执行步骤S200～S300。
优选地，还包括显示器，显示器与数据处理模块电连接，用于显示计算所得执行率。便于实时监控显示结果。
具体地，干湿球温度传感器包括四路DS18B20信号；温湿度无线数据采集模块为GPRS模块采用SIM800C，SIM800C模块与单片机UART通信。
数据处理模块包括：主控电路：采用C8051F340系列单片机，外围电路包括晶振、下载接口、指示灯、板载温度传感器。其中板载温度传感器用于测试环境温度，指示灯用于指示模块的工作状态，如待机、采集传感器信息、发送GPRS数据、故障状态等。
参见图2，还包括电源，电源模块从烤房控制仪的传感器接口取电，电源芯片XC6206P331MR将+5V转换为+3.3V，为主控电路供电，电源芯片TP4056将+5V转换为+4.2V，为GPRS模块供电，采用超级电容储能以保证GPRS模块发送数据时的大电流需要。
实施例
包括以下步骤：
步骤一：将烤房温湿度无线数据采集模块(以下简称数采模块)串联在烤房温湿度传感器和烤房控制仪之间，干湿球温度计的四路DS18B20信号首先输入数采模块，经过GPRS模块的数据分流后，同步将信号输出给烤房控制仪。数采模块硬件电路由电源电路、GPRS电路和主控电路组成
电源电路：模块从烤房控制仪的传感器接口取电，电源芯片XC6206P331MR将+5V转换为+3.3V，为主控电路供电，电源芯片TP4056将+5V转换为+4.2V，为GPRS模块供电，采用超级电容储能以保证GPRS模块发送数据时的大电流需要。
GPRS电路：GPRS模块采用SIM800C，SIM800C模块与单片机UART通信。
主控电路：采用C8051F340系列单片机，外围电路包括晶振、下载接口、指示灯、板载温度传感器。其中板载温度传感器用于测试环境温度，指示灯用于指示模块的工作状态，如待机、采集传感器信息、发送GPRS数据、故障状态等。
步骤二：温湿度无线采集模块每30S实时提取烟叶烘烤过程的干球温度和湿球温度，并将数据传输至数据处理模块，提取A1点火至变黄前期稳温点时间、A2变黄前期干球温度、A3变黄前期湿球温度、A4变黄前期稳温时间、A5变黄前期稳温结束至变黄中期稳温点升温时间、A6变黄中期干球温度、A7变黄中期湿球温度、A8变黄中期稳温时间、A9变黄中期稳温结束至变黄后期稳温点升温时间、A10变黄后期干球温度、A11变黄后期湿球温度、A12变黄后期稳温时间、A13变黄后期稳温结束至定色前期稳温点升温时间、A14定色前期干球温度、A15定色前期湿球温度、A16定色前期稳温时间、A17定色前期稳温结束至定色后期稳温点升温时间、A18定色后期干球温度、A19定色后期湿球温度、A20定色后期稳温时间、A21定色后期稳温结束至干筋期稳温点升温时间、A22干筋期干球温度、A23干筋期湿球温度和A24干筋期稳温时间24个实际烘烤工艺执行参数；同时提取A25干球温度波动2℃以上(不含2℃)的次数和A26干湿球温度计水壶缺水的次数(变黄后期至干筋期干球温度与湿球温度相同或基本一致)2个烘烤工艺执行关键评价点。
步骤三：在数据处理模块输入标准烘烤工艺参数及允差，包括B1点火至变黄前期稳温点时间、B2变黄前期干球温度、B3变黄前期湿球温度、B4变黄前期稳温时间、B5变黄前期稳温结束至变黄中期稳温点升温时间、B6变黄中期干球温度、B7变黄中期湿球温度、B8变黄中期稳温时间、B9变黄中期稳温结束至变黄后期稳温点升温时间、B10变黄后期干球温度、B11变黄后期湿球温度、B12变黄后期稳温时间、B13变黄后期稳温结束至定色前期稳温点升温时间、B14定色前期干球温度、B15定色前期湿球温度、B16定色前期稳温时间、B17定色前期稳温结束至定色后期稳温点升温时间、B18定色后期干球温度、B19定色后期湿球温度、B20定色后期稳温时间、B21定色后期稳温结束至干筋期稳温点升温时间、B22干筋期干球温度、B23干筋期湿球温度和B4干筋期稳温时间24个参数点。
步骤四：按照百分制在数据处理模块输入24个烘烤工艺执行参数权重，即Q1、Q2、Q3、Q4……Q24。
步骤五：在数据处理模块输入烘烤工艺执行关键评价点扣分权重即Q25干球温度波动2℃以上(不含2℃)和Q26干湿球温度计水壶缺水的。
步骤六：计算24个标准烘烤工艺执行参数(B1、B2……B24)与实际烘烤工艺执行参数(A1、A2……A24)之间的差值，并与各参数允差进行比较，在允差范围内计1分，在允差范围外的计0分，即得到24个参数计分，X1、X2、X3……X24。
步骤七：计算24个烘烤工艺参数执行得分。
烘烤工艺参数执行得分＝X1·Q1+X2·Q2+X3·Q3+……X24·Q24
步骤八：根据烘烤工艺执行关键评价点数据和权重计算烘烤工艺执行关键评价数据扣分分值。
步骤九：计算烘烤工艺执行率。
烘烤工艺执行率＝烘烤工艺参数执行得分-烘烤工艺执行关键评价数据扣分
步骤十：烘烤工艺执行率得分显示，然后结束。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、“优选实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本申请的范围内。
尽管这里参照本申请的多个解释性实施例对本申请进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
